DE600338C

DE600338C - Selective protection circuit with tripping times depending on the distance from the fault location

Info

Publication number: DE600338C
Application number: DES100311D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1931-08-08
Filing date: 1931-08-08
Publication date: 1934-07-18

Description

Es ist bekannt, bei aufeinanderfolgenden Leitungsstrecken eine selektive Abschaltung dadurch zu erreichen, daß am Anfang jeder Strecke mehrere Impedanzrelais angeordnet sind, die auf verschiedene Fehlerentfernungen eingestellt sind und dementsprechend auch verschiedene Auslösezeiten haben, oder daß man nur ein widerstandsabhängiges Relais anordnet, dessen Schutzbereich durch einIt is known to have a selective shutdown for successive line sections to be achieved by arranging several impedance relays at the beginning of each route that are set to different error distances and accordingly have different trip times, or that one only has a resistance-dependent relay arranges, its protection area by a

to Zeitwerk stufenweise erhöht wird. Die Verwendung von festen Zeitstufen bringt den Vorteil mit sich, daß die Abschaltzeit verringert wird.
Erfindungsgemäß enthält die Selektivschutzschaltung, die am Anfang jeder Strecke angeordnet ist, verschiedenartige Widerstandswerte der Leitung überwachende Auslöserelais, welche erfindungsgemäß auf verschiedene maximale Fehlerentfernungen so eingestellt sind, daß bei kürzeren Fehlerentfernungen das die eine Widerstandsart (ζ. B. die Impedenz) überwachende Auslöserelais, bei längeren Fehlerentfernungeri das die andere Widerstandsart (z.B. die Reaktanz) überwachende Auslöserelais die Auslösung des Leitungsschalters herbeiführt. Für Fehler in großer Entfernung nämlich empfiehlt es sich, um noch einigermaßen genau die Fehlerentfernung richtig zu erfassen, hochwertigere Relaissysteme, nämlich Reaktanzsysteme, zu verwenden, während bei Fehlern, die in größerer Nähe des Relaisortes entstehen, die Genauigkeit der Impedanzrelais bei weitem ausreicht, wobei aber der Vorteil erzielt wird, daß ein wesentlich billigeres Relais verwendet werden kann. Außerdem ist das Impedanzrelais in seinem Aufbau weniger kompliziert, infolgedessen also sehr robust und widerstandsfähig, und daher auch geeignet, starke Überlastungsstöße ohne weiteres zu ertragen, die gerade bei naheliegendem Kurzschluß zu erwarten sind. Ein weiterer nicht unerheblicher Vorteil, der mit der Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß die für die Reaktanzrelais an sich bereits notwendigen Anregerelais, zu welchem Zwecke häufig Impedanzrelais verwendet werden, erspart werden können; denn die Anregung des Reaktanzrelais kann erfindungsgemäß von dem als Schutzrelais für naheliegende Fehler dienenden Impedanzrelais ausgehen. Es empfiehlt sich namentlich in diesem Falle ein Impedanzkipprelais zu verwenden, wobei dann die Anordnung so getroffen werden kann, daß das Kipprelais, sobald ein Fehler innerhalb einer zweckmäßig einstellbaren Entfernung entstanden ist, eine Momentanauslösung des Leitungsschalters bewirkt, während das Relais bei Fehlern in größerer Entfernung, wenn die auf das Impedanzrelais einwirkende kontaktschließende Kraft naturgemäß schwächer ist und auch eine größere, von der Spannung ausgeübte Gegenkraft zu überwinden hat, nicht die volle Ausschlagbewegung ausführt und infolgedessen lediglich Kontakte schließt, die zur Anregung des Reaktanzrelais dienen.to Zeitwerk is gradually increased. The use of fixed time steps has the advantage that the switch-off time is reduced.
According to the invention, the selective protection circuit, which is arranged at the beginning of each route, contains trip relays that monitor different resistance values of the line, which, according to the invention, are set to different maximum fault distances so that the trip relay monitoring one type of resistance (e.g. the impedance) at shorter fault distances longer fault distance that the other type of resistance (e.g. reactance) monitoring tripping relay triggers the circuit breaker. For errors at a great distance, it is advisable to use higher-quality relay systems, namely reactance systems, in order to correctly detect the error distance with some accuracy, while for errors that occur in greater proximity to the relay location, the accuracy of the impedance relay is by far sufficient, whereby but the advantage is obtained that a much cheaper relay can be used. In addition, the construction of the impedance relay is less complicated, and consequently it is very robust and resistant, and is therefore also suitable for easily bearing strong overload surges, which are to be expected in the event of an obvious short circuit. Another not insignificant advantage achieved with the invention is that the excitation relays already necessary per se for the reactance relays, for which purpose impedance relays are often used, can be dispensed with; because the excitation of the reactance relay can, according to the invention, proceed from the impedance relay serving as a protective relay for obvious faults. In this case, it is advisable to use an impedance toggle relay, in which case the arrangement can be made so that the toggle relay triggers the circuit breaker instantaneously as soon as an error has arisen within an expediently adjustable distance, while the relay triggers the circuit breaker in the event of errors at a greater distance when the contact closing force acting on the impedance relay is naturally weaker and also has to overcome a greater counterforce exerted by the voltage, does not perform the full deflection movement and as a result only closes contacts that are used to excite the reactance relay.

Die Zeiteinstellung des Impedanzrelais und des Reaktanzrelais kann zweckmäßig soThe time setting of the impedance relay and the reactance relay can expediently so

gewählt werden, daß das Impedanzrelais bei allen Fehlern in der zugehörigen Strecke, mit Ausnahme einer kurzen S icherheits strecke am Ende der Leitung-, unverzögert ausschaltet und daß das Reaktanzrelais so eingestellt ist, daß es auch auf Fehler in der Nachbarstrecke anspricht, aber eine Auslöseverzögerung besitzt, die ausreicht, um dem Impedanzkipprelais der Nachbarstrecke vorher Zeit zum ίο Abschalten des Fehlers zu geben. Das.Reaktanzrelais kann auch in an sich bekannter Weise nach Ablauf der ersten Zeitstufe derart umgeschaltet werden, daß sich sein Schutz über einen weiteren Streckenbereich ausdehnt und daß gleichzeitig die Relaisverzögerungszeit dabei um eine angegebene Zeitstufe vergrößert wird. Das Reaktanzrelais kann ebenfalls ein Kipprelais sein. Statt dessen kann man aber auch ein Reaktanzrelais mit mit der Fehlerentfernung stetig wachsender Auslösezeit verwenden.be selected that the impedance relay with all errors in the associated path, with With the exception of a short safety link at the end of the line, it switches off immediately and that the reactance relay is set in such a way that it also detects errors in the neighboring line responds, but has a tripping delay that is sufficient to switch the impedance breaker relay to give the neighboring line time beforehand to switch off the error. The.reactance relay can also be used in a manner known per se after the first time stage has elapsed be switched so that its protection extends over a wider range and that at the same time the relay delay time is increased by a specified time step will. The reactance relay can also be a toggle relay. Instead, you can also use a reactance relay with a tripping time that increases with the distance to the fault use.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Impedanzkipprelais und ein Reaktanzkipprelais zusammenwirken, wobei das Impedanzrelais zugleich das Anregerelais für den Reaktanzschutz darstellt.. Der Reaktanzschutz des Ausführungsbeispiels hesitzt eine feste Zeitverzögerung, und zwar besitzt die dargestellte Anordnung nur eine Zeitstufe. Wie aber weiter oben bereits gesagt wurde, kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß das Reaktanzrelais nach Ablauf der ersten Zeitstufe, sofern es dann noch nicht den Leitungsschalter öffnet, eine Umschaltung erfährt, beispielsweise dadurch, daß zur Stromspule des wattmetrischen Systems des Relais ein Nebenschluß oder in den Spannungspfad des gleichen Relaissystems ein Serienwiderstand eingeschaltet wird. Bekanntlich wird dadurch der Schutzbereich des Reaktanzrelais vergrößert, denn die Kraft des vom Strom allein abhängigen Teiles des Relaissystems kann dann leichter die Gegenkraft des von der Spannung beeinflußten Teiles des Relaissystems überwinden. In der Figur ist mit 1 eine zu schützende Starkstromleitung bezeichnet und mit 2 der Leitungsschalter, der im Fehlerfalle ausgelöst werden soll. Der Strom in der Leitung 1 wird durch einen Stromwandler 3 und die Spannung der Leitung durch einen Spannungswandler 4 für die Schutzeinrichtung übersetzt. Die Anordnung enthält zwei Relaissysteme, ein Impedanzrelais, bestehend aus einem Spannungssystem 5, einem Stromsystem 6 und einem Waagebalken 7, sowie ein Reaktanzrelais, bestellend aus zwei Ferrarisscheiben 8 und 9, die miteinander durch eine Welle 10 gekuppelt sind. Auf die 'Ferrarisscheibe 9 wirkt ein Stromtriebkern · 11, und auf die Ferrarissdieibe 8 wirkt ein wattmetrisches Triebsystem 12, das sowohl vom Strom als auch von der Spannung der Leitung 1 erregt wird. Die Drehmomente, welche auf die Ferrarisscheiben 8 und 9 ausgeübt werden, sind normalerweise gegeneinander gerichtet.To explain the invention in the drawing, an embodiment is shown in which a Impedanzkipprelais and a Reaktanzkipprelais cooperate, wherein the impedance of the relay at the same time represents the excitation relay for the Reaktanzschutz .. The Reaktanzschutz the embodiment he sits a fixed time delay, and that the arrangement shown has only a time stage. As already said above, however, the arrangement can also be made so that the reactance relay undergoes a switchover after the first time stage has elapsed, provided it does not yet open the line switch, for example by switching on to the current coil of the wattmetric system of the relay Shunt or a series resistor is switched on in the voltage path of the same relay system. As is known, this increases the protection area of the reactance relay, because the force of the part of the relay system that is solely dependent on the current can then more easily overcome the opposing force of the part of the relay system influenced by the voltage. In the figure, 1 denotes a power line to be protected and 2 denotes the line switch that is to be triggered in the event of a fault. The current in the line 1 is translated by a current transformer 3 and the voltage of the line by a voltage converter 4 for the protective device. The arrangement contains two relay systems, an impedance relay consisting of a voltage system 5, a current system 6 and a balance beam 7, as well as a reactance relay, ordering from two Ferraris disks 8 and 9, which are coupled to one another by a shaft 10. A current drive core 11 acts on the Ferrari disk 9, and a wattmetric drive system 12 acts on the Ferrari disk 8 and is excited both by the current and by the voltage of the line 1. The torques which are exerted on the Ferraris disks 8 and 9 are normally directed against one another.

Das Impedanzrelais 5, 6, 7 besitzt ein Kontaktglied 13, welchem drei Gegenkontakte 14, 15 und 16 gegenüberstehen. Das Reaktanzsystem besitzt einen mit der Welle 10 gekuppelten Kontaktarm 17, der in der Ruhelage ein Kontaktpaar 18 schließt. In der Ruhelage ist nämlich nur das vom Stromtriebsystem 11 hervorgerufene Drehmoment vorhanden, während das Drehmoment des wattmetrischen Systems 12 erst entsteht, wenn, wie weiter unten beschrieben wird, das Impedanzrelais die Anregung dazu gibt. Außerdem gibt es noch ein Hilfsrelais 19 und ein Zeitrelais 20. Zur Erläuterung der Wirksamkeit der Anordnung sei angenommen, daß auf der Leitung ι ein Fehler entstanden ist, und zwar liegt der Kurzschluß in solcher Nähe der Station mit dem Schalter 2, daß eine momentane Auslösung durch das Impedanzkipprelais eintreten soll.The impedance relay 5, 6, 7 has a contact member 13, which has three mating contacts 14, 15 and 16 face each other. The reactance system has a contact arm 17 which is coupled to the shaft 10 and which is in the rest position a pair of contacts 18 closes. Namely, only that of the power drive system 11 is in the rest position Induced torque present, while the torque of the wattmetric system 12 only arises if, as further is described below, the impedance relay provides the stimulus for this. There is also an auxiliary relay 19 and a timing relay 20. To explain the effectiveness of the arrangement, it is assumed that on the Line ι an error has arisen, namely the short circuit is in such close proximity to the Station with switch 2 that a momentary tripping by the impedance switching relay should occur.

Bei dem Kurzschluß bricht die Spannung, die durch den Spannungswandler 4 über- go gesetzt wird, nahezu vollkommen zusammen; der Strom, der durch den Stromwandler 3 erfaßt wird, nimmt einen im Verhältnis der Spannung sehr großen Wert an. Die Folge davon ist, daß die Kraft des Stromsystems 6 sehr groß, die Gegenkraft des Spannungssystems 5 dagegen sehr klein wird. Der große Kraftüberschuß des Stromsystems 6 bringt den Waagebalken 7 zum Ausschlag, wobei das Kontaktglied 13 zunächst die Gegenkontakte 14 und 15 erreicht. Die Kontakte 14 und 15 sind aber, wie in der Zeichnung angedeutet ist, federnd gelagert, sie weichen also vor dem Kontaktglied 13 zurück, bis dieses auf den Gegenkontakt 16 trifft, der beispielsweise fest angeordnet sein kann. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, der über den Kontakt 14 und den Kontakt 16 verläuft und diese Auslösespule 21 an die Lokalstromquelle 22 anschließt. Der Stromkreis verläuft vom Pluspol der Ortsbatterie 22 über Kontakt 14, Kontakt 16, Auslösespule 21 zum Minuspol der Batterie 22. Die Auslösespule erhält also sofort Strom und öffnet sofort den Leitungsschalter 2.In the event of a short circuit, the voltage which is transferred by the voltage converter 4 breaks down almost completely; the current which is detected by the current transformer 3 assumes a very large value in relation to the voltage. The consequence of this is that the force of the current system 6 is very great, while the counterforce of the voltage system 5, on the other hand, is very small. The large excess of force of the current system 6 causes the balance beam 7 to deflect, the contact member 13 initially reaching the mating contacts 14 and 15. The contacts 14 and 15 are, however, as indicated in the drawing, resiliently mounted, so they move back in front of the contact member 13 until it meets the mating contact 16 , which can, for example, be fixedly arranged. As a result, a circuit is closed which runs via the contact 14 and the contact 16 and connects this trip coil 21 to the local power source 22. The circuit runs from the positive pole of the local battery 22 via contact 14, contact 16, tripping coil 21 to the negative pole of the battery 22. The tripping coil thus receives power immediately and immediately opens the line switch 2.

Durch das Kontaktstück 13 ist zwar auch die leitende Verbindung zwischen den Kontakten 14 und 15 hergestellt worden, so daß das bereits genannte Relais 19 Strom bekommt. Das Relais 19 steuert zwei Kontakte, einen Ruhekontakt 23 und einen Arbeitskontakt 24. Der Arbeitskontakt 24 schließt denThe contact piece 13 also provides the conductive connection between the contacts 14 and 15 have been made so that the aforementioned relay 19 receives power. The relay 19 controls two contacts, a normally closed contact 23 and a normally open contact 24. The normally open contact 24 closes the

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Spannungskreis des wattmetrischen Triebsystems 12, d. h. bei der Erregung des Relais 19 wird das Reaktanzsystem angeregt. Der Kontakt 23, der ebenfalls vom Relais 19 gesteuert wird, liegt in einem Ruhestromkreis, durch welchen das Relais 20 normalerweise dauernd erregt und aufgezogen ist. Der Kontakt 25 des Zeitrelais 20 liegt normalerweise in der gezeichneten Stellung. Wenn, wie angenommen, der Kurzschluß in solcher Nähe des Relaisortes entstanden ist, daß das Übergewicht des Stromsystems 6 über die Kraft des Spannungssystems 5 so groß ist, daß durch das Auslöseglied 13 die Kontakte 14 und 16 miteinander verbunden werden, bleibt die Anregung des Reaktanzrelais und die Unterbrechung des Ruhestrornkreises des Zeitrelais 20 ohne Wirkung, weil im gleichen Augenblick auch bereits die Auslösespule 21 Strom bekommt.Voltage circuit of the wattmetric drive system 12, d. H. when energizing the relay 19 the reactance system is excited. The contact 23, which is also controlled by the relay 19 is, lies in a closed circuit through which the relay 20 is normally continuously energized and pulled up. The contact 25 of the timing relay 20 is normally in the position shown. If, as assumed, the short circuit occurred in such close proximity to the relay location that the excess weight of the current system 6 via the force of the voltage system 5 is so great that the contacts 14 and 16 are connected to each other, the activation of the reactance relay and the Interruption of the closed circuit of the timing relay 20 has no effect because in the same Momentary also the tripping coil 21 is already receiving power.

Liegt der Fehler dagegen in einer Entfernung vom Relaisort, die so groß ist, daß das Übergewicht des Stromsystems 6 über die Kraft des Spannungssystems 5 nicht ausreicht, um die federnden Kontakte 14 und 15 herabzudrücken, dann werden nur die beiden Kontakte 14 und 15 miteinander leitend verbunden. Die Folge davon ist, daß zunächst das Relais 19 Strom bekommt. Der Stromkreis verläuft vom Pluspol der Batterie 22 über den Kontakt 14 und den Kontakt 15 zur Relaisspule 19 und von dort zur negativen Polklemme der Batterie 22 zurück. Wie schon vorhin gesagt wurde, bewirkt Relais 19 durchIf, on the other hand, the error is at a distance from the relay location that is so great that the predominance of the power system 6 over the power of the voltage system 5 is insufficient, to depress the resilient contacts 14 and 15, then only the two Contacts 14 and 15 are conductively connected to one another. The consequence of this is that initially the relay 19 receives power. The circuit runs from the positive terminal of the battery 22 via the contact 14 and the contact 15 to Relay coil 19 and from there to the negative pole terminal of the battery 22 back. How nice was said earlier, relay 19 operates through

seinen Kontakt 24 die Einschaltung der Spannungsspule des wattmetrischen Triebsystems 12, welches zum Reaktanzrelais gehört. Das Reaktanzrelais steht dann unter der Wirkung des Stromsystems 11 und unter der entgegen-its contact 24 switches on the voltage coil of the wattmetric drive system 12, which belongs to the reactance relay. The reactance relay is then activated of the power system 11 and under the opposite

gerichteten Wirkung des wattmetrischen Relais 12.directional effect of the wattmetric relay 12.

Wie in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet ist, wirkt das System 11 im Sinne einer Schließung der Kontakte 18, das wattmetrische System 12 im Sinne einer öffnung der Kontakte 18. Liegt der Fehler innerhalb der vom Reaktanzrelais zu schützenden Leitungslänge, dann überwiegt die Kraft des Stromsystems 11, so daß die Kontakte 18 garAs indicated in the drawing by arrows, the system 11 acts in the same way a closure of the contacts 18, the wattmetric system 12 in the sense of an opening of contacts 18.If the fault is within the line length to be protected by the reactance relay, then the force of the power system 11 predominates, so that the contacts 18 even

nicht erst geöffnet werden. Ist dagegen der Fehler in größerer Entfernung entstanden, dann ist die Spannung im Relaisort so hoch, daß die Kraft des wattmetrischen Relais größer ist als das Stromsystem 11, da infolgedessen die Kontakte 18 geöffnet werden.not be opened first. If, on the other hand, the error arose at a greater distance, then the voltage in the relay location is so high that the power of the wattmetric relay is greater is than the power system 11, since the contacts 18 are opened as a result.

Es sei angenommen, daß der Fehler im Schutzbereich des Reaktauzrelais entstanden ist, daß also die Kontakte 18 geschlossen bleiben. Durch die Erregung des Relais 19 ist eier Ruhestromkreis für das Zeitrelais 20, der vom Pluspol der Batterie 22 über die Kontakte 18, den Kontakt 25 des Zeitrelais in der Ruhestellung, die Wicklung des Zeitrelais und den in der Ruhestellung stehenden Kontakt 23 geschlossen war, geöffnet worden. Sofort nach der Öffnung des Kontaktes 23 setzt sich der Kontakt 25 des Zeitrelais in Bewegung. Dadurch entsteht zunächst im Zeitrelais selbst eine zweite Unterbrechung des Erregerstromkreises für das Zeitrelais. Wenn der Kontakt 25 des Zeitrelais seinen zweiten Gegenkontakt erreicht und, wie angenommen, die Kontakte 18 durch das Reaktanzrelais geschlossen sind, kommt ein Auslösestromkreis zustande, der vom Pluspol der Ortsbatterie über die Kontakte 18, den in der Arbeitsstellung stehenden Kontakt 25 des Zeitrelais 20 und die Auslösespule 21 zum Minuspol der Batterie 22 verläuft. Die Zeit, die der Kontakt 25 braucht, um von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung überzugehen, kann im Zeitrelais beliebig eingestellt werden. Sie ist mindestens so groß, daß, wenn der Fehler in der Nachbarstrecke entstanden ist, das Impedanzkipprelais am Anfang dieser Strecke mit Sicherheit vorher Zeit zum Auslösen des dortigen Leitungsschalters hat.It is assumed that the fault occurred in the protection area of the reactance relay is that the contacts 18 remain closed. By energizing the relay 19 is eier closed circuit for the timing relay 20, from the positive terminal of the battery 22 via the contacts 18, the contact 25 of the timing relay in the rest position, the winding of the timing relay and the standing in the rest position contact 23 was closed, has been opened. Immediately after contact 23 has opened, contact 25 of the timing relay starts moving. This results in a second interruption of the excitation circuit in the timing relay itself for the timing relay. When contact 25 of the timing relay has its second counter contact reached and, as assumed, the contacts 18 closed by the reactance relay are, a tripping circuit is created, which is from the positive pole of the local battery via the Contacts 18, the in the working position contact 25 of the timing relay 20 and the trip coil 21 runs to the negative pole of the battery 22. The time the contact 25 needs to go from the rest position to the working position can be set as desired in the time relay. she is at least so large that, if the error occurred in the neighboring line, the Impedance switching relay at the beginning of this route with certainty beforehand time to trigger the line switch there.

Gleichzeitig mit der Einschaltung des Erregerstromkreises für die Spule 21 wird die Wiedereinschaltung des Ruhestromkreises des Zeitrelais 20 vorbereitet, und zwar dadurch, daß der Erregerstromkreis des Zeitrelais 20 auch über den Arbeitskontakt des Zeitrelais verlaufen kann. Der Stromkreis wird allerdings erst vollendet, wenn infolge Abschaltung des Leitungsfehlers das Impedanzkipprelais in seine Ruhelage zurückkehrt, wodurch das Relais 19 stromlos wird, so daß der Kontakt 23 in die Ruhelage zurückfällt. Die Aberregung des Relais 19 hat gleichzeitig die Vernichtung des Drehmomentes der Ferrarisscheibe 8 zur Folge, so daß also durch die Rückkehr des Kontaktgliedes des Impedanzkipprelais auch das Reaktanzrelais auf jeden Fall dahin gebracht wird, daß es seine Ruhelage wieder einnimmt, in welcher die Kontakte 18 geschlossen sind, was für die Erregung des Zeitrelais 20 notwendig ist. An den ölschalter 2 kann in bekannter Weise eine Signaleinrichtung 26 angeschlossen werden, no die am Relaisort oder gegebenenfalls auch über Fernmeldeeinrichtungen an der Überwachungsstelle anzeigt, daß der Leitungsschalter 2 gefallen ist. Simultaneously with the activation of the excitation circuit for the coil 21, the Reconnection of the closed circuit of the timing relay 20 prepared by, that the excitation circuit of the timing relay 20 also via the normally open contact of the timing relay can run. However, the circuit is only completed when it is switched off of the line fault, the impedance switching relay returns to its rest position, whereby the relay 19 is de-energized, so that the contact 23 falls back into the rest position. The de-excitation of the relay 19 also has the destruction of the torque Ferraris disk 8 result, so that by the return of the contact member of the impedance switching relay also the reactance relay is definitely brought to the point that it resumes its rest position, in which the Contacts 18 are closed, which is necessary for energizing the timing relay 20. At the oil switch 2 can be connected to a signaling device 26 in a known manner, no those at the relay location or, if necessary, via telecommunication devices at the monitoring point indicates that line switch 2 has fallen.

Die gezeichnete Anordnung läßt sich durch unwesentliche Änderungen in eine solche Schutzeinrichtung umwandeln, bei welcher das Reaktanzrelais nicht eine, sondern mehrere Zeitstufen besitzt, wobei mit der Einschaltung jeder neuen Zeitstufe gleichzeitig eine Erweiterung des Schutzbereiches des Relais verbunden ist. Das Zeitrelais 20 kannThe arrangement shown can be transformed into one by insignificant changes Convert protective device in which the reactance relay is not one, but several Has time stages, with each new time stage being switched on simultaneously an extension of the protection area of the relay is connected. The timing relay 20 can

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beispielsweise, wenn sein Kontakt 25 die Arbeitsstellung erreicht, der Kontakt .18 aber nicht geschlossen ist, ein weiteres Zeitrelais einschalten. Die Anordnung kann derartig getroffen werden, daß dem Kontaktglied 17 des Reaktanzrelais noch ein zweites Kontaktpaar gegenübersteht, welches dann geschlossen wird, wenn die Kraft des wattmetrischen Systems 12 überwiegt. Das zweite Zeitrelais kann grundsätzlich so beschaffen sein wie das Zeitrelais 20, d.h.. es besitzt einen Wechselkontakt, der, um von der einen Kontaktstellung in die zweite überzugehen, eine bestimmte zweckmäßig einstellbare Zeit braucht. In dem Augenblick, in dem der Wechselkontakt seine Ruhelage verläßt, unterbricht er einen Kurzschluß für einen mit der Spannungsspule der wattmetrischen Systeme 12 in Reihe liegenden Widerstand. Nachdem der Laufkontakt des Zeitwerkes seinen Weg zurückgelegt hat, schließt er an seinem Arbeitskontakt dann zum zweiten Male einen Auslösestromkreis, der über die Kontakte 18 verläuft, d. h. der parallel zu dem Arbeitskontakt des in der Figur gezeichneten Zeitrelais liegt. Es ist ohne weiteres noch eine dritte Zeitstufe einzuführen, indem beispielsweise von dem zweiten Zeitrelais, falls nach Ablauf der zweiten Zeitstufe der Kontakt 18 noch nicht geschlossen ist, ein zweiter Widerstand in Reihe mit der Spannungsspule oder parallel zur Stromspule des wattmetrischen Relais 12 eingeschaltet wird und wobei das dritte Zeitrelais ebenfalls einen zu dem Arbeitskontakt des ersten und zweiten Zeitrelais parallel liegenden Arbeitskontakt im Stromkreis der Auslösespule 21 besitzt.for example, if its contact 25 reaches the working position, but the contact .18 is not closed, switch on another time relay. The arrangement can be made in such a way that the contact member 17 of the reactance relay is also facing a second pair of contacts, which are then closed when the force of the wattmetric system 12 predominates. The second timing relay can basically be designed like the timing relay 20, ie. it has a changeover contact which, in order to pass from one contact position to the second, needs a certain, expediently adjustable time. At the moment in which the changeover contact leaves its rest position, it interrupts a short circuit for a resistor lying in series with the voltage coil of the wattmetric systems 12. After the running contact of the timer has covered its way, it then closes a tripping circuit on its normally open contact for the second time, which runs via contacts 18, ie which is parallel to the normally open contact of the time relay shown in the figure. A third time stage can easily be introduced by switching on a second resistor in series with the voltage coil or parallel to the current coil of the wattmetric relay 12 from the second time relay, if the contact 18 is not yet closed after the second time stage has elapsed and wherein the third timing relay also has a working contact lying parallel to the working contact of the first and second timing relay in the circuit of the trip coil 21.

Unter Verwendung eines Reaktanzkipprelais, wie es in der Figur beispielsweise gezeichnet ist, läßt sich auch mit dem Impedanzrelais ein Reaktanzrelais .mit stetig wachsender Verzögerungszeit verwenden. Es können sämtliche in der Figur dargestellten Teile benutzt werden, wenn zugleich mit der Anregung des Reaktanzrelais 19 noch ein Zeitwerk in Gang gesetzt wird, das die Größe des von dem wattmetrischen Relais 12 ausgeübten Drehmomentes von einem anfänglieh hohen Wert stetig verkleinert oder umgekehrt die Kraft des Stromsystems 11 stetig vergrößert. Die Vergrößerung oder Verkleinerung der Kraftwirkungen kann dabei entweder mechanisch durch Änderung eines Hebelarmes, an dem die Kraft angreift, oder elektrisch durch fortschreitende Änderung der Erregerstromstärke erzielt werden.Using a reactance toggle relay, as shown in the figure, for example is, the impedance relay can also be used as a reactance relay .with continuous Use increasing delay time. It can all shown in the figure Parts are used if at the same time with the excitation of the reactance relay 19 still one Zeitwerk is set in motion, which the size of the exercised by the wattmetrischen relay 12 Torque is steadily reduced from an initially high value or vice versa the power of the power system 11 is steadily increasing. The enlargement or reduction the force effects can either be mechanical by changing a lever arm on which the force acts, or electrically can be achieved by progressive change in the excitation current.

Es ist nicht notwendig, daß das Impedanzrelais gleichzeitig zur Anregung des Reaktanzrelais dient. Es kann unter Umständen auch vorteilhaft sein, das Impedanzkipprelais für Schnellauslösung beizubehalten und das Reaktanzrelais für Auslösung mit größerer Verzögerungszeit zu verwenden, wobei aber die Anregung für das Reaktanzrelais von einem besonderen Anregerrelais ausgeht, das bei kleinerer Stromstärke stromabhängig ist, oberhalb einer gewissen Stromstärke, beispielsweise oberhalb der Nennstromstärke aber reine Spannungsabhängigkeit besitzt. Ein solches Relais ist beispielsweise wie das Impedanzkipprelais in der Figur gebaut, jedoch ist zwischen dem Anker der Stromspule 6 und dem doppelarmigen Hebel 7 eine Federkraft eingeschaltet, und die Bewegung des Ankers der Stromspule 6 und damit zugleich die größte Anspannung der zwischen diesem Anker und dem doppelarmigen Hebel 7 angeordneten Feder wird durch einen Anschlag begrenzt. Solange dann das Relais zum Ansprechen kommt, bevor noch der Anker des Stromsystems wieder seinen Anschlag erreicht, ist das System ein reines Impedanzsystem. Bei größeren Strömen dagegen wird das System zum reinen Spannungssystem, weil dann die stromunabhängige Zugkraft der Feder auf der einen Seite mit der Kraft des Spannungssystems auf der anderen Seite verglichen wird. Man kann auch im Spannungssystem einen den Hub des Ankers des dor- tigen Spannungssystems 5 begrenzenden Anschlag anordnen, der aber im Gegensatz zur Stromseite nicht die Anzugsbewegung des Ankers an die Spannungsspule 5, sondern im Gegenteil die Bewegung des Ankers von der Spannungsspule 5 fort begrenzt. Wenn man dabei auch hier den Anker der Spannungsspule mit dem doppelarmigen Hebel 7 elastisch kuppelt, so wird bei ganz kleinen Spannungen das System zu einem reinen stromabhängigen System. Die Anregung des Reaktanzrelais würde dann bei Vorsehung beider Anordnungen bei kleiner Spannung allein in Abhängigkeit von der Stromstärke, bei großer Stromstärke allein in Abhängigkeit von der Spannung erfolgen. Dies trägt dem Umstand Rechnung, daß bei kleinen Strömen infolge des großen Lichtbogenwiderstandes die Impedanz in der Leitung sehr hoch sein kann, während umgekehrt bei starken Strömen der Lichtbogenwiderstand in seiner Bedeutung zurücktritt, so daß dann im wesentlichen die Überwachung des Spannungsabfalles allein genügt.It is not necessary that the impedance relay is activated at the same time as the reactance relay serves. Under certain circumstances it can also be advantageous to keep the impedance toggle relay for quick release and that To use reactance relays for tripping with a longer delay time, but the excitation for the reactance relay originates from a special excitation relay that is current-dependent at a smaller current strength, above a certain current strength, for example above the rated current, however, it has a pure voltage dependency. For example, such a relay is like this Impedance toggle relay built in the figure, however, is between the armature of the current coil 6 and the double-armed lever 7 switched on a spring force, and the movement of the armature of the current coil 6 and thus at the same time the greatest tension between this armature and the double-armed lever 7 arranged spring is by a stop limited. As long as the relay then responds before the armature of the power system stops again reached, the system is a pure impedance system. With larger currents, on the other hand, the system to the pure voltage system, because then the current-independent tensile force of the Spring on the one hand compared to the force of the tension system on the other will. A stop limiting the stroke of the armature of the tension system 5 there can also be used in the tensioning system arrange, which, in contrast to the current side, does not involve the tightening movement of the armature on the voltage coil 5, but in the On the contrary, the movement of the armature is limited by the voltage coil 5 away. If Here, too, the armature of the tension coil is elastically coupled to the double-armed lever 7, so in the case of very small Voltages turn the system into a purely current-dependent system. The activation of the reactance relay would then be provided both arrangements at low voltage only depending on the current strength, in the case of a high current, it depends solely on the voltage. This contributes the fact that with small currents due to the large arc resistance the impedance in the line can be very high, while conversely with strong currents the arc resistance in its importance recedes, so that then essentially the monitoring of the voltage drop alone is enough.

Claims

115 claims:

i. Selective protection circuit depending on the distance from the fault location Tripping times, characterized in that trip relays monitoring different resistance values of the line (5> 6, 7 and 8, 9, 10) on different

Maximum fault distances are set in such a way that, for shorter fault distances, the trip relay (5, 6, 7) monitoring one type of resistance (e.g. impedance) and, for longer fault distances, the trip relay monitoring the other type of resistance (e.g. reactance) ( 8, 9, 10) triggers the line switch.

2. Protection circuit according to claim 1, characterized in that one for detection Impedance relay (S, 6, 7) set for faults at a closer distance and one for faults at a greater Distance arise, certain reactance relay (8, 9, 10) at the same relay location and are arranged to protect the same line.

3. Protection circuit according to claim 1 or 2, characterized in that for An impedance breaker relay (5, 6, 7) is used to detect faults at a closer distance, and to detect faults at a greater distance Removal of faults a reactance relay with one or more Time stages is used.

4. Protection circuit according to claim 2 or 3, characterized in that the Impedance toggle relay * (5, 6, 7) at the same time as a trigger relay for the reactance relay (8, 9, 10) is used.

5. Protection circuit according to claim 3 or 4, characterized in that the Impedance switching relay responds when the fault is in the associated line section has arisen at an appropriately adjustable distance from the relay location, while all occurring at a greater distance

Error caused by the
be switched.

Reactance relay disconnected

1 sheet of drawings