DE2302136A1 - Relais zum wiederschliessen eines netzwerkes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein elektrische Kraftverteilersysteme einschliesslich sekundärer Netzwerke für Wechselstrom und eine Netzwerkschutzeinrichtung, welche eine primäre Speiseeinrichtung mit einem selchen sekundären Netzwerk verbindet und insbesondere eine verbesserte Einheit zum Wiederschliessen dieser Netzwerkschutzeinrichtung.

Ein sekundäres Netzwerk für Wechselstrom umfaßt ein Gitter aus untereinander verbundenen Kabeln oder Drähten, welche an eine Span nung angeschlossen werden, die zur Verteilung auf eine Vielzahl von Haushaltsverbrauchern und industriellen Verbrauchern geeignet sind. Um eine Kontinuität der Versorgung in einer. Stadtbereich mit starker Verbraucherdichte zu gewährleisten, wird dem Gitter oder den Netz elektrische Leistung von primären Speiseeinrichtur.-gen mit hoher Spannung an vielen Punkten zugeführt. Wenn eine Ver-

309833/0349

ORIGINAL INSPECTED

sorgungsquelle oder eine primäre Speiseeinrichtung ausfällt, dann wird die von dieser Speiseeinrichtung zugeführte Leistung von den übrigen verbleibenden Speiseeinrichtungen übernommen. Jede primäre Speiseeinrichtung ist mit dem Netzwerk durch mindestens einen Netzwerktransformator, einen Schaltungsunterbrecher oder Schutzschalter und einen Satz von Sicherungen verbunden. Der Netzwerkschutzschalter ist vorgesehen, um das Netzwerk von dem Transformator abzutrennen, für den Fall, daß die Leistung beginnt aus dem Netzwerk herauszufließen. Zu diesem Zweck ist der Netzwerkschutzeinrichtung ein Relais zugeordnet, das eine Meßfühlereinheit zur Erfassung der Richtung des Leistungsflusses und zur Steuerung des Öffnens der Netzwerkschutzeinrichtung enthält.

Wenn diese Netzwerkschutzeinrichtung einmal unterbrochen worden ist, dann gestattet eine Wiederschiießeinheit in dem Relais das erneute Schließen der Netzwerkschutzeinrichtung nur dann, wenn bestimmte Bedingungen sowohl auf der Netzwerkseite der Netzwerkschützeinrichtung als auch auf der Transformatorseite der Netzwerkschutzeinrichtung erfüllt sind, bei denen die Leistung vom Transformator zum Netzwerk fließt.

Im US-Patent 3 532 935 wird ein verbessertes Schutzrelais beschrieben, das kontaktlose oder statische Komponenten verwendet, um diese Funktion der Auslösung des Wiederschiießvorganges auszuführen. Weitere Einzelheiten über bekannte Netzwerksysteme und Relais können dort entnommen werden.

Das in dieser Patentschrift beschriebene Relais enthält unter anderem eine Wiederschiießeinheit zur Steuerung des Schließvorganges für eine Netzwerkschutzeinrichtung. In dieser Wiederschließeinheit ist ein NOR-Kreis enthalten, welcher folgende Eingangssignale besitzt;

1.) ein Ausgangssignal Von einer Schaltung, welche eine Gleichspannung jeweils dann erzeugt, went? die Spannungsdifferenz

309833/0343

über einer Phase des Schalterunterbrechers kleiner ist als eine bestimmte Amplitude,

en 2.) eine Spannung proportional der Summe der Spannung/über einer anderen Phase des Schaltungsunterbrechers und

3.) zwei Spannungen, die proportional der Spannung bei einer Phase des Netzwerkes unter Phasenverschiebung durch zwei Schaltungen sind.

Der NOR-Kreis erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn an allen Eingängen ein Signal vorhanden ist. Dieses Ausgangssignal wird auf ein Zeitglied im Innern der Wiederschiießeinheit gekoppelt. Wenn dieses Ausgangssignal während eines vorgegebenen Teils der Spannungsperiode des Netzwerkes bestehen bleibt, dann schaltet das Zeitglied eine Spule der Netzwerkschutzeinrichtung für das Wiederschließen ein.

Die Kennlinie bezüglich des Wiederschiießens für die oben beschriebene Wiederschließeinheit entspricht in einem Polardiagramm allgemein einem Winkelausschnitt, der zum größten Teil in dem ersten Quadranten liegt. Dabei ist der Scheitel des Ausschnittes geringfügig gegenüber dem Ursprung versetzt und liegt im Innern des Quadranten von O bis 90°. Der Abschnitt ist durch eine Seite begrenzt, welche unter einem Winkel von bis zu -25 bezüglich der O°-Achse verläuft und auf der anderen Seite verläuft seine Begrenzung unter einem Winkel von +95° bezüglich der O°-Achse. Der Winkelabschnitt stellt graphisch den Bereich für die Verschiebungen bezüglich der Amplitude und der Winkellage dar, welche die Spannung (V-.) auf der Transformatorseite der Netzwerkschutzeinrichtung einnehmen kann bezogen auf die Spannung (V_n) an der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung, um eine Übertragung in das Netzwerk hinein zu erhalten. Das heißt, jedesmal dann, wenn die Spitze des Vektors entsprechend der Größe V₁- - V_n, ,welcher nachstehend als V^_n, bezeichnet vom Ursprung aus aufgezeichnet

309833/0349

ist, im Innern des Wjnkelausschnittes endet, dann kann die Leistung in das Netzwerk hinein fließen und daher wird das Wiederschließen gestattet.

Um Wirkleistung in das Netzwerk hinein zu übertragen, muß die Transfermatorspannung vorauseilend sein bezüglich der Netzwerkspannung. In dem Bereich, in dem die Spannung V„ der Spannung V_n vorauseilt ist es wichtig, daß die Amplitude von V_T größer ist als die Amplitude von V^ , um eine ausreichende Menge von Wirkleistung in das Netzwerk hinein übertragen zu können, ohne daß dabei eineunerwünschte Strömung reaktiver Leistung aus dem Netzwerk heraus stattfindet. In einigen Fällen kann dieser Fluß reaktiver Leistung ein Wiederöffnen der Auslösereinheit der Netzwerkschutzeinrichtung verursachen. Demgemäß kann in der Kurvendarstellung des Verhaltes beim Wiederschließen der Kreisbogen, welcher durch die Spitze eines sich drehenden Vektors mit der Amplitude V,, beschrieben wird, als diejenige Grenze betrachtet werden, hinterVdie Spitze des Vektors V_T für einen erfolgreichen Wiederschi ießvor gang enden sollte.

Das Verhalten für das Wiederschließen einer Anordnung nach der US-Patentschrift ist relativ konservativ bezüglich der Definition des Wiederschiießbereiches. Für kleine Voreilwinkel ist dies zulässig. Wenn sich jedoch der Voreilwinkel von V„ gegenüber V_n erhöht, dann kann das Verhalten oder die Kennlinie einer solchen Anordnung nicht einen genügend weiten Bereich erfassen, um jede mögliche Situation der Spannungsverhältnisse zu erfassen, bei denen in sicherer Weise Wirkleistung in das Netzwerk fließen könnte. In einem solchen Falle kann das Wiederschließen nicht auftreten, obwohl eine ausreichende Wirkleistung in das Netzwerk fließen würde, und daher das Wiederschließen an sich erwünscht ist,

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein kontaktloses, statisches Relais zu schaffen, welches eine Wiederschließeinheit be-

309833/0349

sitzt, die eine Kennlinie oder ein Verhalten für das Wiederschiiessen mit einem relativ weiten Bereich aufweist.

Das vorbekannte kontaktlose Relais nach der US-Patentschrift enthält ein Zeitglied, welches bewirkt, daß sich die Netzwerkschutzeinrichtung mit Verzögerung bei Aufrechterhaltung eines Signals wieder schließt. Das Signal wird dabei durch die NOR-Schaltung der Wiederschließeinheit jedesmal dann erzeugt, wenn die Spannung V„ größer ist als die Spannung V„ um einen vorgegebenen Betrag und entweder in der gleichen Phase mit dieser ist oder ihr geringfügig vorauseilt. Die Länge der Verzögerungszeit beim Wiederschließen ist eine Funktion der Phasenverschiebung V_T__N. In bestimmten Fällen ist diese Abhängigkeit unerwünscht.

Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine kontaktlose oder statische Wiederschließeinheit mit Relais zu schaffen, welche ein Wiederschiießungssignal in Abhängigkeit davon erzeugt, daß die Größe V„__N vorher während einer vorgewählten Zeitdauer in eine.m vorgegebenen Bereich lag, wobei diese Zeitdauer unabhängig einstellbar sein soll.

Bei gewissen Verhältnissen eines Kraftübertragungssystems ist es möglich, daß sich die Phase der Spannung V_T kurzzeitig geringfügig so verschieben kann, daß sie nacheilend bezüglich der Spannung V„ ist. Wenn dies bei der Anordnung nach dem vorgenannten US-Patent ein Zusammenbrechen des Wiederschließsignals und eine Rückstellung des Zeitgliedes bewirkt, dann wird dort das Wiederschließen erst dann auftreten, wenn ein neues Signal für die Wiederschließung erzeugt und während der vorgegebenen Zeit aufrechterhalten wird. Um die Möglichkeit für ein solches in unerwünschter Weise verzögertes Schließen auf ein Minimum zu reduzieren, enthält der in der Anordnung nach der US-Patentschrift definierte Bereich einen Teilbereich, in dem die Spannung V^ nacheilend ist bezüglich der Spannung V_n , d.h. ein Teil der Kennlinie für die

309833/03^9

Wiederschließung ist nacheilend bezüglich der O°-Linie um maximal 25°. Dieser Teil der Kennlinie schneidet dort die Achse für 0° an einem Punkt und dieser definiert, in welchem Maße die Spannung größer sein muß als die Spannung V , wenn beide Spannungen in Phase sind, um ein erfolgreiches Wiederschließen zu erhalten.

Es wurde gefunden, daß Temperaturänderungen in einer praktisch ausgeführten Schaltung eine Änderung der Steigung dieses Teils der Kennlinie einer solchen Anordnung nach dem US-Patent bewirken können. Da die Neigung dieses Teils relativ klein ist (d.h. sie ist kleiner als oder gleich 25°), kann eine Änderung dieser Neigung in bedeutungsvoller Weise den Wert ändern, welchen die Spannung V₁J, für das Wiederschließen annehmen muß, wenn V™ in Phase mit Vj, ist. Im Interesse der Zuverlässigkeit des Betriebes ist es erwünscht, die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Kennlinie für die Wiederschließung des statischen Relais in dieser Betriebssituation auf ein Minimum zu bringen.

Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung^ ein kontaktloses Relais mit einer Wiederschließeinheit zu schaffen, welche thermisch stabil ist.

Um zu gewährleisten, daß die Leistungsquelle beim Schließen der Netzwerkschutzeinrichtung nicht einer unnötig großen Anfangsbelastung unterworfen wird, ist es erwünscht, das Schließen in solchen Situationen auszuschließen, bei denen eine übermäßig große Leistung in das Netzwerk übertragen würde.

Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein kontaktloses Relais mit einer Wiederschiießungseinheit zu schaffen, welche das Wiederschließen ausschließt, wenn dabei eine übermäßig große Leistung in das Netzwerk fließen würde.

309833/0349

Zusammengefaßt ist die Erfindung auf eine wiedersehließeinheit gerichtet zur Verwendung in einem kontaktlosen Schutzrelais und eingerichtet zur Steuerung einer Netawerkschutzeinrichtung (Schaltungsunterbrecher), welche zwischen einen primären Speisetransformator und ein sekundäres Netzwerk geschaltet ist. Die Wiederschließungseinheit umfaßt Einrichtungen zur Ableitung eines Signals (Vm _?.) entsprechend der Differenz zwischen der Spannung V,, auf der Netzwerksseite der Netzwerkschutzeinrichtung und der Spannung V™ auf der Transformatorseite der Netzwerkschutzeinrichtung. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um einen Winkelbereich zu definieren, welchen der Vektor für V_m„ bezüglich V,. einnehmen kann, um eine erste Bedingung zu erfüllen, die für das Schließen der Netzwerkechutzeinrichtung erforderlich ist. Weiterhin sind Einrichtungen vorgesehen zur Einstellung eines Amplitudenbereiches für das Signal V_T__N , um eine zweite Bedingung für das Schließen zu erfüllen. Der Winkelbereich ist definiert durch einen Wink_elausschnitt, dessen Scheitel im Ursprung liegt und welcher den gesamten Quadranten von 0 bis 90° und Teile der Quadranten von 90 bis 180° und 270° bis 0° umfaßt. Der Amplitudenbereich ist definiert durch einen Kreisbogen oder Kreisring mit dem Ursprung als Mittelpunkt. Ss sind Einrichtungen vorgesehen, um zu bestimmen, ob der vom Ursprung ausgehende Vektor V_m_„ in dem Gebiet endet, welches dem Winkelsektor und dem Kreisring gemeinsam ist, und um ein Wiederschließsignal zu liefern, wenn ein solcher Zustand vorhanden ist.

Ein besseres Verständnis der Erfindung und weiterer Aufgaben und Vorteile ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Pig. 1 enthält eine Schaltzeichnung für.eine Phase für ein typisches sekundäres Netzwerksystem für Wechselstrom.

Fig. 2 ist ein Funktionsblockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiedersehließeinheit.

309833/0349

2302135

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches, einen Teil der Einheiten nach Fig. 2 mit weiteren Einzelheiten wiedergibt.

Fig. 4 zeigt eine Vielzahl von Wellenformen in der Schließeinheit für den Zustand des Systems, bei dem die Spannung auf der Transformatorseite der Netzwerkschutzeinrichtung die gleiche Größenordnung besitzt wie die Spannung auf der Netzwerkseite, jedoch eine Voreilung von 20 besitzt.

Fig. 5 ist eine Zeigerdarstellung des Zustandes des Systems nach Fig. 4. . '

Fig. 6 zeigt eine Vielzahl von Wellenformen in der Wiederschiießeinheit in demjenigen Zustand des Systems, bei dem die Spannung auf der Transformatorseite der Netzwerkschutzeinrichtung eine größere Amplitude besitzt und voreilendlst bezüglich der Spannung an der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung mit einem Voreilwinkel von etwa 5°.

Fig. 7 ist eine Zeigerdarstellung des Zustandes des Systems nach Fig. 6.

Fig. 8 ist eine Zeigerdarstellung der Kennlinie für die Wiederschließung mit einer überlagert dargestellten Kennlinie einer Einrichtung nach dem zuvor genannten US-Patent.

Fig. 1 zeigt ein System mit sekundärem Netzwerk für Wechselstrom. Die Erfindung wird nachstehend unter Berücksichtigung eines sogenannten Dreiphasensystems für das sekundäre Netzwerk beschrieben. Selbstverständlich ist die Lehre der Erfindung auch anwendbar auf andere Mehrphasensysteme zur Verteilung elektrischer Leistung. Ss ist eine primäre Spannungssammelleitung 1 einer Unterverteilerstat ion vorgesehen und zwei primäre Speiseeinrichtungen 2 und

309833/0349

3, die mit der Sammelleitung 1 durch zwei Schaltungsunterbrecher 4 der Unterstation verbunden sind. Das sekundäre Netzwerk für Wechselstrom ist allgemein durch die Bezugsziffer 5 bezeichnet und umfaßt eine Vielzahl untereinander verbundener Kabel 6 oder Leitungen, die an einer Vielzahl von Punkten mit den primären Zuführungen 2 und 3 verbunden sind. Jede der Verbindungen zu den primären Zuführungen 2 und 3 wird hergestellt über einen Netzwerktransformator 7 und eine Netzwerkschutzeinrichtung 8, sowie über einen Satz Sicherungen 9. Mit dem Kabel 6 des sekundären Netzwerkes sind eine Vielzahl von Zuleitungskreisen 10 für die Verbraucher verbunden.

Jeder Netzwerkschutzeinrichtung ist ein Schutzrelais zugeordnet zur Steuerung des Netzwerkes und der Schutzeinrichtung gemäß dem praktischen Betrieb der Elektrizitätsgesellschaft. Solche Relais besitzen zahlreiche erwünschte Funktionen, beispielsweise sollte ein solches Relais die Netzwerkschutzeinrichtung unterbrechen oder öffnen, wenn irgendein Leistungsfluß in umgekehrter Richtung oberhalb einer gewissen Amplitude zu der primären Zuführung fließt und dann nur diese Zuführung von dem sekundären Netzwerk 5 für Wechselstrom abtrennen. Um diese Funktionen zu erhalten, enthält das kontaktlose Relais eine Einheit zur Ermittlung der Richtung des Leistungsflusses durch die Netzwerkschutzeinrichtung, wenn diese geschlossen ist.

Üblicherweise wird in einem Netzwerkrelais eine Wiederschiießeinheit vorgesehen, um automatisch die Netzwerkschutzeinrichtung wieder zu schließen, nachdem diese wieder durch Betätigung der Einheit für die Richtung des Leistungsflusses unterbrochen worden ist. Um einen sogenannten "Pumpvorgang" zu verhindern, d.h. ein periodisches automatisches Auslösen und Wiederschließen der Netzwerkschutzeinrichtung, sollte die Wiederschiießeinheit eingerichtet sein zur Überwachung der Verhältnisse im System zur Verhinderung einer Wiederschließung, wenn festgestellt ist, daß die Lei-

30983 3/0349

- ίο -

stung beim Schließen der Netzwerkschutzeinrichtung erneut aus dem Netzwerk herausfließen würde. Weiterhin ist es erwünscht, daß die Wiederschließeinheit ein Signal zum Wiederschließen für den weitest möglichen Bereich der Systembedingungen erzeugt, welche eine. Anzeige für das Fließen von Wirkleistung und reaktiver Leistung oder Blindleistung in das Netzwerk bilden. Die Wiederschließ~ einheit sollte jedoch ein solches Signal zurückhalten, wenn die Amplitude eines solchen Leistungsflusses übermäßig groß sein würde. Weiterhin ist es bei kontaktlosen Relais erwünscht, eine solche Einheit für das Wiederschließen vorzusehen, welche eine geeignete Kennlinie für das Wiederschließen definiert. Diese enthält auch einen kleinen Teil des Bereichs, in dem Wirkleistung aus dem Netzwerk herausfließen kann. Hierdurch wird die Einheit unempfindlicher gegen sporadische geringfügige Spannungsänderungen und ergibt trotzdem einen Betrieb, bei dem die Schließkennlinie, welche einen Fluß von Wirkleistung in das Netzwerk hinein anzeigt, bei TemperatürSchwankungen unverändert bleibt.

Die in Form eines Funktionsblockschaltbildes in Fig. 2 dargestellte kontaktlose Einheit für die Wiederschließung ist so ausgelegt, daß sie alle oben genannten Kriterien für das Wiederschließen erfüllt.

Die Einheit für das Wiederschließen umfaßt einen Phasenschieber 11 und Phasenschieber 12. Beide Phasenschieber bestehen aus aktiven Filtern (d.h. einem Operatorverstärker und Filter) und ergeben daher Ausgangssignale, welche relativ geringe Verzerrungen aufweisen. Die Phasenschieber 11, 12 sind an nicht gezeigte Einrichtungen gekoppelt.(ähnlich den Einrichtungen wie in dem vorgenannten US-Patent), welche ein Signal V_n liefern. Hierdurch wird die Spannung gegen Masse für eine Phase des Dreiphasensystems an der Netzwerksseite der Netzwerkschutzeinrichtung wiedergegeben und diese Spannung wird auch als Netzwerkspannung bezeicLnst. Außerdem sind die Phasenschieber 11, 12 an nicht gezeigte Einrichtungen gekoppelt

309833/Ü349

(diese können ebenfalls ähnlich den entsprechenden Einrichtungen in' dem vorgenannten US-Patent aufgebaut sein), welche ein Signal V₁J₁ liefern. Hierdurch wird die spannung bezüglich Erde für die gleiche Phase des Systems auf der Transformatorseite der Netzwerkschutzeinrichtung bezeichnet und diese wird auch als Transformatorspannung bezeichnet. Das Ausgangssignal "VjT₁₁ des Phasenschiebers 11 wird mit dem Ausgangssignal Vxmo des Phasenschiebers 12 in einem "UND"-Verknüpfungsglied oder UND-Gatter 13 kombiniert. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 13 wird in einer Signal- oder Impulsformer schaltung 14 so geformt, daß man ein Signal Vw für den Pha senverschiebungsbereich erhält, welches als Eingangssignal einem zweiten "UND"-Verknüpfungsglied oder UND-Gatter 15 zugeführt wird. In der Wiederschließeinheit ist außerdem eine Einheit enthalten, welche hier als Differenzvektorschaltung 16 bezeichnet ist. Sie liefert ein Differenzspannungssignal V_{T N} , das die Differenz der Spannung zwischen der Transformatorspannung und der Netzwerkspannung anzeigt, d.h. die Größe V_T - V,.. In der deutschen Patentanmeldung P 22 43 481.7 der Anmelderin wird eine geeignete Differenz-Vektor-Schaltung zur Erzeugung eines solchen Signals beschrieben, wobei gleichzeitig die Auswirkung von Oberwellengehalt im Transformatorspannungssignal und im Netzwerkspannungssignal auf ein Minimum gebracht wird.

Das Signal V-, _N wird einem Begrenzerverstärker 17 zugeführt, welcher das Signal verstärkt und es als Eingangssignal einem Impulsgenerator 18 zuführt. Der Impulsgenerator 18 ist so ausgelegt, daß er einen diskreten Energieimpuls V_p zu einem vorgewählten Zeitpunkt in der Periode der Wellenform der Spannung V_{T N} liefert. Der Impuls V_p wird, dem UND-Gatter 15 als zweites Eingangssignal zugeführt.

Das Signal V^-^ wird auch noch einem Gleichrichter 19 zugeführt, und von dort aus einem Tiefpaßfilter 29 zur Ausfilterung hochfrequenter Anteile des gleichgerichteten Signals. Das gleichge-

309833/0349

richtete und gefilterte Signal wird als Eingangssignal einer Detektorschaltung 21 für den Mindestpegel und einer Detektorschaltung 22 für den Maximalpegel zugeführt. Wenn das Eingangssignal zum Detektor 21 oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegt, welcher durch ein anderes Eingangssignal V_RE„ definiert ist, dann liefert der Schwellwertdetektor ein Signal V., als Eingangssignal an das UND-Gatter 15. Wenn das Eingangssignal zum Detektor 22 oberhalb eines vorgewählten Wertes liegt, dann wird ein Ausgangssignal abgegeben.

Die Phasenschieber 11 und 12, das UND-Gatter 13 und die Wellenformschaltung 14 bilden Einrichtungen, um einen Bereich für die Winkelverstellung oder Winkelverschiebung einzustellen, den die Spannung V^_n einnehmen muß bezüglich der Netzwerkspannung V_n , um das Schließen der Netzwerkschutzeinrichtung zu gestatten. Dieser Bereich ist in Fig. 8 zwischen den Linien Sl und S2 dargestellt. Da die Phasenschieber 11 und 12 relativ unverzerrte Ausgangssignale liefern, liegen die Verlängerungen der Linien oder Geraden Sl und S2 sehr nahe am Ursprung. Dies ist im Gegensatz zu den Verlängerungen der entsprechenden Linien Wl und W2 in der Anordnung nach dem zuvor genannten US-Patent, welche in einem viel stärkeren Maße gegenüber dem Ursprung versetzt sind.

Wie noch nachstehend im einzelnen betrachtet,sind die Grenzen des Bereiches für die Winkelverschiebung definiert durch eine vorgegebene Winkelverschiebung, welche voreilend ist bezüglich eines vorgegebenen Bezugspunktes in der Welle der Netzwerkspannung V„ und durch eine vorgegebene Winkelverschiebung, welche nacheilend ist bezüglich dieses Bezugspunktes.

Der Schwellwertdetektor 21 bildet das Mittel zur Einstellung einer Schwellwertamplitude, welche die Transformatorspannung bezüglich der Netzwerkspannung einnehmen muß, um ein Wiederschließen zu gestatten. Zu diesem Zwecke wird das Differenzspannungssignal V_{T N}

309833/0349

gleichgerichtet und gefiltert und als Eingangssignal dem Schwellwertdetektor 21 zugeführt. Wenn die Amplitude des Signals V_T „ oberhalb eines Schwellwertes liegt, dann wird ein Signal V_M erzeugt. Der Schwellwertdetektor 22 bildet das Mittel zur Einstellung des Maximalwertes, den die Spannung V₁- „ erreichen kann, um ein Wiederschließen zu gestatten.

In Fig. 8 sind die Kreisbögen S3 und S4 dargestellt. Der Radius des Bogens S4 stellt die maximale Differenz zwischen den Amplituden der Spannung V™ und der Spannung V_n dar, und der Radius des Bogens S3 stellt die Mindestdifferenz zwischen den Spannungen dar, welche noch ein Wiederschließen gestattet.

Die Ausgangskennlinien der Einrichtung zur Definition der Winkelverstellung und der Einrichtung zur Festlegung der Amplitude ergeben in einem Polardiagramm einen Kreisabschnitt (d.h. einen Sektor eines Kreisringes), welcher die Kennlinie für das Wiederschließen für die Yfiederschließeinheit definiert (dieser Kreisabschnitt ist als "Wiederschiieß-Sektor" bezeichnet).

Der Impulsgenerator 18 wird verwendet, um dem UND-Gatter einen diskreten Energieimpuls zuzuführen. Hierdurch wird festgestellt, ob die Phasenverschiebung von V„, _N in dem vorgeschriebenen Winkelbereich liegt.

Bei Koinzidenz der Eingangssignale V$,V_p und V_M am UND-Gatter 15 wird ein Ausgangssignal geliefert. Diese Koinzidenz zeigt die Tatsache an, daß die Transformatorspannung oberhalb des vorgewählten Schwellwertes liegt und im Innern des vorgeschriebenen Phasenverschiebungsbereiches bezüglich der Netzwerkspannung, und dadurch ist gewährleistet, daß die Leistung in das Netzwerk hineinfließen wird. Das Ausgangssignal besteht aus einem diskreten Energieimpuls einmal in jeder Periode der Spannung V_T__N und dieses Signal wird solange periodisch wiederholt, wie die Spannung V™ _N oberhalb des vorgeschriebenen Schwellwertes und in dem vorgeschriebenen Winkelbereich liegt.

309833/0349

Das Ausgangssignal des UND-Gatters 15 wird als Eingangssignal einem Impulsgenerator 23 für den Wiederschiießzustand zugeführt. Dieser Generator 23 dient zur Überwachung dafür, daß eine Impulsfolge am Ausgang des UND-Gatters vorhanden ist und er liefert ein Ausgangssignal oder einen Impuls, nachdem diese Impulsfolge ununterbrochen während einer vorgewählten Zeitdauer bestanden hat. Man wird daher verstehen, daß die Anwesenheit eines Ausgangsimpulses vom Impulsgenerator 23 anzeigt, daß die Spannung V_n, _>T in dem Winkelverstellungsbereich und oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes während der vorgewählten Zeitdauer verbleibt.

Fig. 3 zeigt den Impulsgenerator 23 für den Wiederschiießzustand mit weiteren Einzelheiten. Er enthält einen Inverter 23a, einen bistabilen Multivibrator oder Flip-Flop 23b mit einem Eingang ¹¹SET" und einem Eingang "RESET", einen einstellbaren Zeitgeber 23c und einen Hilfszeitgeber 23d.

Die Arbeitsweise des Impulsgenerators 23 ist wie folgt: Der Ausgang von dem UND-Gatter 15 wird durch den Inverter 23a umgekehrt und dem Eingang "SET" des Flip-Flop 23b zugeführt. Wenn die Spannung V_, j, oberhalb des vorgeschriebenen Schwellwertes und in dem vorgeschriebenen Winkelbereich liegt, dann werden die Impulse, welche diesen Zustand anzeigen, über das UND-Gatter 15 dem Inverter 23a zugeführt. Durch das Ausgangssignal des Inverters wird der Flip-Flop in den eingeschalteten Zustand oder den Zustand "SET" gebracht. Wenn der Flip-Flop 23b in diesem Zustand "EIN" oder "SET" umgeschaltet ist, liefert er ein Ausgangssignal, welches solange bestehen bleibt, bis der Flip-Flop in den Zustand "RESET" zurückgestellt wird. Die Zeitgabe für das Ausgangssignal des Flip-Flops erfolgt durch den Zeitgeber 23c und wenn dieses Signal während einer vorgewählten Zeitdauer besteht, erzeugt der Zeitgeber 23g einen Ausgangsimpuls. Vorzugsweise ist der Zeitgeber 23c von Hand einstellbar, so daß die Zeitdauer, weiche bis zur Auslösung des Wiüerschließens verstreicht, vorgewählt werden kann. Es wurde

309 8 3 3/0349

gefunden, daß ein einstellbarer Zeitgeber mit einem Bereich von 40 Millisekunden bis 1 Minute für die meisten Zwecke ausreichend ist. Wenn vor Ablauf dieser Zeit die Spannung V_{T N} unter den Schwellwerk absinkt und/oder aus dem Winkelbereich herausläuft, unterbricht das UND-Gatter die Lieferung periodischer Impulse an den Generator für den Schließzustand und der Generator wird abgeschaltet oder außer Funktion gesetzt. Zu diesem Zwecke überwacht der Hilfszeitgeber 23d das Vorhandensein von Ausgangsimpulsen vom UND-Gatter 15. Wenn innerhalb einer vorgewählten Zeitdauer (beispielsweise 20 Millisekunden) kein Impuls erscheint, dann erzeugt der Hilfszeitgeber 23d ein Rückstellsignal, das dem Rückstelleingang des Flip-Flops zugeführt wird. Wenn der Flip-Flop zurückgestellt ist, wird der variable Zeitgeber 23c außer Funktion gesetzt und dadurch wird verhindert, daß der Impulsgenerator 23 für den Schließzustand einen Ausgangsimpuls erzeugt.

Um das Wiederschließen bei einem übermäßig großen Wert der Spannung V_T__N zu verhindern, ist ein weiteres UND-Gatter 24 vorgesehen. Ein Eingang dieses Gatters wird vom Impulsgenerator geliefert und der andere Eingang wird von einem Inverter 25 erhalten, welcher mit dem Ausgang des Detektors 22 für den Maximalpegel verbunden ist. Wenn sich die Spannung V oberhalb eines vorgewählten Maximalwertes befindet, dann wird von dem Detektor 22 ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Signal wird umgekehrt und dient zur Abschaltung des UND-Gatters. Wenn das UND-Gatter 24 außer Funktion gesetzt ist, sperrt es den Durchgang irgendeines Impulses vom Impulsgenerator 23. Wenn sich die Amplitude der Spannung V^_n unterhalb des vorgewählten Maximalpegels befindet, bewirkt das umgekehrte Ausgangssignal des Detektors 22 nicht eine Abschaltung des UND-Gatters. In einem solchen Falle wird ein Impuls vom Impulsgenerator 23 durch das Gatter durchgehen zur Erzeugung eines Wiederschließsignals für die Netzwerkschutzeinrichtung.

309833/0349

Ein besseres Verständnis der Wiederschiießeinhext gemäß der Erfindung ergibt sich aus den Wellenformen der Fig. 4 und 6 und den Zeigerdiagrammen der Fig. 5 und 7.

Die Wellenformen gemäß Fig. 4 und das Zeigerdiagramm nach Fig. 5 stellen einen Zustand dar, in dem ein Wiederschließen durch die Wiederschließeinheit nicht gestattet ist. Andererseits entsprechen die Wellenform nach Fig. 6 und das Zeigerdiagramm nach Fig. einem Zustand, bei dem das Wiederschließen gestattet ist.

Die Phasenschieber 11 und 12 und das UND-Gatter 13 und der Impulsformer 14 dienen zur Einstellung des Winkelbereiches, in dem ein Wiederschließen zugelassen wird..Der Bereich wird auf folgende Weise definiert: Der Phasenschieber 11 verschiebt die Phase von V_n um einen Nacheilwinkel von 85° zur Erzeugung des Spannungssignals Vj—^ (s.Fig. 3c und 5c) und der Phasenschieber 12 verschiebt

die Phase von V_n um einen Nacheilwinkel von 15° zur Erzeugung des Spannungssignals Vjr-g (s.Fig. 3c und 5c). Die Spannungssignale ^VN11 ^{und V}N12 ^{werden dera} UND-Gatter 13 als Eingangssignale zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 13 wird einer Impulsformerschaltung 14 zugeführt zur Erzeugung eines rechteckförmigen Ausgangssignals Vw (s. Fig. 3d und 5d), und zwar jeweils dann, wenn beide Spannungen V_M1T und V_n-~ negativ sind.

Die Rechteckwelle V-v beginnt bei einer Winkelverstellung, welche um 95 voreilend ist bezüglich eines Bezugspunktes A auf der Netzwerkspannung V_n und endet bei einer Winkelverstellung, welche gegenüber diesem Punkt um 15° nacheilend ist. Der Bezugspunkt A liegt in dem Zeitpunkt, an welchem die Wellenform V_n die Nullinie in Richtung positiver Werte kreuzt. In der Zeigerdarstellung entspricht der Punkt A einem Vektor mit dem Betrag V_n unter einem Winkel von 0°. Daher wird durch die Rechteckwelle V^ ein Winkelbereich zwischen 15° nacheilend und 95° voreilend bezüglich der Netzwerkspannung V_w eingestellt, wenn diese Spannung bei 0° ist.

'N

30 9 833/0349

Dieser Bereich ist graphisch dargestellt,in der Zeigerdarstellung der Fig. 5, 7 und 8 zwischen den Linien Sl und S2 und ist der Bereich für die Winkelverschiebung. Er wird in den Fig. 3d, 3e, 5d und 5e auch als ein "Fenster" bezeichnet.

Um festzustellen, ob der Vektor, welcher die Spannung V_{T N} darstellt, zwischen den Linien Sl und S2 liegt, d.h. innerhalb des Winkelverstellungsbereiches, ist es notwendig,seine Phasenverschiebung relativ zur Spannung V_n zu ermitteln. Dies wird erreicht durch Bestimmen der Verstellung zwischen dem Bezugspunkt auf der Spannungswellenform V_n und dem winkelmäßig entsprechenden Punkt auf der Wellenform V„ _N , da beide Wellenzüge die gleiche Periodendauer besitzen. Der winkelmäßig entsprechende Punkt auf der Welle ^VT N ^{wird als} P*¹¹¹¹⁵* ^B bezeichnet.

Als Mittel zur Anzeige der Tatsache, daß die Spannung V^__N auf ihrem Punkt B in ihrer Periode liegt, wird eine Differenzvektorschaltung 16, der Begrenzerverstärker 17 und der Impulsgenerator verwendet. Zu diesem Zwecke wird das Ausgangssignal V₁- „ der

Differenz .vektorschaltung 16 verstärkt und wenn es zu groß ist,

wird es begrenzt durch den Verstärker 17. Der Impulsgenerator 18 erhält das verstärkte Signal vom Verstärker 17 und liefert einen diskreten Energieimpuls V_p jeweils dann, wenn ein verstärktes Signal V_T__Nt die Nullinie in Richtung positiver Werte kreuzt (d.h. Punkt B). Der Impuls V_p wird als Eingang dem UND-Gatter 15 zugeführt. Die Koinzidenz der Signale V_p und Vw zeigt an, daß der Vektor V-, „ im Innern des Winkelbereichs für Wiederschließung oder in dem '"Fenster" liegt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß in einigen Fällen das Wiederschiiessen nicht erwünscht sein kann, obwohl sich der Vektor V„_N in de« Winkelverstellbereich befinden kann. Wenn beispielsweise die Am- [ plitude von V_{T N} sehr klein ist, beispielsweise 1 Volt oder weniger, dann kann möglicherweise nicht genug Leistung in das Netz- !

309833/0349

werk fließen, um ein Schließen der Netzwerkschutzeinrichtung zu rechtfertigen. Wenn andererseits die Amplitude von V„__N zu groß ist, beispielsweise 50 Volt oder mehr, dann kann eine übermäßig große Leistung in das Netzwerk fließen, wenn die Netzwerkschutzeinrichtung geschlossen wird. Ein übermäßig großer Leistungsfluß in das Netzwerk kann jedoch zu einer unerwünschten Belastung der Spannungsquelle des Systems führen.

Demgemäß ist die Wiederschiießeinheit so ausgelegt, daß sie ein Wiederschließen der Netzwerkschutzeinrichtung gestattet, wenn die Transformatorspannung die Netzwerkspannung um mindestens einen vorbestimmten Mindestbetrag übersteigt, jedoch kleiner ist als ein vorbestimmter Maximalbetrag.

Der Mindestwert, welchen die Spannung V_T__N annehmen muß, wird bestimmt durch die Eingangsspannung V_REF an dem Pegeldetektor 21. Es wurde gefunden, daß ein Mindestwert von 1 Volt wirksam gewährleistet, daß genügend Leistung in das Netzwerk fließt. Dieser Mindestwert ist jedoch einstellbar.

Der Maximalwert, welchen die Spannung V_T__N annehmen sollte, um sich gegen eine Überlastung der Quelle beim Schließen abzusichern, wurde mit etwa 50 Volt ermittelt. Demgemäß ist der Pegeldetektor 22 so ausgelegt, daß er kein Signal V„ erzeugt, wenn die Spannung ^VT-N e^{roßer ist als 5O}

Beim Betrieb wird das Signal V_{T N} für die Differenzspannung durch den Gleichrichter 119 gleichgerichtet und durch ein Tiefpaßfilter 20 gefiltert, um jegliche hochfrenquenten Anteile auszusondern. Dann wird dieses Signal als Eingang dem Pegeldetektor 21 und dem Pegeldetektor 22 zugeführt. Wenn das gleichgerichtete gefilterte Signal V-,_«. sich oberhalb des vorgeschriebenen Wertes befindet, dann erzeugt der Detektor 21 ein Signal V„ als Eingangssignal für ein UND-Gatter 15 und gleichzeitig erzeugt der Pegeldetektor 22

309833/0349

kein Signal und dadurch wird das UND-Gatter 24 nicht außer Funktion gesetzt.

Im Falle der SpannungsVerhältnisse gemäß den Fig. 4 und 5 besitzt die Transformatorspannung die gleiche Amplitude wie die Netzwerkspannung und besitzt einen Voreilwinkel von 20 . Die Differenzspannung V_T__N für einen solchen Fall ist dargestellt in Fig. 4b und Fig. 5.

An dem Punkt, an dem die Spannungswelle V„, _N die Nullinie in Richtung positiver Werte kreuzt, erzeugt der Impulsgenerator 18 einen diskreten Impuls Vp. Wie aus der Fig. 4a ersichtlich, liegt dieser Impuls V_p außerhalb des "Fensters", welches durch die Spannung V_N11 und V_N12 definiert ist (im Zeigerdiagramm der Fig. 5 liegt der Vektor V₁- _N außerhalb des Abschnittes für das Wiederschi ießen. welcher durch Sl und S2 definiert ist).

Daher wird ein Wiederschließen nicht gestattet, obwohl die Amplitude von V_{T N} in dem Bereich liegt, welcher durch die Verlängerungen der Bögen S3 und S4 definiert ist.

Im Falle des Spannungsverhältnisses gemäß den Fig. 6 und 7 ist die Amplitude der Transformstorspannung um 25% größer als die Netzwerkspannung und besitzt eine Voreilung von 5°. Die Differenzspannung V-, _N für einen solchen Fall ist in den Fig. 6b und 7 dargestellt.

An dem Punkt, an dem die Wellenform der Spannung V_T__N die Nullinie in Richtung positiver Richtung kreuzt, erzeugt der Impulsgenerator den Impuls V_p. Wie aus Fig. 6e ersichtlich ist, liegt der Impuls Vp im Innern des "Fensters", welches durch die Spannung V_n-- und die Spannung V_n.. „ definiert ist (im Zeigerdiagramm der Fig. 7 liegt der Vektor V,___N im Innern des Sektors für das Wiederschließen, welcher durch die Geraden Sl und S2 definiert ist).

309833/0349

Weiterhin liegt der Betrag, um den die~ Größe Vm die Größe V^ übersteigt, d. h. die Amplitude der Spannung Vm__Nt im Innern des Bereiches, welcher durch die Bögen S3 und S4 eingestellt

Demgemäß liefert das UND-Gatter eine Folge von Impulsen (es wird jedesmal beim Kreuzen der Nullinie durch die Wellenform V_T__N in Richtung zu positiven Werten ein Impuls abgegeben) an den Impulsgenerator 23 für die Steuerung des Wiederschiießens.

Wenn während der durch den variablen Zeitgeber 23c bestimmten Zeitdauer eine ununterbrochene Folge solcher Impulse eintrifft, erzeugt der Impulsgenerator einen Impuls für das UND-Gatter 24. Da das UND-Gatter 24 nicht außer Funktion gesetzt ist, läuft der Impuls durch und wird zu einem Wiederschließsignal. Das Wiederschließsignal wird verwendet, um das Schließen der Netzwerk-Schutzeinrichtung auszulösen und das Netzwerk mit dem Netzwerktransformator zu verbinden.

Es ist zu beachten, daß der Teil der Kennlinie für das Wiederschließen, welcher durch die Linie Sl bezeichnet ist, zwar mit einem Voreilwinkel von 15° bezüglich der Achse für O dargestellt ist, jedoch koaxial mit derselben (mit dem gleichen Winkel wie die O°-Achse) oder unter einem anderen Winkel zu dieser Achse verlaufen kann (beispielsweise 7,5°). Um dies zu bewirken_}enthält der Phasenschieber 12 eine Schaltung zur Änderung des Betrages, mit dem die Spannung Vj~₂ bezüglich der Spannung V_n verschoben wird.

in In den meisten Fällen wird die Linie Sl vorzugsweiseYeinem solchen Winkel bezüglich der O°-Achse verlaufen, daß sie einen kleinen Teil des Bereiches in dem Quadranten von O bis 270° enthält. Es ist zu beachten, daß der Quadrant von O bis 270° Amplituden und

309833/0349

Phasenverschiebungen der Transformatorspannung relativ zur Netzwerkspannung darstellt, welche einen Leistungsfluß aus dem Netzwerk heraus anzeigen. Es wurde hier ein geringer Teil dieses Bereiches in der Kennlinie für das Wiederschließen aufgenommen, um zu gewährleisten, daß das Schließen auch dann auftritt, wenn die Spannung V kurzzeitig sich aus der voreilenden Stellung bezüglich Vj. auf eine gerinfügig nacheilende Stellung verschiebt während des Intervalls zwischen dem Beginn eines WiederschiießsignaIs und der Zuschaltung der Schließspule der Netzwerkeinrichtung. Mit anderen Worten wird durch die Aufnahme eines gewissen Teils des Bereichs mit entgegengesetztem Leistungsfluß in die Kennlinie für das Wiederschließen verhindert, daß die variable Zeitgeberschaltung 23c außer Funktion gesetzt wird, in dem Falle, in dem eine zufällige oder sporadische Verschiebung der Spannung V-, nacheilend zur Spannung V_n erfolgt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Kennlinie nach der vorbekannten Anordnung einen Teil des Quadranten O bis 270° für ähnliche Zwecke enthält. Da jedoch der Teil der Kennlinie für die Erreichung dieses Zweckes der vorbekannten Anordnung die Achse für 0° unter einem relativ kleinen Winkel schneidet, können Temperaturveränderungen in dieser vorbekannten Wiederschiießeinheit bedeutungsvolle Änderungen in diesem Teil der Kennlinie für das Wiederschließen bewirken, welche eine Zuführung von Leistung in das Netzwerk anzeigen. Dies ist am besten ersichtlich aus Fig. 8 bei der die Wiederschließkennlinie für die bekannte Anordnung überlagert zur Wiederschließkennlinie der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt ist.

Die Kennlinie der bekannten Anordnung wird gezeigt durch die gestrichelten LinimWl und W2. Der Teil dieser Kennlinie im Quadranten von 0° bis 27(P ist als Linie Wl bezeichnet. Die Linie Wl schneidet die O°-Achse am Punkt X. Dieser stellt den Mindestbetrag

309833/0348

dar, den die Spannung V„ _N zum Wiederschließen erreichen muß, wenn die Spannung V_T in Phase mit der Spannung V_n ist. Wenn sich der Schnittwinkel von Wl mit der O°-Achse als Ergebnis von Temperaturänderungen geringfügig ändert, dann kann sich der Mindestbetrag, welchen die Spannung V_{T N} zum Wiederschließen annehmen muß, beträchtlich ändern. Die gestrichelte Linie in Fig. 8 stellt ^inen solchen Fall graphisch dar. Ersichtlicherweise erhöht sich bei einer geringfügigen Änderung des Winkels der Linie Wl bezüglich der Ο⁰-Achse der Mindestwert von V_{T N} und zwar von dem Punkt X nach dem Punkt X¹.

lieh der O°~Achse der Mindestwert von V_{T N} in Phase beträchtlich

Es ist leicht ersichtlich, daß geringfügige Änderungen in dem Winkel der Linie Sl relativ zur O°-Achse nicht den Teil der Wiederschließlinie bei der erfindungsgemäßen Anordnung im Innern des Quadranten von O bis 90° verändert (d.h. in dem Bereich,welcher Leistungsfluß in das Netzwerk hinein darstellt), da die Linie Sl der Kennlinie die O°-Achse nicht schneidet (d.h. nur die Bogenstücke S3 und S4 schneiden diese Achse). Ebenso wird der Mindestbetrag konstant bleiben, der von der Größe V_{T N} erreicht wexchn muß, wenn noch V_T in Phase mit ^V _T „ ist·.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist die Wiederschiießkennlinie der erfindungsgemäßen Anordnung auch etwas breiter als die Wiederschi ießkennlinie der vorbekannten Anordnung. Daher gestattet sie das Auftreten des Wiederschiießens unter Bedingungen, welche die vorbekannte Anordnung nicht zulassen kann. Die Fig. 8 ist eine Zeigerdarstellung eines solchen Spannungsverhältnisses.

Wenn die Transformatorspannung größer ist als die Netzwerkspannung, wird die Leistung in das Netzwerk hinein fließen. Demgemäß '■ kann das Bogenstück V_T»V_N als ein© ideale Grenze für eine Wieder- ; schließkennlinie in desn Quadranten von 90° bis 180° betrachtet . werden. Wie aus Fig. 8 ersichtlich» nähert sich die Linie S2 der

0 9 8 3 3/0343

erfindungsgemäßen Anordnung diesem Bogen, besser an als die entsprechende Linie W2 der vorbeka*..»it.en Anordnung.

In dem Beispiel für die Spannung gemäß der Fig. 8 ist die Transformator spannung V„ geringfügig größer in ihrem Betrag als die Netzwerkspannung V„ und bezüglich der Phasenlage voreilend dargestellt, Unter solchen Bedingungen wird Wirkleistung in das Netzwerk fließen, wenn die Netzwerkschutzeinrichtung geschlossen wird. Die vorbekannte Anordnung kann ,jedoch hier ein Wiederschließen nicht zulassen, da der Vektor V₁-, _N geringfügig außerhalb der Wiederschließkennlinie liegt. Im Gegensatz hierzu wird die erfindungsgemäße Anordnung das Auftreten des Wiedersehließens gestatten, da der Vektor Vm _N innerhalb der Kennlinie liegt.

309833/0349

Claims (8)

1. Patenta nspr, iiche

   Statisches Relais zur Überwachung des Schließvorganges einer Netzwerkschutzeinrichtung in einem Kraftverteilersystem mit einem sekundären Netzwerk, das durch die Netzwerkschutzeinrichtung und einen Transformator mit primären Zuführungsleitungen verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   eine erste Einrichtung (11, 12, 13, 14) ist steuerbar durch die Wechselspannung auf der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung (18) und durch sie ist ein erstes Signal (V^) während eines vorgegebenen Zeitintervalies in der Periode dieser Wechselspannung erzeugbar, wobei die Grenzen dieses Intervalls definiert sind durch einen vorgegebenen Betrag der Winkelverschiebung auf einer Seite eines Bezugspunktes (A) in der Periode der Wechselspannung und durch eine vorgegebene Winkelverschiebung auf der anderen Seite des Bezugspunktes und dieser Bezügspunkt auf einer vorbestimmten Winkelstellung in der Periode der Wechselspannung liegt,

   eine zweite Einrichtung (16) zur Ableitung eines ersten Wechselspannungssignals (Vm jj) aus dem System proportional zur Differenz der Spannung (V₁-) auf der Transformatorseite und der Spannung (V_n) auf der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung(8),

   eine dritte Einrichtung (17, 18) zur Erzeugung eines zweiten Signals (V_p) an einem vorgegebenen Punkt in der Periode des ersten Wechselspannungssignals, wobei die Winkellage dieses vorgegebenen Punktes in der Periode des ersten Wechselspannungs· signals äquivalent ist der Winkellage des Bezugspunktes in der Periode der Wechselspannung^

   309833/0349

   eine vierte Einrichtung (21) (22) zur Erzeugung eines dritten Signals (V,,) nur dann, wenn die Amplitude des ersten Wechselspannungssignals (V-J, ^_n) oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes ist, wobei

   eine fünfte Einrichtung (15, 23, 24) an die zweite, dritte und vierte Einrichtung gekoppelt ist zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Koinzidenz des ersten, zweiten und dritten Signals (V₀, V_p, V_M).
2. 2. Statisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß durch die vierte Einrichtung (21) (22) auch ein viertes Signal erzeugbar ist, wenn die Amplitude des ersten Wechselspannungssignals oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt und die fünfte Einrichtung (15, Ö3, 24) zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Koinzidenz des ersten (V.*), des zweiten (V_p), des dritten (V_M) und des vierten Signals eingerichtet ist.
3. 3. Statisches Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Einrichtung enthält:

   eine sechste Einrichtung (11) zur Erzeugung eines zweiten Wechselspannungssignals (V_N11) proportional zur Spannung auf der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung (8) aus dem System, welches dieser gegenüber um einen vorbestimmten Betrag phasenverschoben ist,

   eine siebente Einrichtung (12) zur Ableitung eines dritten Wechselspannungssignals (Vj-₁₂) aus dem System proportional zur Spannung auf der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung, das um einen zweiten vorgegebenen Betrag gegenüber dera-

   309833/0349

   selben phasenverschoben ist, und

   eine achte Einrichtung, welche an die sechste und siebente Einrichtung (11, 12) zur Einstellung eines Zeit Intervalls gekoppelt ist, während dem das zweite und dritte Wechselspannungssignal eine vorgegebene Beziehung zueinander besitzen.
4. 4. Statisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Zeitintervall definiert ist durch dasjenige Zeitintervall, während dem sowohl das zweite als auch das dritte Wechselspannungssignal eine vorgegebene Polarität besitzen und der Bezugspunkt derjenige Punkt ist, an dem die Spannung auf der Netzwerkseite der Netzwerkschutzeinrichtung aus dieser vorgegebenen Polarität in die entgegengesetzte Polarität wechselt.
5. 5. Statisches Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die vorgegebene Polarität nega tiv ist, und die Grenzen des Intervalls bei einer Voreilung von etwa 95° und ei
   zugspunktes liegen.

   von etwa 95° und einer Nacheilung von 15 bezüglich des Be-
6. 6. Statisches Relais nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die achte Einrichtung enthält: ein UND-Gatter (13) und eine Rechteckimpulsformerschaltung (14), wobei die dritte Einrichtung einen Impulsgenerator (18) umfaßt zur Erzeugung eines diskreten Energieimpulses (V_p) jeweils dann, wenn das erste Wechselspannungssignal (Vm_N) von der vorbestimmten Polarität zur entgegengesetzten Polarität wechselt.

   309833/0349
7. 7. Statisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung enthält:

   einen an die zweite Einrichtung (16) gekoppelten Gleichrichter (19),

   einen mit dem Gleichrichter verbundenen Filterkreis (20) und

   einen Pegeldetektor (21) mit zwei Eingängen, wobei ein Eingang mit dem Filterkreis (20) verbunden ist und der andere Eingang ein Schwellwertpegelsignal (V_REF) erhält.
8. 8. Statisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die einstellbare Zeitgebereinrichtung ein Ausgangssignal nur dann erzeugbar ist, wenn das erste und zweite Signal (V^, Vp) während einer vorgewählten Zeitdauer koinzident waren.

   Statisches Relais nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung einen Pegeldetektor (22) und Inverter (25) umfaßt und die Einrichtung ein Wiederschiießsignal bei Anwesenheit des Ausgangssignals und Abwesenheit des dritten Signals (Vj.) erzeugt.

   309833/0343

   Leerseite