DE2339931B2 - Differentialschutzeinrichtung - Google Patents
DifferentialschutzeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Differentialschutzeinrichtung für einen Leitungsabsciinitt, vorzugsweise für
eine Sammelschiene, bei der zur Überwachung des Leitungsabschnitts eine der geometrischen Summe der
dem Leitungsabschnitt zufließenden und der aus dem Leitungsabschnitt abfließenden Ströme entsprechenden
Meßgröße (Auslösegröße) und eine weitere Meßgröße (Sperrgröße) berücksichtigt werden, die der arithmetischen
Summe der zu- und abfließenden Ströme entspricht.
In der »Siemens-Zeitschrift«, 1960, Heft 5, S. 310 bis 315, ist ein Sammelschienenschutz beschrieben, bei
dem in einer Gleichstrom-Brückenschaltung zwei Ströme miteinander verglichen werden, die gegeneinander
wirkend einem Differentialrelais zugeführt werden. Der eine Strom ist mittels mehrerer Hauptwandler
gewonnen, die in Abzweigen der Sammelschiene angeordnet sind, und entspricht der geometrischen
Summe der der Sammelschiene zufließenden und von der Sammelschiene abfließenden Ströme. Der zweite
Strom ist durch Addition mehrerer Teilströme gebildet, die über jeweils einen Zwischenwandler gewonnen
werden, der primärseitig von einem dem Strom in jedem Abzweig der Sammelschiene proportionalen
Strom gespeist ist. An jeden Zwischenwahdler ist in der Gleichstrom-Brückenschaltung ein Graetz-GIeichrichter
angeschlossen, so daß die arithmetische Summe der der Sammelschiene zufließenden oder von der
Sammelschiene abfließenden Ströme gebildet wird. Dieser Strom wirkt als Sperrstrom, da eine Betätigung
des Differentialrelais nur dann eintritt, wenn der der ometrischen stromsumme entsprechende Strom
erößer als der der arithmetischen Stromsumme ent-Sprechende
Strom ist. Die üblichen Stromwandler besitzen solche Übertragungseigenschaften, daß die bekannte
Differentialschutzeinrichtung ausreichend stabilisiert ist und eine Fehlabschaltung damit verhindert
wird. In Folge immer weiter ansteigender Kurzschlußströme und Zeitkonstanten im Netz steigen jedoch die
Übertragungsfehler derart an, daß die an einen neuzeitlichen Differentialschutz gestellten Forderungen
nach möglichst kurzer Kommandozeit bei innenliegenden Fehlern und hoher Stabilität bei außenliegenden
Fehlern mit der bekannten Differentialschutzeinrichtung nur erfüllt werden kann mit Stromwandlern, die
entsprechend bessere Übertragungseigenschaften bein der Zeitschrift »Bulletin des Schweizerischen
elektrotechnischen Vereins«, 1965, Heft 22, S. 989 bis 996, ist ein elektronischer Sammelschienen-Differentialschutz
für unterschiedliche Stromwandler-Übersetzungen beschrieben, bei dem eine aus der geometrischen
Summe der der Sammelschiene zufließenden und aus dieser abfließenden Siröme gebildeten Meßgröße
als Auslösegröße über einen Steuertransistor zur Zündung eines Thyristors benutzt wird, dem ein Auslöserelais
od. dgl. nachgeordnet ist. Der Meßgröße als Auslösegröße wird bei der bekannten Differentialschutzeinrichtung
bei einem außen liegenden Fehler oder bei Fehlerfreiheit eine weitere Meßgröße als
Sperrgröße entgegengeschaltet, die der arithmetischen Summe der zu- und abfließenden Ströme entspricht.
Diese Sperrgröße wird nur dann wirksam, wenn Zenerdioden mit relativ hoher Durchbruchspannung
leitend sind. Weitere Zenerdioden mit niedriger Durchbruchspannung bleiben dabei auf Grund ihrer
schaltungstechnischen Anordnung unwirksam. Diese Zenerdioden sind erst dann von Bedeutung, wenn im
Falle eines innen liegenden Kurzschlusses alle Ströme der Sammelschiene zufließen, so daß dann die Sekundärströme
der Zwischenwandler praktisch gleiche Polaritäten aufweisen. Es fließt dann der gesamte
Sperrstrom über die weiteren Dioden direkt zu den Hilfswandlern zurück und bleibt daher für eine Sperrungunwirksam.
Besondere Maßnahmen, um ein Fehlauslösen bei Sättigung der Wandler zu verhindern,
sind nicht vorgesehen.
Schließlich ist in der »Siemens-Zeitschrift«, 1972, Heft 4, S. 257 bis 259, ein Sammelschienenschutz
beschrieben, bei dem ebenfalls die geometrische und die arithmetische Summe der ein- und abfließenden
Ströme miteinander verglichen werden. Hierzu wird die Differenz zwischen der geometrischen Summe und
einem Teil der arithmetischen Summe gebildet und ein Auslösesignat gegeben, wenn diese Differenz den
Ansprechwert eines Grenzwertgebers für eine vorgegebene Zeit überschreitet. Damit fällt in jeder Haii,-schwingung
ein Meßergebnis an. In den meisten Fällen genügt eine einmalige Auswertung während der ersten
Halbschwingung de* Stroms, d. h. die Differenz muß
nur einmal für einen bestimmten Bruchteil einer halben Periode der Netzfrequenz einen vorgegebenen Betrag
überschreiten. In den Fällen starker Stromwandler- 6S
Sättigung wird in zwei aufeinanderfolgenden Halb* schwingungen gemessen» d. h. die Messungen müssen
im zeitlichen Abstand einer halben Periode des Wech-
selstroms wiederholt werden. Selbst bei extremer Wandlersättigung bietet diese Meßwiederholung Sicherheit
gegen Fehlfunktion, jedoch kann es vorkommen, daß bei starker Stromwandlersättigung bei einem
im Schutzbereich liegenden Kurzschluß der Auslösebefehl verzögert erteilt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Differentialschutzeinrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die nach Auftreten eines Fehlers auf dem überwachten Leitungsabschnitt auch bei gesättigten Stromwandlern innerhalb
einer Zeit von höchstens einer halben Periode einen Abschaltbefehl gibt und die bei Fehlern außerhalb
des Schutzbereichs stabil ist, und zwar auch dann, wenn die Stromwandler gesättigt sind und infolgedessen
große Übertragungsfehler aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Differentidis_chutzeinrichtung
dadurch gelöst, daß an eine bei einer Änderung der Sperrgröße ein Signal abgebende
Schaltungsanordnung eines Zeitdiskriminators eine Zeitstufe angeschlossen ist, die beim Auftreten des
Signals ein — gemessen an der Halbperiodendauer der Ströme — kurzes Meßintervall ablaufen läßt, und
daß der Zeitdiskriminator ferner eine bei einer äquivalenten Änderung der Auslösegröße ein weiteres
Signal abgebende weitere Schaltungsanordnung enthält und ein Steuersignal abgibt, wenn das weitere
Signal im Meßintervall auftritt.
Bei der Lösung dieser Aufgabe ist demnach von der Erkenntnis ausgegangen, daß Stromwandler nach Eintritt
eines Kurzschlusses nicht sofort gesättigt sind, sondern den Primärstrom auch bei vorhandener Remanenz
noch eine kurze Zeit unverzerrt übertragen. Im Falle eines äußeren Kurzschlusses bleibt daher die
geometrische Summe (Auslösegröße) der in den überwachten Leitungsabschnitt einfließenden und der aus
diesem abfließenden Ströme nach Eintritt des Kurzschlusses noch eine gewisse Zeit annähernd Null. Erst
wenn mindestens ein Stromwandler in die Sättigung gerät, wird die geometrische Summe ungleich Null.
Anders ist es im Falle eines Kurzschlusses auf dem überwachten Leitungsabschnitt, eines sogenannten
innen liegenden Kurzschlusses. In diesem Falle gibt es nur in den Leitungsabschnitt einfließende Ströme
oder stromlose Zweige. Die geometrische Summe ist daher nach Eintritt eines Kurzschlusses sofort ungleich
Null. Im Zeitdiskriminator der erfindungsgemäßen Differentialschutzeinrichtung ist daher das Meßintervall,
z. B. durch die Laufzeit einer monostabilen Kippstufe, vorgegeben, innerhalb dessen nach Eintritt eines
Kurzschlusses erfahrungsgemäß ein Stromwandlerkern noch nicht gesättigt ist. Die Dauer dieses Meßintervalls
beträgt erfahrungsgemäß mindestens 1,5 msec. Der Zeitdiskriminator stellt nun fest, ob innerhalb
dieses Meßintervalls nach Eintritt eines Kurzschlusses sich die geometrische Summe der ein- und ausfließenden
Ströme in äquivalenter Weise zur Sperrgröße ändert oder nicht, d. h., ob die zeitliche Änderung der
Auslösegröße etwa in der gleichen Größenordnung wie die der Sperrgröße liegt. Dieses Kriterium kann
beispielsweise dadurch gewonnen werden, daß die Abgabe des weiteren Signals von der weiteren Schaltungsanordnung
von der Größe der zeitlichen Änderung der Sperrgröße beeinflußt wird. Ändert sich die Auslösegröße
in der vorbeschriebenen Weise, liegt ein Kurzschluß auf dem überwachten Leitungsabschnitt
vor, anderenfalls liegt der Kurzschluß außerhalb.
Der Beginn des Kurzschlusses äußert sich in einer Änderung der arithmetischen Summe der ein- und
ausfließenden Ströme, der sogenannten Sperrgröße. Zum Feststellen des Kurzschlußbeginns wird daher
die Änderung der Sperrgröße herangezogen. Überschreitet diese einen vorgegebenen Wert, wird durch
ein entsprechendes Signal der Schaltungsanordnung die Zeitstufe im Zeitdiskriminator gestartet, die einen
Eingang eines UND-Gatters ansteuert, deren anderem Eingang ein weiteres Signal zugeführt ist; dieses weitere
Signal wird von der weiteren Schaltungsanordnung abgegeben, wenn sich die Auslösegröße um mehr als
einen vorgegebenen, von der zeitlichen Änderung der Sperrgröße beeinflußten Wert ändert. Ändert sich die
Auslösegröße um mindestens diesen Wert während der Laufzeit der Zeitstufe, so wird ein Signal erzeugt,
das als Kriterium für einen auf dem überwachten Leitungsabschnitt vorhandenen Fehler dienen kann.
Im Falle eines außen liegenden Fehlers ist die Auslösegröße bei unverzerrt von den Stromwandlern übertragenen
Strömen praktisch Null. Stellt sich jedoch eine Sättigung einzelner Stromwandler nach einer
bestimmten Zeit nach dem Beginn des Kurzschlusses ein, dann wird trotz eines außerhalb des Schutzbereichs
auftretenden Fehlers nach dem Ablauf einer gewissen Zeit mit dem Beginn der Stromwandlersättigung
die Auslösegröße stark ansteigen. Da diese Zeit jedoch länger als die Dauer des Meßintervalls ist, findet
das die Änderung der Auslösegröße kennzeichnende weitere Signal das UND-Gatter bereits gesperrt, und
es wird kein Steuersignal abgegeben.
Als besonders vorteilhaft zur Erzielung einer Differentialschutzeinrichtung
mit noch größerer Sicherheit gegen Fehlauslösen trotz schneller Fehlerermittlung
wird es erachtet, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein Vergleicher vorgesehen ist, in dem eine
der Differenz der Sperrgröße und der Auslösegröße entsprechende Differenz-Meßgröße gebildet wird; an
den Vergleicher ist ein Diskriminator angeschlossen, der das Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meßgröße
nach Eintreten eines Kurzschlusses feststellt und im Falle eines einen Fehler auf dem Leitungsabschnitt anzeigenden Vorzeichens während eines
vorgegebenen Zeitintervalls ein weiteres Steuersignal abgibt, wobei die Ausgänge der Zeitstufe und des
Diskriminators mit den Eingängen eines UND-Gatters verbunden sind.
Wie oben erläutert, ist nach Eintritt eines äußeren Kurzschlusses die Auslösegröße zunächst für eine
gewisse Zeit auch dann Null, weil eine Sättigung der Stromwandler nicht sofort nach Beginn des Kurzschlusses
auftritt. Das Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meßgröße ist daher auch bei einem äußeren
Kurzschluß mit Stromwandlersättigung im Gefolge zunächst positiv. Anders ausgedrückt: Die zeitliche
Änderung der Sperrgröße ist größer als die der Auslösegröße. Im Falle eines inneren Kurzschlusses ist die
Änderung der Auslösegröße sofort erheblich größer, so daß die Änderung der Differenz-Meßgröße negatives
Vorzeichen hat.
Dieses Kriterium zur Unterscheidung eines äußeren von einem innen liegenden Fehler kann allein bei einer
weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Differentialschutzeinrichtung ausgewertet werden,
wenn an eine bei einer Änderung der Sperrgröße ein Signal abgebende Schaltungsanordnung ein Zeitglied
angeschlossen ist, das beim Auftreten des Signals ein — gemessen an der Halbperiodendauer der Ströme —
kurzes Zeitintervall ablaufen läßt; es ist ein Vergleiche vorgesehen, in dem eine der Differenz der Sperrgrößi
und der Auslösegröße entsprechende Differenz-Meß größe gebildet wird. An den Vergleicher ist eii
Diskriminator angeschlossen, der das Vorzeichen dei Änderung der Differenz-Meßgröße nach Eintreter
eines Kurzschlusses feststellt und im Falle eines einer Fehler auf dem Leitungsabschnitt anzeigenden Vorzeichens
während des Zeitintervalls ein Steuersigna
ίο abgibt, und die Ausgänge des Zeitglieds und des
Diskriminators sind mit den beiden Eingängen eine: UND-Verknüpfungsglieds verbunden.
Bei der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zur Zeit der Abgabe eines Steuersignals vom
»5 Zeitdiskriminator bzw. während einer durch eine zusätzliche
Zeitstufe vorgegebenen Zeitdauer auch vom Diskriminator das weitere Steuersignal erzeugt; am
Ausgang des UND-Gatters entsteht dann ein Auslösebefehl. Es wird damit eine hohe Stabilität bei außen-
ao liegenden Fehlern und eine sehr kurze Kommandozeit bei innenliegenden Fehlern erzielt.
Vorteilhafterweise wird die Differenz-Meßgröße in der Weise verarbeitet, daß sie dem Vorzeichen nach
getrennt gespeichert und differenziert wird. Wird festgestellt, daß das Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meßgröße
positiv ist, d. h., daß ein Fehler außerhalb des Schutzbereichs liegt, dann wird eine Sperr-Zeitstufe
angesteuert, die für eine verhältnismäßig lange Zeitdauer (mindestens mehrere Perioden) die
zusätzliche, dem UND-Gatter vorgeordnete Zeitstufe sperrt.
An Hand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen
näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen die Fig. I und 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 3 Oszillogramme zur Verdeutlichung
der Funktion der Anordnung nach den Fig. 1 und 2.
Mit dem in der Fig. 1 dargestellten Teil des Ausführungsbeispiels
wird eine der geometrischen Summe der in eine Sammelschiene Sch einfließenden und de:·
aus dieser abfließenden Ströme entsprechende Auslösegröße sowie eine der arithmetischen Summe dieser
Ströme entsprechende Meßgröße, die sogenannte
Sperrgröße, gebildet. Zu diesem Zwecke ist in Abzweigen Az1 und Az2 der Sammelschiene Sch jeweils die
Primärwicklung W11 bzw. W21 eines Stromwandlers
W1 bzw. W2 geschaltet. Die Sekundärwicklungen W12
und W22 der Stromwandler W1 und W2 sind parallel
geschaltet und an eine Primärwicklung * W31 eines
Zwischenstromwandlers W3 angeschlossen. In der
Wicklung W31 fließt dann ein Strom, der der geometrischen
Summe der durch die Wandler W1 und W2
fließenden Ströme proportional ist. Die Sekundärwicklung W32 des Zwischenstromwandlers W3 ist an
einen Gleichrichter G1 angeschlossen, dem ein Widerstand
R1 nachgeordnet ist An dem Widerstand R1
fällt demzufolge eine Spannung ab, die der geometrischen Summe der ». ireh die Stromwandler W1 und
W2 fließenden Ströme proportional ist Diese Spannung
ist eine nicht geglättete Gleichspannung und stellt die Auslösegröße A dar.
Im Sekundärkreis der Stromwandler W1 und W2 ist
zusätzlich jeweils eine Primärwicklung ZW11 und ZW21
6S von jeweils einem weiteren Zwischenwandler ZWt
bzw. ZW2 angeordnet. An die Sekundärwicklungen ZW12 und ZW22 der Zwischenwandler ZW1 und ZW2
ist jeweils ein Gleichrichter G2 bzw. G3 angeschlossen.
Die an einem Potentiometer R2 entstehende Spannung beginns. Hierzu wird sie in einem Speicher 55 gespeientspricht
daher der arithmetischen Summe der durch chert, dem ein Differenzierglied DS nachgeschaltet ist.
den Stromwandler W1 und W2 fließenden Ströme; sie Eine Änderung der Sperrgröße 5 ergibt ein Ausgangsstellt
die Stabilisierungs- oder Sperrgröße 5 dar. signal am Differenzierglied DS, das eine Zeitstufe Z1,
Die Stabilisierungsgröße S gelangt auf den einen 5 welche im Ausführungsbeispiel eine monostabile Kipp-Eingang
eines Vergleichers V, dessen anderem Eingang stufe ist, startet. Die Ablaufzeit dieser Zeitstufe Z1
die Auslösegröße A zugeführt ist. Der Vergleicher bildet ein Meßintervall; sie beträgt höchstens 1,5 msec,
besteht aus einem Differenzverstärker, der die Diffe- was etwa der Zeitspanne Δ/ in Fig. 3 entspricht, also
renz-Meßgröße D = | k · S | — \ A \ abgibt, wobei der einer Zeit, in der die Stromwandler noch linear über-Proportionalitätsfaktor
k vorteilhafterweise im Bereich i° tragen, auch wenn sie zu einem späteren Zeitpunkt in
0,5 ... 0,8 gewählt wird. Sättigung gehen. Während dieser Zeit ist ein Gatter T1
Fig. 3 zeigt in den Diagrammen α bis / Oszillo- von der Zeitstufe Z1 freigegeben. Der andere Eingang
gramme der Meßgrößen, die an den Ausgängen der dieses Gatters liegt am Ausgang eines Differenzier-Anordnung
nach Fig. 1 bei einem außerhalb der glieds DA, das an einem die Auslösegröße A speichern-Sammelschiene
Sch in Richtung des Abzweigs Az2 15 den Speicher SA angeschlossen ist. In den Einheiten
aufgetretenen Kurzschluß entstehen. Im Diagramm a SA und DA wird die Auslösegröße A in der gleichen
j ist der Zeitverlauf des Sekundärstroms J10. entspre- Weise verarbeitet wie die Stabilisierungsgröße 5 in den
j chend dem Strom J1 im Abzweig Az1 und im Dia- Einheiten SS und DS. Tritt also eine Änderung der
j gramm b der Zeitverlauf des Stroms J2n entsprechend Auslösegröße A im Meßintervall, also während der
dem Strom J2 dargestellt, wobei angenommen ist, daß 20 Laufzeit Af der Zeitstufe Z1 auf, so wird das Ausgangsder
Stromwandler W2 gesättigt wird. Man erkennt, signal der Differenzierstufe DA von dem Gatter T1 auf
! daß der Strom J2a nur während einer Zeitspanne At eine zweite Zeitstufe Z2 durchgeschaltet, deren Lauf-—
gerechnet vom Beginn des Kurzschlusses — dem zeit im Ausführungsbeispiel 7 msec beträgt und die
: Primärstrom J2 folgt, um dann plötzlich abzufallen. während dieser Zeit ein zweites Gatter T2 freigibt,
ι Während der Zeitspanne Δ/ ist die Auslösegröße 25 Dieses liegt mit seinem anderen Eingang an einem
Zi0=IJ1n^y2OJNuIl (vgl. Diagramm c), wie es Diskriminator PD, welchem die Differenz-Meßgröße D
auch im normalen stationären Betrieb ohne Wandler- zugeführt wird. Diese Differenz-Meßgröße wird gesättigung
der Fall ist. Die Differenz-Meßgröße trennt nach ihrem Vorzeichen in Speichern SDn und
Da = A- ■ ! Sa ! — Aa (Diagramm e) steigt daher im SD1, gespeichert. Änderungen werden mittels eines
Zeitabschnitt At stark an, da die Sperrgröße S größer 3° Differenzierglieds DD festgestellt, das zwei Ausgänge
als Null ist, wie das Diagramm i/zeigt. Ein Steuersignal hat, auf deren einen, —AD, ein Signal erscheint, wenn
wird nicht abgegeben (siehe Diagramm /). das Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meß-Die
unteren Diagramme g bis A- der Fig. 3 zeigen größe D negativ ist und über deren anderen, 4 AD,
dieselben Größen für den Fall eines inneren Kurz- ein Ausgangssignal abgegeben wird, wenn das Vorzeischlusses,
wobei die Bezeichnungen mit »/'« indiziert 35 chen dieser Änderung positiv ist. Im ersten Fall, der,
sind. Auch in diesem Falle ist der Sekundärstrom J2{ des wie an Hand der Fig. 3 erläutert, eintritt, wenn ein
Wandlers H2 gegenüber dem Strom J1 im Abzweig innerer Kurzschluß vorliegt, wird eine zusätzliche Zcit-
Az1 in Folge Stromwandlersättigung verzerrt. Da der stufe Z3 gestartet, deren Laufzeit z. B. 1,5 msec
Strom J2 durch den Wandler W2 in seiner Richtung beträgt. Da die beiden Steuersignale nicht in jederr
umgekehrt ist, wird die Auslösegröße Ai sofort nach 4° Falle gleichzeitig auftreten, ist dem Gatter T1 die wei-Eintritt
des Kurzschlusses im Zeitpunkt T0 ungleich tere Zeitstufe Z2 nachgeschaltet, die das eine Steuer
Null, im Gegensatz zum Auftreten eines äußeren signal für eine ausreichend lange Zeit speichert. Lieg
Kurzschlusses. Aus diesem Unterschied wird gemäß ein innerer Kurzschluß vor, dann tritt innerhalb diese
der vorliegenden Erfindung ein Steuersignal abgeleitet. Zeit das weitere Steuersignal auf. Damit ist die UND
Auch die Differenz-Meßgröße Dt = A- · S,-—Ai 45 Bedingung an dem weiteren Gatter T2 erfüllt: eir
zeigt gegenüber dem Fall des äußeren Kurzschlusses Steuerbefehl ist gegeben. Mit diesem Befehl könnet
Unterschiede. Da nämlich die Auslösegröße A1 im direkt ein Auslöseglied oder andere Schaltvorgängi
Falle des inneren Kurzschlusses auch während der gesteuert werden. Z. B. ist es möglich, eine Anordnunj
Zeit Δ; nicht Null ist, ist das Vorzeichen der Änderung zu steuern (vgl. deutsche Auslegeschrift 22 16 377), un
der Differenz-Meßgröße Di negativ. Dieser Unter- 50 in Abhängigkeit von der Erzeugung eines Steuerbefehl
schied wird aus Sicherheitsgründen als ein weiteres nur eine Halbschwingung auszuwerten oder mit Meß
Kriterium für einen inneren Kurzschluß ausge- wiederholung zu arbeiten.
wertet. Ist das Vorzeichen der Änderung der Differenz
Die Größen S, A werden einem Zeitdiskriminator Meßgröße D positiv, läuft die Sperr- und Zeitstufe Z
ZD in der Anordnung nach Fig. 2 zugeführt. Die 55 an und verhindert für die Dauer ihrer Laufzeit di
Sperrgröße S dient zum Festlegen des Kurzschluß- Bildung des weiteren Steuersignals.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Differentialschutzeinrichtung für einen Leitungsabschnitt,
vorzugsweise für eine Sammelschiene, bei der zur Überwachung des Leitungsabschnitts eine der geometrischen Summe der dem
Leitungsabschnitt zufüeßenden und der aus dem Leitungsabschnitt abfließenden Ströme entsprechende
Meßgröße (Auslösegröße) und eine weitere Meßgröße (Sperrgröße) berücksichtigt wird, die der
arithmetischen Summe der zu- und abfließenden Ströme entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß an eine bei einer Änderung der Sperrgröße (S) ein Signal abgebende Schaltungsanordnung
(Differenzierglied DS) eines Zeitdiskriminators (ZD) eine Zeitstufe (Zl) angeschlossen ist,
die beim Auftreten des Signals ein — gemessen an der Halbperiodendauer der Ströme — kurzes Meßintervall
ablaufen läßt, und daß der Zeitdiskriminator (ZD) ferner eine bei einer äquivalenten Änderung
der Auslösegröße (A) ein weiteres Signal abgebende weitere Schaltungsanordnung (Differenzierglied
DA) enthält und ein Steuersignal abgibt, wenn das weitere Signal im Meßintervall auftritt.
2. Differentialschutzeinrichtung für einen Leitungsabschnitt, vorzugsweise für eine Sammelschiene,
bei der zur ·'überwachung des Leitungsabschnitts eine der geometrischen Summe der dem
Leitungsabschnitt zufüeßenden und der aus dem Leitungsabschnitt abfließenden Ströme entsprechende
Meßgröße (Auslösegröße) und eine weitere Meßgröße (Sperrgröße) berücksichtigt wird, die der
arithmetischen Summe der zu- und abfließenden Ströme entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß
an eine bei einer Änderung der Sperrgröße ein Signal abgebende Schaltungsanordnung ein Zeitglied
angeschlossen ist, das beim Auftreten des Signals ein — gemessen an der Halbperiodendauer
der Ströme — kurzes Zeitintervall ablaufen läßt, daß ein Vergleicher vorgesehen ist, in dem eine der
Differenz der Sperrgröße und der Auslösegröße entsprechende Differenz-Meßgröße gebildet wird,
daß an den Vergleicher ein Diskriminator angeschlossen ist, der das Vorzeichen der Änderung der
Differenz-Meßgröße nach Eintreten eines Kurzschlusses feststellt und im Falle eines einen Fehler
auf dem Leitungsabschnitt anzeigenden Vorzeichens während eines vorgegebenen Zeitintervalls
ein weiteres Steuersignal abgibt, und daß die Ausgänge des Zeitglieds und des Diskriminator mit
den beiden Eingängen eines UND-Verknüpfungsglieds verbunden sind.
3. Differentialschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleicher (V)
vorgesehen ist, in dem eine der Differenz der Sperrgröße (S) und der Auslösegröße (A) entsprechende
Differenz-Meßgröße (D) gebildet wird, daß an den Vergleicher (V) ein Diskriminator (PD)
angeschlossen ist, der das Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meßgröße (D) nach Eintreten eines
Kurzschlusses feststellt und im Falle eines einen Fehler auf dem Leitungsabschnitt (Sch) anzeigenden
Vorzeichens während eines vorgegebenen Zeitintervalls ein weiteres Steuersignal abgibt, und daß
die Ausgänge des Diskriminators {PD) und des Zeitdiskriminators (ZD) mit den Eingängen eines
UND-Gatters (Ti) verbunden sind.
4. Differentialschiitzeinrichtung nach Anspruch 1
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung ein Differenzierglied (DS) enthält,
an das über die Zeitstufe (Z1) ein Eingang eines
weiteren UND-Gatters (T1) angeschlossen ist, mit
dessen anderem Eingang der Ausgang der weiteren, ebenfalls ein Differenzierglied (DA) enthaltenden
Schaltungsanordnung verbunden ist.
5. Differentialschutzeinrichtungnach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Differenziergliedern
(DS, DA) je ein Speicher (SS, SA) vorgeschaltet ist.
6. Differentialschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Diskriminator eine Differenziereinheit (DD) enthält, die bei einem einen Fehler auf dem überwachten
Leitungsabschnitt anzeigenden Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meßgröße (O) für eine
vorgegebene Zeitdauer einen Eingang des UND-Gatters (Tl) ansteuert, deren anderer Eingang über
eine weitere Zeitstufe (Z2) an dem weiteren UND-Gatter (T1) liegt.
7. Differentialschutzeinriciitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die im
Diskriminator enthaltene Differenziereinheit (DD) und dem UND-Gatter (Tl) eine zusätzliche Zeitstufe
(Z3) geschaltet ist.
8. Differentialschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Differenziereinheit (DD) eine Sperr-Zeitstufe (Z4) nachgeschaltet ist, welche während ihrer Laufzeit
bei einem einen außen liegenden Fehler kennzeichnenden Vorzeichen der Änderung der Differenz-Meßgröße
die zusätzliche Zeitstufe (Z3) sperrt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |