NO125608B - - Google Patents

Description

Statisk impedansrelé.

Oppfinnelsen angår et statisk impedansrelé som inneholder en stromkrets, en spenningskrets og en til begge disse kretser tilkoplet nulldetektor, hvor stromkretsen er anordnet for å frembringe en pulserende spenning som er proporsjonal med tilfort strom.

For beskyttelse av kraftledninger, samleskinner, trans-formatorer og generatorer anvendes ofte impedansreléer som målereléer eller som startorgan for andre beskyttelsesanordninger. Avhengig av onsker eller kretsløsninger kan slike releer ha forskjellige funksjonskurver i et RX-plan. Den enkleste funksjonskurve er en sirkel med sentrum i nevnte plans origo. Denne sirkulære kurve er i mange tilfelle mindre egnet da releet kan gi funksjon ved eksempelvis en hoy belastning på beskyttelsesobjektet, som av releet oppfattes som en avtagende impedans. Denne egenskap hos releet kan i stor ut-strekning elimineres ved å la funksjonskurven være utstrakt i en viss retning i RX-planet, hvilket kan oppnås med forskjellige mer eller mindre kompliserte kretsløsninger, eksempelvis ved hjelp av en kompenseringsimpedans. Det finnes også releer med eliptisk eller på annen måte avlang funksjonskurve for å redusere faren for uberettiget funksjon. De sistnevnte releer er ofte kompliserte rent kretsteknisk, samtidig som de har forholdsvis lange funksjonstider. Hurtige releer har vanligvis en ugunstig funksjonskurve^ f.eks.

kan nevnes releer med kloverliknende funksjonskurve.

Oppfinnelsen angår et statisk impedansrelé som har store variasjonsmuligheter med hensyn til innstilling av forskjellige egenskaper, samtidig som det har meget kort funksjonstid. Reléet inneholder en stromkrets, en spenningskrets og en til begge disse kretser tilkoplet nulldetektor, idet stromkretsen er anordnet for å frembringe en pulserende spenning som er proporsjonal med tilfort strom. Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at spenningskretsen omfatter en forste krets for dannelse av en likespenning som er proporsjonal med tilfort spenning, og en andre krets for dannelse"av en andre pulserende spenning som er proporsjonal med tilfort spenning, samt en anordning for summering av begge spenningene.

På tegningene viser fig. 1 og 3 koplingsskjemaer for

to noe forskjellige utforelser av oppfinnelsen, fig. 2a viser noen eksempler på forskjellige funksjonskurver som kan oppnås med koplingen ifolge fig. 1, fig. 2b viser hvorledes en avlang funksjonskurve ved hjelp av kjente midler er dreiet i impedansplanet, fig.

ha viser en sirkulær funksjonskurve som oppnås med koplingen ifolge

fig. 3? fig» ^b °g *+ c viser spenningene fra stromkretsen henholdsvis spenningskretsen for tilfellet ifolge fig. ha, fig. 5a viser en sirkulær funksjonskurve med forskjovet midtpunkt og fig. 5t> og 5c viser spenningen fra stromkretsen henholdsvis spenningskretsen i sistnevnte tilfelle.

Den i figur 1 viste utforelse av oppfinnelsen har en transformator 1 med primærvikling 2 og sekundærvikling 3. Primærviklingen er ved hjelp av klemmene h og 5 forbundet med. beskyttelsesobjektets stromtransformator(er) og gjennomflytes av strommen I. Sekundærviklingens ender har hver sin tilkoplingsklemme 6 og 7 og dessuten et antall derimellom liggende ekstra uttak 8, 9, ved hjelp av hvilke transformatorens omsetningsforhold kan varieres. En like-

retterbro 10 er koplet til sekundærviklingen og over broens like-stromsuttak er koplet en motstand 11 mellom punktene 12 og 13. Den her beskrevne del av impedansreléet utgjor den innledningsvis nevnte stromkrets.

Impedansreléet ifolge oppfinnelsen har også en andre transformator 20 med en primærvikling 21 og to sekundærviklinger 22, 23. Primærviklingen 21 er ved hjelp av to klemmer 2h, 25 forbundet med beskyttelsesobjektets spenningstransformator(er) og mates med spenningen U. Sekundærviklingen 22 har to endeuttak 26, 27 og dessuten et midtuttak 28. Mellom endeuttakene er innlagt en fase-dreiningskrets bestående av en motstand 50 og en kondensator 51.

De tre uttak er ved hjelp av ledninger 29, 30 og 31 forbundet med midtpunktene 32, 33» 3<*>+ i hver sin gren av en likeretterkopling 35. Likeretterkoplingens positive pol er over en motstand. 36 forbundet med. et punkt 37 i relékoplingen. Likeretterkoplingens negative pol er forbundet med et annet punkt 38. Mellom likeretterkoplingens to poler er innlagt en kondensator 39 som jevner ut den opptredende rippelspenning. Mellom punktene 37 og 38 er innsatt en motstand 1^-. Den andre sekundærvikling 23 har to endeuttak h0 og hl og dessuten et antall mellomliggende uttak h2, slik at den fra viklingen 23 uttatte spenning kan varieres trinnvis fra- null til en maksimal-verdi. En likeretterbro's h2 vekselstromsuttak er forbundet med sekundærviklingen, mens likestrdmsuttakene over en motstand hh er forbundet med. motstandens lh endepunkter. En kondensator h5 kan være innkop-let i likeretterbroens <*>+3 matekrets for det tilfelle at det dnskes en endring av fasetilstanden og dermed en endring av reléets arbeids-forhold.. Den her beskrevne krets utgjor den innledningsvis nevnte spenningskrets.

Momentanverdien av spenningen mellom punktene 12 og 37 avfoles av en nulldetektor 15. Denne spenning utgjores av diffe-rensen mellom spenningen over motstanden 11 som er proporsjonal med strommen I, og spenningen over motstanden lh som er proporsjonal med spenningen U. Nulldetektoren gir et utgangssignal som slår til et relé 17 når momentanverdien av spenningen mellom punktene 12 og 37 er storre enn null.

Likeretterkoplingen 35 gir en likespenning over motstanden lh som er proporsjonal med spenningen U. Stromkretsen gir over motstanden 11 en pulserende likespenning som er proporsjonal med strommen I. Begge disse spenninger gir impedansreléet en sirkulær funksjonskurve som vist med sirkelen <1>+6 i fig. 2a. Dette forut-setter at den fra sekundærviklingen 23 uttatte spenning er null.

Om det derimot tas ut en spenning også fra den andre sekundærvikling 23 og den pulserende likespenning fra likeretterbroen <1>+3 til-fores motstanden lh, går sirkelen 1+6 over i en mer eller mindre avlang kurve idet dens skjæringspunkter med R-aksen flyttes nærmere origo. Den konvekse kurvedel 1+7 viser funksjonskurvens utseende ved en forholdsvis lav verdi av den uttatte spenning fra viklingen 23. Ved en hoyere verdi på spenningen vil funksjonskurven bli en rett linje <1>+8 i området nærmest R-aksen, mens den ved enda hoyere verdi på spenningen får krumning til den andre siden, slik at den blir konkav som vist ved <1>+9.

Dersom en kondensator <1>+5 koples inn i matekretsen til likeretterbroen 1+3, fås mulighet til å dreie reléets funks jons-kurve i RX-planet, og fig. 2b viser funksjonskurvens utseende for en viss verdi på spenningen fra sekundærviklingen 23 og en viss verdi på kondensatorens 1+5 kapasitet.

Den i fig. 3 viste utforelse av oppfinnelsen skiller seg i to henseender fra utforelsen ifolge fig. 1. I stromkretsen er likeretterbroen 10 erstattet med en énveislikeretter eller ventil 19, slik at den over motstanden 11 opptredende spenning har det utseende som vist i fig. l+b. Videre er likeretterbroen 1+3 utelatt, slik at den over motstanden ll+ opptredende spenning er en vekselspenning i den grad det tas ut noen spenning fra sekundærviklingen 23.

Dersom det ikke tas ut noen spenning fra sekundærviklingen 23, er den over motstanden ll+ opptredende spenning en likespenning som fås fra likeretterkoplingen 35 og denne spenning er vist i fig. l+c. Under disse forhold blir reléets funksjonskurve en sirkel med sentrum i RX-planets origo. Om det derimot tas ut en vekselspenning fra sekundærviklingen 23 ved at motstanden lh forbindes med to innbyrdes adskilte viklingsuttak .1+0, !+l, <1>+2 over en kondensator 52, vil en vekselpsenning overlagres likespenningen fra likeretterkoplingen 35» og den over motstanden ll+ opptredende spenning får det utseende som er vist i fig. 5c. Denne spenning, sammen med den pulserende likespenning over motstanden 11 som er vist i fig. 5t>> gir reléet den funksjonskurve som er vist i fig. 5a? dvs. at den sirkulære, kurve flyttes i positiv retning langs X-aksen. Ved å snu strommen fra viklingen 23 flyttes strommen i X-aksens negative retning.

Den ifolge oppfinnelsen utforte spenningskrets gjor det således mulig på en meget enkel måte å påvirke reléets funksjonskurve i flere henseender, slik at reléet blir. anvendelig for forskjellige driftsforhold.

Claims (3)

1. Statisk impedansrelé som inneholder en stromkrets, en spenningskrets og en til begge disse kretser tilkoplet nulldetektor, hvor stromkretsen er anordnet for å frembringe en pulserende spenning som er proporsjonal med tilfort strom, karakterisert ved at spenningskretsen omfatter en forste krets for dannelse av en likespenning som er proporsjonal med tilfort spenning og en andre krets for dannelse av en andre pulserende spenning som er proporsjonal med tilfort spenning, samt en anordning for summering av begge disse spenninger.

2. Impedansrelé ifolge krav 1, karakterisert ved. at stromkretsen inneholder en helbolgelikeretter (10) og at den i spenningskretsen inngående krets for dannelse av den andre, pulserende spenning, inneholder en helbolgelikeretter C+3).

3. Impedansrelé ifolge krav 1, karakterisert ved at stromkretsen inneholder en halvbolgelikeretter (19) og at den fra spenningskretsens andre krets oppnådde pulserende spenning er en vekselspenning. h. Impedansrelé ifolge krav 1, der det i spenningskretsen inngår en spenningstransformator (20) med en primærvikling (21) og en forste og en andre sekundærvikling (22, 23), idet spenningskretsens forste krets er forbundet med den forste sekundærvikling og den andre krets er forbundet med den andre sekundærvikling, karakterisert ved at den andre sekundærvikling har et antall uttak ( h0, hl, h2) for innstilling av onsket amplitude på den andre, pulserende spenning.