DE532378C - Impedanzschutzeinrichtung mit von der Lage des Kurzschlusses abhaengiger Zeitverzoegerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitungsschutzeinrichtung mit von der Lage des Kurzschlusses abhängiger Zeitverzögerung.

Erfindungsgemäß steuern dreiWiderstandsrelais, die auf verschiedene Grenzwerte des Leitungswiderstandes eingestellt sind, je ein auf eine andere Laufzeit eingestelltes Zeitrelais. Die Zeiteinstellung dieser Zeitrelais ist derart gewählt, daß die Abschaltung eines Kurzschlusses, der etwa innerhalb dreiviertel der zu schützenden Leitungsstrecke entsteht, nach der kleinsten Verzögerungszeit erfolgt, während die Abschaltung eines Kurzschlusses innerhalb einer zweiten Entfernungsstufe bzw. in noch größerer Entfernung erst nach der ersten bzw. nach der zweiten Zeitstufe erfolgt. Die den einzelnen Widerstandsrelais zugeordneten Zeitrelais sind zweckmäßig in allen Stationen in gleicher Weise gestaffelt.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Abb. ι zeigt die grundsätzliche Schaltung nach der Erfindung. 2, 3, 4 sind die drei Impedanzrelais, 5, 6, 7 die ihnen zugeordneten Zeitrelais, die beim Schließen ihrer Kontakte die Steuerbatterie 8 an die Auslösespule 9 des Schalters 10 legen.

In Abb. 2 ist dieselbe Schaltung für Drehstrom dargestellt. Es sind hier sinngemäß für jede Phase je drei Impedanzrelais 21, 22, ²3, 3*> 32, 33. 4i> 4², 43 vorgesehen. Zu je drei Impedanzrelais einer Phase gehört je ein Zeitrelais 51, 61, 71, die beim Schließen ihrer Kontakte die Steuerbatterie 8 an die Auslösespule 9 des Schalters 10 legen.

In den Abb. 3, 4, 5 und 6 sind Ausführungsformen der Impedanzrelais angegeben. Für die Ausbildung der Impedanzrelais kann man sich zweckmäßig jedes beliebigen Differenzprinzips bedienen. Bildet man nämlich in einem Relais die Differenz zwischen den Größen ^₁ · J" — k₂· B" und läßt das Relais ansprechen, wenn die Differenz k_t · /" — k₂ · E" gleich oder kleiner als Null ist, so ist in den konstanten Faktoren Jk₁ und k₂ der Impedanzwert, bei welchem das Relais anspricht, eindeutig festgelegt.

Gemäß Abb. 3 besteht das Differenzrelais aus zwei Magnetsystemen 40 und 41, deren Zugkräfte der Spannung oder dem Quadrate der Spannung bzw. dem Strom oder dem Quadrate des Stromes proportional sind. Die Magnetsysteme 40 und 41 wirken auf einen Waagebalken 43, welcher beim Überwiegen der Zugkraft des Magnetsystems 41 einen Kontakt 44 schließt und beim Überwiegen der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Ruhleben.

Zugkraft des Magnetsystems 40 den Kontakt 44 wieder öffnet. Dieses Prinzip läßt sich nun etwa so, wie es hier auf mechanischem Wege angewandt- worden ist, auch auf dem Umwege unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom anwenden. Vorteilhaft könnte man die von der Spannung bzw. dem Strom abhängigen Wechselstromgrößen z. B. über Gleichrichter in proportionale Gleichstromgroßen umwandeln und die Differenz dieser Gleichstromgrößen dann auf dieRelais wirken lassen.

Abb. 4 zeigt eine andere derartige Anordnung unter Verwendung von Gleichstrom, bei der auf die Achse zweier Zähler je eine konstant erregte Gleichstrommaschine 50, 51 gebracht wird. Die von diesen Gleichstrommaschinen erzeugten Spannungen müssen dann über polarisierte Relais 52, 53, 54 gegenein-

andergesdhaltet werden. Um die verschiedenen Ansprechwerte der Relais zu erhalten, muß ein Spannungsteiler 55 an einer der beiden Gleichstrommaschinen vorgesehen werden, an den die einzelnen Relais an verschiedenen Punkten angeschlossen werden. Die Gleichstrommaschinen 50 und 51 werden in an sich bekannter Weise nach dem Ferraris-Prinzip durch: Sdh'eiben 56 und 57 in Drehung versetzt, die von den verschiedenen elektrisehen Leitungsgrößen beeinflußt werden. Eine solche Anordnung ist nicht nur geeignet, um die Abhängigkeit der Relais vom Scheinwiderstand, sondern auch z. B. vorteilhaft vom Blindwiderstand der Leitung zu erzielen, z. B.

dadurch, daß man die Umlaufzahl des einen Zählers proportional der Größen E· J · sin φ und die des anderen proportional E² einstellt, so daß der Ansprechwert einem bestimmten

-^=—= entspricht. Den Größen E bzw. 7

J-Sin φ ^r

proportionale Gleichspannungen lassen sich bekanntlich auch durch mit Wechselstrom geheizte Thermoelemente in bekannter Weise erzeugen, welche sinngemäß auch als Impe-

danzre'lais gemäß unserer Erfindung verwendet werden können.

Eine dritte Möglichkeit, das genannteDifferenzprinzip zur Ausbildung der Impedanzrelais zu verwenden, besteht darin, daß man unmittelbar die durch die Größen E² bzw, P hervorgerufenen Ausbiegungen von Bimetallstreifen oder die Längenänderungen vonHeizdrähten miteinander vergleicht.

Gemäß Abb. 5 sind zwei Bimetallstreifen 60 und 61 nebeneinander angeordnet, von denen der Bimetallstreifen 60 von P und der Bimetallstreifen 61 von E^z beeinflußt wird. Die beiden Bimetallstreifen steuern zwei Kontakte 62 und 63, die bei einem bestimmten Verhältnis von -j sich miteinander berühren.

Gemäß Abb. 6 sind zwei Heizdrähte 71 und 72 an einem Waagebalken 73, der einen Kontakt 74 steuert, befestigt. Der Heizdraht 71 wird von P, der Heizdraht 72 von E² beeinflußt. Die Heizdrähte 71 und 72 werden über den Waagebalken 73 durch eine Feder 75 gespannt. Solange der von E² abhängige Heizdraht72 länger als der von P abhängige Heizdraht ist, ist der Kontakt 74 geöffnet. Im umgekehrten Falle dagegen ist der Kontakt 74 geschlossen.

Bei Verwendung von -^f—: Relais als

^α J'Sin φ

Impedanzrelais können weitere Richtungsrelais fehlen, die sonst bei allen =c-Relais in

bekannter Weise noch eingeführt werden müssen, um einen vollständigen Selektivschutz zu erhalten.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man einen Impedanzschutz mit von der Lage des Kurzschlusses abhängiger Zeitverzögerung auch unter Verwendung einfacher zeitunabhängiger Impedanzrelais erhalten kann, die bei einem bestimmten Impedanzwert zeitunabhängig ansprechen und sich daherwesentlich leichter bauen lassen als die bisher zu diesem Zweck verwendeten, entsprechend den auftretenden Impedanzwerten zeitabhängigen Impedanzrelais.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Von der Lage der Kurzschlußstelle abhängige Leitungsschutzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß von drei Widerstandsrelais, die auf verschiedene Grenzwerte des Leitungswiderstandes eingestellt sind, je ein auf eine andere Laufzeit eingestelltes Zeitrelais gesteuert wird, wodurch die Abschaltung eines Kurzschlusses, der etwa innerhalb drei Viertel der zu schützenden Leitungsstrecke entsteht, nach der kleinsten Verzögerungszeit erfolgt, während die Abschaltung eines Kurz-Schlusses innerhalb einer ' zweiten Entfernungsstufe bzw. in noch größerer Entfernung erst nach der ersten bzw. nach der zweiten Zeitstufe erfolgt.

2. Impedanzschutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Impedanzrelais polarisierte Gleichstromrelais verwendet werden, die von der Differenz zwieier von den. in Frage kommenden Wechselstromgrößen des Netzes abhängiger Gleichspannungen gespeist werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen