DE963629C - Impedance relay - Google Patents
Impedance relayInfo
- Publication number
- DE963629C DE963629C DEA10583D DEA0010583D DE963629C DE 963629 C DE963629 C DE 963629C DE A10583 D DEA10583 D DE A10583D DE A0010583 D DEA0010583 D DE A0010583D DE 963629 C DE963629 C DE 963629C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- voltage
- winding
- phase
- impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/40—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to ratio of voltage and current
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
Description
(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)
AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957ISSUED MAY 9, 1957
Aio583VIIIbl2icAio583VIIIbl2ic
ImpedanzrelaisImpedance relay
(Ges. v. 15. 7.1951)(Ges. Of 15.7.1951)
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem Schnellschaltrelais mit Haftmagneten die Gleich^ stromwickltmg über Gleichrichter von der Netzspannung zu erregen, während zur Wechselstrommagnetisierung der Netzstrom dient. Um die zweite Harmonische zu beseitigen, wurde fernerhin vorgeschlagen, mehrere Gleichstromwicklungen zu speisen, wofür zwei um 900 oder drei um 6o° elektrisch verschobene Wechselströme gleichgerichtet werden sollten.It has already been proposed in a high-speed relay with holding magnets to excite the direct current winding from the mains voltage via a rectifier, while the mains current is used for alternating current magnetization. To eliminate the second harmonic, was henceforth proposed to feed multiple DC coils, for which two should be rectified by 90 0 or three to 6o ° electrically shifted alternating currents.
Eine in den bisher angegebenen Schaltungen noch nicht völlig behobene Schwierigkeit war die starke Veränderlichkeit des Gleichrichterwiderstandes in Abhängigkeit von der Strombelastung der Gleichrichterplatten. Dieser Nachteil konnte nur durch hohe Vorwiderstände und damit verhältnismäßig hohen Leistungverbrauch der Schaltung in erträglichen Grenzen gehalten werden.One in the circuits specified so far The problem that was not completely resolved was the great variability of the rectifier resistance in Dependence on the current load of the rectifier plates. This disadvantage could only get through high series resistances and thus relatively high power consumption of the circuit in bearable Limits are kept.
Die Veränderlichkeit des Gleichrichterwiderstandes hat bedeutende Nachteile.The variability of the rectifier resistance has significant disadvantages.
Die aus der Einphasen-Dreiphasentransformation hervorgehenden Phasenströme sind bei veränderlicher Spannung U„ nicht der Spannung proportional. Daher ändert sich die resultierendeThe phase currents resulting from the single-phase three-phase transformation are not proportional to the voltage given a variable voltage U ". Hence the resulting changes
7Oi 512/4097Oi 512/409
Gleichmagnetisierung AWg in der »Spannungswicklung« des Haftmagneten nicht proportional der Phasenspannung, während die Magnetisierung der »Stromwicklung« (AWj) dem Phasenstrom proportional ist. Damit wird das Auslöseverhältnis DC magnetization AWg in the "voltage winding" of the holding magnet is not proportional to the phase voltage, while the magnetization of the "current winding" (AWj) is proportional to the phase current. This becomes the trip ratio
AWe AWjAWe AWj
k-f(U)-U c-J kf (U) -U cJ
ίο Darin ist zu den Konstanten k und c die von U abhängige unerwünschte Veränderliche / (U) getreten, welche die eingestellte Auslöseimpedanz mit der Höhe der Phasenspannung veränderlich macht. Durch die Stromabhängigkeit des Gleichrichter-Widerstandes ändert sich die Zusammensetzung der aus Blind- und Wirkwiderständen bestehenden Phasenwiderstände und damit die Größe und Phase der Phasenströme. Eine Änderung- der Phasenlage bewirkt aber ein Zunehmen der Welligkeit der Magnetisierung und damit eine weitere Verminderung der Genauigkeit der Impedanzmessung. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß zur Eliminierung des veränderlichen Gleichrichterwiderstandes Strom- undίο Therein, k to the constants c and the dependent variable of unwanted U / (U) entered, which makes the set trip impedance with the height of the phase voltage variable. Due to the current dependency of the rectifier resistance, the composition of the phase resistances consisting of reactive and active resistances changes and thus the size and phase of the phase currents. A change in the phase position, however, causes an increase in the waviness of the magnetization and thus a further reduction in the accuracy of the impedance measurement. These disadvantages are eliminated according to the invention in that to eliminate the variable rectifier resistance, current and
as Spannungsseite verhältnisgleich ausgeführt sind, indem auf der Stromseite eines Shunts eine Leitungsnachbildung gewählt ist, deren Klemmenspannung sowohl dem Kurzschlußstrom proportional als auch der Spannung auf der Spannungsseite phasengleich ist.the voltage side are designed to be proportionate, in that a line simulation is selected on the current side of a shunt, its terminal voltage is proportional to both the short-circuit current and the voltage on the voltage side is in phase.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.The invention is shown in the drawing, for example.
Abb. ι a zeigt ein weitgehend schematisiertes Bild der erfindungsgemäßen Anordnung, bei dem die spannungsseitige Relaiswicklung W1 über eine Einphasen-Mehrphasenschaltung und Gleichrichter G1 aus dem Wechselstromnetz gespeist wird; die stromseitige Wicklung W2 wird über eine Einphasen-Mehrphasenschaltung und Gleichrichter G2 gemäß der Erfindung von einer Spannung u gespeist, die dem Kurzschiußstrom proportional und der Spannung U auf der Spannungsseite des Relais phasengleich ist; der Shunt S, an dem diese Spannung abgegriffen ist, ist so dimensioniert, daß er eine Nachbildung der Leitung ist. Zwecks Eliminierung des Gleichrichterwidesrstandes sind Strom- und Spannungsseite der Anordnung verhältnisgleich ausgeführt, was an Hand der ausführlicheren Schaltung nach Abb. ib näher erläutert werden soll.Fig. Ι a shows a largely schematic diagram of the arrangement according to the invention, in which the voltage-side relay winding W 1 is fed via a single-phase multi-phase circuit and rectifier G 1 from the alternating current network; the current-side winding W 2 is fed via a single-phase multiphase circuit and rectifier G 2 according to the invention by a voltage u which is proportional to the short-circuit current and which is in phase with the voltage U on the voltage side of the relay; the shunt S, at which this voltage is tapped, is dimensioned so that it is a replica of the line. For the purpose of eliminating the rectifier resistance, the current and voltage side of the arrangement are designed to be proportionate, which will be explained in more detail using the more detailed circuit according to Fig. 1b.
Legt man (Abb. ib) die Wideretandselemente und Gleichrichter auf Strom- und Spannungsseite gleich groß aus und macht die Windungszahlen von Strom- und Spannungswicklung einander gleich (% — z2; W1 = W2), so löst der Haftmagnet bei J1 = i2 aus. Da aber für I1 = i2 auch die Gleichrichterwiderstände G1 = G2 sind, müssen auch die Klemmspannungen U und u gleich groß bemessen werden.Sets one (Fig. Ib) the Wideretandselemente and rectifiers on current and voltage side of the same size and makes the turns of current and voltage winding equal to each other (% - z 2; W 1 = W 2), so solves the adhesion magnet at J 1 = i 2 off. However, since the rectifier resistances G 1 = G 2 for I 1 = i 2 , the terminal voltages U and u must also be dimensioned to be the same.
Jetzt istNow is
AWe AWjAWe AWj
c-f{u)-Jc-f {u) -J
= S- J).= S- J).
Für den Auslösefall ist U = u und AWb _ k_'U_ In the event of a trip , U = u and AWb _ k_'U_
AWj C ' J " AWj C 'J "
Damit ist die Ansprechimpedanz des Impedanzgliedes konstant geworden.The response impedance of the impedance element has thus become constant.
Um die zweite Harmonische zu beseitigen, werden in an sich bekannter Weise die Gleichstromwicklungen W1 und W2 entweder von zwei gleichgerichteten Wechselströmen gespeist, die in ihrer Phasenlage um 900 gegeneinander verschoben sind, oder von drei gleichgerichteten Wechselströmen, die in ihrer Phasenlage um 6o° gegeneinander verschoben sind. In der Anordnung nach Abb. 1 b wird in jedem der beiden Stromkreise je eine sogenannte Einphasen-Zweiphasenschaltung verwendet, mit deren Hilfe zur Unterdrückung der zweiten Harmonischen zwei um 900 gegeneinander phasenverschobene Ströme erzeugt werden. Selbstverständlich kann auch an Stelle dieser Schaltung die sogenannte Einphasen-Dreiphasenschaltung Verwendung finden, die in Abb. 2 a der Zeichnung dargestellt ist.In order to eliminate the second harmonic, the direct current windings W 1 and W 2 are fed in a known manner either by two rectified alternating currents, which are shifted in their phase position by 90 0 , or by three rectified alternating currents, which are in their phase position by 6o ° are shifted against each other. In the arrangement of Fig. 1 b in each of the two circuits is each a so-called single-phase two-phase circuit used are produced with the aid of suppressing the second harmonic two 90 0 mutually phase-shifted currents. Of course, instead of this circuit, the so-called single-phase three-phase circuit can also be used, which is shown in Fig. 2a of the drawing.
Wie bereits in der Einleitungsbeschreibung erwähnt wurde, ist es bekannt, den Haftmagneten eines Schnellschaltrelais über getrennte Wicklungen von solchen Einphasen-Mehrphasenschaltungen zu erregen.As already mentioned in the introductory description, it is known to use holding magnets a high-speed relay via separate windings from such single-phase multi-phase circuits to excite.
Eine Verbesserung der bereits bekannten Schaltung wird durch die Beseitigung der gleichstromseitigen Phasentrennung erzielt. Hierzu ist, wie Abb. 2 a zeigt, eine galvanische Trennung sämtlicher Phasen auf der Wechselstromseite erforderlich, die durch Zwischenwandler A und B erzielt wird. Der Magnet erhält nur noch eine Spannungswicklung W1. Der durch das Abklingen des Gleich- 1°° feldes im Haftmagneten entstehende verzögernde Ausgleichsstrom im Gleichstromkreis, der sich über die Gleichrichter schließen kann, findet in D einen Dämpfungswiderstand vor.An improvement in the already known circuit is achieved by eliminating the phase separation on the DC side. For this, as Fig. 2a shows, galvanic separation of all phases on the alternating current side is required, which is achieved by intermediate converters A and B. The magnet only has one voltage winding W 1 . The delaying compensating current in the direct current circuit, which is created by the decay of the DC field in the holding magnet and which can be closed via the rectifier, has a damping resistance in D.
Es ist auch möglich, statt der Viergleichrichterschaltung (Graetzschaltung) die Zweigleichrichterschaltung anzuwenden, die Abb. 2 b darstellt. Hierzu erhält das Dreiphasensystem in 1200 Schaltung einen Nullpunkt N. Beide Schaltungen erfordern bei gleicher Leistung den gleichen Aufwand.It is also possible to use the two rectifier circuit shown in Fig. 2b instead of the four rectifier circuit (Graetz circuit). For this purpose, the three-phase system has a zero point N in a 120 ° circuit. Both circuits require the same effort for the same output.
Die durch den veränderlichen Gleichrichterwiderstand zunehmende Welligkeit der Gleichströme wird in hohem Maße durch den Nebenschluß S unschädlich gemacht. Dieser Nebenschluß stellt eine Nachbildung der Netzimpedanz dar, mitThe ripple of the direct currents, which increases due to the variable rectifier resistance, is made harmless to a large extent by the shunt S. This shunt represents a simulation of the network impedance, with
der er das Widerstandsverhältnis—■ gemeinsam hat.which he has the relationship of resistance— ■ in common.
Damit erhält die dem Kurzschlußstrom proportionale Spannung ii„ immer die gleiche Phasenlage wie die Kurzschlußspannung U„, die ja die Klemmenspannung der Leitungsimpedanz ist. Eine nennenswerte Phasenverschiebung der Oberwellen zueinander im primären und sekundären Gleichstrom des Haf tmagneten kann daher bei annähernd richtiger Einstellung von S gegenüber der Eichung nicht mehr eintreten.The voltage ii "which is proportional to the short-circuit current" thus always has the same phase position as the short-circuit voltage U ", which is the terminal voltage of the line impedance. A significant phase shift of the harmonics in relation to one another in the primary and secondary direct current of the holding magnet can therefore no longer occur with an approximately correct setting of S in relation to the calibration.
Eine noch wichtigere Aufgabe des Impedanznebenschlusses ist die Fernhaltung des Gleichstromgliedes im Kurzschluß strom von der Stromseite des Relais. Dieser bekannte Effekt erklärt sich folgendermaßen: Tritt der Kurzschluß beim Nulldurchgang der Spannung ein, so veranlaßt die Reaktanz des Kurzschlußkreises das Auftreten einer Gleichstromkomponente im Kurzschlußkreis. Größe und Verlauf des Gleichstromes bestimmt dieAn even more important task of the impedance shunt is to keep the DC link away in the short circuit current from the power side of the relay. This well-known effect explains is as follows: If the short circuit occurs when the voltage crosses zero, the Reactance of the short circuit means the occurrence of a direct current component in the short circuit. The size and course of the direct current determines the
Zeitkonstante -=· der Netzimpedanz. Da der Widerstand S die gleiche Zeitkonstante hat, bleibt seine Klemmenspannung u„ ebenso· wie die Phasenspannung im Kurzschluß beim Auftreten des Gleichstromgliedes sinusförmig und ohne Gleichspannungskomponente. Time constant - = the network impedance. Since the resistor S has the same time constant, its terminal voltage u, like the phase voltage in the short circuit when the direct current element occurs, remains sinusoidal and without a direct voltage component.
Da die Auslösung des Relais jetzt bei ?7„ = m_ erfolgt und m~ — S-J^ ist, kann man die gewünschte Auslöseimpedanz durch Veränderung von S einstellen. Am einfachsten ändert man nicht den Widerstand S, sondern den Abgriff von w~ durch geeignete Anzapfungen.Since the relay is now triggered at? 7 "= m_ and m ~ - SJ ^ , the desired trigger impedance can be set by changing S. The easiest way to do this is not to change the resistance S, but to change the tap on w ~ by means of suitable taps.
Nach Abb. ib kann jetzt auf eine getrennte Wicklung für Strom- und Spannungsseite auf dem Haftmagneten verzichtet werden. Für I1 = i2 wird die gemeinsame Wicklung w stromlos, der Magnet löst aus. Der zusätzliche Haltestrom des Haftmagneten wird wie bisher von einer Hilfsgleichspannung geliefert und fließt über eine Hilfswicklung des Haftmagneten.According to Fig. Ib, there is now no need for a separate winding for the current and voltage side on the holding magnet. For I 1 = i 2 , the common winding w is de-energized and the magnet trips. As before, the additional holding current of the holding magnet is supplied by an auxiliary DC voltage and flows through an auxiliary winding of the holding magnet.
Das Zurückholen des Ankers vom Impedanzglied und gleichzeitig auch der Anker aller übrigen in der Schutzeinrichtung verwendeten Haftmagneten wird beispielsweise von einem kleinen einphasigen Wechselstrommotor mit Hilfsphase vorgenommen, Dieser Motor wird, wie bereits in ähnlicher Weise vorgeschlagen wurde, durch das Abfallen irgendeines Haftankers eingeschaltet und eine Kurbelwelle um 3600 gedreht. Jeder Anker ist mit einer Kurbel in der dargestellten Weise verbunden und wird wieder in seine Ruhestellung zurückgebracht, wenn er durch sein Abfallen den Rückholemechanismus eingeschaltet hat.The retrieval of the armature from the impedance element and at the same time also the armature of all other holding magnets used in the protective device is carried out, for example, by a small single-phase AC motor with auxiliary phase.This motor, as has already been proposed in a similar way, is switched on by the dropping of some adhesive armature and a crankshaft rotated 360 0. Each anchor is connected to a crank in the manner shown and is returned to its rest position when it has switched on the return mechanism by falling off.
Soll der vorhandene Hilfsgleichstrom zum +S Zurückholen benutzt werden, so ist es zweckmäßig, an Stelle eines Kollektormotors einen Hub- oder Drehmagneten zu verwenden.If the existing auxiliary direct current is to be used for + S retrieval, it is advisable to to use a lifting or rotary magnet instead of a commutator motor.
Abb. 3 stellt eine derartige Anordnung dar. Fällt der Anker A auf den federnden. Rückholearm F, so schließt er den Erregerkreis des Hubmagneten H durch die Kontakte 1. Dieser Magnet zieht sämtliche abgefallenen Anker an die Polfläche P der Haftmagneten. Kurz vor Erreichen der Endstellung E öffnet er seinen eignen Stromkreis in 2. Da parallel zu seiner Wicklung ein Trockengleichrichter G geschaltet ist, der ein langsames Abklingen des Gleichfeldes durch den Ausgleichstrom ia gestattet, zieht der Magnet bis zur Endstellung durch.Fig. 3 shows such an arrangement. If the anchor A falls on the resilient. Return arm F, it closes the excitation circuit of the lifting magnet H through the contacts 1. This magnet pulls all fallen armatures to the pole face P of the holding magnets. Shortly before reaching the end position E , it opens its own circuit in 2. Since a dry rectifier G is connected in parallel to its winding, which allows the constant field to slowly decay through the equalizing current i a , the magnet pulls through to the end position.
Beim Zurückfallen schließt er wieder den Kontakt 2. Da aber durch Zurückbleiben des Ankers A ans einer Haftfläche P der Kontakt 1 geöffnet bleibt, wird der Erregerkreis des Magneten nicht wieder eingeschaltet. Die Kontakte 1 sämtlicher vorhandenen Haftmagneten werden parallel geschaltet.When falling back, it closes contact 2 again. However, since contact 1 remains open due to armature A remaining on an adhesive surface P , the excitation circuit of the magnet is not switched on again. The contacts 1 of all existing holding magnets are connected in parallel.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA10583D DE963629C (en) | 1939-03-30 | 1939-03-30 | Impedance relay |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA10583D DE963629C (en) | 1939-03-30 | 1939-03-30 | Impedance relay |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE963629C true DE963629C (en) | 1957-05-09 |
Family
ID=6922065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA10583D Expired DE963629C (en) | 1939-03-30 | 1939-03-30 | Impedance relay |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE963629C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1268259B (en) * | 1958-09-03 | 1968-05-16 | Associated Electrical Ind Rugb | Distance protection arrangement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE625643C (en) * | 1928-09-27 | 1936-02-13 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Arrangement for controlling selective protection relays by rectified alternating currents |
DE643824C (en) * | 1928-11-30 | 1937-04-17 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Arrangement for controlling display devices or relays, in particular selective protection relays |
DE667853C (en) * | 1934-07-24 | 1938-11-21 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Protective device with delay time dependent on the line resistance |
-
1939
- 1939-03-30 DE DEA10583D patent/DE963629C/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE625643C (en) * | 1928-09-27 | 1936-02-13 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Arrangement for controlling selective protection relays by rectified alternating currents |
DE643824C (en) * | 1928-11-30 | 1937-04-17 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Arrangement for controlling display devices or relays, in particular selective protection relays |
DE667853C (en) * | 1934-07-24 | 1938-11-21 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Protective device with delay time dependent on the line resistance |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1268259B (en) * | 1958-09-03 | 1968-05-16 | Associated Electrical Ind Rugb | Distance protection arrangement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT393421B (en) | CURRENT TRANSFORMER ARRANGEMENT FOR THREE-WIRE THREE-PHASE SYSTEMS FOR DETECTING THE CURRENT VALUE | |
DE963629C (en) | Impedance relay | |
DE962184C (en) | Safety device for the correct phase connection of mobile systems | |
DE943138C (en) | Arrangement for the gradual regulation of the reactive power output of a capacitor battery to an electricity supply network | |
DE1763710A1 (en) | Residual current circuit breaker with additional overcurrent release | |
DE625643C (en) | Arrangement for controlling selective protection relays by rectified alternating currents | |
DE643856C (en) | Device for controlling alternating current circuits by means of variable resistors connected into the circuits, the value of which is changed with the help of direct currents by changing the direction and strength of these direct currents | |
DE2051836C2 (en) | Insulation resistance monitoring circuit for DC power network - uses measured value transformer with variable response earth excitation winding | |
DE692554C (en) | etes as a function of the active current of an alternating current machine | |
DE525321C (en) | Arrangement for comparative measurement and for the adjustment of two alternating voltages, especially for level measurements in long-distance cable connections | |
DE499529C (en) | Switching device, especially for starting single-armature converters | |
DE549510C (en) | Device for the automatic shutdown of electrical power generators or converters | |
DE933999C (en) | Relay for distance protection arrangements | |
DE859918C (en) | Voltage-dependent short-circuit current limiting controller working as a vibration controller | |
DE611476C (en) | Protection circuit with resistance-dependent selective time relays | |
DE959209C (en) | Method and arrangement for measuring the impedance of an electromechanical transducer | |
DE721737C (en) | Device for displaying or regulating the operating parameters of a three-phase network | |
DE903943C (en) | Impedance relays, especially distance protection relays | |
DE904711C (en) | Speed control for internal combustion engine test stands | |
DE1298626B (en) | DC relay for AC operation | |
DE734577C (en) | Distance time relay for protecting electrical systems | |
DE882878C (en) | Arrangement for controlling a converter | |
DE515476C (en) | Device to prevent the DC excitation of commutator machines connected in cascade with induction machines, which are excited both in the runner and in the stand | |
DE1808108A1 (en) | Exciter arrangement for a brushless synchronous generator | |
DE3918888A1 (en) | Determining active power of RL-load e.g in resistance welding - involves measuring current peak valve and using sets of characteristic curves relating e.g. load and control angles and phase |