DE1563841C3

DE1563841C3 - Einrichtung zur Prüfung der Betriebsbereitschaft des Frequenzkanals für die Auslösung einer Selektivschutzverbindung für eine Hochspannungsleitung

Info

Publication number: DE1563841C3
Application number: DE19661563841
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Koehler; Erich Dipl.-Ing. Stadler
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1966-05-25
Filing date: 1966-05-25
Publication date: 1975-03-06
Also published as: DE1563841A1; DE1563841B2; CH452613A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung der Betriebsbereitschaft des Frequenzkanals für die Auslösung einer Selektivschutzverbindung für eine Hochspannungsleitung.

Eine Selektivschutzverbindung, die dem schnellen Abschalten von (beispielsweise durch Blitzschlag, Kurzschluß oder Erdschluß) gestörten Abschnitten einer Hochspannungsleitung dient, besteht aus an den beiden Enden des zu schützenden Leitungsabschnittes vorgesehenen Sendern und Empfängern, die über einen Nachrichtenweg, insbesondere über eine Trägerfrequenzverbindung auf der Hochspannungsleitung selbst paarweise miteinander in Verbindung stehen. Über diese Verbindung wird im ungestörten Zustand des Leitungsabschnittes ständig eine unmodulierte Frequenz (Ruhefrequenz) in beiden Richtungen übertragen, die zur ständigen Überwachung der Selektivschutzverbindung dienen kann. Diese Ruhefrequenz liegt außerhalb des Frequenzkanals für die Auslösung und kann daher keine Aussage über dessen Betriebsbereitschaft machen. Wenn eine Störung auf dem Leitungsabschnitt auftritt, so wird mindestens an einem von zwei an den Enden des Abschnittes vorgesehenen Meßeinrichtungen dieser Fehler festgestellt und ein Relaiskontakt betätigt, der über die Selektivschutzverbindung ein Auslösekommando an die entsprechende, empfangsseitige Gegenstelle gibt, das dort ein Abschalten der Leitung bewirkt. Zur Erzielung einer schnellen Abschaltung wird dieses Kommando dabei mittels einer Auslösefrequenz übertragen, die beispielsweise durch Frequenzumtastung des Generators für die Ruhefrequenz gewonnen sein kann (Siemens-Druckschrift »Tonfrequenz-F6-Selektivschutzgerät SWT300F6«, 1965, Bestell-Nr. 1-2260-033/4651).

Eine solche Selektivschutzverbindung muß der Forderung genügen, daß sie während der nur sehr kurzzeitigen Funktionsausübung in den im allgemeinen verhältnismäßig seltenen Störungsfällen mit größter Sicherheit arbeitet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, die eine zeitweise Prüfung der Betriebsbereitschaft des Auslösekanals der Selektivschutzverbindung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in beiden Endstationen des zu überwachenden Leitungsabschnittes jeweils ein Prüfsender und ein Prüfempfänger vorgesehen sind, die über impulsmäßig getastete, nur während der Prüfung ausgesendete Prüffrequenzen in Verbindung miteinander stehen, die paarweise innerhalb der Frequenzkanäle für die Selektivschutz-Auslöscfrequenzen liegen, von diesen aber verschieden sind, und daß jeweils der sendeseitige Pe-

gel der Prüffrequenzen derart niedriger als der sendeseitige Pegel der Auslösefrequenzen gewählt ist, daß die Prüffrequenzen auf der Empfangsseite keine Auslösung des Selektivschutzes bewirken können.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine vollständige Funktionsüberprüfung der Betriebsbereitschaft des Frequenzkanals für die Auslösung einer Selektivschutzverbindung.

Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 bis 4 beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das stark schematisierte Prinzipschaltbild der Einrichtung nach der Erfindung unter Verwendung zweier auf der Hochspannungsleitung vorgesehener Selektivschutzsysteme;

F i g. 2 zeigt die Frequenzlage und Amplituden der dabei benutzten, in der Trägerfrequenzlage befindlichen Ruhe-, Auslöse- und Prüffrequenzen;

F i g. 3 stellt den Prüfsender und

F i g. 4 den Prüfempfänger dar.

In F i g. 1 sind A und B die an den Enden des zu überwachenden Hochspannungsleitungsabschnittes L befindlichen Endstationen, die die Sende- und Empfangsgeräte für zwei Selektivschutzsysteme I und Il mit den Ruhefrequenzen /10 bzw. /20 und den Auslösefrequenzen f\A bzw. f2A enthalten. SKA und SKB sind Schutzkontakte, die von Relais der üblichen Starkstromschutzausrüstung betätigt und bei Störungen auf der Hochspannungsleitung, z. B. Kurzschluß, Erdschluß, geschlossen werden. EKA bzw. EKB sind Starkstromauslösekontakte, die die Abschaltung des zu schützenden Leitungsabschnittes bewirken, wenn auf der Gegenstation der zugehörige Schutzkontakt SKB bzw. SKA geschlossen wurde. PSA bzw. PSB sind Prüfsender, denen je ein Hand-Abfrageschalter PAi bzw. PBX und ein automatischer Schalter PA2 bzw. PB2 zugeordnet sind. Bei Betätigung des Handschalters PAi bzw. PBi wird von den Prüfsendern PSA bzw. PSB eine impulsmäßig getastete, innerhalb des Auslösekanals des Selektivschutzsystems I bzw. Il liegende Prüffrequenz /11 bzw. /21 ausgesendet und nach Ein- und Auskopplung in den Stationen A und B über die Leitung L zu zugehörigen Prüfempfängern PEB bzw. PEA übertragen, die jeweils Filter zur Absiebung der einzelnen Prüffrequenzen aufweisen. Ergibt die Auswertung der empfangenen Prüffrequenz, daß der Auslösekanal des zugehörigen Selektivschutzsystems I bzw. II betriebsfähig ist, so wird von dem Empfänger PEB bzw. PEA automatisch der Schalter PBl bzw. PA2 betätigt und von dem Sender PSB bzw. PSA eine zweite, innerhalb des Auslösekanals des Selektivschutzsystemes I bzw. Il liegende Prüffrequenz /22 bzw. /12 ausgesendet und über die Leitung L übertragen, die im Empfänger PEA bzw. PEB am Ort der Abfrage empfangen wird und dort eine Quittungslampe QA bzw. QB zum Aufleuchten bringt.

In F i g. 2, in der die Amplitude a über der Frequenz / dargestellt ist, bezeichnen /10 die Ruhefrequenz, /1/4 die Auslösefrequenz und /11 und /12 die Prüffrequenzen, die im Selektivschutzsystem I übertragen werden. Entsprechend bezeichnen /20 die Ruhefrequenz, flA die Auslösefrequenz und /21 und /22 die Prüffrequenzen, die im Selektivschutzsystem II übertragen werden. Wie ersichtlich, ist die Amplitude der Auslösefrequenzen größer als die etwa gleich großen Ruhe- und Prüf frequenzen. Der Amplitudenunterschied ist so groß, daß die Prüffrequenzen, obwohl sie im Frequenzkanal für die Auslösung liegen, keine Auslösung des Selektivschutzes bewirken. Die Prüffrequenzen werden zweckmäßigerweise in die Ecken des Frequenzkanals für die Auslösung gelegt, um die Prüffrequenzen durch Filter leichter voneineinder trennen zu können.

Der in F i g. 3 im Blockschaltbild dargestellte Prüfsender besteht aus einem frequenzumtastbaren Generator G für sinusförmige Schwingungen, der infolge Ansteuerung durch einen Rechteckimpulse liefernden Miller-Integrator MJ eine oder beide von zwei Prüffrequenzen, z. B. /11 oder /12 oder /11 und /12 liefert, die über ein Durchschalteglied D auf den Sendeteil einer Endstation, z. B. der Endstelle A, eingekoppelt werden. Der Miller-Integrator gibt seine Steuerimpulse außerdem einmal direkt und einmal über einen Negator N (Impulsumkehrstufe) auf eine als Und-Glied wirksame Schaltstufe S. Diese öffnet im Takte der Steuerimpulse das Durchschalteglied D derart, daß bei der einen Polarität dieser Impulse die eine Prüffrequenz, z. B. /11, und bei der anderen Polarität die andere Prüffrequenz, z. B. /12, durchgeschaltet wird. Die Durchschaltung erfolgt aber nur, wenn der Handabfrageschalter PAi oder der automatische Schalter PA2 oder beide gleichzeitig betätigt sind. Beim Betätigen des Schalters PAi wird die eine Prüffrequenz, beim Betätigen des Schalters PA2 wird die andere Prüffrequenz und beim gleichzeitigen Betätigen beider Schalter werden beide Prüffrequenzen durchgeschaltet.

Der in F i g. 4 im Blockschaltbild dargestellte Prüfempfänger besteht aus einem frequenzbewertenden Gerät F, das zwei auf die beiden zu empfangenden, getasteten Prüffrequenzen (z. B. /11 und /12) abgestimmte Filter, Verstärker und Gleichrichter enthält und an zwei Ausgängen aus den empfangenen, getasteten Prüffrequenzen Gleichspannungsimpulse entsprechender Impulsfrequenz liefert. Diese Ausgänge sind jeweils einmal direkt und einmal über ein Zeitglied Zl bzw. Zl mit den beiden Eingängen eines Und-Gliedes Ui bzw. Ul verbunden, dessen Ausgang mit einer Auswerteeinrichtung Ai bzw. Al in Verbindung steht. Ai bewirkt die Betätigung des automatischen Schalters PBl und /42 die Einschaltung der Quittungslampe QB. Die Zeitglieder sind so ausgebildet, daß sie nur durchschalten, wenn die empfangene Impulsfrequenz einem vorbestimmten Wert entspricht und die Impulse außerdem genügend lange Zeit anstehen. Damit ist eine große Sicherheit der Auswertung gegenüber etwa auftretenden Dauerstörungen in der Frequenz /11 oder /12 erreicht.

Die Prüffrequenzen, die niederfrequent erzeugt und durch Frequenzumsetzung in die Trägerfrequenzlage transponiert werden können, werden über eine Einkoppelschaltung in der Sendestelle geleitet, die beim Eintreffen des Selektivschutz-Auslösekriteriums automatisch die Prüffrequenzen (Prüfkanäle) und etwaige weitere Nachrichtenkanäle abschaltet. Hierdurch kann die Auslösefrequenz mit größtmöglichem Pegel ausgesendet werden, ohne daß eine Übersteuerung der nachgeschalteten Verstärker zu befürchten ist.

Die Übertragung der Prüffrequenzen zwischen den Endstationen des zu schützenden Leitungsabschnittes kann trägerfrequent über die Hochspannungsleitung selbst oder über eine Richtfunkstrecke oder aber auch niederfrequent oder trägerfrequent über besondere Kabel oder Leitungen erfolgen.

An Stelle der Arbeitskontakte PAi, PA2 und PBi, PBl könnten auch entsprechende Ruhekontakte treten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Prüfung der Betriebsbereitschaft des Frequenzkanals für die Auslösung einer Selektivschutzverbindung für eine Hochspannungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Endstationen (A, B) des zu überwachenden Leitungsabschnittes (L) jeweils ein Prüfsender (PSA, PSB) und ein Prüfempfänger (PEA, PEB) vorgesehen sind, die über impulsmäßig getastete, nur während der Prüfung ausgesendete Prüffrequenzen (Λ1, A2, /21, /22) in Verbindung miteinander stehen, die paarweise innerhalb der Frequenzkanäle für die Selektivschutz-Auslösefrequenzen (f\A, 12A) liegen, von diesen aber verschieden sind, und daß jeweils der sendeseitige Pegel der Prüffrequenzen derart niedriger als der sendeseitige Pegel der Auslösefrequenzen gewählt ist, daß die Prüffrequenzen auf der Empfangsseite keine Auslösung des Selektivschutzes bewirken können.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüffrequenzen jeweils an den Rändern des Frequenzkanals für die Auslösefrequenz liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüffrequenzen trägerfrequent über die Hochspannungsleitung selbst übertragen werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Richtfunkstrecke zur Übertragung der Prüffrequenzen dient.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Leitungen zur Übertragung der Prüffrequenzen dienen.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsender (PSA, PSB) jeweils durch Ansteuerung von einem Impulsgenerator (Mj) zwischen zwei Frequenzen umtastbar sind, die den gewünschten Prüffrequenzen (fii, /12, /21, /22) entsprechen, und daß die Ausgänge der Prüfsender mit Durchschalteglieder (D) verbunden sind, die jeweils über eine von dem Impulsgenerator einerseits direkt, andererseits über einen Negator (N) gesteuerte Schaltstufe (S) angesteuert werden, derart, daß nur bei Betätigung von Handschaltern (PAi, PBi) oder von automatischen Schaltern (P/42, PB2) oder beider Schalter die Schaltstufe ansprechen und damit das Durchschalteglied durchschalten kann.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung der Handschalter (PAi, PBi) jeweils die eine der beiden zugehörigen Prüffrequenzen, bei Betätigung der automatischen Schalter (PA2, PBl) jeweils die andere Prüffrequenz und bei Betätigung beider Schalter jeweils beide zugehörigen Prüffrequenzen von den Durchschaltegliedern (D) freigegeben werden.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfempfänger (PEA, PEB) jeweils ein frequenzbewertendes Gerät (F) aufweisen, das zwei auf die beiden zu empfangenden, getasteten Prüffrequenzen (fii, /Ϊ2. /21, /22) abgestimmte Filter, Verstärker und Gleichrichter enthält und an zwei Ausgängen aus den empfangenen, getasteten Prüffrequenzen Gleichspannungsimpulse entsprechender Impulsfrequenz liefert, wobei diese Ausgänge jeweils einmal direkt und einmal über ein Zcitglied (Zl, Z2) mit den beiden Eingängen eines

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Und-Gliedes (Ui, U2) verbunden sind, dessen Ausgang mit einer Auswerteeinrichtung (Ai, A2) in Verbindung steht, von denen eine (Ai) die Betätigung des automatischen Schalters (PA2, PB2) und die andere (A2) die Einschaltung einer Quittungslampe (QA, QB) bewirken.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder (Zi, Zl) so ausgebildet sind, daß sie nur dann durchschalten, wenn die empfangenen Impulsfrequenzen einem vorbestimmten Wert entsprechen und die Impulse außerdem eine genügend lange Zeit anstehen.