SE446048B - Anordning for felriktnings-jemforelseskydd av elektriska ledningar - Google Patents

Description

'IO *Is 20 25 50 55 40 8000051-s 2 Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en jämförelse- skyddsanordning som erbjuder bättre säkerhet mot felutlösningar särskilt vid ledningar med längskondensator. Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom kännetecken som framgår av bifogade pa- tentkrav. Härvid avses med uttrycket “ledningsavsnitt" eventuellt även ett komplicerat mätavsnitt med avgrenings- och inmatnings- ställen och dylikt.

Problemets lösning bygger på erkännandet av det faktum, att transient- och övertonhalten, som'genom lednings- respektive kort- slutningsströmmen uppträder i de för felavstånd- och felriktnings- detektering använda signlerna, är för de på baksidan d v s i för- hållande till reläets plats i motsatt riktning mot framåt- eller ut- lösningsriktningen belägna kortslutningarna beroende av skillnaden mellan ersättningsímpedansen och nätimpedansen i framátriktningen - eventuellt inklusive där befintliga källimpedanser - och följakt- ligen kan minskas genom lämplig dimensionering av ersättningsim- pedansen. vid den angivna dimensioneringen av ersättningsimpedansen för den till riktningsdetekteringen hörande i allmänhet första zon- inställningen av distansskyddsreläet är i princip given eller i alla fall uppnáelig en vittgàende approximering av båda impedansvärdena och härigenom en motsvarande transient- och övertonminskning,alltsà även en större säkerhet för detektering av felriktningen i bakåt- riktning vid nära belägna kortslutningar. Särskilt fördelaktigt är härvid om man dimensionerar det för felriktningsdetekteringen avsedda ersättningsimpedansvärdet åtminstone tillnärmelsevis lika med nämnda nätimpedans i framàtriktning.

En vidareutveckling av uppfinningen består däri, att utom den för felriktningsdetekteringen avsedda första zoninställningen ut- nyttjas minst en ytterligare zoninställning av distansskyddsreläet som är användbar oberoende av felriktningsjämförelsen hos båda sta- tioner alltsá för ett distansselektivt skydd från endast den= ena stationen. Denna övergång från riktningsjämförelseskydd till direkt distansskydd är möjlig utan svårigheter emedan transienterna i all- mänhet har i stor utsträckning avklingat inom det första detekte- ringsintervallet (trappstegstid). Reläet kan alltså i anslutning till detta arbeta på samma sätt som ett vanligt avstânds-trappstegs- skydd och härigenom även överta en flerfaldig reservskyddsfunktion.

Uppfinningen förklaras närmare härnedan med hjälp av ett ut- föringsexempel under hänvisning till bifogad ritning, på vilken fig 1 är ett blockschema över ett riktningsjämförelseskydd vid ett led- 40 15' 20 25 50 55 40 5 8000031-8 ningsavsnitt med matningskällor från båda sidor och fig 2. är ett principschema över ett för felriktningsdetektering användbart dis- tansskyddsrelä med sändare och mottagare samt en jämförelse-utvär- deringslogik för jämförelseskyddet.

Enligt fig 1 är på båda sidor om ett ledningsavsnitt LA som skall skyddas och som har ledningsimpedansen ZL anordnad vardera en mät- och övervakningsstation A resp B med schematiskt antydda spännings- och strömmätningskanaler samt vardera en till dessa an- sluten felriktningsdetektor FRD. Genom pilarna PA och PB är antydd den till ledningsavsnittet hörande framàtriktningen respektive utlösningsriktningen hos felriktningsdetektorn. Vid varje station är efter denna anordnad en jämförelseutvärderingsanordning VA som dessutom över en dubbelriktad informationskanal KI med sändarna SE och mottagarna EM på båda sidorna även erhåller felriktningsín- formationen från den andra stationen i form av en utlösningssignal vid fastställandet av fel i riktningen PA respektive PB. En utlös- ningsutgàng AS står till förfogande vid varje station för att sty- ra en icke visad effektströmställare eller andra skyddsfunktioner.

Vid baksidan av varje station d v s motsatt riktning mot PA respektive PB är antydd som exempel en längskondensator C samt en matningskälla G med källimpedans ZS. För varje station är alltså den i riktningen PA respektive PB uppmätta nätimpedansen i framåt- riktningen bestämd genom vektorsumman av ZL och ZS samt av konden- satorreaktanxen XC så länge det antas att den sistnämnda inte är överbryggad.

I fig 2 visas konstruktionen för felriktningsdetektorn FRD med distansskyddsreläet BSR, aktiveringsanordningen AR och tidkopp- lingen ZW för zonomkoppling.

Som ledningsspänning UK övervakas exempelvis fasspänning U , som ledningsström I övervakas fasströmmen IR. En differensspänning- bildare DSB med differensförstärkare DF och föränderbar respektive omkopplingsbar lednings-ersättningsimpedans ZE åstadkommer av detta på känt sätt differensspänningssignalen enligt sambandet Ud = UK - ZE . I som tillsammans med referensspänningssignalen Ur matas till en fasvinkel-gränsvärdeskopplare PHG, exempelvis med ett fasvinkel- gränsvärde av 900. Som referensspänningssignal används med hjälp av tidkopplingen Zw den för ett begynnelseintervall lit i motsvarig- het till felriktningsdetekteringen medelst en känd minneskrets ER, exempelvis en svängningskrets, från felets uppträdande oberoende- gjord fasspänningen UR, varvid inkopplingen sker över en av ZW styrd 10 '15 _soooo31-8 4 strömställare S2. Fram till en första zonomkopplingstidpunkt tq in- ställes ZE till ett i förhållande till ZL större ímpedansvärde, så att i alla fall samtliga inom LA uppträdande kortslutningar leder till påverkan av PHG och härigenom ger en korrekt och som inled- ningsvis förklarats pålitlig riktningsinformation. Motsvarande fel- riktningsinformation matas fràn utgången hos PHG över sändaren SE till den andra stationen samt över en som OCH-grind utformad jäm- förelse-utvärderingsanordning VA i beroende av en motsvarande fel- riktningsinformation från den andra stationen över mottagaren EM omvandlas till en giltig utlösningssignal vid AS..Felriktnings-jäm- förelsefunktionen begränsas genom en av ZW styrd första logikkopp- ling LG1 till varaktigheten för den verksamma minnes- referensspän- _ningen. För detta ändamål är mellan PHG och VA inkopplad en av LG4 styrd andra logikkoppling LG, i form av ett spärrgaller. Alterna- tivt till detta blockeras enhandra utlösningsutgång AS1 (inte an- tydd i fig 1 för enkelhetens skull) som tillhör en normal distans- skyddsfunktion av DSÉ, under felriktningsjämförelsefunktionen medelst en tredje spärrgrind-logikkoppling LG: respektive i anslutning till detta frigörs för en av motstatíonen öberoende feldistansdetektering.

Dessutom kopplas genom ZW medelst S1 en för den direkta distansdetek- teringen lämpad d v s ej längre genom minnet av felets inträffande oberoendegjord referensspänning Url tillsammans med Ud till fasvin- kel-gränsvärdeskopplaren PHG. Dessutom omkopplas ersättningsimpedan- sen ZE genom tidkopplingen till övriga felavstànd-skyddzoner exem- pelvis till sàdana zoner som är inställda inom LA eller även på lämp- ligt sätt utanför LA. Referensspänningen Url för den direkta distans- skyddsfunktionen erhålls exempelvis på känt sätt i en referensspän- ningbildare BG i form av en komponentblandningav fasspänningarna UR, US och UT.

Claims (4)

lO 15 20 BO 55 5 8000031-8 Patentkrav

1. l. Anordning för felriktnings-jämförelseskydd av elektriska ledningar, särskilt med minst en längskonden- sator, vid vilken anordning vid båda ändar av ett lednings- avsnitt som skall skyddas är anordnad vardera en mät- och övervakningsstation med en felriktningsdetektor och mellan stationerna på båda sidor en överföringskanal för felrikt- ningsinformation samt dessutom minst en jämförelseutvär- deringsanordning för felställebestämning med avseende på ledningsavsnittet som skall skyddas, k ä n n e t e c k - n a d av att som felriktningsdetektor (FRD) för minst en station (A,B) är anordnat ett distansskyddsrelä (DSR) med en i motsvarighet till olika skyddszoner i tidstrapp- steg mellan olika ímpedansvärden omkopplingsbar lednings- ersättningsimpedans (ZE) och att till felriktningsdetek- teringen hör ett impedansvärde av ledningsersättningsimpe- dansen (ZE) som är åtminstone tillnärmelsevis lika eller större än ledningsavsnittets (LA) som skall skyddas.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att det för felriktningsdetekteringen avsedda impedans- värdet för lednings-ersättningsimpedansen (ZE) är dimen- sionerat åtminstone tillnärmelsevis lika med nätimpedan- sen i distansreläets (DSR) framåt- respektive utlösnings- riktning.

3. 5. Anordning enligt krav l eller 2, t e c k n a d av att som felriktningsdetektor är anord- k ä n n e - 'nat ett i och för sig känt distansrelä, vid vilket fes- vinkeln för skillnaden (Ud) mellan en över en lednings- ersättningsimpedans (ZE) alstrad signalspänning och en ledningsspänningssignal (UK) vid mätstället gentemot en referensspänningssignal (Ur) jämföras med ett gränsvärde, särskilt 90°, och från underskridandet respektive över- skridandet av detta gränsvärde härleds en utlösnings- eller spärrsignal samt att som referensspänningssignal (Ur) för felriktningsdetekteringen användes en av felets uppträ- dande åtminstone under en begränsad tid åtminstone till- närmelsevis oberoende, från en ledningsspänning eller en kombination av olika ledningsspänningsfaser hos ett fler- fasigt ledningssystem härledd växelspänningssignal. soooos1-s 6

4. Anordning enligt något av krav l-5, k ä n n e - t e c k n a d av att det som felriktningsdetektor an- ordnade distansreläet (DSRI utom en första till felrikt- ningsdetekteringen hörande skyddszonínställning har minst en ytterligare särskilt inom ledningsavsníttet (LA) som skall skyddas belägen skyddszoninställning för en oberoende av riktningsjämförelseskyddet från endera stationen (A,B) verksam felövervakning.