DE1763442B2

DE1763442B2 - SELECTIVE PROTECTION DEVICE FOR A HIGH VOLTAGE LINE SECTION

Info

Publication number: DE1763442B2
Application number: DE19681763442
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. 7150Backnang Stadler
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-05-30
Filing date: 1968-05-30
Publication date: 1972-08-31
Also published as: DE1763442A1

Description

fall auf dem LeitungsabschnittL, das RelaisR von spannungen werden also auf einen Wert begrenzt, bei einem Strom erregt derart, daß es in seiner Ruhelage dem sie mit Sicherheit keine Fehlauslösung bewirken festgehalten wird, bei der der Kontakt r geöffnet ist. können.If on the line section L, the relay R of voltages are thus limited to a value when a current is excited in such a way that it is held in its rest position in which it certainly does not cause false tripping, in which the contact r is open. can.

Im Falle einer Störung des LeitungsabschnittesL Das im Falle einer Störung (z.B. Erdschluß) aufIn the event of a fault in the line section L Das in the event of a fault (e.g. earth fault)

wird am Sendeort im TFH-Gerät Ts zwecks Über- 5 dem Hochspannungsabschnitt L zwecks Auslösung tragung eines Schaltbefehles an Stelle der Ruhe- der Abschaltung dieses Abschnittes erforderliche frequenz eine zweite, dnrch eine einmalige Umtastung Umkippen der bistabilen Kippschaltung BK durch sendeseitig erzeugte, tonfrequente Auslösefrequenz/2 die Auslösefrequenz/2 wird durch die beschriebenen ausgegeben, trägerfrequent über den Abschnitt L Maßnahmen in keiner Weise gestört Wird nämlich übertragen, im empfangsseftigen TFH-GerätTe de- io auf der Sendeseite von der Ruhefrequenz/1 auf die moduliert und dem Eingang E des Selektivschutz- Auslösefrequenz/2 umgeschaltet, so entfällt ja auch empfängers zugeführt Dort wird die Auslösefrequenz empfangsseitig die Ruhefrequenzspannung am entin einem dem Bandpaß BP1 eingangsseitig parallel sprechenden Eingang der bistabilen Kippstufe, so daß geschalteten Bandpaß UP 2 mit einem vorgeschalte- die Ansprechschwelle für die am anderen Eingang ten Amplitudenbegrenzer Λ ausgesiebt und über einen 15 entstehende Auslösefrequenzspannung wieder auf linearen Verstärker V2 und einen Gleichrichter GR 2 ihren minimalen Wert absinkt, der unter dem Bemit einem Siebglied 5 2 dem zweiten Eingang der grenzungswert des Amplitudenbegrenzers A und bistabilen Kippstufe BK zugeführt. Dabei wird das tiefer als die Amplitude der . > uslösefrequenzspan-Relais von einem solchen Strom erregt, 'aß es sei- nung liegt. Gelangt an den EingangZ des Empfängers nen Kontakt r schließt und dadurch die Abschaltung 20 eine breitbandige HF-Störung (z. B. weißes Raudes gestörten Leitungsabschnittes durch nicht darge- sehen), so kann diese nicht nur in den Auslösekanal. stellte Hochspannungsschalter veranlaßt. sondern auch in den Ruhekanal gelangen, und dieat the transmission location in the TFH device Ts for the purpose of carrying a switching command over the high-voltage section L for the purpose of triggering instead of the idle the disconnection of this section, a second frequency is required by means of a one-time switchover of the bistable flip-flop circuit BK due to the audio-frequency triggering frequency generated by the transmitter / 2 the tripping frequency / 2 is output by the described, carrier frequency via section L measures is not disturbed in any way.This is transmitted in the receiving TFH deviceTe de- io on the transmission side from the idle frequency / 1 to the modulated and input E of the selective protection - Trigger frequency / 2 switched, so is not supplied to the receiver. There the trigger frequency is fed to the receiving side, the quiescent frequency voltage at an input of the bistable multivibrator that speaks parallel to the bandpass filter BP1 on the input side, so that the bandpass filter UP 2 is connected with an upstream response threshold for the other input th amplitude denlimiter Λ sifted out and via a tripping frequency voltage that occurs again on linear amplifier V 2 and a rectifier GR 2 its minimum value drops, which is fed to the second input of the limit value of the amplitude limiter A and bistable flip-flop BK under the condition of a filter element 5 2. This is deeper than the amplitude of the. > The tripping frequency span relay excited by such a current, it was wrong. If contact r comes to input Z of the receiver and the disconnection 20 thereby closes a broadband HF interference (e.g. white roughness of the disturbed line section not shown), this can not only enter the triggering channel. set high voltage switch initiated. but also get into the calm channel, and the

Der Amplitudenbegrenzer ist so ausgelegt, daß er dort vorhandene Ruhefrequenzspannung kann dadas Auslösesignal auf seinen Sollwert begrenzt. Da durch zeitweilig ausgelöscht werden. Der Ansprecndie zulässige Pegelabweichung dieses Signals —35% 25 schwellwert am dem Auslösekanal zugeordneten Emdes Sollwerts beträgt, darf die Ansprechschwelle der gang der bistabilen Kippschaltung BK könnte dann bistabilen Kippschaltung nicht tiefer als 35 % unter auf seinen Minimalwert absinken und durch den dem oben angegebenen Begrenzungswert Hegen. HF-Störpegel überschritten werden. Um dies zuThe amplitude limiter is designed in such a way that it can limit the quiescent frequency voltage present there to its setpoint value. Because by being temporarily wiped out. The response threshold of the permissible level deviation of this signal is -35% 25 threshold value at the Emdes setpoint assigned to the triggering channel, the response threshold of the output of the bistable multivibrator BK could then not fall below 35% below its minimum value and by the limit value given above . HF interference levels are exceeded. To do this too

Die beiden Eingänge der bistabilen Kippschal- verhindern, wird das gesamte breitbandige HF-Stör- lungBK verhalten sich gleich. 30 spektrum durch den im Auslösekanal vor dem dorti-The two inputs of the bistable toggle switch prevent the entire broadband HF interference BK behave in the same way. 30 spectrum through the in the release channel in front of the

Zur Wirkungsweise des beschriebenen erfindungs- gen Bandfilter BF 2 liegenden Amplitudenbegreneemäßen Selektivschutzempfängers wird folgendes zer A auf einen dem Begrenzungswert desselben entausgeführt, sprechenden Effektivwert begrenzt. Dann ist der Der Zustand des Relais R hängt von den Spannun- durch die Filterdämpfung herabgesetzte Effektivwert aen an den beiden Eingängen der bistabilen Kipp- 35 der Filterausgangsspannung des gesamten HF-Storschaltung aV. Sind diese Spannungen beide Null, d. h. Spannungsspektrums sicher kleiner als der dem liegt keine der beiden Spannungen an, so nimmt die Begrenzungswert entsprechende Effektivwert. Bei Kippschaltung rein zufällig entweder die dem Ruhe· einem beispielsweise 2200Hz breiten HF-Störspekzustand oder die dem Auslösezustand entsprechende trum bleiben, wenn es von einem Bandpaß mit einem Lage ein. Dann sind die Ansprechschwellwerte der 40 Durchlaßbereich von 160Hz Breite begrenzt wird. Spannungen, die zur Auslösung des Kippens von am Ausgang des Bandpasses selbbt die Spitzen der einem Zu.itand in den anderen nötig sind, für beide HF-Störspannungsamplituden in mehr als ⁹||,9 % Eingänge der Kippschaltung gleich. der Zeit noch 35 bis 40 % unterhalb des durch den Erreicht die Amplitude der Ruhefrequenzspannung Begrenzungswert gegebenen Spannungsniveaus. Fur 65% ihres Sollwertes, so kippt die Schaltung BK, 45 den Fall, daß diese Spitzen den Wert 35 % unterhalb sofern sie vorher im Auslösezusland war, in den des Sollpegels erreichen, fallen sie aber mit der einRuhestand um. Andernfalls bleibt sie im bereits vor- gestellten Ansprechschwelle der bistabilen Kipphandenen Ruhezustand. Würde die Amplitude der schaltung zusammen. Um diesem einen mog.icnen Ruhefrequenzspannung wieder auf den Wert Null ΗΓ-Störungsfall auszuweichen, wird die Ansprechzurückgehen, so würde der Ruhezustand von Kipp- 50 schwelle nicht um 35 %, sondern um weniger tiefer schaltung und Relais erhalten bleiben. Diese gelegt. In einem praktischen Austührungsbeispiel Speichereigenschaft ist von Vorteil, wenn die Ruhe- wurde der Wert 25 % gewählt,
frequenz einmal ausfallen sollte. Damit nun im echten Störungsfall die Spannung Sobald die Ruhefrequenzspannung am zugehörigen der Auslösefrequenz / 2 den so festgelegten r.iini-Eingang der Kippschaltung BAT liegt, wird durch eine 55 malen Ansprechschwellwert überhaupt noch nennensvon der Ruhefrequenzspannung abgeleitete deich- wert überschreitet, muß sie dem Begrenzungswert spannung der Ansprechschwellwert für Spannungen gleich gemacht werden. Bei beispielsweise einem am anderen Eingang etwa proportional zur Ampli- sendeseitigen bzw. empfangsseitig durch Leitungstude der Ruhefrequenzspannung derart erhöht, daß dämpfung bedingten Pegelabfall der Auslösefrequenz er mindestens um 27 % höher liegt als der Begren- 60 um mehr als 25 Vo wäre keine Auslösung mehr mögzungswert des Amplitudenbegrenzers A. Der Mindest- Hch. Um trotzdem auch in solchem Falle eine größere wert von 27% ist ooshalb erforderlich, weil eine Sicherheit zu haben, wird zweckmäßigerweise die HF-Störspannung so groß sein kann, daß sie bis zur Spannung der Auslösefrequenz sendeseitig oder idealen Rechteckform begrenzt wird. In diesem Falle empfangsseitig durch einen vor dem Begrenzer einsiebt das nachfolgende Filter BP 2 die in der recht- 65 geschalteten selektiven Verstärker angehoben, wobei eckförmigen Impulsspannung mit 1,27-facher Ampli- eine Anhebung um 50% über den Begrenzungswert tude enthaltene Grundwelle der Frequenz/2 aus. In als ausreichend erscheint. Die Amplitude der Spanden Auslösefrequenzzweig etwa einfallende HF-Stör- nung der Auslösefrequenz wird dadurch zwar zu V₃ For the mode of operation of the described inventive band filter BF 2, amplitude- limited selective protection receiver, the following zer A is limited to an effective value corresponding to its limiting value. The state of the relay R depends on the voltage and the effective value aen, reduced by the filter attenuation, at the two inputs of the bistable multivibrator. The filter output voltage of the entire HF interference circuit aV. If these voltages are both zero, that is to say if the voltage spectrum is certainly smaller than the one where neither of the two voltages is applied, then the limiting value takes the corresponding effective value. In the case of flip-flop, either the idle state, for example a 2200 Hz wide HF interference state, or the range corresponding to the trigger state, remain when it comes from a bandpass filter with one position. Then the response thresholds are limited to the pass band of 160 Hz width. Voltages that are necessary to trigger the toggling of the peaks of one condition in the other at the output of the bandpass pass are the same for both RF interference voltage amplitudes in more than ⁹ ||, 9% inputs of the multivibrator. the time still 35 to 40% below the voltage level given by the limit value reached by the amplitude of the quiescent frequency voltage. For 65% of its setpoint value, the circuit BK, 45 flips over the case that these peaks reach the value 35% below that of the setpoint level if they were previously in the triggering country, but they fall over with the retirement. Otherwise it remains in the already presented response threshold of the bistable toggle-hand rest state. Would the amplitude of the circuit together. In order to evade this one possible quiescent frequency voltage to the value zero ΗΓ fault case, the response will decrease, so the idle state of the breakover threshold would not be maintained by 35%, but by less switching and relays. This laid. In a practical exemplary embodiment, the storage property is advantageous if the idle value was selected as 25%,
frequency should fail. So that in the event of a real fault the voltage as soon as the quiescent frequency voltage at the associated triggering frequency / 2 exceeds the r.iini input of the flip-flop BAT that is determined in this way, a 55 times response threshold value still noticeably derived from the quiescent frequency voltage exceeds the limit value voltage the response threshold for voltages can be made equal. For example, in the case of an attenuation-related level drop in the triggering frequency that is at least 27% higher than the limit of more than 25 Vo, triggering would no longer be possible if the signal at the other input is approximately proportional to the amplification on the transmit side or on the receive side of the amplitude limiter A. The minimum Hch. In order to still have a higher value of 27% in such a case, because to have a security, the HF interference voltage can expediently be so large that it is limited to the voltage of the trigger frequency on the transmit side or in an ideal rectangular shape. In this case, the following filter BP 2 sifts in on the receiving side through a filter BP 2 connected to the right, with an angular pulse voltage of 1.27 times the amplitude, an increase of 50% above the limiting value tude contained fundamental wave of the frequency / 2 off. In seems sufficient. The amplitude of the spandes tripping frequency branch, for example incident HF interference, of the tripping frequency becomes V _{3 as a result}

begrenzt, man hat jedoch den Vorteil, daß ein allel liegen, deren Ruhe- und Auslösefrequenzenlimited, but one has the advantage that there is an allele, their resting and triggering frequencies

eventuelles plötzliches Absinken des Pegels der Aus- durch eine Bandsperre vom Begrenzer ferngehaltenany sudden drop in the output level is kept away from the limiter by a bandstop filter

lösefrequenz auf die Hälfte noch zulässig ist. Diese werden.release frequency to half is still permissible. These will.

Pegelreserve steht ohne Zeitverzögerung immer zur Der Selektivschutzempfänger kann parallel mitThe level reserve is always available without a time delay

Verfügung, im Gegensatz zur Anwendung einer 5 anderen Empfängern für Telegrafie- oder Fernwirk-Available, in contrast to the use of 5 other receivers for telegraphy or telecontrol

Pegelregülung, bei der die Regelzeitkonstante ein- signale an den niederfrequenten Ausgang eines TFH-Level control, in which the control time constant sends signals to the low-frequency output of a TFH

gehen würde. Gerätes angeschlossen werden. Er kann aber auch anwould go. Connected to the device. But he can also

Es kann unter Umständen erforderlich sein, eine einem mit Telefonie belegten Ausgang eines solchenUnder certain circumstances, it may be necessary to set up an output of one that is assigned to telephony

Rückwirkung des nichtlinearen Begrenzers A auf den Gerätes angeschaltet werden, wenn dafür gesorgtThe reaction of the non-linear limiter A on the device can be switched on if this is ensured

Eingang £ des Selektivschutzempfängers durch eine 10 wird, daß die Ruhefrequenzspannung durch in derInput £ of the selective protection receiver through a 10 is that the quiescent frequency voltage through in the

genügend große Dämpfung oder einen zusätzlichen Sprache zu ihr gegenphasige Spannungen gleichersufficiently large attenuation or an additional language to it, voltages in phase opposition are the same

Trennverstärker im Auslösekanal vor dem Begrenzer Frequenz nicht ausgelöscht werden kann. Dazu bedarfIsolation amplifier in the release channel in front of the frequency limiter cannot be extinguished. This requires

zu vermeiden. Außerdem müssen für den Fall, daß es einer sende- und empfangsseitigen Bandsperre fürto avoid. In addition, in the event that there is a transmitter and receiver bandstop for

andere Selektivschutzempfänger empfangsseitig par- die betreffende Frequenz des Sprachbandes.other selective protection receivers on the receiving side par- the relevant frequency of the voice band.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

for the resting frequency and a parallel

Claim-switched channel for the trigger frequency exist,

^v 'soft channels each from a bandpass filter, a

Amplifier and a rectifier built and

Selective protection device for a high-5 with one of the two inputs of a bistable Voltage line section connected to the flip-flop circuit arrangement at the ends, the a provided transmitters and receivers, the relays for initiating the disconnection of the line Message transmission path, in particular section in the event of a fault, is connected downstream, one directly over the high-voltage line The following is a malfunction of the high-voltage line section operated carrier frequency io voltage line section referred to as interference, connection, with each other in pairs in such a way in interference in the high frequency range as HF interference connection stand that above the news genes.

Transmission path in the undisturbed state of such a selective protection device is partly

Hochspannungsleitengsabschnittes permanently known from the Siemens publication "Tonrrequenz-idle frequency and in the event of a fault in the high device SWT 300 FM with frequency modulation «, 1966, voltage transmission line section an order no. 2-2260-034. A device will be used there the resting frequency different, by circumscribing, at which the resting frequency channel and the sampling of the same triggering frequency channel generated by the transmitter on a relay with a frequency at which the disturbed line section working and a holding winding are switched. It can be switched off, can be transmitted, and which is obvious, such a relay by a bistable Replace receivers each from one channel for the dormant flip-flop with two inputs. That frequency and a device described in parallel to it also contains an arrangement channel for the trigger frequency exist which voltage, which is used to avoid excessive HF interference voltages Channels each from a bandpass filter, to keep a ver from the working winding of the relay, stronger and a rectifier built and 35 d. H. to prevent unwanted shutdowns. in the with one of the two inputs of a bistable case of oversized HF interference voltages is one Kippschalrungsanordnung are connected, the disconnection of the relevant high voltage Relays for initiating the disconnection of the line section by the protective device are not of the line section in the event of a fault.

30 The object of the invention is that the bandpass filter (BP 2) in the channel for the selective protection device of the aforementioned trigger frequency (/ 2) an amplitude limit type is to bypass an additional device, zer (A) it is connected upstream that the bistable flip-flop prevents the line section from being switched off by the circuit arrangement (BK) a response high interference level, and has a security against threshold value to further improve the 35% lower HF interference,
may lie than the reference value according to the invention, this object is thereby achieved

Limiting value of the amplitude limiter (A), triggers that the bandpass filter in the channel for the triggering frequency and that the response threshold value of the input triggering frequency is an amplitude limiter upstream of the bistable Kippschalrungsanordnung (BK) for that the bistable Kippschalrungsanordnung one the trigger frequency (/ 2) for transmission the 40 response threshold has a maximum of 35% quiescent frequency (/ 1) by a DC voltage derived from the quiescent lower than the frequency (/ 1) applicable as the reference value above the limit value of the amplitude limiter, and that the limit value of the amplitude limit this response threshold value of the entrance of the zers (A) is also raised. bistable flip-flop circuit arrangement for the tripping

45 frequency when the resting frequency is transmitted by a direct voltage derived from the resting frequency via the limiting value of the amplitude

limiter is also raised.

An exemplary embodiment of the receiver according to the invention in connection with the one to be monitored High-voltage line section is shown in a highly schematic form in the drawing.

The invention relates to a selective in the undisturbed state of a to be monitored

protection device for a high-voltage line high-voltage line section L is on the transmission side section with transmitters 55 provided at its ends constantly emitting and receiving an audio frequency rest frequency / 1, which is modulated via a message transmission in a TFH device Ts and carrier transmission path, in particular via a transmitted directly via the frequent over the line section L. On the high-voltage line section operated carrier-receiving side, the carrier-frequency quiescent frequency connection is demodulated and connected to each other in pairs in such a way in frequency in a TFH device Te that the input E of the selective transmission path is fed to the input E of the selective transmission path in the undisturbed state of the high-protection receiver via the message . Here, the quiescent voltage line section is constantly screened a quiescent frequency / 1 in a bandpass filter BPl and frequency and, in the event of a fault in the high voltage via a linear amplifier Vl and a DC transmission line section, one of the quiescent rectifier GÄl with a filter element Sl is the one single frequency different by keying the same gear 65 of a bistable multivibrator BK supplied to the firing frequency generated at the transmitting end, by having the two inputs and a relay "is switched off with a faulty line section controls transferable working contact r. In this case, if it is available, and which receiver will each be from a channel, the rest frequency, i.e. in undisturbed operation