DE3031974A1

DE3031974A1 - Speicherkreis fuer einen relaisschutz

Info

Publication number: DE3031974A1
Application number: DE19803031974
Authority: DE
Inventors: Lennart Västeraas Thörnell
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1979-09-07
Filing date: 1980-08-25
Publication date: 1981-03-26
Also published as: SE7907436L; GB2061646A; DE3031974C2; FR2465339B1; BR8005657A; CA1150389A; GB2061646B; FR2465339A1; SE418555B; CH652250A5; US4342063A; YU226980A

Description

Speicherkreis für einen Relaisschutz

Die Erfindung betrifft einen Speicherkreis für einen Relaisschutz gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Um die Richtung eines dreiphasigen naheliegenden Fehlers in einem Wechselstromnetz bestimmen zu können, muß für ein aus dem Wechselstromnetz abgeleitetes Signal die Frequenz und Phasenlage bekannt sein, die dieses Signal vor dem Auftreten des Fehlers gehabt hat. Um dieses Signal zu erfassen, wird ein Speicherkreis verwendet. Von diesem Speicherkreis wird gefordert, daß er das genannte Eingangssignal lange genug speichern kann. Um dies zu erreichen, muß der Speicherkreis schnell vom Eingangs signal fortgeschaltet werden, wenn ein Fehler in dem zu überwachenden" Wechselstromnetz auftritt. =

Die am häufigsten für einen Relaisschutz verwendeten Speicherkreise sind aktive oder passive Resonanzkreise, die für die Nennfrequenz des Netzes bemessen sind. Diese Art von Speicherkreisen haben jedoch zwei Nachteile: Erstens ist es schwierig, mit diesen Speicherkreisen eine genügend lange Zeit ein Signal zu speichern, und zweitens schwingen sie in ihre der Nennfrequenz

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des Netzes entsprechende Resonanzfrequenz ein, die gerade vor dem Auftreten eines Fehlers um einige Prozent von der Betriebsfrequenz (gerade herrschende Netzfrequenz) abweichen kann. Dieser Frequenzunterschied hat Verdrehungen in der Ansprechcharakteristik zur Folge und kann zu einem falschen Anspre chen des Relaisschutzes führen. Durch die Anpassung der Resonanzkreise an die Nennfrequenz des Netzes muß bei ihrer Verwendung in Netzen mit abweichender Nennfrequenz eine Umtrimmung vorgenommen werden. Dies hat erhöhte Herstellungskosten zur Folge. Um das Problem mit der Frequenzabhängigkeit zu vermeiden, können Speicherkreise mit einem die Phasenlage festhaltenden Kreis verwendet werden. Bei der Verwendung von die Phasenlage festhaltenden Kreisen besteht jedoch das große Problem, bei einer Änderung der Phasenlage der Eingangsgröße die Rückschaltung schnell genug abschalten zu können, damit das Ausgangssignal von dieser Änderung nicht beeinflußt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Speicherkreis der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem das zuletzt genannte Problem gelöst ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Speicherkreis nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgescMigen, der die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

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Durch die Erfindung wird erreicht, daß eine Eingabe in das Speicherglied nur dann stattfindet, wenn das überwachte Netz fehlerfrei ist. Das Ausgangssignal des Speicherkreises ist stets gut definiert und stets von Fehlern in dem genannten Netz unabhängig.

Anhand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.= .

Mit 1 ist das hinsichtlich seiner Frequenz und Phasenlage zu speichernde analoge Eingangssignal (Polarisationsspannung) bezeichnet. Das Eingangssignal 1 wird in einem Nulldurchgangsdetektor 3 in eine rechteckförmige Welle umgewandelt. Das Ausgangssignal 4 dieses Detektors wird einem Phasenänderungsdetektor15 zugeführt, an dessen Ausgang eine Impulsfolge 11 dann auftritt, wenn die an den beiden Eingängen des Phasenänderungsdetektors 15 liegenden Signale 4 und 19 verschiedene Phasen haben. Das Signal 19 ist das Ausgangssignal eines spannungsgesteuerten Oszillators 16. Das Ausgangs signal 11 wird auf einen Kondensator 17 gegeben, der dieses Signal integriert. Dieses integrierte Signal ist dann das Eingangssignal für den Oszillator 16. Um den Kondensator 17 schnell vom Ausgang des Phasenänderungsdetektors 15 abschalten zu können, ist ein Kontakt 20 vorhanden, der vom Phasenänderungsdetektor 5 gesteuert wird. Der Phasenänderungsdetektor 5 ist ähnlich aufgebaut wie der Phasenänderungsdetektor 15. Er liefert ein vorübergehendes Ausgangssignal, wenn sich die Phasenlage des Eingangssignals 1 verändert. Das Signal vom Nulldurchgangsdetektor 3 liegt auch am Eingang des Phasenänderungsdetektors 5, dessen Ausgang auf einen invertierten Eingang des

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UND-Gliedes 8 geschaltet ist. Auf einen anderen invertierten Eingang des UND-Gliedes 8 ist der Ausgang eines Amplitudenänderungsdetektors 6 geschaltet, an dessen Eingang ebenfalls das Eingangssignal 1 angeschlossen ist. Vom Fehlerdetektor 2 wird ein Signal auf einen dritten invertierten Eingang des UND-Gliedes 8 gegeben. Das Glied 7 ist an einen vierten Eingang des UND-Gliedes 8 angeschlossen. Es liefert stets dann einen kurzen Ausgangsimpuls, wenn das an seinem Eingang liegende Eingangssignal 1 gerade seinen Spitzenwert überschritten hat. Solange also von den Gliedern 5, 6 und 2 kein Ausgangssignal geliefert wird, erscheint für die Dauer der Ausgangssignale des Gliedes 7 ein Ausgangssignal am UND-Glied 8, welches für die Dauer dieses Ausgangssignales den Kontakt 10 schließt. Hierdurch wird der Kondensator 12 über den Trennverstärker 18 auf den am Kondensator 17 liegenden Spannungswert aufgeladen. Diese Aufladung erfolgt also unter der Voraussetzung, daß an den Ausgängen der Glieder 2, 5 und 6 kein Signal auftritt, das einen Fehler in dem überwachten Netz anzeigt. Das Signal vom Fehlerdetektor 2 steuert den Ruhekontakt 13 und den Arbeitskontakt 14 in der Weise, daß bei einem Fehler im Netz das Eingangssignal für den Oszillator 16 vom Kondensator 12 geliefert wird.

Die Ansprechgeschwindigkeit der Phasenänderungsdetektoren 5 und 15 ist größer als die des Fehlerdetektors 2. Sie unterbinden daher die Signalübertragung an den Kondensator 12, bevor der Fehlerdetektor 2 anspricht. Der Phasenänderungsdetektor 5 gibt einen kurzen Impuls als Ausgangssignal, wenn die Phasenlage des Eingangssignals sich ändert. Der Amplitudenänderungsdetektor 6

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gibt einen kurzen Impuls als Ausgangssignal, wenn die Amplitude des Eingangssignals unter ein bestimmtes Bezugsniveau sinkt. Dieses Niveau regelt der Detektor in Abhängigkeit von dem normalen Wert des Eingangssignals selbst. Der Fehlerdetektor 2 übernimmt die Sperrung der Eingabe in den Kondensator 12, wenn die Impulse von 5 bzw. 6 verschwinden. Die Länge dieser Impulse ist größer als die Ansprechzeit des Fehlerdetektors 2.

Die Schaltung ist auch ohne den Fehlerdetektor 2 arbeitsfähig, wenn die Ausgangssignale des Phasenänderungsdetektors 5 und des Amplitudenänderungsdetektors 6 zeitlich genügend verlängert werden.

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Claims

Patentanwalt und Rechtsanwalt Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Joachim B ο e c k e r 6 Frankfurt /Main 1 , 4.8.1980 Rathenauplatz2-8 B/th 20 844 P Telefon: (0611) '28 2355 3031974 Telex: 4189066 itax d PATENTANSPRÜCHE

1. Speicherkreis für einen Relaisschutz mit einem die Phasenlage eines Eingangssignals festhaltenden Kreis zur Erzeugung eines Ausgangssignals, dessen Frequenz und Phasenlage mit der Frequenz und Phasenlage des dem Speicherkreis zugeführten Eingangssignals übereinstimmen, welches Eingangssignal aus einem Wechselstromnetz hergeleitet wird und dessen Wert einer oder einigen Betriebsgrößen des Netzes entspricht, mit Gliedern zur Speicherung einer Größe, die der augenblicklichen Frequenz der Betriebsgröße entspricht, und mit Gliedern zur periodischen Eingabe in das Speicherglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeglied (7, 8, 10) die Eingabe nur dann freigibt, wenn ein Fehlerdetektor (2) und ein Phasenänderungsdetektor (5) für das Wechselstromnetz kein Ausgangssignal geben, welches einen Fehler bzw. eine Phasenänderung anzeigt.

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2. Speicherkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß " Überwachungsglieder zur Steuerung der Eingabe vorhanden sind, welche die Eingabe unterbrechen, wenn der Fehlerdetektor (2) und/oder der Phasenänderungsdetektor (5) ein Ausgangssignal geben, das einen Fehler im Wechselstromnetz bzw. eine Phasenänderung des Eingangssignals (1) des Speicherkreises anzeigt.

3- Speicherkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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die tiberwachungsglieder die Eingabe nur freigeben, wenn neben dem Fehlerdetektor (2) und dem Phasenänderungsdetektor (5) auch ein Amplitudenänderungsdetektor (6) kein Ausgangssignal gibt, welches eine Amplitudenänderung des Eingangssignals (1) des Speicherkreises anzeigt.

4. Speicherkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenänderungsdetektor (5) eine Ansprechgeschwindigkeit hat, die genauso groß oder größer als die Ansprechgeschwindigkeit des die Phasenlage festhaltenden Kreises ist.

5. Speicherkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenänderungsdetektor (6) seinen Bezugswert in Abhängigkeit von der Größe des Eingangssignals selbst einstellt und daß der Amplitudenänderungsdetektor (6) ein Signal gibt, sobald eine Halbwelle eine niedrigere Amplitude als die vorhergehenden Halbwelle hat.

6. Speicherkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- ;. durch" gekennzeichnet, daß der Fehlerdetektor (2) während der gesamten Zeitspanne, in der der Fehler besteht, ein Signal abgibt.

7. Speicherkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeglied (7, 8, 10) so angeordnet ist, daß eine Eingabe in das Speicherglied (12) nur dann erfolgt, wenn das Eingangssignal (1) seinen Spitzenwert

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passiert hat und seine Amplitude im Vergleich zu der Amplitude in der vorhergehenden Halbperiode nicht kleiner geworden ist.

8. Speicherkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal für den die Phasenlage festhaltenden Kreis,vom Fehlerdetektor (2) gesteuert wird.

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