DE1638169B2 - Richtungsvergleichsschutzeinrichtung fuer ein- oder mehrphasige wechselstromsysteme - Google Patents

Description

stören 16 und 17 ist eine Diode 30. 31 « angeschlossen. Diese Dioden verhindern, daß die Emitter der Transistoren 16 und 17 positiv gegenüber der Basis werden können. Die Sekundärwicklungen der beiden Transformatoren 6 und 7 sind über Hilfsleitungen 32 und 33 miteinander verbunden. Dadurch ist der zweite Widerstand 26 a im Steuerstromkreis des Transistors 16 übe- eine Sperrdiode 28, einen Widerstand 26. die Hilfsleitungen 32 und 33 sowie über eine weitere Sperrdiode 25 mit den Abgriffen 9 und 11 des Transformators 7 am anderen Leitungsende verbunden. In gleicher Weise ist der zweite Widerstand 27« im St^uerstromkreis des Transistors 17 über eine Sperrdiode 31. einen Widerstand 27. c^!ie Hilfsleitungen 32 und 33 und über eine weitere Sperrdiode 24 an die Abgriffe 8 und 10 der Sekundlirwicklung des Transformators 6 angeschlossen, rberbrückungsdioden 34 und 35 an beiden Enden eier HilMeitungen 32 und 33 verhindern, daß infolge w)η in der. Hilfsleitungen 32 und 33 ind'zienen Fr.'uJspannungen die Hilfsleitung 33 positiv gegenüber nor Hilfsleitung 32 werden kann.

Die Kontakte der Auslöserelais 14 und 15 sind in den Auslösekreis des zugehörigen Leistungsschalters C7i 1. CB 2 eingeschaltet. Sie liegen in Reihe zu der Wicklung eines Halterelais ARX. AR 2. zu der Wicklung einer Auslösespule 7Cl. TC 2. zu einem Haftkontakt CB 1 a. CBIa. Beim Schließen des Kontaktes des Auslöserelais 14 fließt über die Auslö-F' -pule TC 1 und die Wicklung des Halterelais AR 1 ein Strom, der das Halterelais ARX zum Ansprechen brinüt und die Auslösung des Leistungsschalters CH i einleitet. Wenn der LeistungsschalteMTß 1 ausp.-Jialtet ist. ist der Hilfskontakt CB 1 α des Leisuiiiiisschalters CB1 geöffnet, so daß sowohl die Aiisiiisespule TCl als auch das Halterelais AR 1 spannungslos wird.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Richtungsverglcichsschutzeinrichtung ist folgende:

Wenn ein Fehl"r auf dem zu schützenden LeitungMtbschnitt oder außerhalb desselben auftritt, liefern die Netzwerke 4 und 5 je eine einphasige Wechselspannung, deren gegenseitige Pnasenlage davon abhängt, ob die Fehlerströme an beiden Seiten des zu schützenden Abschnittes 1 in die Leitung hineinfließen oder ob der Fehler außerhalb liegt, so daß der Fehlerstrom nur den zu scnützenden Abschnitt durchfließt. In einem bestimmten Zeitpunkt, in dem der Abgriff8 an der Sekundärwicklung des Transformators 6 positiv ist gegenüber dem Abgriff 10, liegt an dem Transistor 16 und der Wicklung des Auslöserelais 14 eine Spannung an. Da zu gleicher Zeit der Abgriff 12 positiv gegenüber dem Abgriff 10 ist, fließt ein Steuerstrom vom Abgriff 12 über den Widerstand 36, den zweiten Widerstand 26 a, die Basis-Emitterstrecke des Transistors 16 und die Sperrdiode 18 zum Abgriff 10. Dadurch wird der Transistor 16 leitend, so daß ein Strom über die Wicklung des Auslöserelais 14 fließen kann, wenn die Fehlerströme in beiden Transformatoren 6 und etwa die gleiche Phasenlage aufweisen, denn in diesem Fall ist zur gleichen Zeit der Abgriff 9 am Transformator? am anderen Ende positiv gegenüber dem Abgriff 11, so daß, bedingt durch die Sperrdioden 25 und 28, vom Transistor 7 kein Strom über die Hilfsleitungen 33 und 32 fließen kann. Allerdings wird in gleicher Weise wie am Leitungsende S 1 am Lcituncsende 5 2 der Transistor 17 durchgesteuert, so daß auch die Wicklung des Auslöserelais 15 vom Strom durchflossen wird.

Wenn der Abgriff 10 der Sekundärwicklung des Transformators 6 positiv ist gegenüber dem Ab-S griff 8. so kann, bedingt durch die Sperrdiode 18 und die Durchlaßrichtung des Transistors 16. über die Wicklung des Auslöserelais 14 kein Strom fließen. Auch der Transistor 16 erhält keinen Steuerstrom. Allerdings wird in diesem Fall die an den Abgriff 10 ίο angeschlossene Hilfsleitung 32 positiv gegenüber der Hilfsleitung 33. und es fließt ein Strom über die Sperrdioden 28 und 31 sowie über die dazu in Reihe geschalteten zweiten Widerstände 26 « und 27 α und die Widerstände 26 und 27. Wenn der Fehler innerhalb des zu schützenden Abschnittes 1 liegt, ist gleichzeitig auch der Abgriff 11 an der Sekundärwicklung des Transformators 7 positiv gegenüber dem Abgriff 9. so daß auch von Transformator 7 ein Strom über die Dioden 28 und 3" und die dazu in Reihe geschalteten zweiten Widersiär de 26 a. 27 a und die Widerstände 26. 27 fließen kann. Über die Hilfsleitungen 32 und 33 fließt in dieser Ha'bwelle nur der Differenzstrom der von den Transformatoren 6 und 7 gelieferten Ströme. Diese Ströme haben an den zweiten Widerständen 26 λ und 27« einen Spannungsabfall zur Folge, der den Steuerstromkreis des zugehörigen Transistors 16 und 17 sperrt. Bei innenliegendem Fehler werden also die Auslöserelai--14 und 15 von einem durch die Kondensatoren 22 und 23 geglätteten Halbwellenstrcm beeinflußt und bewirken die unverzügliche Auslösung beider Leistungsschalter CB 1 und CB 2.

Wenn der Fehler außerhalb des zu schützenden Abschnittes liegt, ist die Phasenlage der von den Netzwerken 4 und 5 abgegebenen Spannungen voneinander verschieden. Während z.B. der Abgriff8 positiv gegenüber dem Abgriff 10 ist. ist gleichzeitig der Abgriff 11 positiv gegenüber dem Abgriff 9. Dazwischen den Abgriffen 8 und 10 liegende Spannung liegt dann an dem Laststrompfad des Transistors 16 an. Gleichzeitig wird, ausgehend vom Abgriff 11. die Hilfsleitung 32 positiv gegenüber der Hilfsleitung 33, so daß über die Diode 28 und den zweiten Widerstand 26« sowie über den Widerstand 26 und die Sperrdiode 25 ein Strom fließen kann. Dieser Strom hat zur Folge, daß am zweiten Widerstand 26« ein Spannungsabfall auftritt, der der Steuerspannung zwischen den Abgriffen 12 und 10 entgegenwirkt und den Steuerkreis des Transistors 16 sperrt. Infolgedessen kann bei außenliegendem Fehler der Transistor 16 nicht leitend werden, und das Auslöserelais 14 erhält Leinen Ansprechstrom. In gleicher Weise ist während einer Halbwelle der Abgriff 9 der Sekundärwicklung des Transformators 7 positiv gegenüber dem Absriff 11 und der Abgriff 10 der Sekundärwicklung des Transformators 6 positiv gegenüber dem AbgriffS, so daß über die Sperrdiode und den zweiten Widerstand 27« sowie über die Hilfsleitungen 32 und 33 ein Sperrstrom fließt, der den Steuerkreis des Transistors 17 sperrt. Bei außenliegendem Fehler .verden also beide Auslöserelais und 15 nicht anziehen, da die dazu in Reihe geschalteten Transistoren 16 und 17 gesperrt bleiben.

Induzierte Spannungen zwischen den Hilfsleitun-65 gen 32 und 33 können, wenn durch sie die Hilfsleitung 32 positiv gegenüber der Hilfsleitung 33 wird, nur während ihrer Dauer eine geringfügige Verzögerung der Auslösung zur Folge haben, während bei

der umgekehrten Polarität, bei der die Hilfsleitung 33 positiv gegenüber der Hilfsleitung 32 ist, diese Spannung sofort über die Überbrückungsdioden 34 und 35 an den Enden der Hilfsleitungen 32 und 33 abgebaut wird. Man erhält also eine Richtungsverglcichsschutzeinrichtung mit Hilfsleitungen, die weitgehend unempfindlich gegenüber dem Einfluß von Fremdspannungen sind. Außerdem gestauet es die vorgeschlagene Anordnung, mit geringen Strömen auszukommen, die über die Hilfsleitungen übertragen werden müssen, so daß auch Hilfsleitungen mit relativ hohem Widerstand zur sicheren Betätigung der Richtungsvergleichsschutzeinrichtung ausreichen. Auch bei Unterbrechung der einen oder anderen Hilfsleistung infolge eines Fehlers kann im Fall eines gleichzeitig auftretenden Fehlers innerhalb des zu schützenden Systems die Auslösung gewährleistet werden.

In F i g. 2 ist auf der Ordinate der Strom in einem der Auslöserelais 14 und 15 und auf der Abszisse der Phasenwinkel zwischen den von den Netzwerken 4 und 5 abgegebenen Spannungen dargestellt. Die gestrichelten Kurven 41 in F i g. 2 kennzeichnen die Relaisströmc, die sich einstellen, wenn die Transformatoren 6 und 7 gesättigt sind, während die voll ausgezogenen Kurven 42 die Relaisströme darstellen, wenn die Transformatoren nicht vollständig gesättigt

ίο werden. Für den Fall, daß die Ansprechgrenze der Auslöserelais 14 und 15 entsprechend der Linie 43 eingestellt ist, läßt sich erreichen, daß die Leistungsschalter CSl und CB 2 im Bereich des Phasenwinkelunterschieds zwischen den Spannungen der Netz- werke 4 und 5 zwischen 140° und 220° nicht ansprechen. Diese Einstellung wird in allen Fällen eine ausreichende Sicherheit gegen ein Fehlansprechen der Schutzeinrichtung bieten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 werden. Es besteht jedoch bei dieser bekannten Patentansprüche: Schutzeinrichtung die Gefahr, daß eines der wattmetrischen Relais durch Fremdspannungen, weiche in

1. Richtungsvergleichsschutzeinrichtung für ein- den Hilfsleitungen durch zu diesen parallel verlegte oder mehrphasige Wechselstromsysteme mit 5 Lastleitungen induziert werden, angeregt wird und einem Netzwerk "zur Erzeugung einer einphasi- somit eine Fehlauslösung des zugeordneten Leistungsgen, vom Fehlerstrom abhängigen elektrischen schalters verursacht.

Größe (Spannung) an jedem Ende des zu schiii- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

zenden Systems, mit einem jedem Netzwerk Richtungsvergleichsschutzeinrichtung zu schaffen,

nachgeschalteten Transformator, an dessen Se- io bei der Fehlauslösungen auf Grund von in den Hilfs-

kundärwicklung ein Auslöserelais angeschlossen leitungen induzierten Fr :mdspannungen nicht erfolgen

ist und bei der die Transformatoren über Hilfslei- Können.

tungen verbunden sind, dadurch ge kenn- Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei zeichnet, daß in Reihe zu dem Auslöserelais einer Richtungsvergleichsschutzeinrichtung der ein-(14: 15) der Laststrompfad eines Transistors (16; 15 gangs beschriebenen Art dadurch, daß in Reihe zu 17) und der Steuerstromkreis dieses Transistors dem Auslöserelais der Laststrompfad eines Transi-(16: 17) ans: chlossen ist. daß über die Hilfslei- stors und der Steuerstromkisis dieses Transistors anlungen (32. 33) und über Sperrdioden (24, 25. geschlossen ist. daß über die Hilfsleitungen und über 18. 19. 28. 31) ein Teil des Steuerstromkreises Sperrdioden ein Teil des Steuerstromkreises des des Transistors mit der Sekundärwicklung des 20 TranMstors mit der Sekundärwicklung des dem Netzdem Netzwerk am anderen F.nde des zu schützen- werk am anderen Ende des zu schützenden Systems den Systems nachgeschauten Transformators nachgeschalteten Transformators in der Weise ver-(7: 6) in der Weise verbunden ist. daß der Steuer- bunden ist. daß der Steuerstromkreis gesperrt ist, Stromkreis gesperrt ist, wenn zu gleicher Zeit die wenn zu gleicher Zeit die Polarität der Sekundär-Polarität der Sekundärspannungen beider den 25 spannungen beider den Netzwerken nachgeschalteter Netzwerken nachgeschalteter Transformatoren Transformatoren verschieden ist. und daß zwischen (6, 7) verschieden ist, und daß zwischen die Hilfs- die Hilfsleitungen Überbrückungsglieder derart geleitungen (32, 33) Überbrückungsglieder derart schaltet sind, daß Spannungen solcher Polarität, die geschaltet sind, daß Spannun ;n solcher Polari- im nichtsperrenden Sinn auf die Steuerstrompfade tat. die im nichtsperrenden Sinn auf die Steuer- 30 der Transistoren wirken, kurzgeschlossen sind,
strompfade der Transistoren M6. 17) wirken, Ein Ausführungsbeispiel ist schematisch in F ig. 1 kurzgeschlossen sind. dargestellt. Der Abschnitt 1 mit den Phasenleitem

2. Richtungsvergleichsschutzeinrichtung nach LA. LB und LC kann durch Leistungsschalter CB 1 Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur und CB 2 abgetrennt werden. An beiden Enden 51 Sperrung des Steuerstrompfades der Transistoren 35 und S 2 dieses Abschnittes sind Stromwandler CT 1 (16 oder 17) in diesen ein Widerstand (26« bzw. und CT 2 angeordnet, deren Sekundärwicklungen je 27 a) eingeschaltet ist, der über Sperrdioden (28. einem Netzwerk 4,5 zugeführt sind. In diesen Netz-25 bzw. 31, 24) an die Sekundärwicklung des werken 4, 5 werden die in den Phasenleitem fließendem Netzwerk am jeweils anderen Ende des zu den Ströme in bekannter Weise in einen einphasigen schützenden Systems nachgeschalteten Transfor- 40 Wechselstrom umgewandelt, der bei Auftreten eines mators (7 bzw. 6) angeschlossen ist, daß weitere Kurz- oder Erdschlusses innerhalb oder außerhalb mit entgegengesetzter Polarität in den Last- des zu schützenden Abschnittes 1 der Leitung aufstrompfad der Transistoren (16 oder 17) eiuge- tritt. Ausgangsseitig sind den Netzwerken 4 und 5 schaltete Sperrdioden (18 bzw. 19) derart vorge- Transformatoren 6 und 7 nachgeschaltet. Den äußesehen sind, daß verhindert wird, daß der Last- 45 ren Abgriffen 8, IO bzw 9. 11 der Sekundärwicklunstrompfad von dem über die Hilfsleitungen (32, gen dieser Transformatoren 6 und 7 ist zur Span-33) fließenden Strom beeinflußbar ist. nungsbegrenzung eine Gasentladungsröhre NE parallel geschaltet. Außerdem sind zwischen die Abgriffe zueinander in Reihe die Wicklung je eines Auslöse-

50 relais 14, 15, der Laststrompfad je eines Transistors

16, 17 und je eine Sperrdiode 18, 19 angeschlossen. Parallel zu den Wicklungen der Auslöserelais 14 und

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtungsver- 15 Legen Glättungskondensatoren 22 und 23, die ge-

gleichsschutzeinrichtung für °.in- oder mehrphasige währleisten, daß bei über das Auslöserelais fließen-

Wechselstromsysteme mii oinem Netzwerk zur Er- 55 dem Halbwe'Jenstrom dieses ohne zu flattern angezo-

zeugung einer einphasigen, vom Fehlerstrom abhän- gen bleiben kann, J ein zusätzlicher Abgriff 12, 13

gigen elektrischen Größe (Spannung) an jedem Ende an den Sekundärwicklungen der Transformato-

des zu schützenden Systems, mit einem jedem Netz- ren 6,7 dient zur Entnahme der Steuerspannung,

werk nachgeschalteten Transformator, an dessen Se- Zwischen den Abgriffen 12 und 10 bzw. 13 und 11

kundärwicklung ein Auslöserelais angeschlossen ist 60 sind die Steuerstromkreise, bestehend aus der Rei-

und bei der die Transformatoren über Hilfsleitungen henschaltung je eines Widerstandes 36, 37, je eines

verbunden sind. zweiten Widerstandes 26 a, 27 a, der Basis-

Bei einer solchen aus der Patentschrift 14 341 des Ernitterstrecke des jeweils zugehörigen Transistors

Amtes für Fjfindungs- und Patentwesen in Ost- 16, 17 und den Sperrdioden 18, 19 angeschlossen,

Berlin bekannten Schutzeinrichtung ist an die Sekun- 65 deren Kathodenseiten mit den Abgriffen 10 bzw. Il

därwickl'ing eines jeden Transformators ein wattme- der Sekundärwicklungen der Transformatoren 6 und

trisches Relais angeschlossen. Mit Hilfe dieses watt- 7 verbunden sind,

menschen Relais kann die Fehlerrichtung bestimmt Parallel zur Emitter-Basisstrecke jedes der Transi-