DE1907401A1 - Remote protection device for three-phase networks - Google Patents

Remote protection device for three-phase networks

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DE1907401A1 DE19691907401 DE1907401A DE1907401A1 DE 1907401 A1 DE1907401 A1 DE 1907401A1 DE 19691907401 DE19691907401 DE 19691907401 DE 1907401 A DE1907401 A DE 1907401A DE 1907401 A1 DE1907401 A1 DE 1907401A1
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    • H02H3/38Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
    • H02H3/382Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current involving phase comparison between current and voltage or between values derived from current and voltage

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Dipl.-Ing. Egon PrinzDipl.-Ing. Egon Prince Dr. Gertrud HauserDr. Gertrud Hauser Dipl.-Ing. Gottfried LeiserDipl.-Ing. Gottfried Leiser

PatentanwältePatent attorneys

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Ernsbergerstrasse 19Ernsbergerstrasse 19

13. Feb, 1969Feb 13, 1969

Unser Zeichen: C 2620Our reference: C 2620

COMPANGIE DES COMPTEURS 3, Rue Dosne, Paris l6e/FrankreichCOMPANGIE DES COMPTEURS 3, Rue Dosne, Paris 16e / France

Fernschutzvorrichtung für DreiphasennetzeRemote protection device for three-phase networks

Die Erfindung bezieht sich auf Fernschutzvorrichtungen für Dreiphasennetze zugleich für Kurzschlüsse zwischen Phasen und für Erdschlüsse.The invention relates to remote protection devices for three-phase networks at the same time for short-circuits between phases and for earth faults.

Man kann mehrere Fehlerarten oder Störungsarten in solchenThere can be several types of faults or faults in such

Bu/kuBu / ku

909840/0990909840/0990

NetzenNetworks

Netzen unterscheiden: beispielsweise drei verschiedene Kurzschlüsse zwischen zwei Phasen ohne Berührung mit Erde, drei Kurzschlüsse zwischen zwei Phasen mit gleichzeitigem Erd-. Schluß, drei Erdschlüsse, welche nur eine Phase betreffen, . und schließlich einen Kurzschluß, welcher die drei Phasen . betrifft (symmetrischer Schluß).Differentiate networks: for example, three different short circuits between two phases without contact with earth, three Short circuits between two phases with simultaneous earth. Final, three earth faults, which only affect one phase,. and finally a short circuit, which the three phases. concerns (symmetrical conclusion).

Es sind Schutzvorrichtungen bekannt, welche einerseits eine Auswahlanlage mit Auslöserelais, die auf eine der einen Feh-. ler kennzeichnenden elektrischen Größen, wie die von der gestörten Schleife gebildete Impedanz, ansprechen, und mit von den Auslöserelais gesteuerten Umschaltrelais sowie andererseits eine einzige Pernmeßanlage für alle Fehlerarten aufweisen, die von der Auswahlanlage im Zeitpunkt des Auftretens der Fehler oder-Kurzschlüsse gespeist wird.There are protective devices known which, on the one hand, a selection system with a trip relay that responds to one of the faulty. ler characteristic electrical quantities, such as the impedance formed by the disturbed loop, and with from have the tripping relay controlled changeover relay and, on the other hand, a single Pern measurement system for all types of errors, which is fed by the selection system at the time the error or short-circuit occurs.

Es sind auch Schutzvorrichtungen bekannt, welche aus zwei verschiedenen Arten von Relais bestehen, wobei die eine Art für Erdschlüsse und die andere Art für Schlüsse zwischen Phasen verwendet wird.There are also protective devices known which consist of two different Types of relays exist, one type for earth faults and the other type for faults between phases is used.

Diese unterschiedlichen Vorrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf, insbesondere was die Arbeitsgeschwindigkeit und auch was die Arbeitssicherheit im Fall von Schlüssen zwischen zwei Phasen mit gleichzeitigem Erdschluß betrifft.These different devices have various disadvantages, in particular what the speed of operation and also with regard to occupational safety in the event of a fault between two phases with a simultaneous earth fault.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile, da die den Erfindungsgegenstand bildende Vorrichtung nur mit Hilfe von statischen Organen verwirklicht ist. Sie gestattet die Erzielung eines gerichteten Fernschutzes ohne Umschaltorgan für alle Arten von Kurzschlüssen welche in einem Dreiphasennetz entstehen können: ein die drei Phasen betreffender SchlußThe invention aims to eliminate these disadvantages, since the device forming the subject of the invention only with the help is realized by static organs. It allows directional remote protection to be achieved without a switching device for all types of short circuits that can occur in a three-phase network: a short-circuit that affects the three phases

909840/0990 (symmetrischer 909840/0990 (symmetrical

(symmetrischer Schluß), ein Schluß zwischen zwei Phasen ohne Erdschluß oder mit gleichzeitigem Erdschluß und ein Schluß zwischen einer Phase und Erde (unsymmetrische Schlüsse) . Außerdem gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung im Fall des letzteren unsymmetrischen Schlußes (Kontakt zwischen einer Phase und Erde) die Auswahl der gestörten Phase.(symmetrical circuit), a circuit between two phases without an earth fault or with a simultaneous earth fault and a Short-circuit between a phase and earth (asymmetrical short-circuit). In addition, the device according to the invention allows in In the case of the latter unsymmetrical conclusion (contact between a phase and earth), the selection of the disturbed phase.

Die Erfindung beruht auf dem Vergleich der Phasenverschiebung von zwei Spannungen bezüglich einer dritten, welche als Bezugswert genommen wird, sowie auf dem Vergleich der Reihenfolge ihrer Phasen, wobei diese drei Spannungen V , V1^, V durch die folgenden Beziehungen definiert sind;The invention is based on the comparison of the phase shift of two voltages with respect to a third, which is taken as a reference value, and on the comparison of the order of their phases, these three voltages V, V 1 ^, V being defined by the following relationships;

V'a = Va - Z (Ia + KIr} V 'a = V a - Z (I a + KI r }

v'b = vb - Z (Ib + KV v 'b = v b - Z (I b + K V

V'c = Vc * Z (Ic + ΚΙγ> V 'c = V c * Z (I c + ΚΙ γ>

wobei V , V. , V die einfachen Spannungen (Spannungen zwi-where V, V., V are the simple voltages (voltages between

el D Cel D C

sehen Phase und Nulleiter) einer Dreiphasenleitung an der Stelle der Schutzvorrichtung sind und deren drei Phasen mit A, B, C bezeichnet werden. I , I. , In, I sind die jeweils in densee phase and neutral) of a three-phase line are at the point of the protection device and whose three phases are designated A, B, C. I, I., I n , I are the respectively in the

el D C 2/el D C 2 /

drei Phasen A, B, C und im Nulleiter N fließenden Ströme beim Auftreten eines unsymmetrischen Schlußes, Z ist eine Bezugsimpedanz, welche die Impedanz des zu schützenden Leitungsabschnittes darstellt, und K ist der Koeffizient der Erdimpedanzen, welcher durch die bekannte Beziehung definiert ist:three phases A, B, C and currents flowing in the neutral conductor N when an asymmetrical circuit occurs, Z is a reference impedance, which is the impedance of the line section to be protected represents, and K is the coefficient of earth impedance defined by the well-known relationship:

^ £, a* λ J^ £, a * λ J

j\ mm ' '■""—' JJ % y \ mm '' ■ "" - 'YY %

909610/0990909610/0990

_ If __ If _

wobei Z, die Mitimpedanz des zu schützenden Leitungsabschnittes und Z die gleichpolige Impedanz dieses Abschnitts ist.where Z is the positive sequence impedance of the line section to be protected and Z is the homopolar impedance of that section.

Nachfolgend werden die drei Spannungen V' , V' . V "einfa-The following are the three voltages V ', V'. V "simply

a D c-a D c-

ehe kompensierte Spannungen" genannt.before compensated stresses called ".

Genauer gesagt, verwendet die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung den Vergleich der Phasenverschiebung dieser drei "einfachen kompensierten Spannungen" sowie den Vergleich der Phasenverschiebung einer dieser kompensierten Spannungen mit der zusammengesetzten Spannung zwischen den beiden anderen Phasen . (beispielsweise die Phasenverschiebung von V bezüglich derMore precisely, uses the protective device according to the invention comparing the phase shift of these three "simple compensated voltages" and comparing the phase shift one of these compensated voltages with the composite voltage between the other two phases. (e.g. the phase shift of V with respect to the

zusammengesetzten Spannung V. - V) mit Hilfe von an sich bekannten logischen Schaltungen, welche derart kombiniert sind, daß man ein Signal erhält, welches die öffnung des dreipoligen Unterbrechers im Fall eines drei Phasen oder zwei Phasen mit oder ohne gleichzeitigem Erdschluß betreffenden Schlußes im Inneren des geschützten Abschnitts steuert, und daß man außerdem ein Signal erhält, welches die fehlerhafte Phase im Fall eines ebenfalls im Inneren des geschützten Abschnitts auftretenden Fehlers zwischen einer Phase und Erde bestimmt und beispielsxireise die öffnung von zwei entsprechenden einpoligen Unterbrechern steuert.composite voltage V. - V) with the help of known logic circuits which are combined in such a way that a signal is obtained which indicates the opening of the three-pole Breaker in the case of a three-phase or two-phase short with or without a simultaneous earth fault controls inside the protected section, and that one also receives a signal indicating the defective phase in In the event of a fault between a phase and earth that also occurs inside the protected section and example trip the opening of two corresponding monopolar Interrupt controls.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung weist eine Schaltung zur Erzielung der drei "einfachen kompensierten Spannungen" V'a, V'bS V'c mit vier Verstärkern auf, welche sich in an sich bekannter Weise als Analog-Digital-Umsetzer verhalten und ihre Eingangsspannungen jeweils in Rechtecksignale umwandeln, deren Amplitude nur zwei Werte O und +V annimmt, wobei V eine Gleich-The protective device according to the invention has a circuit for achieving the three "simple compensated voltages" V ' a , V' bS V ' c with four amplifiers, which behave in a manner known per se as analog-to-digital converters and their input voltages are each converted into square-wave signals convert whose amplitude only takes two values O and + V, where V is equal to

909840/099 0 spannung 909840/099 0 voltage

BAD OFHGfNALBAD OFHGfNAL

spannung gleich dem für die logischen Schaltungen angenommenen logischen Normal ist, die Phasen dieser Signale auf diejenigen der Eingangsspannungen bezogen sind und wobei drei dieser Verstärker jeweils von den oben genannten "einfachen kompensierten Spannungen" gespeist werden, während der vierte von einer Zwischenphasenspannung gespeist wird. Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Ausgänge der drei ersten Verstärker mit einem ersten Phasenvergleicher und mit einem zweiten Phasenvergleicher verbunden sind und der Ausgang des einen dieser Verstärker sowie der Ausgang des vierten Verstärkers mit ( einem dritten Phasenvergleicher verbunden sind, wobei diese drei Phasenvergleicher durch Kombinationen von logischen Schaltungen gebildet sind, und daß andererseits die Ausgänge dieser drei Phasenvergleicher mit logischen Und-, Weder-Noch- und Oder-Schaltungen derart verbunden sind, daß unabhängig von der Art des Schlußes ein Steuersignal für den dreipoligen Unterbrecher und auch ein Signal erhalten wird, welches die fehlerhafte Phase im Fall eines Schlußes zwischen einer Phase und Erde feststellt und beispielsweise die öffnung des entsprechenden einpoligen Unterbrechers steuert.voltage is equal to the logic normal assumed for the logic circuits, the phases of these signals those of the input voltages are related and where three of these amplifiers are each different from the "simple ones" mentioned above compensated voltages "are fed, while the fourth is fed by an inter-phase voltage. The Protection device according to the invention is characterized in that on the one hand the outputs of the three first amplifiers are connected to a first phase comparator and to a second phase comparator and the output of one of these Amplifier and the output of the fourth amplifier are connected to (a third phase comparator, these three phase comparators are formed by combinations of logic circuits, and that on the other hand the outputs these three phase comparators are connected with logical and, neither-nor- and or circuits in such a way that they are independent of the type of circuit a control signal for the three-pole breaker and also a signal which detects the faulty phase in the event of a connection between a phase and earth and, for example, the opening of the controls corresponding single pole breaker.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail, for example, with the aid of the figures. It shows

Figur 1 eine Schaltskizze einer Anordnung zur Erzielung der drei "einfachen kompensierten Spannungen" V , V', V9 FIG. 1 shows a circuit diagram of an arrangement for achieving the three "simple compensated voltages" V, V ', V 9

Figur 23 welche die Figuren' 2a bis 21 umfaßt, mehrere Diagramme, in denen die Lage der Vektoren dieser "einfachen kompensierten Spannungen" bei Normalbetrieb und bei allen Fehlerarten dargestellt ist,Figure 2 3, which includes Figures' 2a to 21, several diagrams in which the position of the vectors of these "simple compensated voltages" is shown in normal operation and with all types of errors,

909840/0990 Flp;ur 3 909840/0990 Flp; ur 3

JHWi - :tJHWi -: t

Figur 3 als Punktion der Zeit t die Werte der drei "einfachen kompensierten Spannungen" V , V' , V ,Figure 3 as a puncture of the time t the values of the three "simple compensated voltages "V, V ', V,

Figur 4 ein Schaltbild einer Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung undFigure 4 is a circuit diagram of an embodiment of the invention Guard and

Figur 5, welche die Figuren 5a bis 5g umfaßt, mehrere Diagramme, in denen die relative Phasenverschiebung einer "einfachen kompensierten Spannung" bezüglich einer als Bezugswert angelegten, zusammengesetzten Spannung in den Fällen ^ eines Schlußes einer Phase bezüglich Erde, zweier Phasen bezüglich Erde und eines Kurzschlußes zwischen den drei Phasen im Inneren des zu überwachenden Leitungsabschnittes dargestellt ist.Figure 5, which includes Figures 5a to 5g, several diagrams, in which the relative phase shift of a "simple compensated voltage" with respect to a composite voltage applied as a reference value in the cases ^ a conclusion of a phase with respect to earth, two phases with respect to Earth and a short circuit between the three phases inside the line section to be monitored is.

In Figur 1 sind die drei Phasen eines Netzes mit A, B, C bezeichnet und deren Nulleiter N ist mit Erde verbunden. Die Primärwicklungen von drei Stromtransformatoren 21, 22, 23 sind jeweils in die Phasenleiter A, B, C eingeschaltet, welche von den oben definierten Strömen I , I. , I durchflossenIn Figure 1, the three phases of a network with A, B, C are designated and its neutral conductor N is connected to earth. The primary windings of three current transformers 21, 22, 23 are each connected to the phase conductors A, B, C through which the currents I, I., I defined above flow

el D Cel D C

werden.will.

, Ein Ende ihrer Sekundärwicklung ist jeweils mit einem Ende • der Primärwicklung einer Bezugsgegeninduktivität 24, 25, 26 verbunden. Diese Gegeninduktivitäten besitzen einen gleichen Wert Z, welcher die Impedanz des zu schützenden Leitungsabschnittes zwischen der Stelle D der Schutzvorrichtung und dem Ende M dieses Abschnitts darstellt. Diese Impedanz Z hat das gleiche Argument wie die Mitkomponente der Impedanz dieses Abschnitts. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren 21, 22, 23 sind an ihren anderen Enden zusammengefaßt. Das gleiche , One end of its secondary winding is respectively connected to one end of the primary winding • a Bezugsgegeninduktivität 24, 25, 26th These mutual inductances have the same value Z, which represents the impedance of the line section to be protected between the point D of the protective device and the end M of this section. This impedance Z has the same argument as the positive sequence component of the impedance of this section. The secondary windings of the transformers 21, 22, 23 are combined at their other ends. The same

giltis applicable

909840/0990909840/0990

gilt für die anderen Enden der Primärwicklungen der Gegeninduktivitäten 2k s 25, 26. Diese zwei gemeinsamen Punkte sind über Leiter 20, 20' mit der Primärwicklung einer Bezugsgegeninduktivität 27 mit dem Wert Κ·Ζ verbunden., wobei K der oben definierte Koeffizient der Erdschlußimpedanzen ist. Diese Wicklung wird vom Strom I während des Auftretens eines unsymmetrischen Erdschlußes durchflossen.applies to the other ends of the primary windings of the mutual inductances 2k s 25, 26. These two common points are connected via conductors 20, 20 'to the primary winding of a reference mutual inductance 27 with the value Κ · Ζ, where K is the coefficient of the earth fault impedance defined above . Current I flows through this winding when an asymmetrical earth fault occurs.

Die Primärwicklungen von drei Spannungstransformatoren 31» 32, 33 werden jeweils von einer der Spannungen V9 V, , VThe primary windings of three voltage transformers 31 » 32, 33 are each of one of the voltages V 9 V,, V

el D Cel D C

zwischen einer Phase und Erde gespeist. Ein Ende der Primärwicklungen dieser Transformatoren ist jeweils mit dem gemeinsamen Punkt P verbunden, welcher seinerseits mit einem Ende der Sekundärwicklung der Gegeninduktivität 27 verbunden ist. Jede der Sekundärwicklungen der Spannungstransformatoren 31 j 32s 33 ist außerdem jeweils mit der Sekundärwicklung einer der Gegeninduktivitäten 2k, 25, 26 derart verbunden, daß drei Kreise gebildet werden, welche jeweils an einer der Eingangsklemmen von Verstärkern 99 10, 11 anliegen. Das andere Ende der Sekundärwicklung der Gegeninduktivität 27 ist mit der anderen Eingangsklemme dieser Verstärker verbunden.fed between a phase and earth. One end of the primary windings of these transformers is each connected to the common point P, which in turn is connected to one end of the secondary winding of the mutual inductance 27. Each of the secondary windings of the voltage transformers 31 j 32 s 33 is also connected to the secondary winding of one of the mutual inductances 2k , 25, 26 in such a way that three circles are formed, each of which is connected to one of the input terminals of amplifiers 9 9 10, 11. The other end of the secondary winding of the mutual inductance 27 is connected to the other input terminal of this amplifier.

Es ist offensichtlich, daß die an den Eingangsklemmen der Verstärker 9, 10, 11 auftretenden drei Spannungen V , V. , V1 It is obvious that the three voltages V, V., V 1

tatsächlich den angegebenen Beziehungen (1), (2), (3) entsprechen. actually correspond to the specified relationships (1), (2), (3).

Die Verstärker 9: 10, 11 sind in bekannter Weise derart geschaltet, daß sie sich wie Analog-Digital-Umsetzer verhalten, Vielehe ihre jeweiligen Eingangsspannungen V , V' , V inThe amplifiers 9 : 10, 11 are connected in a known manner in such a way that they behave like analog-digital converters, their respective input voltages V, V ', V in

* el D C* el D C

Rechtecksignale mit zwei Werten (0 und +V) umsetzen, wobei dieConvert square wave signals with two values (0 and + V), whereby the

909840/0990 Phasen 909840/0990 phases

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Phasen dieser Signale auf diejenigen der Eingangsspannungen bezogen sind.Phases of these signals are related to those of the input voltages.

Wenn ein Schluß zwischen einer Phase (beispielsweise der Phase A) und Erde auftritt, läßt s:
die folgende Beziehung ausdrücken:
If a short occurs between a phase (e.g. phase A) and earth, s:
express the following relationship:

Phase A) und Erde auftritt, läßt sich die Spannung VQ durchPhase A) and earth occurs, the voltage V Q lets through

elel

Va V a

Wenn man in der Beziehung (l) V durch seinen durch die Be-If in relation (l) V one is given by his through the

Ziehung (4) ausgedrückten Wert ersetzt, erhält man nach Vereinfachung: Replacing the value expressed in drawing (4), one obtains after simplification:

V'a = (Zd - Z> (Ia + K V V 'a = (Z d - Z > (I a + K V

V· und V1 werden durch analoge Beziehungen ausgedrückt.V · and V 1 are expressed by analogous relationships.

D CD C

Es ist sodann ersichtlich, daß im Fall eines Erdschlußes an einer oder zwei Phasen am Ende M des geschützten Leitungsabschnittes D-M die "einfachen kompensierten Spannungen" der gestörten Phase oder der gestörten beiden Phasen Null sind, da Z = Z. Wenn die gleiche Fehlerart außerhalb des zu schützenden Leitungsabschnitts, entweder oberhalb oder unterhalb desselben, entsteht, bleiben die "einfachen kompensierten Spannungen" praktisch in Phase mit den entsprechenden einfachen Spannungen. Wenn dagegen diese Fehlerart im Inneren des geschützten Leitungsabschnittes entsteht, ist Z^ kleiner als Z, so daß die Polarität der "einfachen kompensierten Spannung" der gestörten Phase oder der beiden gestörten Phasen bezüglichIt can then be seen that in the event of a ground fault on one or two phases at the end M of the protected line section DM, the "simple compensated voltages" of the disturbed phase or the disturbed two phases are zero, since Z = Z. If the same type of fault outside of the line section to be protected, either above or below it, arises, the "simple compensated voltages" remain practically in phase with the corresponding simple voltages. If, on the other hand, this type of fault arises inside the protected line section, Z ^ is smaller than Z, so that the polarity of the "simple compensated voltage" of the disturbed phase or the two disturbed phases is related

909840/0990 —909840/0990 -

BAO ORIGINALBAO ORIGINAL

der entsprechenden einfachen Spannung konstant umgekehrt ist. Mit anderen Worten, dieselben weisen bezüglich der entsprechenden einfachen Spannungen konstant entgegengesetzte Phase auf.the corresponding simple voltage is constantly reversed. In other words, the same wise regarding the corresponding simple voltages are constantly in opposite phase.

Im Fall eines Schlußes zwischen zwei Phasen ohne Erdschluß, beispielsweise zwischen den Phasen B und C, ist die zusammengesetzte kompensierte Spannung V' - V Null, wenn die-In the case of a short between two phases without an earth fault, for example between phases B and C, the composite compensated voltage V '- V zero if the-

D CD C

ser Fehler am Ende M des geschützten Leitungsabschnittes entsteht, sie ist in Phase mit der zusammengesetzten Spannung V, - V bei einem Schluß außerhalb dieses Abschnitts und g weist entgegengesetzte Phase zu V. - V bei einem Schluß in-This error occurs at the end M of the protected line section, it is in phase with the composite voltage V, - V for a conclusion outside of this section and g indicates opposite phase to V. - V for a conclusion inside

Q CQ C

nerhalb dieses Abschnitts auf.within this section.

Die Diagramme der Spannungen V, V', V in Figur 2 erlau-The diagrams of the voltages V, V ', V in FIG.

el D Cel D C

tern die obigen Ausführungen.tern the above statements.

Das Diagramm 2a zeigt die Vektoren der drei Spannungen V' ,Diagram 2a shows the vectors of the three voltages V ',

V' , V bei Normalbetrieb. Die drei Vektoren sind gegensei-V ', V during normal operation. The three vectors are mutually

D OD O

tig um 120° versetzt. I ist daher Null. Aus den Beziehungen (I)3 (2), (3) geht hervor, daß die Spannungen V'„, V' , V·offset by 120 °. I is therefore zero. From the relationships (I) 3 (2), (3) it follows that the voltages V '", V', V ·

et D Cet D C

jeweils gleich V , V, , V abzüglich der Spannungsabfälle ZI-each equal to V, V,, V minus the voltage drops ZI-

3,DC el3, DC el

ZI,, ZI sind. Diese haben den gleichen Phasenwinkel und im wesentlichen den gleichen Wert.ZI ,, ZI are. These have the same phase angle and essentially the same value.

Das Diagramm 2b zeigt die Vektoren der drei Spannungen V V, , Vf im Fall eines Dreiphasenschlußes. Jeder dieser Vektoren weist entgegengesetzte Phase zu dem entsprechenden, im Diagramm 2a dargestellten Vektor auf.Diagram 2b shows the vectors of the three voltages V V, V f in the case of a three-phase circuit. Each of these vectors has opposite phase to the corresponding vector shown in diagram 2a.

909840/099Ü —909840 / 099Ü -

- ίο -- ίο -

Die Diagramme 2c, 2d, 2e zeigen jeweils die Vektoren dieser Spannungen im Pall eines Schlußes einer der Phasen A3 B oder C bezüglich Erde im Inneren des zu schützenden Leitungsabschnittes .The diagrams 2c, 2d, 2e each show the vectors of these voltages in the Pall of a termination of one of the phases A 3 B or C with respect to earth in the interior of the line section to be protected.

Die Diagramme 2f, 2g, 2h zeigen jeweils für den Fall eines Schlußes zwischen zwei Phasen ohne Erdschluß im Inneren des zu schützenden Leitungsabschnittes die Vektoren der oben genannten Spannungen sowie die Vektoren der zusammengesetzten kompensierten Spannung V' -V3V - V , V - V .The diagrams 2f, 2g, 2h each show the vectors of the above-mentioned voltages and the vectors of the composite compensated voltage V '-V 3 V - V, V - V in the event of a short between two phases without a ground fault inside the line section to be protected .

D cc a a cD cc a a c

Die Diagramme 2j, 2k, 21 zeigen jeweils die Vektoren der Spannungen V , V' V für den Fall eines Erdschlußes vonThe diagrams 2j, 2k, 21 each show the vectors of Voltages V, V 'V in the event of an earth fault of

zwei Phasen im Inneren des zu schützenden Leitungsabschnittes.two phases inside the line section to be protected.

Figur 3 zeigt als Funktion der Zeit t die Werte der drei "einfachen kompensierten Spannungen" V , V' , V . ^. und f ,FIG. 3 shows the values of the three "simple ones" as a function of time t compensated voltages "V, V ', V. ^. and f,

stellen jeweils dfe Phasenverschiebungen der Spannungen Vf b represent dfe phase shifts of the voltages V f b

und V' bezüglich V dar. Aus diesem Beispiel ist ersichtc aand V 'with respect to V. From this example it can be seen c a

lieh, daß V und V' bezüglich V1 nach rückwärts versetzt 3 c b ° alent that V and V 'offset backwards with respect to V 1 3 cb ° a

sind und daß unter diesen Bedingungen ^. und f negativ sind.are and that under these conditions ^. and f are negative.

Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß diese Bedingung im Fall eines Schlußes zwischen der Phase C und dem Nulleiter (Figur 2c) oder auch im Fall eines Erdschlußes zwischen den Phasen A und B (Figur 21) verwirklicht ist.From Figure 2 it can be seen that this condition in the case of a connection between phase C and the neutral conductor (Figure 2c) or in the event of a ground fault between phases A and B (FIG. 21).

Allgemein kann man aus der Prüfung der in Figur 2 gezeigten Diagramme die folgende Tabelle ableiten.In general, one can see from examining the one shown in FIG Diagrams derive from the following table.

-?-? 909840/0990 —909840/0990 -

- ii -- ii -

-Pb-Pb -Pc-Pc Normalbetrieb oder beliebige
Störung außerhalb des ge
schützten Abschnittes
Normal operation or any
Disturbance outside the ge
protected section
__ ++
Dreiphas ens chlußThree-phase circuit -- ++ Schluß zwischen einer Phase
und Erde im Inneren des ge
schützten Abschnitts
a N
b N
c N
No more between a phase
and earth inside the ge
protected section
at
b N
c N
+
+
+
+
++
Schluß zwischen zwei Phasen
und Erde im Inneren des ge
schützten Abschnitts
b c N
a c N
a b N
An end between two phases
and earth inside the ge
protected section
bc N
ac N
from N
+
+
+
+
++
Schluß zwischen zwei Phasen
im Inneren des geschützten
Abschnitts
b c
a c
a b
An end between two phases
inside the protected
Section
bc
ac
away
+
" +
+
"+
--

Die Prüfung dieser Tabelle zeig-t einerseits, daß ein Zusammen-The examination of this table shows, on the one hand, that a summary

909840/0990909840/0990

treffenmeet

treffen eines negativen «f> , und eines positiven ψ entwe-meeting a negative «f>, and a positive ψ either

der dem Iiormalbetrieb oder einer Störung außerhalb des geschützten Abschnitts oder einem Dreiphasenschluß (symmetrischer Schluß) entspricht. Jede andere Kombination von positiven und negativen Werten von ψ} und -^ bildet einewhich corresponds to the original operation or a disturbance outside the protected section or a three-phase circuit (symmetrical circuit). Any other combination of positive and negative values of ψ } and - ^ forms one

Anzeige des Vorhandenseins eines unsymmetrischen Schlußes im Inneren des geschützten Abschnitts (Schluß zwischen einer Phase und Erde oder Schluß zwischen zwei Phasen ohne Berührung mit Erde oder mit gleichzeitigem Erdschluß).Indication of the presence of an asymmetrical termination inside the protected section (termination between a Phase and earth or short-circuit between two phases without contact with earth or with simultaneous earth fault).

Es ist daher ersichtlich, daß zur Entscheidung zwischen einem Üreiphasenschluß im geschützten Abschnitt und einer Störung außerhalb dieses Abschnitts oder dem Normalbetrieb die Kenntnis des Vorzeichens von -f, und γοη -P nicht ausreicht. Zu It can therefore be seen that the knowledge of the sign of -f and γοη -P is not sufficient to decide between an over-phase circuit in the protected section and a fault outside this section or normal operation. to

diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Verwendung eines einphasigen Entfernungsrelais vorgesehen., welches in eine beliebige iießschleife geschaltet ist. Außerdem wird die Verwendung eines Phasenvergleichers vorgesehen3 welcher das Vorzeichen der Phasenverschiebung "P einer ^einfachen kompensierten Spannung" (beispielsweise V ) bezüglich der zusammengesetztenFor this purpose, the invention provides the use of a single-phase distance relay, which is connected to any flow loop. In addition, the use of a phase comparator 3 is provided which determines the sign of the phase shift "P of a ^ simple compensated voltage" (for example V) with respect to the composite

Spannung, bei diesem Beispiel V, - V , angibt. Wie weiter unten insbesondere mit bezug auf die Diagramme der Figur 5 ausgeführt, ist das Vorzeichen der Phasenverschiebunp· *f insbesondere im Fall eines Dreiphasenschlußes positiv, so αaß aas Zusammentreffen eines negativen -ß. und eines positiven -fc r;owie eines positiver ψ ein ausreichendes Kennzeichen für einen Dreiphasenschlui: ist.Voltage, in this example V, - V. As explained further below, in particular with reference to the diagrams in FIG. 5, the sign of the phase shift is positive, especially in the case of a three-phase circuit, so that a negative -ß coincides. and a positive -f c r; o as well as a positive ψ is a sufficient characteristic for a three-phase connection.

Wenn man zwischen den eine beliebige Phase und den Eulleiter betraffenden unsymmetrischen Störungen zu unterscheidenWhen you get between any phase and the Owl Leader to distinguish the relevant asymmetrical disturbances

909840/0990 wünscht909840/0990 wishes

BAD ORfGiNALBAD ORfGiNAL

wünscht, ist es erforderlich, einerseits die Erdschlüsse von den Schlüssen zwischen zwei Phasen ohne Erdschluß und andererseits die Schlüsse zwischen zwei Phasen und Erde von den Schlüssen zwischen einer Phase und Erde zu unterscheiden. wishes, it is necessary, on the one hand, to remove the earth faults from the faults between two phases without an earth fault and on the other hand, to distinguish the connections between two phases and earth from the connections between a phase and earth.

Man erhält dieses Ergebnis einerseits mit Hilfe eines Vergleichers, welcher ein Signal während des Zeitintervalls abgibt, in dem die drei "einfachen kompensierten Spannungen" gleichzeitig entweder positiv oder negativ sind, und andererseits mit Hilfe des oben erwähnten Vergleichers, welcher das Vorzeichen der Phasenverschiebung ψ einer "einfachen kompensierten Spannung" (beispielsweise V' ) bezüg-This result is obtained on the one hand with the help of a comparator, which emits a signal during the time interval in which the three "simple compensated voltages" are either positive or negative at the same time, and on the other hand with the help of the above-mentioned comparator, which the sign of the phase shift ψ a "simple compensated voltage" (for example V ') with respect to

lieh der zusammengesetzten Spannung V, - V angibt.borrowed the composite voltage V, - V indicates.

Wie bereits erwähnt, werden die "einfachen kompensierten Spannungen" V , V' , V sowie eine zusammengesetzte Span-As already mentioned, the "simple compensated voltages" V, V ', V as well as a composite voltage

et D Cet D C

nung (beispielsweise V, - Vn) in an sich bekannten Analog-tion (for example V, - V n ) in per se known analog

D CD C

Digital-Verstärkern in logische Signale umgewandelt und diese logischen Signale werden in aus logischen Schaltungen bestehende Vergleicher geleitet, in welchen die Bestimmung des Vorzeichens der Phasenverschiebungen -f. , -f und "P sowie derDigital amplifiers are converted into logic signals and these logic signals are passed into comparators consisting of logic circuits in which the determination of the sign of the phase shifts -f. , -f and "P as well as the

Vergleich der Polaritäten dieser Signale durchgeführt wird. Die Ausgänge dieser Vergleicher sind derart mit logischen Und-, Weder-Noch- und Oder-Schaltungen verbunden, daß man unabhängig von der Art der Störung im Inneren des geschützten Abschnitts ein Ausgangssignal erhält und daß man im Fall eines Schlußes zwischen einer beliebigen Phase und Erde ein Auswahlsignal für die fehlerhafte Phase erhält.Comparison of the polarities of these signals is carried out. The outputs of these comparators are so with logical And-, neither-nor- and or-circuits connected that one is independent on the nature of the disturbance inside the protected section an output signal is obtained and that in the case a short between any phase and earth receives a selection signal for the defective phase.

In Figur 4, welche das Schaltbild einer Ausführungsform derIn Figure 4, which shows the circuit diagram of an embodiment of the

909840/0990 erfindungsgemäßen909840/0990 according to the invention

erfindüngsgemäßen Schutzvorrichtung zeigt, sieht man die Analog-Digital--Verstärker 9, 10, 11, welche bereits bei der Beschreibung der Figur 1 erwähnt wurden und jeweils von den "einfachen kompensierten Spannungen" V'a, Vf b, V'c gespeist werden. Ein den vorigen gleicher Verstärker 12 wird mit der Zwischenphasenspannung Vß __ c gespeist. Die Ausgänge der Verstärker 9, 10, 11 sind mit den Eingangsschaltungen von Phasenvergleichern (oder Polaritätsvergleichern) 6 und 7 verbunden. Die Ausgänge der Verstärker 9 und 12 sind mit den Eingangsschaltungen des Phasenvergleichers 8 verbunden. "·■■.".-■ , - According to the protective device according to the invention, one sees the analog-digital amplifiers 9, 10, 11, which were already mentioned in the description of FIG. 1 and are each fed by the "simple compensated voltages" V 'a , V f b , V' c will. An amplifier 12 identical to the previous one is fed with the intermediate phase voltage V ß __ c. The outputs of the amplifiers 9, 10, 11 are connected to the input circuits of phase comparators (or polarity comparators) 6 and 7. The outputs of the amplifiers 9 and 12 are connected to the input circuits of the phase comparator 8. "· ■■." .- ■, -

Im Phasenvergleicher (oder Polaritätsvergleicher) J werden., die Phasenverschiebungen ψ. und ψ der den "einfachen kompensierten Spannungen" V' und V*_ entsprechenden logischen In the phase comparator (or polarity comparator) J. , The phase shifts ψ. and ψ the logical ones corresponding to the "simple compensated voltages" V 'and V * _

Signale mit dem logischen Signal verglichen, welches der. "einfachen kompensierten Spannung" V entspricht,die als Null- Signals compared with the logical signal which the. "simple compensated voltage" V, which is defined as zero

punkt für die Phasenverschiebungen genommen wird, wie oben ausgeführt. ;point for the phase shifts is taken as above executed. ;

Dieser Phasenvergleicher (oder Polaritätsvergleicher), welcher an sich bekannt ist, besitzt vier Ausgänge, welche vier logische Signale £' , " STg, £,,- H1, liefern, die die folgenden Bedingungen erfüllen:This phase comparator (or polarity comparator), which is known per se, has four outputs which supply four logic signals £ ', "STg, £ ,, - H 1 , which meet the following conditions:

1) Σ 1 = 1 und I2 = T, = £4 = 0 wenn *f , negativ und λ negativ ist;1) Σ 1 = 1 and I 2 = T, = £ 4 = 0 if * f, is negative and λ is negative;

2) X2 = 1 und X1 = E3 - E4 = 0: __ wenn *f b positiv und ^ negativ ist;2) X 2 = 1 and X 1 = E 3 - E 4 = 0: __ if * f b is positive and ^ negative;

3) I3 = 1 und ^1 ~ I2 = Σ4 =5 Oy 3) I 3 = 1 and ^ 1 ~ I 2 = Σ 4 = 5 Oy

90984Q7099090984Q70990

\ wenn \ if

-15 -. '■'. ' '■...■■'■■.■■''■ ...: .'-■"■ --15 -. '■'. '' ■ ... ■■ '■■. ■■''■ ... : .'- ■ "■ -

wenn ψ . negativ und ^f positiv ist;if ψ . negative and ^ f is positive;

ι und E^ = ^2■;;= £3 = o,:ι and E ^ = ^ 2 ■ ;; = £ 3 = o ,:

wenn f> , positiv und ψ .■ positiv ist.if f>, is positive and ψ . ■ is positive.

Die Ausgangsklemmen des Phasenverglexchers -7-> an welchen die Signale 5_ «. 3 S2 und Σ'κ abgenommen werden, sind Jeweils mit einer der Eingangsklemmen von.logischen Und-Schaltungen 5, 3 und 4 verbunden, während die Ausgangsklemme, an welcher das Signal £, abgenommen wird, mit einer der Eingangski em-The output terminals of the phase comparison -7-> to which the signals 5_ «. 3 S 2 un d Σ'κ are each connected to one of the input terminals of logic AND circuits 5, 3 and 4, while the output terminal from which the signal £ is picked up is connected to one of the input terminals.

men einer logischen Und-Schaltung: 2 und mit der Eingangsklemme einer logischen Weder-Noch-Schaltung 2V verbunden ist..A logical AND circuit: 2 and with the input terminal a logical neither-nor circuit 2V is connected ..

Die Ausgänge der logischen Schaltungen^2 und 2' sind mit der logischen Oder-Schaltung 1 verbunden. Der Ausgang dieser - letzteren logischen Schaltung ist mit einem die'Betätigung eines dreipoligen Unterbrechers steuernden Organ verbunden.The outputs of the logic circuits ^ 2 and 2 'are with the logical OR circuit 1 connected. The outcome of this - the latter logic circuit is with a die'Beticherung a three-pole breaker controlling organ connected.

Dieser Unterbrecher muß im Fall von im Inneren des geschützten- Ab Schnitts auftretenden Schlüssen zwischen zwei Phasen, zwischen zwei Phasen und Erde oder zwischen den drei Phasen in Tätigkeit treten. . ._'■■- - : ". . ' This circuit breaker must operate in the event of short circuits occurring inside the protected cut between two phases, between two phases and earth or between the three phases. . ._ '■■ - -: "..'

Die Ausgänge der logischen Schaltungen 33 ^ und 5 liefern ein Auswahlsignal für die gestörte Phase im Fallfeines Schlus- ses zviischeri einer beliebigen Phase und Erde. _.: : -The outputs of the logic circuits 3 3 ^ and 5 supply a selection signal for the disturbed phase in the case of a fine connection between any phase and earth. _. :: -

jjer Polaritätsverpleicher ü -besteht - im wesentlichen aus zwei lofrischen ochaltunp:en, "einer Und-Schaltunp·, und einer Weder- ■ iloch-öchaltun:-;;, mit drei Eingängen, welche'jeweils von den - .: üen "eirifachen koripensierten Spannungen"-V 3 V1" , V' ; ent- -Each polarity comparator consists essentially of two Lofrian ochaltunp: en, "an And-Schaltunp ·, and a Weder- ■ iloch-öchaltun: - ;;, with three inputs, each of which is divided by the -.: üen" corrected voltages "-V 3 V 1 ", V '; un- -

9098A0Y09909098A0Y0990

' sprechenden ' speaking

BAÖBAÖ

- i6 - :■;■■- i6 -: ■; ■■

sprechenden logischen Signalen gespeist werden. Die Und-Schaltung gibt ein logisches Signal V = 1 während des Zeit-Intervalls ab, in welchem die drei logischen Signale gleichzeitig positiv sind. Die Weder-Noch-Schaltung gibt ein logisches Signal V = .1 während des Zeitintervalls ab, in welchem die drei logischen Signale gleichzeitig negativ sind. Die Ausgänge der beiden logischen Und- bzw. Weder-Noch-Schaltungen sind mit den zwei Eingängen einer dritten logischen Oder-Schaltung verbunden, welche ein Signal 6 = 1 abgibt, wenn der eine oder der andere ihrer Eingangs ein logisches Signal V = 1 empfängt. ".,■.-..--"■speaking logical signals are fed. The AND circuit outputs a logic signal V = 1 during the time interval in which the three logic signals are positive at the same time. The neither-nor circuit is a logical one Signal V = .1 during the time interval in which the three logic signals are negative at the same time. The outputs of the two logical AND or neither-nor circuits are connected to the two inputs of a third logical OR circuit, which outputs a signal 6 = 1, if one or the other of their input is a logical one Receives signal V = 1. "., ■.-..--" ■

Der Polaritätsvergleicher 6 kann auch von einer einzigen logischen Und- oder Weder-Noch-Schaltung gebildet sein, was zur Unterdrückung der logischen Oder-Schaltung führt, aber es ist viel vorteilhafter, ,die drei logischen Schaltungen, *, nämlich die Und-, die Weder-Noch- und die Oder-Schaltung zu verwenden, da man eine viel größere Ansprechgeschwindigkeit ., erhält. ■ . "' YThe polarity comparator 6 can also be formed by a single logical AND or neither-nor circuit, what leads to the suppression of the logical OR circuit, but it is much more advantageous,, the three logic circuits, *, namely the and-, the neither-nor- and the or-connection to because you have a much faster response speed., receives. ■. "'Y

Wie eine Prüfung der Diagramme 2c, 2d, 2e, 2;}, 2k, 21. ze igt, welche sich auf die Lage der Vektoren der "einfachen kompensierten Spannungen" V;1. v'h* v'c im Fall von Erdschlüssen zwischen einer Phase oder zwischen zwei Phasen im Inneren des geschützten Abschnitts beziehen, ist die "einfache kompen^ sierte Spannung" Jeder fehlerhaften Phase um 18O° bezüglich ihrer Lage bei Normalbetrieb versetzt. Unter diesen Umstän-/ den ist die maximale Phasenverschiebung zwischen den paarweise genommenen Spannungen V , V. , V kleiner als l80°,, so ,; How an examination of the diagrams 2c, 2d, 2e, 2;}, 2k, 21. shows, which relates to the position of the vectors of the "simple compensated voltages"V; 1st v 'h * v ' c in the case of earth faults between a phase or between two phases inside the protected section, the "simple compensated voltage" of each faulty phase is offset by 180 ° with respect to its position during normal operation. Under these circumstances, / is the maximum phase shift between the pairs taken voltages V, V, V is less than l80 ° ,, so;

daß die drei Vektoren V' , V. , V1 in der gleichen Halbebenethat the three vectors V ', V., V 1 in the same half-plane

CL U C - - -CL U C - - -

liegen. Es gibt daher notwendigerweise ein . Zeitintervall,lie. There is therefore necessarily one. Time interval,

9098 4 0/09 90 währenddessen 9098 4 0/09 90 meanwhile

währenddessen diese drei Spannungen gleichzeitig die gleiche positive oder negative Polarität besitzen*meanwhile these three tensions are simultaneously the same have positive or negative polarity *

Das logische Signal G = 1, welches vom Polaritätsvergleicher 6 bei Erdschlüssen zwischen einer Phase oder zwischen zwei Phasen Im Inneren des geschützten Abschnitts geliefert wird, wird auf eine der Eingangsklemmen der logischen Und-Schaltungen 5, 3, 4 übertragen.The logic signal G = 1, which is supplied by the polarity comparator 6 in the event of earth faults between a phase or between two phases inside the protected section, is transmitted to one of the input terminals of the logic AND circuits 5, 3, 4.

Im Phasenvergleicher 8 wird das Vorzeichen der Phasenver-In the phase comparator 8, the sign of the phase comparison is

süg-sweet

Schiebung τ der "einfachen kompensierten Spannung" V'- bezüg-Shift τ of the "simple compensated voltage" V'-

lieh der zusammengesetzten Spannung V. - V bestimmt« Er liefert ein logisches Signal P= 1 wenn die Spannung V' be-lent the composite voltage V. - V determined «He supplies a logical signal P = 1 if the voltage V 'is

CLCL

züglich der zusammengesetzten Spannung V, - V verzögert istwith respect to the composite voltage V, - V is delayed

(das heißt wenn f positiv ist) und ein logisches Signal P=O oder P =1 im entgegengesetzten Fall.(i.e. when f is positive) and a logic signal P = O or P = 1 in the opposite case.

Die Diagramme 5a, 5b} 5c der Figur 5 zeigen in ausgezogenen Linien die Vektoren der Spannungen V' und V. - Vn für denThe diagrams 5a, 5b } 5c of Figure 5 show in solid lines the vectors of the voltages V 'and V. - V n for the

3. U C 3. UC

Fall eines Erdschlußes einer der Phasen A, B oder G. Die Diagramme 5d, 5e, 5f der gleichen Figur zeigen in ausgezogenen Linien die VektorenV und Vb■- YQ für den Fall eines Erdschlußes von zwei Phasen Und das Diagramm 5g zeigt die Lage dieser gleichen Vektoren im Fall eines Drelphasenschlußes.Case of an earth fault of one of the phases A, B or G. The diagrams 5d, 5e, 5f of the same figure show in solid lines the vectors V and V b ■ - Y Q for the case of an earth fault of two phases, and the diagram 5g shows the situation these same vectors in the case of a three-phase connection.

Der Zustand des Signals P in den verschiedenen, In den Diagrammen der Figur 5 gezeigten Störungsfällen, wird nachfolgend angegeben: ' " , " . 'The state of the signal P in the various, in the diagrams the failure cases shown in FIG. 5 is indicated below: '",". '

Schlüsse ..... , a N *f> 0, P=IConclusions ....., a N * f> 0, P = I

b c Nb c N

-18..- .,.-■■-18 ..-., .- ■■

bb ee NN ~P<~ P < o,O, PP. = o,= o, P =P = 11 bb NN ■*>■■ *> ■ os o s PP. = 0,= 0, P =P = 11 CC. aa NN os o s PP. ■*■ Ί■ * ■ Ί CC. NN o,O, PP. = o.,= o., f =f = 11 aa bb N-N- o,O, PP. = 1= 1

Dreiphasenschluß ^;ο, P = I. : Three-phase circuit ^; ο, P = I .:

Der Polaritätsvergleicher 8 hat zwei Ausgänge, von welchen einer das Signal P liefert und mit einem der drei Eingänge der logischen Schaltung 3 und mit einem der beiden Eingänge der logischen Schaltung 2 verbunden ist, und-von denen der andere das Signal -"P liefert und mit einem der drei Eingänge der logischen Schaltungen 4 und 5 verbunden ist.The polarity comparator 8 has two outputs, one of which one of them supplies the signal P and one of the three inputs the logic circuit 3 and with one of the two inputs the logic circuit 2 is connected, and -of which the others deliver the signal - "P and with one of the three inputs of logic circuits 4 and 5 is connected.

Die Phasenvergleicher 7 und 8 werden nicht ausführlich be- ■ schrieben, da sie Gegenstand der französischen Patentschrift 1 447 510 sind. 'The phase comparators 7 and 8 are not discussed in detail wrote as it is the subject of the French patent specification 1 447 510 are. '

Ein Dreiphasenschluß im Inneren des geschützten Abschnitts wird einerseits durch Abgabe eines Signals C-* = 1 und von Signalen ^1 = Σ = Σ^ = 0 an den Ausgangsklemmen des Phasenvergleichers 7 und andererseits durch die Abgabe eines Signals P = 1 an den Ausgangsklemmen des Phasenvergleichers 8 festgestellt. Diese beiden Signale werden In der logischen Und-Sehaltung 2 empfangen und auf die logische Oder-Schaltung. 1 übertragen. Mit anderen Worten, ein Dreiphasenschluß entspricht der logischen Gleichung P * Σ-, = 1. A three-phase circuit inside the protected section is established on the one hand by outputting a signal C- * = 1 and signals ^ 1 = Σ = Σ ^ = 0 at the output terminals of the phase comparator 7 and on the other hand by outputting a signal P = 1 at the output terminals of the Phase comparator 8 determined. These two signals are received in the logical AND-Sehaltung 2 and on the logical OR circuit. 1 transferred. In other words, a three-phase connection corresponds to the logical equation P * Σ-, = 1.

Die unsymmetrischen Störungen im Inneren des geschützten Abschnittes werden durch Abgabe von Signalen ^1 + Ip .+ X1. = sowie J,-, = 0 an den Ausgangsklemmen des Phasenvergleichers festgestellt. .The asymmetrical disturbances inside the protected section are caused by the emission of signals ^ 1 + Ip. + X 1 . = as well as J, -, = 0 determined at the output terminals of the phase comparator. .

90984 0/099090984 0/0990

-■'■"" '' * " Das- ■ '■ ""' '* "That

Das Signal 2l wird ebenfalls auf die logische Weder-Noeh-Schaltung. 2l übertragen. Das Aus gangs signal Σ. -* dieser logischen Schaltung, dessen Zustand "1" allen unsymmetrischen inneren Störungen entspricht, wird auf die Oder-Schaltung 1 übertragen.; ■"-";■-.The signal 2l is also applied to the logical Weder-Noeh circuit. 2 l transferred. The output signal Σ. - * This logic circuit, whose state "1" corresponds to all asymmetrical internal disturbances, is transferred to the OR circuit 1 .; ■ "-"; ■ -.

Mit anderen Worten, ein beliebiger innerer unsymmetrischer Schluß oder Fehler entspricht der logischen Gleichung Σ.-, ~ 1.In other words, any internal unsymmetrical inference or error corresponds to the logical equation Σ.-, ~ 1.

Die logische Gleichung, welche die Peststellung Jeder Art von Störungen oder Schlüssen im Inneren des geschützten Abschnitts definierts läßt sich folgendermaßen ausdrücken: Σ., + Σ-, .P-The logical equation which defines the Peststellung any kind of interference or circuits inside the protected portion of s can be expressed as follows: Σ + Σ-, .p.

Ein innerer Schluß zwischen der Phase A und Erde wird durch das Ausgangssignal der Und-Schaltung 3 festgestellt, welche 3 Signale P3 E2 und G empfängt, wobei dieses Ausgangssignal die logische Gleichung G · P · Σ. 2 = 1 befriedigen muß, welche diese Störung mit Ausschluß aller anderen unsymmetrischen Störungen gut kennzeichnet. An internal short between phase A and earth is determined by the output signal of the AND circuit 3, which receives 3 signals P 3 E 2 and G, this output signal having the logical equation G · P · Σ. 2 = 1 must satisfy, which characterizes this disturbance well with the exclusion of all other asymmetrical disturbances.

Tatsächlich ist, wie oben ausgeführt, G- 1 für jeden Erdschluß einer Phase-oder zweier Phasen, wodurch die Schlüsse zwischen zwei Phasen- ohne Erdschluß ausgeschaltet werden. P = I gilt für den Fall eines Schlußes zwischen der Phase A und Erde und im Fall eines Schlußes zwischen den Phasen A, B und Erde sowie zwischen den Phasen A, C und Erde. £2 = ls wenn "-f.- positiv und tfc· negativ ist, was sich insbesondere im Fall eines Schlußes zviischen der Phase A und Erde ergibt. ,In fact, as stated above, G-1 is for each earth fault of one phase or two phases, whereby the faults between two phases are switched off without an earth fault. P = I applies in the event of a connection between phase A and earth and in the case of a connection between phases A, B and earth and between phases A, C and earth. £ 2 = l s if "-f.- is positive and tf c · negative, which is particularly evident in the case of a conclusion between phase A and earth.,

Ein innerer Schluß zwischen der Phase B und Erde wird durch dasAn internal conclusion between phase B and earth is made by the

0/09 90. ' Aus gangs signal 0/09 90. 'Output signal

AusgangssIgnal der logischen UndvSehaltung 4 festgestellt, welche drei Signale Ih, F und G empfängt, wobei dieses Ausgangssignal die logische Gleichung G · F · Σ. ^ = 1 erfüllen muß, welche diesen Fehler mit Ausschluß aller anderen unsymmetrischen Fehler kennzeichnet.Output signal of the logic and management 4 determined, which receives three signals Ih, F and G, this being Output signal the logic equation G · F · Σ. ^ = 1 meet must, which identifies this error with the exclusion of all other asymmetrical errors.

Tatsächlich ist G=I für jeden Erdschluß einer Phase oder zweier Phasen. F=I gilt für den Fall eines Schlußes zwischen der Phase B und Erde und für den Fall eines Schlußes zwischen der Phase C und Erde sowie zwischen den Phasen B, C und Erde. 5L1, = I3 wenn ^, und «f positiv sind, uras sichIn fact, G = I for every earth fault of one or two phases. F = I applies in the event of a connection between phase B and earth and in the case of a connection between phase C and earth and between phases B, C and earth. 5L 1 , = I 3 if ^, and «f are positive, uras themselves

im Fall eines Schlußes zwischen der Phase B und Erde ergibt.in the event of a termination between phase B and earth.

Ein Schluß zwischen der Phase C und Erde wird durch das Ausgangssignal der logischen Und-Schaltung 5 festgestellt, welche drei Signale JE1, F und G empfängt, wobei dieses Ausgangssignal die logische Gleichung G · F · S. = 1 befriedigen muß,A short between phase C and earth is determined by the output signal of the logical AND circuit 5, which receives three signals JE 1 , F and G, this output signal having to satisfy the logical equation G · F · S. = 1,

welche diesen Fehler mit Ausschluß aller anderen unsymmetrischen Fehler kennzeichnet, wobei E1 gleich 1 ist, wenn ψ. und \P negativ sind, was insbesondere im Fall eines Schlußeswhich identifies this error with the exclusion of all other asymmetrical errors, where E 1 is equal to 1 if ψ. and \ P are negative, which is particularly the case in the case of an inference

■ C ...■ C ...

zwischen der Phase C und Erde zutrifft.applies between phase C and earth.

Wenn man die Feststellung der gestörten Phase im Fall eines Schlußes zwischen einer Phase und Erde nicht durchzuführen wünscht, wird natürlich der Phasenvergleicher 6 sowie die logischen Schaltungen 3, 2I und 5 weggelassen.If one does not wish to carry out the detection of the disturbed phase in the event of a short-circuit between a phase and earth, the phase comparator 6 and the logic circuits 3, 2 I and 5 are of course omitted.

909840/09 9 0 Patentanspruch909840/09 9 0 claim

Claims (1)

PatentanspruchClaim Fernschutzvorrichtung für Dreiphasennetze, welche einerseits eine Schaltung zur Erzielung von drei einfachen kompensierten Spannungen der Form V - Z (I + KI ), wobei V eine einfache Spannung, I der in der Phase fließende Strom, I der im Nulleiter beim Auftreten eines unsymmetrischen Schlußes fließende Strom, Z eine Bezugsimpedanz und K der Koeffizient der Erdimpedanzen ist, und andererseits vier als Analog-Digital-Umsetzer arbeitende Verstärker aufweist, wobei drei derselben jeweils von einer der drei einfachen kompensierten Spannungen gespeist werden, während der vierte von einer Zwischenphasenspannung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Ausgänge der drei ersten Verstärker mit einem ersten Phasenvergleicher (oder Polaritätsvergleicher) und mit einem zweiten Phasenvergleicher (oder Polaritätsvergleicher) verbunden sind und daß der Ausgang eines dieser Verstärker sowie der Ausgang des vierten Verstärkers, welcher von der der Speisespannung des vorangehenden Verstärkers entgegengesetzten Zwischenphasenspannung gespeist wird, mit einem dritten Phasenvergleicher (oder Polaritätsvergleicher) verbunden sind, wobei diese drei Vergleicher durch an sich bekannte Kombinationen von logischen Schaltungen gebildet sind, und daß andererseits die Ausgänge dieser drei Vergleicher mit logischen Und-, Weder-Noch- und Oder-Schaltungen derart verbunden sind, daß unabhängig von der Art des Schlußes ein Steuersignal für einen dreipoligen Unterbrecher und im Fall eines Schlußes zwischen einer PhaseRemote protection device for three-phase networks, which on the one hand compensated a circuit to achieve three simple ones Voltages of the form V - Z (I + KI), where V is a simple voltage, I the current flowing in the phase, I the current flowing in the neutral conductor when an asymmetrical circuit occurs, Z a reference impedance and K the Is the coefficient of the earth impedance, and on the other hand has four amplifiers working as analog-to-digital converters, three of which are each fed by one of the three simple compensated voltages, while the fourth is fed by an intermediate phase voltage, characterized in that on the one hand the outputs of the first three Amplifier with a first phase comparator (or polarity comparator) and with a second phase comparator (or polarity comparator) are connected and that the output of one of these amplifiers and the output of the fourth Amplifier which differs from the intermediate phase voltage opposite to the supply voltage of the previous amplifier is fed, connected to a third phase comparator (or polarity comparator), these three comparators are formed by known combinations of logic circuits, and that on the other hand the outputs these three comparators are connected with logical and, neither-nor- and or circuits in such a way that independent of the type of short-circuit, a control signal for a three-pole breaker and in the case of a short-circuit between a phase 909840/0990 und 909840/0990 and und' Erde ein Signal erhalten wirds welches die fehlerhafte Phase feststellt und die öffnung eines entsprechenden einpoligen Unterbrechers steuern kann.and 'earth is obtained a signal s which detects the faulty phase, and can control the opening of a corresponding single-pole breaker. 909840/0996909840/0996 *3:* 3: Le e rs eι teEmpty page
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