DE616660C

DE616660C - Arrangement for the protection of parts of an electrical system

Info

Publication number: DE616660C
Application number: DE1930616660D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Friedlaender
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1930-02-11
Filing date: 1930-02-11
Publication date: 1935-08-02
Also published as: GB367539A; FR39718E

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
2. AUGUST 1935ISSUED ON
AUGUST 2, 1935

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21c GRUPPE 6850CLASS 21c GROUP 6850

2IC S 63.2IC S 63.

Anordnung zum Schütze von Teilen einer elektrischen AnlageArrangement for protecting parts of an electrical system

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Februar 1930 abPatented in the German Empire on February 11, 1930

Es ist vorgeschlagen worden, elektrische Anlagen zu ihrer Überwachung zu elektrischen Schwingungen anzuregen, wobei die zu schützenden Anlageteile im frequenzbestimmenden Schwingungskreis liegen. Diese Schwingungen haben daher eine ganz bestimmte Frequenz, solange die Anlage in ordnungsmäßigem Zustand ist. Sowie aber in der Anlage ein Fehler auftritt, sei es Kurz-Schluß eines Teiles der Anlage, beispielsweise Windungsschluß oder Unterbrechung eines Stromweges oder ein anderer Fehler, ändert sich die Eigenschwingungszahl des geschützten Anlageteiles und damit die entstehende Schwingungszahl. Eine Schutzvorrichtung, welche auf die dabei eintretenden Änderungen elektrischer Größen, z. B. auf die infolge der Frequenzänderung auftretende Stromänderung oder Spannungsänderung oder auf die Frequenzänderung selbs't, anspricht, kann gefährdete Anlageteile abschalten, oder die Störung signalisieren.It has been proposed to use electrical systems to monitor them To stimulate vibrations, with the system parts to be protected in the frequency-determining Oscillation circuit. These vibrations therefore have a very specific frequency as long as the system is in is in good working order. As soon as an error occurs in the system, be it short-circuit a part of the system, for example a short-circuit or interruption of a current path or another fault, the natural frequency of the protected part of the system changes and thus the resulting one Number of vibrations. A protective device which reacts to the changes occurring in electrical quantities, e.g. B. on the change in current or voltage that occurs as a result of the change in frequency or responds to the frequency change itself, can switch off endangered system parts, or signal the fault.

Die Schwingungen können durch eine Funkenstrecke oder eine Schaltung zur Erzeugung von Kippschwingungen angestoßen werden. Es ist aber auch möglich, einen Schwingungserzeuger zu verwenden, der in der Frequenz des zu schützenden Teiles schwingt und durch Kupplung mit dem zu schützenden Teil diesen zu kräftigen Schwingungen in der Resonanzfrequenz anregt. Die Frequenz des zu schützenden Teiles kann dabei durch Zuschalten von Kapazitäten oder Selbstinduktionen beeinflußt werden, um. zu gewünschten Frequenzen zu gelangen und auch um die Energie der Schwingungen auf eine gewünschte Höhe zu bringen. Um die angeregte Schwingung nicht durch Fehler zu beeinflussen, welche außerhalb des geschützten Teiles entstehen, können zwischen den zu schützenden Anlageteil und die übrigen Anlageteile Siebketten eingeschaltet werden. Damit diese Siebketten ihre Aufgabe erfüllen können, müssen sie so bemessen sein, daß sie den Wechselstrom der überlagerten Schwingfrequenz bis auf einen ganz geringen Prozentsatz abdrosseln. Diese Forderung führt zu recht umfangreichen und kostspieligen, Siebketten.The vibrations can be generated by a spark gap or a circuit are triggered by tilting vibrations. But it is also possible to use a vibration generator to be used, which oscillates in the frequency of the part to be protected and by coupling with the part to be protected this stimulates strong vibrations in the resonance frequency. The frequency of the one to be protected Part can be influenced by adding capacities or self-induction be to. to get to the desired frequencies and also to the energy of the Bring vibrations to a desired level. Not about the excited oscillation can be influenced by errors that arise outside of the protected part between the part of the system to be protected and the other parts of the system, sieve chains are switched on will. So that these sieve chains can do their job, they have to be dimensioned in this way be that they throttle the alternating current of the superimposed oscillation frequency up to a very small percentage. These Demand leads to quite extensive and expensive, sieve chains.

Gemäß der. Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß zur Abriegelung der Hochfrequenzschwingungen nicht Siebketten verwendet werden, welche durch ihren Spannungsabfall die Hochfrequenzschwingung drosseln, sondern daß der Anlage, in welcher sich der zu schützende Teil befindet, zwei entgegengesetzt gleiche Hochfrequenzschwingungen aufgedrückt werden, so daß die Hochfrequenzschwingungen außerhalb des zu schützenden Anlageteiles sich gegenseitig aufheben. Die Frequenz dieser Schwingungen bleibt dannAccording to the. Invention overcomes this disadvantage this eliminates the fact that sieve chains are not used to shut off the high-frequency vibrations are used, which throttle the high-frequency oscillation due to their voltage drop, but that of the system in which the part to be protected is located, two oppositely equal high-frequency oscillations be pressed, so that the high frequency vibrations outside of the protected area Part of the system cancel each other out. The frequency of these vibrations then remains

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Siemensstadt.Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Siemensstadt.

allein abhängig von den elektrischen und elektromagnetischen Eigenschaften des zu schützenden Anlageteiles.solely dependent on the electrical and electromagnetic properties of the too protective system part.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. Der zu schützende Anlageteil ist die Wicklung W₁. Ihr wird durch eine induktiv mit ihr gekuppelte Wicklung W₁' eine Schwingung aufgedrückt, die von einem kleinen Hochfrequenzgenerator// gespeist wird. Von demselben Hochspannungsgenerator wird ferner eine Wicklung IV₂' gespeist, die induktiv mit einer Wicklung W₂ gekuppelt ist. Die Windungsrichtungen sind dabei derart gewählt, daß die in W₁ und W₂ entstehenden Schwingungen einander gleich, in der Phase dagegen um i8o° gegeneinander versetzt sind. Die Folge davon ist, daß die Punktet und C in bezug auf die Hochfrequenzschwingungen Punkte gleichen Potentials sind. Der Punkt B stellt den Knotenpunkt der Schwingung dar'.; an den Punkten^ und C herrschen die Amplitudenwerte. Der zu schützende Anlageteil W₁ ist nun einerseits am Punkte^., anderseits unter Zwischenschaltung der Wicklung W₂ am Punkte C mit den übrigen Teilen der Anlage verbunden. Da die Punktet und C sich in bezug auf die Hochfrequenzschwingung stets auf dem gleichen Potential befinden, können zwischen den an A und B angeschlossenen Leitungen keine Hochfrequenzspannungen entstehen. Infolgedessen haben Abschaltungen, Zuschaltungen und Kurzschließungen in den übrigen Anlageteilen keinen Einfluß auf die Schwingungsvorgänge in dem geschützten Anlageteil W₁.An embodiment of the invention is shown in the figure. The part of the system to be protected is the winding W ₁ . An oscillation is imposed on it by a winding W ₁ 'inductively coupled to it, which is fed by a small high-frequency generator //. _{A winding IV 2} ′, which is inductively coupled _{to a winding W 2} , is also fed by the same high-voltage generator. The winding directions are chosen in such a way that the _{oscillations occurring in W 1} and W ₂ are equal to one another, but are offset from one another by 180 ° in the phase. As a result, points and C are points of equal potential with respect to high frequency vibrations. The point B represents the node of the oscillation '.; at points ^ and C the amplitude values prevail. The plant part W ₁ to be protected is now connected to the other parts of the plant on the one hand at point ^., On the other hand with the interposition of winding W _{2 at point C.} Since the points and C are always at the same potential with respect to the high-frequency oscillation, no high-frequency voltages can arise between the lines connected to A and B. As a result, disconnections, connections and short circuits in the other parts of the system have no effect on the vibration processes in the protected part of the system W ₁ .

Sofern ausgedehntere Leitungsgebilde nach dem gleichen Verfahren geschützt werden sollen, kann man durch Einfügen der Zusatzspannungen jeden Anlageteil, den man will, für sich allein schützen, so, als wenn die Anlageteile aus getrennten TeEen bestünden. Das Relais, welches bei Auftreten eines Fehlers in dem zu schützenden TeUW₁ anspricht, ist in der Abbildung bei R angedeutet. Dieses Relais kann auf Änderungen der Frequenz und bei Aufhebung der Resonanz entstehende Änderungen des Stromes, der Spannung, der Phasenverschiebung oder kombinierter Größen ansprechen, die sich aus diesen einzelnen Größen bilden lassen. Auch lassen sich bei der Erfindung zur Erfassung verschiedener Störungsversuche mehrere dem zu schützenden Teile überlagerte Schwingungen benutzen.If more extensive line structures are to be protected according to the same procedure, you can protect every part of the system you want by inserting the additional voltages, as if the parts of the system consisted of separate TeEen. The relay, which responds when an error occurs in the TeUW ₁ to be protected, is indicated at R in the figure. This relay can respond to changes in the frequency and changes in the current, the voltage, the phase shift or combined variables that can be formed from these individual variables. In the invention, several vibrations superimposed on the parts to be protected can also be used to detect various attempts at malfunction.

Claims

Patent claims:

i. Arrangement for protecting parts of an electrical system, in particular a power line, by means of an auxiliary power source in the to Protective system part constantly generated high-frequency oscillation, the frequency of which changes when in these system parts an error occurs, characterized in that at least one connecting line through which the to be protected Part is connected to the other system parts, such an additional voltage is applied, .that outside of the protected Partly kernel tensions of the oscillation frequency used occur.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the additional voltage is produced by the same vibrator as the. to stimulates the protective part to vibrate.

3. Arrangement according to claim 1 or ι and 2, characterized in that a high-frequency oscillation generator equal, by 18 o ° mutually phase-shifted voltages on the one hand the plant part to be protected (W ₁ ) and on the other hand the connecting line of this part with the rest of the system via inductive couplings (W ^ W ^ W; /) imprints.

1 sheet of drawings