DE629439C

DE629439C - Line protection device with a time delay depending on the line resistance

Info

Publication number: DE629439C
Application number: DES118247D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wilhe Fleischhauer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-05-11
Filing date: 1935-05-11
Publication date: 1936-05-06

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
6. MAI 1936ISSUED ON
May 6, 1936

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 c GRUPPE 6850CLASS 21 c GROUP 6850

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Mai 1935 abPatented in the German Empire on May 11, 1935

In einem zweiseitig gespeisten Leitungssystem, beispielsweise in einer Ringleitung, hat man bisher am Anfang und Ende jeder Strecke eine Schutzeinrichtung angeordnet, welche die Abschaltung des zugehörigen Schalters mit einer von der Fehlerentfernung abhängigen Verzögerungszeit herbeiführt. Die Schutzeinrichtungen sind, damit jede nur von einem Fehler in dem zu ihr zugewiesenen Leitungsabschnitt beeinflußt wird, mit Energierichtungsrelais ausgestattet, welche die Schutzeinrichtung verriegeln, wenn der Strom aus dem zu schützenden Abschnitt herausfließt. In einer Station, in welcher zwei Leitungsstrecken zusammenstoßen, sind daher bisher zwei vollkommene Relaiseinrichtungen verwendet worden, nämlich je eine Anregeeinrichtung und je eine Auswahleinrichtung, welche beispielsweise ein Widerstandsrelais mit abhängiger Zeitverzögerung oder ein Kipprelais in Verbindung mit einem unabhängigen Zeitrelais enthält.In a line system fed from two sides, for example in a ring line, so far, a protective device has been placed at the beginning and end of each route, which the disconnection of the associated switch with one of the error distance dependent delay time brings about. The protective devices are so that each only from a fault in the line section assigned to it is influenced by means of an energy direction relay equipped, which lock the protective device when the current flows out of the section to be protected. In a station in which two line sections collide, there are so far two perfect relay devices have been used, namely one excitation device each and one selection device each, which is, for example, a resistance relay with a dependent time delay or a Contains toggle relay in conjunction with an independent timing relay.

Man kann diese Einrichtung erfindungsgemäß dadurch vereinfachen, daß man ein undYou can simplify this device according to the invention in that one and

s5 dieselbe Relaiseinrichtung sowohl für die Auslösung des Schalters der einen, als auch für die Auslösung des Schalters der anderen Strecke vorsieht. Dabei wird es von dem Ausschlag des Energierichtungsrelais abhängig gemacht, ob die Relaiseinrichtung auf die Auslösevorrichtung des einen oder des anderen Schalters einwirkt. Gemäß der weiteren Erfindung wird die Relaiseinrichtung in ihrer Charakteristik entsprechend der Länge oder dem Widerstand derjenigen Leitungsstrecke ³S eingestellt, in welche die Energie hineinfließt. Wenn zwei annähernd gleich lange Leitungsstrecken aneinandergrenzen, kann die Relaischarakteristik im wesentlichen für beide Energierichtungen dieselbe bleiben. Schwierigkeiten würde man jedoch erhalten, sobald zwei ungleich lange Strecken oder zwei Strekken mit verschieden großem Widerstand, beispielsweise eine Einfachleitung und eine Doppelleitung oder Leitungen für sehr uiigleiche Nennströme, aneinandergrenzen. In einem solchen Fall wird durch das Energierichtungsrelais eine Umschaltung des Widerstandsrelais bewirkt, und zwar kann die Höhe der Erregung des Strompfades oder des Spannungspfades des Widerstandsrelais oder eine anzuwendende künstliche Phasenverschiebung beeinflußt werden. Es kann aber auch durch Einwirkungen auf die Dämpfung oder dadurch, daß ein zusätzliches Zeitrelais zur Wirkung kommt, die Zeitverzögerung der Schutzeinrichtung geändert werden. Es ist deshalb von Nutzen, weil man im allgemeinen solche Relaischarakteristik anstrebt, die für einen Fehler innerhalb eines möglichst großen Bereiches der zugewiesenen Strecke eine möglichst kleine Verzögerungszeit gibt, dies5 provides the same relay device both for triggering the switch on one line and for triggering the switch on the other. It is made dependent on the deflection of the energy direction relay whether the relay device acts on the tripping device of one or the other switch. According to the further invention, the characteristics of the relay device are adjusted according to the length or the resistance of that line section ³ S into which the energy flows. If two line sections of approximately the same length adjoin one another, the relay characteristic can essentially remain the same for both energy directions. Difficulties would arise, however, as soon as two lines of unequal length or two lines with different resistance, for example a single line and a double line or lines for very unequal nominal currents, border one another. In such a case, a changeover of the resistance relay is effected by the energy direction relay, namely the level of excitation of the current path or the voltage path of the resistance relay or an artificial phase shift to be applied can be influenced. However, the time delay of the protective device can also be changed by influencing the damping or by using an additional time relay. It is useful because one generally strives for such a relay characteristic that gives the smallest possible delay time for an error within the largest possible range of the allocated route

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

Dipl.-Ing. Dr. Wilhelm Fleischhauer in Berlin-Siemensstadt,Dipl.-Ing. Dr. Wilhelm Fleischhauer in Berlin-Siemensstadt,

anderseits aber bei einem Fehler am Ende der Strecke eine gewisse Mindestverzögerung aufweisen muß, um zu verhindern, daß an zwei aufeinanderfolgenden Abschnittsanfangen die Leitungsschalter geöffnet werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. ι dargestellt. Die zu schützenden Leitungsstrecken, welche an dem betrachteten Relaisort aneinandergrenzen, sind die Leitungsstrecken ι und 2. Zur Leitungsstreclce 1 gehört ein Schalter mit einer Auslösespule 3, zur Leitungsstrecke 2 ein Schalter mit einer Auslösespule 4. Mit 5 ist ein Energierichtungsrelais bezeichnet, mit 6 ein Widerstandsrelais. 7 ist der Kontakt eines Anregerelais, 9 und 10 sind Hilfsrelais. Die Wirkungsweise, dieser Anordnung ist folgende: Wenn eine Störung entsteht, wird der Kontakt 7 der Anregevorrichtung geschlo ssen. Dadurch wird der Spannungskreis 11 • des Widerstandsrelais 61 an Spannung gelegt. Die mit der Spannungsspule 11 in Reihe liegenden Einstellwiderstände 12 und 13 sind beispielsweise normalerweise kurzgeschlossen durch Kontakte 14 und 15. Das Widerstandsrelais 6 besitzt zwei Kontakte. Einen Kontakt 16, der bei kleiner Fehlerentfernung unverzögert geschlossen wird und einen Kontakt 17, dessen Zeitverzögerung von der . 30 Größe des Leitungswiderstandes abhängt. Sobald Kontakt 16 sich schließt, wird dadurch der Hilfsmagnet 18 des Richtungsrelais 5 erregt, so daß das Richtungsrelais je nach der Richtung des Energieftusses nach links oder rechts ausschlägt. Es ist in der Zeichnung nicht dargestellt, daß. auch die Spannungsspule des Richtungsrelais durch den Kontakt/ des Anregerelais eingeschaltet wird, so daß das Richtungsrelais also sich eingestellt hat, bevor das Widerstandsrelais 6 seinen Kontakt 16 schließt, der etwa die kurze Verzögerung von 0,5 Sek. besitzen möge/ Das Ansprechen des Richtungsrelais hat zur Folge, daß je nach der Energierichtung entweder das Hilfsrelais 9 oder das Hilfsrelais 10 erregt wird. Beim Ansprechen des Hilfsrelais 9 schließt dieses sofort einen Kontakt 19,. wodurch die Erregung der Auslösespule 4 vorbereitet ist. Das Relais 9 wird also erregt, wenn die Energie in die Strecke 2 hineinfließt. Die Auslösung des Schalters der Leitung^ hängt dann nur noch davon ab, daß der verzögerte Kontakt 17 des Widerstandsrelais 6 sich schließt, und ein Relais 21 einschaltet, daß sofort einen unverzögerten Kontakt 22 schließt.on the other hand, a certain minimum delay in the event of an error at the end of the route must have in order to prevent that two consecutive sections begin the circuit breakers are opened. An embodiment of the invention is Shown in Fig. ι. The line sections to be protected, which are considered on the Line sections ι and 2 are adjacent to each other. To line section 1 a switch with a trip coil 3 belongs to the line section 2 a switch with a Trip coil 4. 5 denotes an energy direction relay, 6 denotes a resistance relay. 7 is the contact of a start relay, 9 and 10 are auxiliary relays. The mode of action, This arrangement is as follows: If a fault occurs, the contact 7 of the exciter is closed. As a result, the voltage circuit 11 • of the resistance relay 61 is connected to voltage. The setting resistors 12 and 13 in series with the voltage coil 11 are for example normally short-circuited by contacts 14 and 15. The resistance relay 6 has two contacts. A contact 16, which is closed immediately in the event of a small error distance, and a contact 17, whose time delay from the. 30 depends on the size of the line resistance. As soon Contact 16 closes, thereby the auxiliary magnet 18 of the direction relay 5 is excited, so that the direction relay depending on the Direction of the energy flow turns left or right. It's in the drawing not shown that. also the voltage coil of the direction relay through the contact / of the excitation relay is switched on, so that the direction relay is set has before the resistance relay 6 closes its contact 16, which is about the short delay of 0.5 seconds / The response of the direction relay results in that depending on the direction of energy either that Auxiliary relay 9 or the auxiliary relay 10 is energized. When the auxiliary relay 9 this immediately closes a contact 19 ,. thereby preparing the excitation of the trip coil 4 is. The relay 9 is thus excited when the energy flows into the path 2. The triggering of the switch of the line ^ then only depends on the fact that the delayed contact 17 of the resistance relay 6 closes and a relay 21 switches on, that an instantaneous contact 22 closes immediately.

Bei dem entgegengesetzten Ausschlag des Richtungsrelais 5 wird das Hilfsrelais 10 erregt, welches einen Kontakt. 20 schließt. Dadurch wird die Auslösung der Auslösespule 3 vorbereitet. Sie wird vollendet, sobald nach der Schließung des Kontaktes 17 des Zeitrelais 6 von dem Relais 21 ein verzögerter Kontakt 23 geschlossen wird. Die Erregung der Auslösespule 3 ist auf diese Weise verzögert gegenüber der Erregung der Auslösespule 4. Es wird durch die Einschaltung des verzögerten Kontaktes 23 dieselbe Wirkung erreicht wie durch eine Vergrößerung der Grundzeit des Widerstandszeitrelais 6.When the direction relay 5 deflects in the opposite direction, the auxiliary relay 10 is energized, which one contact. 20 closes. This will trigger the trip coil 3 prepared. It is completed as soon as contact 17 of the timing relay closes 6 from the relay 21 a delayed contact 23 is closed. The excitement the trip coil 3 is delayed in this way with respect to the excitation of the trip coil 4. The same effect is achieved by switching on the delayed contact 23 as by increasing the Basic time of the resistance time relay 6.

Die Relais 9 und 10 steuern außer den schon erwähnten Kontakten 19 und 20 ferner auch je einen Ruhekontakt 14 bzw. 15. Bei der Öffnung des Kontaktes 14 wird in den Spannungskreis des. Relais 6 ein WiderstandThe relays 9 and 10 also control the contacts 19 and 20 already mentioned also a normally closed contact 14 or 15. When the contact 14 is opened, the Voltage circuit of the. Relay 6 a resistor

12 bestimmter Größe eingeschaltet. Dieser Widerstand 12 wird also "eingeschaltet, wenn die Energie in den Abschnitt 2 hineinfließt. Wenn die Energie dagegen in den Abschnitt 1 hineinfließt, wird durch das Hilfsrelais 10 ein Kontakt 15 geöffnet und dadurch ein Widerstand 13 eingeschaltet. Der Widerstand12 of a certain size switched on. This resistor 12 is "switched on" when the energy flows into section 2. If, on the other hand, the energy goes into section 1 flows in, a contact 15 is opened by the auxiliary relay 10 and thereby a Resistor 13 switched on. The resistance

13 kann eine andere Größe haben als der Widerstand 12 und beeinflußt die Abhängigkeit des Ablaufs.des Relais 6 von der Größe des Leitungswiderstandes. Durch die Kontakte 14, 15 und 23 wird daher die Charakteristik des Widerstandsrelais 6 in Abhängigkeit von der Eriergierichtung hinsichtlich der Grundzeit und der Neigung der Zeitlinie im Zeitwiderstands diagramm geändert, wodmxh eine Anpassung des Relais an die verschiedenen Leitungslängen bzw. die verschiedenen Leitungswiderstände der Abschnitte 1 und 2 erreicht ist.13 can be a different size than the Resistor 12 and influences the dependence of the sequence of the relay 6 on the size of the line resistance. Through the contacts 14, 15 and 23, therefore, the characteristic of the resistance relay 6 depending on the Eriergierrichtung with regard to the Changed bottom time and slope of the timeline in the time resistance diagram, wodmxh an adaptation of the relay to the different cable lengths or the different Line resistances of sections 1 and 2 have been reached.

Bei einer besonderen Konstruktion, bei welcher das Einstellsystem des Relais normalerweise in der Nähe der Stellung steht, der dem Leitungswiderstand Null entspricht, besteht die Gefahr, daß der Relaiskontakt. der erst nach einer von der Größe des Leitungswiderstandes abhängigen Zeit geschlossen werden soll, geschlossen wird, bevor das Energierichtungsrelais sich eingestellt hat und Einfluß auf die Einstellung des Relais ausüben kann. Bei solchen Relaiskonstruktionen hat die Kurzschließung der Widerstände 12 und 13 den Vorteil, daß das Relaissystem im ersten. Augenblick eine vergrößerte Spannung erhält,. so. daß, da die no Spannung im Sinne einer Kontaktöffnung wirkt, der Kontakt des Zeitrelais mit Sicherheit zunächst geöffnet wird. Erst nach der Einstellung des Richtungsrelais wird durch Einschaltung der Widerstände 12 und 13 die Spannung im Relais so erniedrigt, daß das Relais sich richtig einstellt. Der Kontakt 16 des Widerstandsrelais 6 kann an sich auch ersetzt werden durch einen Kontakt der Anregevorrichtung. Er kann auch der Kontakt eines besonderen Kipprelais sein und kann schließlich auch, wie dargestellt, einIn a particular construction in which the relay setting system is normally is near the position that corresponds to the line resistance zero, there is a risk that the relay contact. which only closes after a time that depends on the size of the line resistance is to be closed before the energy direction relay has set itself and can influence the setting of the relay. With such relay designs the short-circuiting of the resistors 12 and 13 has the advantage that the relay system in the first. Moment is increased tension. so. that, since the no Voltage acts in the sense of a contact opening, the contact of the timing relay with certainty is opened first. Only after setting the direction relay is through Switching on the resistors 12 and 13 the Voltage in the relay lowered so that the relay adjusts itself correctly. Contact 16 of the resistance relay 6 can in itself also be replaced by a contact of the excitation device. It can also be the contact of a special toggle relay and, as shown, can also be a

Kontakt für kurze Verzögerungszeit einer Relaiskonstruktion mit zwei LaufkontaktenContact for a short delay time of a relay construction with two running contacts

sein.be.

Claims

Patent claims:

i. Line protection device with a line resistance dependent Time delay to protect line sections fed from both ends, characterized in that, that to trigger the line switch on the adjacent Ends of two adjacent line sections one for both switches, a delayed protective device is provided depending on the line resistance and that the selection on which the the delayed protective device should act depending on the two switches from the direction of energy.

2. Device according to claim 1, in particular for the protection of line sections of unequal length or unequal high resistance, characterized in that the resistance dependence of the protective device by the deflection of the direction relay to the right or left is set differently will.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that by from Direction relay controlled contacts in the current path or in the voltage path or in both turns of the excitation coils or series resistors or shunts are switched on or off.

4. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the direction relay only then can a contact close after first the voltage system of the resistance-dependent Relay was overexcited.

5. Device according to claim 1 and 2, characterized in that in the one deflection direction of the directional relay an additional time delay or in each deflection direction another additional time delay comes into effect.

1 sheet of drawings