DE2852582C2 - - Google Patents

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DE2852582C2
DE2852582C2 DE2852582A DE2852582A DE2852582C2 DE 2852582 C2 DE2852582 C2 DE 2852582C2 DE 2852582 A DE2852582 A DE 2852582A DE 2852582 A DE2852582 A DE 2852582A DE 2852582 C2 DE2852582 C2 DE 2852582C2
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    • HELECTRICITY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Differenzschutznetzwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei herkömmlichen elektrischen Bordanlagen von Flugzeugen ist es üblich, eine Mehzahl von normalerweise mehrphasigen Wechselstromgeneratoren zu verwenden, deren Phasenausgangsleiter parallel zueinander an die Verbrauchersammelleitungen angeschlossen sind. Der Nulleiter jeder Phase jedes Generators ist an einem nahe dem Generator gelegenem Bauteil geerdet. Ebenso ist der Nulleiter jedes Ver­ brauchers an einem nahe gelegenen Bauteil geerdet.
Zur Erläuterung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird der Stand der Technik anhand der Fig. 1 näher erläutert, welche eine schematische Darstellung eines bisher vom Anmelder verwendeten Systems zeigt. Gemäß Fig. 1 sind die Phasenleiter von Generatoren 10, 11 und 12 mit Verbraucherleitungen 14, 15 bzw. 16 über Schaltschütze oder Schalter 40, 41 bzw. 42 verbunden. Die Phasenleiter sind wechselseitig parallel zueinander über Schalter 43 und 44 verbunden. Die Generatoren haben ferner Nullphasenleiter, die nahe jedem Generator geerdet sind. Verschiedene Überwachungs- und Steuerfunktionen werden mit Hilfe eines Differenzschutznetzwerkes durchgeführt, wobei normalerweise jeweils ein eigenes derartiges Netzwerk jeder Phase jedes Generators zugeordnet ist. In Fig. 1 ist nur ein Differenzschutzwerk 20 dargestellt. Das Differenzschutznetzwerk 20 umfaßt zwei Stromwandler 21 bzw. 22, von denen der eine dem erdungsseitigen Phasenleiter und der andere dem verbraucherseitigen Phasenleiter jeder Phase zugeordnet ist. Die Stromwandler 21 und 22 befinden sich in einem geschlossenen Kreis mit zwei Widerständen R 1 und R 2. Zwischen R 1 und R 2 ist parallel zu den beiden Stromwandlern 21 und 22 ein Widerstand R 3 geschaltet (im allgemeinen besitzen die Widerstände R 1 und R 2 den gleichen Widerstandswert, während der Widerstandswert des Widerstandes R 3 im allgemeinen höher ist als jener der Widerstände R 1 und R 2, um so die gewünschte Empfindlichkeit zu erhalten).
Im Normalbetrieb, d. h. wenn keine Störung vorliegt, fließt ein Strom in den geschlossenen Kreis durch die Widerstände R 1 und R 2. Wenn keine Differenz zwischen den Strömen in den beiden Stromwandlern auftritt, fällt an dem Widerstand R 3 keine Spannung ab. Bei Auftreten eines Ungleichgewichtes zwischen den Strömen in den beiden Stromwandlern 21 und 22 fällt jedoch am Widerstand R 3 eine Spannung ab, die einer Differenzschutzschaltung 33 zugeführt wird. Diese bewirkt ein Abschalten des Generators 10 und öffnet den Generatorschalter 40.
Obwohl das dargestellte Netzwerk 20 als Differenzschutznetzwerk bezeichnet wird, dient es auch zur Feststellung anderer Zustände als Differenzstörungen. Für diese Zwecke werden die an den einzelnen Widerständen R 1 und R 2 auftretenden Signale zur Strombegrenzung bzw. zur Überstromüberwachung verwendet. Bei dem Differenzschutz gegen Störungen dient das Netzwerk dazu, das Auftreten einer Störung innerhalb der Differenzschutzzone zu entdecken, wie beispielsweise eines Kurzschlusses zwischen den einzelnen Phasenleitern und Erde oder einer anderen Leitung. Die Differenzschutzzone umfaßt den Generator und den vom Generator zu der parallelen Sammelleitung führenden Teil des Phasenleiters. Normalerweise arbeitet das Differenzschutznetzwerk 20 zuverlässig und wirksam. Es gibt jedoch Fälle, daß bestimmte Bedingungen außerhalb der Differenzschutzzone auftreten, welche das korrekte Funktionieren des Differenzschutznetzwerkes beeinträchtigen können. Dies ist insbesondere der Fall für Systeme mit relativ hoher Leistung von beispielsweise mehr als 40 Kilowatt.
Als Durchgangsstörung mit einem Strom hoher Stromstärke wird im folgenden eine Störung verstanden, bei der eine gut leitende Verbindung zwischen zwei Phasen oder einer Phase und Erde auf einer Verbraucherleitung außerhalb der Differenzschutzzone auftritt. Erde 30 in Fig. 1 zeigt eine solche fehlerhafte Verbindung zwischen einer Phase und Erde.
Wenn eine derartige Störung auftritt, treten normalerweise nicht dargestellte bekannte Einrichtungen in dem System in Kraft, um diese Störung zu isolieren.
Eine solche Störung sollte jedoch nicht das Differenzschutznetzwerk 20 beeinflussen. Das heißt, auch in einem solchen Fall sollten die Ströme in den einzelnen Phasenleitern und dem Nulleiter des Generators ausgeglichen bleiben. Im Falle eines Auftretens von Durchgangsstörungen mit starken Strömen können jedoch die inhärenten Änderungen in den Eigenschaften der beiden Stromwandler 21 und 22 in dem geschlossenen Kreis dazu führen, daß ein Differenzstrom festgestellt wird, der ausreicht, um die Differenzschutzschaltung 33 auszulösen. Mit anderen Worten kann eine Störung, die nicht mit einer Fehlfunktion innerhalb oder in der Nähe der Generatoren zusammenhängt, dazu führen, daß die Generatoren unnötigerweise von dem System getrennt werden.
Nun soll der Fall betrachtet werden, daß anstelle des Erdschlusses bei 30 eine hochleitende Verbindung zwischen einer Phase und Erde innerhalb der Differenzschutzzone auftritt, wie dies in Fig. 1 bei 34 dargestellt ist. In diesem Fall besteht eine echte Differenzstörung innerhalb des Generatorkreises des Generators 10 und wird korrekt festgestellt. Diese Störung erscheint jedoch als Durchgangsstörung für die Generatorkreise der Genertoren 11 und 12. Aus den vorstehend beschriebenen Gründen werden daher möglicherweise die an sich störungsfrei arbeitenden Generatorkreise der Generatoren 11 und 12 unnötigerweise von dem System getrennt.
Der Differenzschutz für elektrische Geräte ist als solcher an sich bekannt und Beispiele hierfür sind in den US-PS 17 31 955 und 31 60 787 beschrieben, welche Lösungen für das Problem ungleicher Transformatoren und des Ausschaltens von Störungen aufzeigen. Ferner ist in der US-PS 32 59 802 eine Form eines Differenzschutzes angegeben, bei der eine Zenerdiode zur Begrenzung der Spannung eines Stromwandlers verwendet wird. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind jedoch für eine einfache und wirksame Lösung der oben diskutierten Probleme nicht geeignet, die insbesondere in Systemen mit parallel geschalteten Generatoren auftreten, bei denen gleichzeitig andere Forderungen elektrischer Bordanlagen von Flugzeugen erfüllt sein müssen.
Durch das "ASEA Journal" 1970, Heft 1, S. 9-12, ist ein Sammelschienenschutz bekannt, mit dem Störungen innerhalb und außerhalb einer Differenzschutzzone feststellbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Differenzschutzwerk für elektrische Wechselstromsysteme mit parallel geschalteten Generatoren anzugeben, das auf Störungen außerhalb der Differenzschutzzone nicht anspricht und gleichzeitig seine Ansprechempfindlichkeit für Störungen innerhalb der Differenzschutzzone beibehält.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Differenzschutznetzwerk für ein elektrisches Wechselstromnetz mit einer Mehrzahl von Mehrphasen-Wechselstromgeneratoren, die zur Speisung mindestens eines Verbrauchers parallel zueinander geschaltet sind, wobei das Differenzschutznetzwerk für eine Verbindung zwischen mindestens einem Phasenleiter und seinem entsprechenden Nulleiter mindestens eines Generators ausgebildet ist und Fühler zur Ableitung eines Stromsignales von diesem Phasenleiter und dem Nulleiter aufweist, das den jeweiligen Strömen in den Leitern proportional ist, erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Differenzschutznetzwerk Spannunsbegrenzer aufweist, die jeweils parallel zu den zur Erzeugung des Stromsignales dienenden Fühlern geschaltet sind, um beim Auftreten von Störungen innerhalb der Differenzschutzzone das Abschalten des Differenzschutznetzwerkes zu verhindern, daß ein erster in Reihe mit dem Fühler zur Ableitung eines Stromsignales von dem Phasenleiter geschalteter Widerstand mit einem zweiten Widerstand in Reihe mit dem Fühler zur Ableitung eines Stromsignales von dem Nulleiter geschaltet ist, daß ein dritter Widerstand vorhanden ist, der, ausgehend von einem Punkt zwischen dem ersten und zweiten Widerstand parallel zu beiden Fühlern geschaltet ist, daß ein dritter Widerstand vorhanden ist, der, ausgehend von einem Punkt zwischen dem ersten und zweiten Widerstand parallel zu beiden Fühlern geschaltet ist, wobei an diesem dritten Widerstand das Differenzschutzsignal abgreifbar ist, daß die ersten und zweiten Widerstände wertgleich sowie der dritte Widerstand größer als die ersten und zweiten Widerstände sind und daß ein am ersten oder zweiten Widerstand auftretendes Überstromsignal, das als Folge einer außerhalb der Differenzschutzzone auftretenden Störung entsteht, mittels einer Überstrom-Meßschaltung detektierbar ist und über eine Differenzschutzsperrschaltung das am dritten Widerstand abgreifbare Differenzschutzsignal unwirksam macht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an jeder Phase eines jeden Generators ein Differenzschutznetzwerk vorgesehen, um ein Störungsgleichgewicht zwischen dem verbraucherseitigen Phasenleiter und dem erdungsseitigen Phasenleiter jeder Phase festzustellen, wobei parallel zu den Stromwandlern, die dem Phasenleiter und dem Nulleiter zugeordnet sind, jeweils ein Spannungsbegrenzer, wie beispielsweise gegenpolig geschaltete Zenerdioden, parallelgeschaltet ist, um im Falle einer Störung in der Differenzschutzzone das Auftreten eines Überstromsignales zu verhindern, das zur Außerkraftsetzung des Differenzschutzes verwendet wird.
Die Anordnung der Spannungsbegrenzer, die für jeden der beiden Stromwandler identisch sind, begrenzt die Ausgangsspannung der Stromwandler. Die Begrenzungs­ spannung ist so ausgewählt, daß die Spannungsbegrenzer die Ausgangsspannung nicht begrenzen bis zu einer Höhe, die geringer ist als die für eine Begrenzung des Stromes oder einen Überstromschutz aufgrund einer Störung außerhalb der Differenzschutzzone erforderliche Spannung (eine solche Störung ist etwa der bei 30 in Fig. 1 eingezeichnete Erdschluß). Wenn ein Überstromsignal registriert wird, wird es dazu verwendet, das Auftreten eines Differenzsignales zu verhindern, was durch den Unterschied in den Wandlerstromcharakteristiken bei Durch­ gangsstörungen mit hohen Strömen möglicherweise erzeugt wird.
Wenn eine Hochstromstörung innerhalb der Differenzschutzzone wie etwa bei 34 in Fig. 1 auftritt, funktionieren die nicht gestörten Kanäle (Kanäle 11 und 12 in Fig. 1) wie eben beschrieben. Auf dem Kanal 10 fließen der Strom von dem Stromwandler 21 (über Widerstand R 1) und der Strom von dem Stromwandler 22 (über Widerstand R 2) zusätzlich über den Widerstand R 3 und bewirken, daß ein Differenzschutzsignal erzeugt wird. Wegen des hohen Widerstandswertes des Widerstands 3 ist jedoch der durch den Widerstand R 2 fließende Strom nicht stark genug, um einen Überstrom anzuzeigen und daher wird das Differenzsig­ nal nicht gesperrt. Das bedeutet, daß eine Differenzschutzabschaltung des Kanals 10 auftritt.
Die Erfindung ergibt sich auch aus der folgenden Beschreibung. Es zeigt
Fig. 1 eine allgemeine schematische Darstellung eines herkömmlichen Systems mit parallel geschalteten Generatoren und einem Differenzschutz­ netzwerk,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines Teilsystems einer erfindungsgemäßen Ausführung in einem ersten Betriebszustand und
Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines Teilsystems der erfindungsgemäßen Ausführung in einem anderen Betriebszustand.
In Fig. 2 ist ein Teil des dargestellten Systems identisch mit dem in Fig. 1 dargestellten System und jede Phase jedes der parallel geschalteten Generatoren des Systems ist in der gleichen Weise gesichert, auch wenn der Einfachheit halber nur ein Differenzschutznetzwerk dargestellt ist. Der Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Differenzschutznetzwerk und dem bekannten Differenzschutznetzwerk besteht darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Differenzschutznetzwerk Spannungsbegrenzer 35 und 36 parallel zu den Stromwandlern 21 bzw. 22 geschaltet sind. Diese Spannungsbegrenzer können auf einfache Weise von zwei gegenpolig geschalteten Zenerdioden gebildet werden, die gemäß handelsüblichen Standardprodukten relativ gut aneinander angepaßt sind, und so ausgewählt sind, daß sie ein Bezugsspannungsniveau in Übereinstimmung mit bestimmten Systembedingungen haben, wie dies im folgenden noch erläutert wird. Zusätzlich zu den gegenpolig geschalteten Zenerdioden können andere Spannungsbegrenzer verwendet werden, wie Varistoren, Funkenstrecken und dergleichen. Allgemein sind die anderen für das System in Fig. 2 notwendigen Elemente in Fig. 1 dargestellt. Die Schaltung gemäß Fig. 1 umfaßt eine Darstellung einer Über­ strommeßschaltung 32 und einer Strombegrenzungsschaltung 31, die mit den Widerständen R 1 bzw. R 2 verbunden sind, ferner eine mit dem Widerstand R 3 verbundene Differenzschaltung 33 und eine Differenzschutzsperrschaltung 37, die zwischen die Schaltungen 32 und 33 geschaltet sind.
Die Spannunsbegrenzer 35 und 36 begrenzen die am Widerstand R 2 auftretende Spannung derart, daß der Überstromfühler 32 keine ausreichend große Spannung abtasten kann, um die Differenzschutz-Sperrschaltung 37 zu aktivieren. Es ist in diesem Zusammenhang wichtig zu beachten, daß die Spannungen an den Stromwandlern nicht notwendigerweise unter dem Spannungsniveau der Zenerdioden liegen müssen, wenn eine Überstrombedingung außerhalb der Schutzzone festgestellt wird. Die wichtige Spannung ist die Spannung am Widerstand R 2, welche durch die Spannungsbegrenzer für Fehler begrenzt wird, die innerhalb der Differenzschutzzone auftreten.
Das Funktionieren der Strombegrenzungsschaltung 31 und der Überstrommeßschaltung 32, deren Fühler die Widerstände R 1 bzw. R 2 sind, wird durch die Paare von Zenerdioden 35 und 36 nicht beeinträchtigt. Die Arbeitsweise des Systems bei Durchgangsstörungen, wie beispielsweise bei 30, ist daher die gleiche wie für ein isoliertes System. Ein gemessenes Überstromsignal würde dazu verwendet, jedes Differenzsignal auszuschalten, das durch die Differenz der Stromwandler Stromcharakteristiken bei hohen Störungsströmen erzeugt werden kann (dies ist in Fig. 1 dargesellt).
Die Pfeile in Fig. 2 zeigen den Hauptstromweg für den Sekundärstrom in der durch Stromwandler 21 und 22 sowie die Widerstände R 1 und R 2 verlaufenden Schleife. Unter normalen Bedingungen liegen die an den Stromwandlern er­ zeugten Spannungswerte unter dem Spannungsniveau der Zenerdioden.
Nachfolgend werden die vier möglichen Szenarios einzeln erläutert.
  • 1. Einkanal-Betrieb mit einem Fehler außerhalb der Differenzschutzzone:
    Bei Überstromfehler außerhalb der Differenzschutzzone (Kurzschluß 30 gemäß Fig. 2) haben die Sekundärspannungen der Stromwandler gleiche Phasen, so daß auch ein im wesentlichen gleicher Spannungsabfall an den Widerständen R 1, R 2 auftritt, wenn man davon ausgeht, daß R 1 und R 2 gleich sind. Über den Widerstand R 3 fließt ein Strom nur aufgrund der unterschiedlichen Charakteristiken der Stromwandler bei hohen Fehlerströmen. Vom Stromfühler 32 wird ein Überstromsignal, d. h. die Spannung am Widerstand R 2, festgestellt und dazu benutzt, um die Differenzschutz-Sperrschaltung 37 zu aktivieren, die ihrerseits das Ansprechen der Differenzschutzschaltung 33 verhindert, was aufgrund des Spannungsabfalls am Widerstand R 3 infolge der Unterschiede der Charakteristiken der Stromwandler möglich wäre.
  • 2. Parallel-Betrieb mit Fehler außerhalb der Differenzschutzzone:
    Für einen solchen Parallel-Betrieb mit einem Kurzschluß außerhalb der Differenzschutzzone ergibt sich dieselbe Funktionsweise wie für einen Einkanal-Betrieb, bei welchem ein Fehler außerhalb der Differenz­ schutzzone auftritt.
  • 3. Einkanal-Betrieb mit Fehler innerhalb der Differenzschutzzone:
    Bei einer derartigen Betriebsweise, wie sie in Fig. 3 mit dem Bezugs­ zeichen 34 angedeutet ist, fließt kein Strom im Stromwandler 22, wo­ gegen der Strom in der Sekundärwicklung des Stromwandlers 21 einen Spannungsabfall am Widerstand R 3 auslöst, welcher von der Differenz­ schutzschaltung 33 abgetastet wird. Gleichzeitig reicht der am Wider­ stand R 2 auftretende Spannungsabfall nicht aus, um über den Über­ stromfühler 32 die Differenzschutz-Sperrschaltung 37 zu aktivieren.
  • 4. Parallel-Betrieb mit Fehler innerhalb der Differenzschutzzone:
    Bei diesen, Parallel-Betrieb mit einem Fehler innerhalb der Differenz­ schutzzone, wie er in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 34 angedeutet ist, versuchen die in den Sekundärwicklungen der Stromwandler 21 und 22 erzeugten Spannungen, aufgrund ihrer Polarität über den Widerstand R 3 einen Strom gleicher Richtung zu veranlassen. Da der Widerstand R 3 groß im Vergleich mit den Widerständen R 1 und R 2 ist, ergibt sich auch entsprechend ein großer Spannungsabfall an, Widerstand R 3, wogegen an den Widerständen R 1 und R 2 nur eine kleine Spannung anliegt. Die Spannung am Widerstand R 2 ist kleiner als die für den Überstromfühler 32 benötigte Spannung, um die Differenzschutz-Sperr­ schaltung 37 zu betätigen, so daß die Differenzschutzschaltung 33 an­ sprechen kann.
Aufgrund der vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß die Betriebsweise 1, 2 und 3 mit den Verhältnissen im Stand der Technik übereinstimmen, jedoch für die Betriebsweie 4 bewirken die Spannungsbegrenzer 35 und 36, daß die sich am Widerstand R 2 ausbildende Spannung auf einem Niveau gehalten wird, das unterhalb des Niveaus liegt, welches für die Betätigung der Differenzschutz-Sperr­ schaltung 37 benötigt wird für den Fall, daß ein Fehler innerhalb der Differenz­ schutzzone auftritt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Widerstand R 3 im Ver­ gleich zu den Widerständen R 1 und R 2 groß ist. Geht man davon aus, daß die Widerstände R 1 und R 2 gleich sind, dann wird beispielsweise der Widerstand R 3 um den Faktor 10 größer ausgeführt. Für Zenerdioden mit einer Durch­ spruchspannung von 15 V als Spannungsbegrenzer errechnet sich die maximale Spannung am Widerstand R 2 bzw. am Widerstand R 1 aufgrund der nachfolgenden Gleichung:
V R₂= 15 × 0,5 R 2 / (R 3 + 0,5 R 2)
Da gemäß der beispielsweisen Angabe R 2 = 0,1 × R 3 ist, ergibt sich als maximale Spannung am Widerstand R 2 ein Wert von 0,715 V. Diese Spannung liegt weit unter dem Spannungsniveau, welches vom Überstromfühler 32 benötigt wird, um die Differenzschutz-Sperrschaltung 37 zu betätigen. Für die Bedingungen, welche in Fig. 2 dargestellt sind, ist offensichtlich, daß die maximale Spannung am Wider­ stand R 2 etwa 15 V sein würde für den Fall, daß als Überstromfühler eine Zener­ diode mit 15 V Durchspruchspannung benutzt wird. Bei einem Fehler innerhalb der Differenzschutzzone, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, ergibt sich aus dem vor­ stehenden Beispiel, daß die Spannung am Widerstand R 2 auf etwa 0,15 V begrenzt wird. Bei diesen in Fig. 3 dargestellten Bedingungen ist es offensichtlich, daß der in entgegengesetzter Richtung induzierte Strom in dem Stromwandler 32 die Ursache dafür ist, daß der Spannungsbegrenzer 36 die Spannung am Widerstand R 2 auf einen Wert begrenzen kann, der niedrig genug ist, daß der Überstromfühler 32 die Differenzschutz-Sperrschaltung 37 nicht aktiviert.
Die Toleranzen der normalen Zenerdioden beeinträchtigen die Arbeitsweise des vorgeschlagenen Systems nicht.
Weitere mit dem System verbundene Kanäle liefern zusätzlich zu dem Störstrom bei 34 in Fig. 3 einen weiteren Störstrom. Ihre Differenzschutzschaltungen sehen den Störstrom als eine Durchgangsstörung und sperren daher die Differenzschutz­ schaltung 33, um so das lästige Abschalten der ungestörten Systeme zu vermeiden. Mit Systemen gemäß den Figuren und der vorstehenden Beschreibung wurden Tests unter verschiedenen Störungsbedingungen durchgeführt und die oben geschilderten Reaktionen bestätigt.
Die Schaltungen 31, 32, 33 vund 37 gemäß Fig. 1 sind an das erfindungsgemäße Differenzschutznetzwerk anzuschließen, auch wenn sie in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellt sind. Jeder der Schaltungen 31, 32, 33 und 37 kann in der herkömm­ lichen Weise ausgebildet sein, so daß eine detaillierte Beschreibung und Dar­ stellung dieser Schaltungen für den Fachmann nicht erforderlich ist.

Claims (3)

1. Differenzschutznetzwerk für ein elektrisches Wechselstromnetz mit einer Mehrzahl von Mehrphasen-Wechselstromgeneratoren, die zur Speisung min­ destens eines Verbrauchers parallel zueiander geschalet sind, wobei das Differenzschutznetzwerk für eine Verbindung zwischen mindestens einem Phasenleiter und seinem entsprechenden Nulleiter mindestens eines Gene­ rators ausgebildet ist und Fühler zur Ableitung eines Stromsignales von diesem Phasenleiter und dem Nulleiter aufweist, das den jeweiligen Strö­ men in den Leitern proportional ist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Differenzschutznetzwerk Spannungsbegrenzer (35, 36) auf­ weist, die jeweils parallel zu den zur Erzeugung des Stromsignales dienenden Fühlern (21, 22) geschaltet sind, um beim Auftreten von Störungen innerhalb der Differenzschutzzone das Abschalten des Differenzschutzwerkes zu verhindern,
  • - daß ein erster in Reihe mit dem Fühler zur Ableitung eines Strom­ signales von dem Phasenleiter geschalteter Widerstand (R₁) mit einem zweiten Widerstand (R₂) in Reihe mit dem Fühler zur Ablei­ tung eines Stromsignals von dem Nulleiter geschaltet ist,
  • - daß ein dritter Widerstand (R₃) vorhanden ist, der, ausgehend von einem Punkt zwischen dem ersten und zweiten Widerstand (R₁, R₂) parallel zu beiden Fühlern geschaltet ist, wobei an diesem dritten Widerstand (R₃) das Differenzschutzsignal abgreifbar ist,
  • - daß die ersten und zweiten Widerstände wertgleich sowie der dritte Widerstand größer als die ersten und zweiten Widerstände sind und
  • - daß ein am ersten oder zweiten Widerstand auftretendes Überstrom­ signal, das als Folge einer außerhalb der Differenzschutzzone auf­ tretenden Störung entsteht, mittels einer Überstrom-Meßschaltung (32) detektierbar ist und über eine Differenzschutzsperrschaltung (37) das am dritten Widerstand (R₃) abgreifbare Differenzschutz­ signal unwirksam macht.
2. Differenzschutznetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühler von einem Stromwandler (21, 22) gebildet ist und daß die Spannungsbegrenzer (35, 36) jeweils aus zwei Zenerdioden bestehen, die gegenpolig zueinander geschaltet sind.
3. Differenzschutznetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Verwendung für jede Phase jedes Mehrphasen- Wechselstromgenerators.
DE19782852582 1977-12-08 1978-12-05 Differentialschutznetzwerk fuer wechselstromsysteme mit parallel geschalteten generatoren Granted DE2852582A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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US05/858,863 US4173774A (en) 1977-12-08 1977-12-08 Parallel AC electrical system with differential protection immune to high current through faults

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2852582A1 DE2852582A1 (de) 1979-06-13
DE2852582C2 true DE2852582C2 (de) 1990-10-04

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DE19782852582 Granted DE2852582A1 (de) 1977-12-08 1978-12-05 Differentialschutznetzwerk fuer wechselstromsysteme mit parallel geschalteten generatoren

Country Status (8)

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US (1) US4173774A (de)
JP (1) JPS5486742A (de)
CA (1) CA1130436A (de)
DE (1) DE2852582A1 (de)
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IT (1) IT1101397B (de)
NL (1) NL7810816A (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644440A (en) * 1985-01-08 1987-02-17 Westinghouse Electric Corp. Redundant power supply arrangement with surge protection
US4728806A (en) * 1986-12-05 1988-03-01 Westinghouse Electric Corp. DC link variable speed constant frequency power source paralleling controls
US4731690A (en) * 1986-12-05 1988-03-15 Westinghouse Electrical Corp. Real load unbalance protection system for parallel variable speed constant frequency electrical power systems
US4905117A (en) * 1988-09-02 1990-02-27 Westinghouse Electric Corp. Circuit and method for DC content protection of parallel VSCF power systems
US5047890A (en) * 1990-03-12 1991-09-10 Westinghouse Electric Corp. Differential current protection circuits
US5523938A (en) * 1995-06-07 1996-06-04 Sundstrand Corporation Differential current fault protection for an AC/DC hybrid system and method therefor
US5805394A (en) * 1997-06-17 1998-09-08 Sundstrand Corporation Overvoltage protection circuit for a generating system utilizing a fault current sensing Circuit in combination with a shunting circuit
FR2769142B1 (fr) * 1997-09-29 1999-12-17 Sgs Thomson Microelectronics Circuit de protection associable a un filtre
US6583975B2 (en) * 2001-02-01 2003-06-24 Hydro-Aire, Inc. Aircraft applicable ground fault circuit interrupter
US7016171B2 (en) 2001-02-01 2006-03-21 Hydro-Aire, Inc. Current fault detector and circuit interrupter and packaging thereof
US7362551B2 (en) * 2001-02-01 2008-04-22 Hydro-Aire, Inc. Aircraft applicable circuit imbalance detection and circuit interrupter and packaging thereof
US6879224B2 (en) * 2002-09-12 2005-04-12 Agilent Technologies, Inc. Integrated filter and impedance matching network
CN110556781B (zh) * 2018-05-31 2022-08-12 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构
CN112965005B (zh) * 2021-02-04 2023-06-27 西安热工研究院有限公司 一种利用假负载校验差动保护极性的系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1731955A (en) * 1926-08-05 1929-10-15 Gen Electric Protective arrangement
US2183537A (en) * 1938-01-03 1939-12-19 Westinghouse Electric & Mfg Co Pilot wire relaying
US2696573A (en) * 1951-04-09 1954-12-07 Reyrolle A & Co Ltd Electric signaling arrangement for protective or other purposes
US3160787A (en) * 1959-11-12 1964-12-08 Westinghouse Electric Corp Restraint operation relay employing zener diode
DE1151060B (de) * 1962-01-11 1963-07-04 Bbc Brown Boveri & Cie Differentialschutz
US3259802A (en) * 1963-06-03 1966-07-05 Gen Electric Ground fault responsive protective system for electric power distribution apparatus
US3377551A (en) * 1964-06-26 1968-04-09 Gen Electric Multiphase current transformer fault indicator
US3654516A (en) * 1971-04-07 1972-04-04 Westinghouse Electric Corp Change of current or voltage acutated protecting relay
US3729650A (en) * 1972-02-07 1973-04-24 R Cook Potential-current transformer device
JPS4932139A (de) * 1972-07-26 1974-03-23
CH577762A5 (de) * 1974-02-27 1976-07-15 Bbc Brown Boveri & Cie
US4089033A (en) * 1977-03-04 1978-05-09 General Electric Company High speed bus differential relay

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