DE2322981A1 - Einrichtung zur erfassung des differenzstromes in einer differentialschutzeinrichtung - Google Patents

Description

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USTRICH LEWIMSfCf

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7501 ELIN-Union Aktiengesellschaft für elektrische Industrie, Wien

Einrichtung zur Erfassung des Differenzstromes in einer Differentia!schutzeinrichtung,

Es ist bekannt, für die Erfassung des Differenzstromes in einer Differentialschutzeinrichtung Zwischenwandler, sogenannte Differential schutz-Hilfsstronwandler anzuwenden. Diese stellen ein Abbild des geschützten Objektes (z.B. eines Drehstromtransfor- . mators) dar. Erfindungsgemäß sollen Zv/ischenstromwandler überhaupt vermieden werden, da sie bei Auftreten von Gleichstromgliedern die Meßwerte nicht richtig übertragen. Die Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie über Einstell- bzw. Umschalteinrichtungen verfügt und so an die üblichen Schutzobjekte mit wenigen Handgriffen angepaßt werden kann. Durch die Anpsßbarkelt an verschiedene Schutzobjekte ist auch die Möglichkeit einer rationellen Fertigung gegeben. Da nämlich diese Objekte voneinander abweichende Stromübersetzungsverhältnisse und Schaltgruppen haben, mußte der DiPferentialschutz-Hilfsstromv/andler meist jeweils für ein bestimmtes Schutzobjekt eigens gewickelt und mit Hilfe seiner Außenverdrahtung an die Schaltgruppe angepaßt werden.

Die Erfindung bringt über das Gesagte hinaus die bekannten Vorteile der Verwendung der Elektronik.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Erfassung des Differenzstromes in einer Differential schutzeinrichtung, bei welcher die im Schutzobjekt fließenden Ströme durch Stromv/andler

oder Strom-Spannungswandler gemessen werden, mit dem Kennzeichen, daß zur Abgabe des ein Maß für den im Schutzobjekt auftretenden Differenzstrom (Fehlerstrom) darstellenden Signales eine Gruppe von als Addier- oder Subtrahierglieder beschalteten Operationsverstärkern sowie geeignete Schaltelemente bzw. Einstellmittel, wie Nebenwiderstände, Potentiometer und Umschaltvorrichtungen vorgesehen sind, die dem Übersetzungsverhältnis und etwa durch entsprechende Spannungsauswahl einer eventuellen phasendrehenden Wirkung des Schutzobjektes samt Wandlern, sowie auch einer eventuellen Reduktion um den Faktor 1/V3~ Rechnung tragen.

Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt das Gesatntschaltbild, Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 mit 6 bezeichnete Umschal teinrichtung in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 veranschaulicht eine besonders zweckmäßige Ausführungsform dieser Umschalteinrichtung.

Die im Schutzobjekt 1 (Fig.1), welches z.B. ein Transformator mit Schaltgruppe Y d 5 ist, fließenden Ströme werden durch im HauptStromkreis liegende Stromwandler 2a, 2b, in deren Sekundärleitungen sich Nebenwiderstände 3 befinden, oder durch Strom- -Spannungswandler samt eventuellen Spannungsteilern in Spannungen verwandelt, die dem Eingangsspannungsbereich von Operationsverstärkern entsprechen. Diese Spannungen werden durch einstellbare Potentiometer 4 oder Vorwiderstände reduziert, und zwar entspricht der Reduktionsfaktor dem Übersetzungsverhältnis des Schutzobjektes samt Hauptstromwandlern und einer eventuellen Reduktion um den Faktor 1/V3~. Diese reduzierten Spannungen werden einer Gruppe von neun Operationsverstärkern 5 zugeführt, die als Addierglieder oder Subtrahierglieder beschaltet sind. Durch die Umschalteinrichtung 6 ist es möglich, die Spannungen, die vektoriell addiert werden sollen, jeweils so auszuwählen, daß wieder ein Abbild des Schutzobjektes entsteht. In Fig. 2 ist die Umschalteinrichtung mit Klemmenbezeichnungen dargestellt. Fig. 3 zeigt eine mechanisch und mnemotechnisch günstige Form, bei der

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die Verbindungslaschen als Zeiger einer Uhr gedacht, auf die Stundenziffer der betreffenden Schaltgruppe hinweisen. Dies, gilt exakt bei allen geradzahligen Stundenziffern. Bei ungeradzahligen Stundenziffern müssen die Laschen auf die benachbarten geradzahligen Stundenziffern gelegt werden.

Die Ausgangsspannung der genannten Gruppe von neun Operationsverstärkern stellt dabei in einer linearen oder nichtlinearen Beziehung ein Maß für den im Schutzobjekt "abhanden gekommenen" Strom, also den Fehlerstrom dar. (Auslösesignal AS). Außerdem kann der Durchgangsstrom (Haltesignal HS) für den Differentialschutz abgenommen werden.

Hat ein Schutzobjekt mehr als zwei Anspeisungen oder Abgänge, wie z.B. ein Dreiwicklungstransformator, so muß die Anzahl der Nebenwiderstände 3 und der Operationsverstärker 5 je Anspei sung bzw* Abgang um ein Stück je Phase erhöht werden. Hat der zusätzliche Abzweig ein von den anderen abweichendes Übersetzungsverhältnis oder/und eine abweichende Schaltgruppe, so müssen auch zusätzlich

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ein Potentiometer 4 je Phase oder/und eine zusätzliche Umschalteinrichtung 6 angeordnet werden.

formator In gewissen Betriebsfällen, z.B. wenn em Trans^-Sternpunkt starr geerdet ist, darf das in der betreffenden. Wicklung fließende

Nullsystem des Stromes keine Auslösespannung an der Dperationsverstärkergruppe hervorrufen, da dies einen Fehler im Schutzobjekt vortäuschen würde. Um dies zu verhindern, werden die ' Spannungen, die den in der betreffenden Wicklung des Schutzobjektes fließenden Strömen entsprechen, durch einen als Addierglied beschalteten Operationsverstärker 7 addiert und durch (-3) dividiert. Das Ergebnis stellt das negative Nullsystem dar. Dieses wird nun allen Operationsverstärkern, die den Differenzstrom für die einzelnen Phasen bilden, additiv zugeführt. Somit wird das durch das Nullsystem am Ausgang der Operationsverstärkergruppe auftretende Signal wieder rückgängig gemacht.

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Zv/eckmäßigerv/eise wird eine Schalteinrichtung (Lasche, Schalter, Relaiskontakt) vorgesehen, die die Aussiebung des Null systems
aktiviert. Somit kann händisch oder automatisch (z.B. in Abhängigkeit von der Stellung des Sternpunkttrennschalters) ausgewählt werden, ob ein Nullsystem als Fehlerstrom gelten soll oder nicht.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   J Einrichtung zur Erfassung des DiffeÄzstromes in einer Differentialschutzeinrichtung, bei welcher die im Schutzobjekt fließenden Ströme durch Stromwandler oder Strom- -Spannungswandler gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abgabe des ein Maß für den im Schutzobjekt auftretenden Differenzstrom (Fehlerstrom) darstellenden Signales (AS) eine Gruppe von als Addier- oder Subtrahierglieder beschalteten Operationsverstärkern (5) sowie geeignete Schaltelemente bzw. Einstellmittel, wie Nebenwiderstände (3), Potentiometer (4) und Umschaltvorrichtungen (6) vorgesehen sind, die dem Übersetzungsverhältnis und etwa durch ent-

   aus einer
   sprechende Spannungs-wanl/eventuellen phasendrehenden Wirkung des Schutzobjektes (1) samt Wandlern (2a, 2b), sowie auch einer eventuellen Reduktion um den Faktor l/vT Rechnung tragen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der'Gruppe von Operationsverstärkern (5) Klemmen (HS) zur Abnahme der den Durch gangs strom je Abzweig und je Phase des Schutzobjekttfdarstellenden Signale vorgesehen sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Addierglied beschalteter weiterer Operationsverstärker (7) vorgesehen ist, dessen Eingang die Stromsumme eines oder mehrerer Abzweige zwecks Bildung des Nullsystems zugeführt ist, und daß dieses Nullsystem der Differenzbildungsschaltung derart wieder zugeführt ist, daß ein Null system in einem Abzweig kein Auslösesignal (AS) hervorruft.

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   Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch (je) eine Schaltvorrichtung, Steckvorrichtung, Lasche od.dgl. zur Abtrennung bestimmter oder aller Stromsummen vom Eingang des weiteren Operationsverstärkers (7)» also zur Inaktivierung der Einrichtung für den oder die betreffenden Abzweig(e).