DE3109330A1 - Schaltungsanordnung zur speisung von ueberstromzeitrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Speisung von überstromzeitrelais mit einem Stromwandler pro Phase, von dem über eine Gleichrichterbrücke sowohl das Meßsi^nal als auch die zur Versorgung erforderliche Hilfsspannung abgeleitet ist.

Den in Wechselstromnetzen zur Überwachung von Kurzschlüssen eingesetzten überstromzeitrelais wird über Stromwandler die für die Messung benötigte Information des Wechselstromes zugeführt. Die Hilfsspannung der Meßelektronik wird häufig einer zentral in der Anlage vorhandenen Gleichspannungsbatterie entnommen.

In vielen Unterstationen ist jedoch keine Gleichspannungsbatterie vorhanden. In diesen Fällen muß aus dem Wandlerstronsowohl die für die Überwachung benötigte Information der Stromhöhe als auch die für die Meßelektronik benötigte Hilfsspannung abgeleitet werden.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DT-OS 24 27 621 bekannt. Die dort beschriebene Schaltungsanordnung zur Speisung elektronischer Schutzrelais weist pro Phase einen Wandler und eine Gleichrichterschaltung auf, deren Ausgangsgleichspannung über einen Spannungsregler und eine Feinstabilisierung einer Last zugeführt wird. Wenn die Schaltung so ausgelegt wird, daß sie die auftretenden Kurzschlußströme noch meßtechnisch überträgt, können

im NormalbetriGb die zu messenden Ströme so schwach sein, daß die Wandlersekundärleistung nicht mehr zur Speisung der Jchaltuny ausreicht. Um diesem Mangel abzuhelfen, wird ein zusätzliches Netzspeisegerät vorgeschlagen, dessen Strom über eine Diode in die Schaltung eingeleitet wird.

In der DT-AS 19 61 686 ist ein Uberstromschutzrelais vorgestellt worden, das mit nur einem Stromwandler pro Phase auskommt und von diesem Stromwandler- sowohl das Meßsignal als auch die Hilfsspannung ableitet. Dabei wird die positive Halbwelle für die Hilfsspannung und die negative Halbwelle für das Meßsignal benutzt. Diese Trennung ist hierbei erforderlich, da sich je nach Zustand der Meßelektronik der für die Hilfsspannung benötigte Strom ändert und somit eine veränderliche Stromaufteilung zwischen dem Strom der Meßschaltung und der die Hilfsspannung begrenzenden Zeneriode stattfindet. Nachteilig können sich hierbei Verzögerungen beim Aufladen des relativ großen Speicherkondensators über der Hilf sspannung auswirken, wi-nn beim Einschalten der zu überwachenden Leitung bereits ein Kurzschluß vorhanden ist, denn die Aufladung findet nur bei jeder zweiten Stromhalbwelle statt.

Ein weiterer Mangel ist darin zu sehen, daß die unterschiedliche Belastung in beiden Halbwellen zu einer die Meßwerte verfälschenden Gleichstromvormagnetisierung der Wandler führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringstem Schaltungsaufwand eine genaue Meßgrößenerfassung mit einer sicheren Spannungsversorgung der Meßschaltung zu verknüpfen.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Mitteln gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt.

Fig. 1 stellt eine einphasige Meßschaltung dar, Fig. 2 eine dreiphasige.

In Fig. 1 wird von der Leitung 1 über einen Hauptstromwandler 2 der Eingangsstromwandler 3 des Schutzrelais beaufschlagt, der über die Ausgangsklemmen 4a, 4b eine Gleichrichterbrücke 4 und eine Diode 5 einen Glättungskondensator 6 auflädt. An diesem Kondensator wird die Hilfsspannung U für die strichpunktiert eingerahmte Meßelektroni'k 7 abgegriffen. Eine Zenerdiode 8 begrenzt die Hilfsypannung IL. . Die Summe der Ströme der Zenerdiode 8 und der Meßelektronik 7 wird über einen Meßwiderstand 9 und den Brückengleichrichter 4 zum Stromwandler 3 zurückgeführt. Vom Meßwiderstand 9 wird das Meßsignal über einen hochohmigen Teiler 1o, 11 dem Eingang der Meßschaltung 7 zugeführt. Ein Eingangskomparator 12 in der Meßschaltung 7 vergleicht die über die Widerstände 1o, 11 heraufgesetzten negativen Halbwellen vom

Meßwiderstand 9 mit dem O-Potential der Hi Ifsspannung. Wird nun die Spannung zwischen den Widerständen 1o und 11 negativ, so schaltet der Komparator 12 über das Impulsdehnungsglied (15, 16, 17, 18) einen Ausgangskomparator 19 um. Dieser beeinflußt ein Hilfsrelais 2o, das die Abschaltung der geschützten Leitung 1 veranlaßt.

Fig. 2 zeigt das Prinzip einer dreiphasigen Ausführung der Schaltung mit den Leitungen L1, L2, L3. Sie unterscheidet sich lediglich durch die verwendete Gleichrichterschaltung. Hier liegt an den Eingangsstromwandlern 22, 23, 24 eine Drehstromgleichrichterbrücke mit Nullanode 21. Der maximale Scheitelwert der Spannung am Widerstand 9 entspricht hierbei dem Scheitelwert des größten Stromes und wird wie in Fig. T beschrieben ausgewertet.

Das beschriebene Prinzip ist besonders einfach, genau und zuverlässig.

Claims (3)

1. Hartmann & Braun Frankfurt/Main, 11.03.1981

   Aktiengesellschaft

   Schaltungsanordnung zur Speisung von überstromzeitrelais

   Ansprüche:

   / 1. !schaltungsanordnung zur Speisung von überstromzeitrelais mit einem Stromwandler pro Phase, von dem über eine Gleichrichterbrücke sowohl das Meßsignal als auch die zur Versorgung erforderliche Hilfsspannung abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgangsklemmen (4a, 4b) der Gleichrichterbrücke (4) eine Zenerdiode (8) mit einem Meßwiderstand (9) in Reihe geschaltet ist und daß an der Zenerdiode (8) die Hilfsspannung (U ) der Meßschaltung (7) abgegriffen ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgangsklemmen (4a, 4b) der Gleichrichterbrücke ('4} zusätzlich ein hochohmiger Spannungsteiler (1o, 11) liegt, dessen Abgriff einen Eingangskomparator (12) der Meßschaltung (7) aussteuert.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 für ein dreiphasiges Netz, dadurch gekennzeichnet, daß den Eingangsstromwandlern (22, 23, 24) eine Drehstromgleichrichterbrücke (21) mit Nullanode nachgeschaltet ist.