DE971406C - Elektrische Relaisvorrichtung mit richtungs- und impedanzabhaengigen Eigenschaften - Google Patents
Elektrische Relaisvorrichtung mit richtungs- und impedanzabhaengigen EigenschaftenInfo
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- DE971406C DE971406C DER11765A DER0011765A DE971406C DE 971406 C DE971406 C DE 971406C DE R11765 A DER11765 A DE R11765A DE R0011765 A DER0011765 A DE R0011765A DE 971406 C DE971406 C DE 971406C
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Relaisvorrichtung
mit richtungs- und impedanzabhängigen Eigenschaften, die durch den Betriebszustand
in einem elektrischen Hauptwechselstromkreis gesteuert wird. Die Einrichtung kann für verschiedene
Zwecke benutzt werden, ihr Hauptanwendungsgebiet besteht aber in der Verwendung als
elektrische Distanzschutzeinrichtung für Speiseleitungen oder andere Stromkreise. In derartigen
ίο Schutzeinrichtungen wird ein Schutzrelais durch
die Impedanzverhältnisse in der Fehlerschleife beeinflußt, wobei' diese ein Maß für die Entfernung
des Fehlers von der Relaisstation darstellen; die Wirkungsweise ist dabei so, daß der Hauptstromkreis
abgeschaltet wird, sobald die Impedanz einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Bei dieser wie
auch bei, vielen anderen Schutz anordnungen ist es oft wünschenswert, daß die eigentliche Schutzeinrichtung
normalerweise nicht in den Stromkreis eingeschaltet ist und erst durch ein richtungsabhängiges
Startrelais, das in Tätigkeit tritt, sobald ein Fehler im Hauptstromkreis in bestimmter
Richtung von der Relaisstation auftritt, betätigt wird. Die Relaisanordnung gemäß der Erfindung
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ist in einer Ausführungsform als Startrelais verwendbar, wobei die richtungsabhängigen Eigenschaften
der Anordnung in erster Linie von Bedeutung sind, oder sie kann in einer anderen Form
als Schutzrelais verwendet werden, bei dem eine genaue Impedanzmessung gefordert wird und wobei
die richtungsabhängigen Eigenschaften der Relaisanordnung es unnötig machen, ein besonderes
Startrelais zu benutzen.
ίο Bei bekannten Distanzschutzeinrichtungen wird manchmal als Schutzrelais ein Konduktanzrelais (»mho-Relais«, wobei ι mho = ι Ohm—1 ist) benutzt, wobei die Relaisanordnung· eine charakteristische Arbeitskurve (für Ohmschen und Blindwiderstand) aufweist, die im wesentlichen Kreisform hat und dabei durch den Koordinatenursprung geht. Eine bekannte Form eines Konduktanzrelais besteht aus einem polarisierten Gleichstromrelais, welches differentiell über Gleichrichter von zwei Wechselströmen gespeist wird, die Funktionen der Spannung und des Stromes im Hauptstromkreis darstellen, wobei der eine der Speiseströme dem Strom im Hauptstromkreis proportional ist, während der andere aus der vektoriellen Summe bzw. Differenz zweier Ströme gebildet wird, die ihrerseits sinngemäß der Hauptspannung und dem Hauptstrom proportional sind. Diese bekannte Form eines Konduktanzrelais arbeitet jedoch dann nicht zuverlässig, wenn die Impedanz sich dem Nullwert nähert, wobei die Arbeitskurve die Form eines in der Nähe des Koordinatenursprunges leicht abgeflachten Kreises besitzt. Die Folge davon ist, daß die Relaisanordnung nicht funktioniert, wenn der Fehler sehr nahe der Relaisstation liegt.
ίο Bei bekannten Distanzschutzeinrichtungen wird manchmal als Schutzrelais ein Konduktanzrelais (»mho-Relais«, wobei ι mho = ι Ohm—1 ist) benutzt, wobei die Relaisanordnung· eine charakteristische Arbeitskurve (für Ohmschen und Blindwiderstand) aufweist, die im wesentlichen Kreisform hat und dabei durch den Koordinatenursprung geht. Eine bekannte Form eines Konduktanzrelais besteht aus einem polarisierten Gleichstromrelais, welches differentiell über Gleichrichter von zwei Wechselströmen gespeist wird, die Funktionen der Spannung und des Stromes im Hauptstromkreis darstellen, wobei der eine der Speiseströme dem Strom im Hauptstromkreis proportional ist, während der andere aus der vektoriellen Summe bzw. Differenz zweier Ströme gebildet wird, die ihrerseits sinngemäß der Hauptspannung und dem Hauptstrom proportional sind. Diese bekannte Form eines Konduktanzrelais arbeitet jedoch dann nicht zuverlässig, wenn die Impedanz sich dem Nullwert nähert, wobei die Arbeitskurve die Form eines in der Nähe des Koordinatenursprunges leicht abgeflachten Kreises besitzt. Die Folge davon ist, daß die Relaisanordnung nicht funktioniert, wenn der Fehler sehr nahe der Relaisstation liegt.
Diese Schwierigkeit wird auch nicht durch eine Abart eines derartigen bekannten Relais beseitigt,
deren' Benutzung vorgeschlagen woiden ist und bei der von der geometrischen Differenz ein spannungsabhängiger
Vektor geometrisch subtrahiert und zu dem stromabhängigen Vektor ein gleich großer spannungsabhängiger Vektor geometrisch
addiert wird.
Bei einer anderen bekannten Anordnung wird ein ♦5 magnetisches Relais mit beweglichem Eisen als
Konduktanz-Relais benutzt. Es ist vorgeschlagen worden, dieses Relais abzuändern, um es richtungsabhängig
zu machen, indem die kreisförmige Arbeitskurve des Relais verschoben wird, und zwar
durch Hinzufügung einer kleinen Spannungskomponente, die von einer benachbarten Zwischenphasens
:>annung abgeleitet ist, zu allen Spannungen, die zwiscaen je zwei Spannungen auftreten,
die zur Erregung des Relais benutzt werden. Es ist jedoch nachteilig, Mittel zur Verschiebung der
kreisförmigen Arbeitskurve auf diese Art vorzusehen, da sich hierdurch Fehler in der Impedanzeinstellung
des Relais bei der Änderung der Eingangsgrößen, z. B. im Arbeitsbereich des Relais ergeben.
Die Erfindung hat das Ziel, eine neue Relaisanordnung zu schaffen, um eine Konduktanz-Charakteristik
mit inhärenter Richteigenschaft zu erzeugen, so daß sich die Relaisanordnung, leicht
verschiedenen Zwecken anpassen läßt und so ausgebildet ist, daß bei der Form, die in den Fällen
anwendbar ist, in denen eine außerordentlich genaue Richtungsempfindlichkeit erforderlich ist, eine
(an sich bekannte) Speichervorrichtung in einfacher Weise hinzugefügt werden kann, um eine
exakte Richtungsempfindlichkeit selbst in unmittelbarer Nachbarschaft des Impedanzwertes Null
ohne irgendeine Verschiebung der kreisförmigen Arbeitskurve des Relais zu erhalten.
Die verbesserte 'richtungsabhängige Impedanzrelaisvorrichtung enthält ein polarisiertes Gleichstromrelaiselement,
dem zwei gleichgerichtete Eingangswechselströme in Differentialschaltung zugeführt
werden. Dabei enthält gemäß der Erfindung jeder der beiden Eingangswechselströme die vektorielle
Kombination von drei Größen, wobei der eine Eingangswechselstrom einen Kombinationsstrom darstellt, der aus der vektoriellen Differenz
eines dem Strom im Hauptstromkreis proportionalen Arbeitsstromes und 'der Summe aus einem 8g
einer Spannung im Hauptstromkreis proportionalen »Gegenstrom« und einem ebenfalls von einer
Spannung des Hauptstromkreises abgeleiteten und mit dem Gegenstrom ungefähr in »Phase befindlichen
Polarisationsstrom gebildet wird, während der andere Eingangswechselstrom durch die vektorielle
Differenz des Gegenstromes und der Summe von Arbeits- und Polarisationsstrom gebildet wird.
Dabei ist es nicht wichtig, ob der Polarisationsstrom in seiner Stärke der Spannung des Haupt-
Stromkreises, von welcher er herrührt, proportional ist; wichtig ist in erster Linie die Phasenbeziehung
bzw. -lage dieses Stromes zu der des Gegenstromes.
Vorzugsweise wird jeder der speisenden Wechselströme der Sekundärwicklung eines Mischtransformators
entnommen, welcher drei Primärwicklungen besitzt, wobei jede der Primärwicklungen
eines Mischtransformators mit der entsprechenden, Wicklung des anderen: Transformators
in Reihe geschaltet ist, so daß ein Stromkreis entsteht, der nach Maßgabe der zugehörigen Stromoder
Spannungsverhältnisse im Hauptstromkreis gespeist wird.
Die Gleichrichter zwischen den Wechselstromeingängen und dem Gleichstromrelaiselement
können in verschiedener Weise angeordnet werden. Bei einer zweckmäßigen Anordnung ist das Gleichstromrelaiselement
parallel zum Ausgang einer Gleichrichtervergleichsschaltung geschaltet, die aus zwei Doppelwegbrückengleichrichtern bzw.
zwei Graetzgleichrichtern besteht, deren Eingänge sinngemäß durch die zwei bzw. je einen der zwei
Eingangswechselströme gespeist werden, während der Ausgang des einen Graetzgleichrichters so mit
dem Ausgang des anderen verbunden ist, daß ein Strom im gesamten Ausgangskreis fließen kann.
Bei einer anderen Ausführungsform, die für einen Verwendungszweck gedacht ist, bei welchem die
Wechselstromeingänge durch Mischtransformatoren gespeist werden, ist das Gleichstromrelais-
element zwischen zwei Leitungen geschaltet, die zusammen den Ausgang einer Gleichrichtervergleichsschaltung
bilden; eine der beiden Leitungen verbindet die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen
der beiden Mischtransformatoren, während die andere Leitung zwei Paare von Einweggleichrichtern
miteinander verbindet. Dabei sind zwei Gleichrichter eines jeden Paares in "bezug auf ihre
Durchlaßrichtungen so mit den beiden Enden, der
ίο entsprechenden Sekundärwicklungen verbunden,
daß innerhalb des Ausgangskreises ein Strom fließen kann.
In einer Ausführung der Relaisvorrichtung gemäß der Erfindung, welche für genaue Impedanzmessungen
zu Schutzzwecken bestimmt und so ausgeführt ist, daß sie eine I eitwertcharakteristik
hat, wird der Arbeitsstrom in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz vom Strome des
Hauptstromkreises entnommen, während der Gegen- und Polarisationsstrom von der Spannung
des Hauptstromkreises, entsprechend der zu messenden Impedanz, abgeleitet werden.
Um der Relaisvorrichtung eine genügende Ansprechempfindlichkeit für sehr kleine Impedanzwerte
zu g'eben, wird in dieser Konstruktion vorzugsweise eine Speicheranordnung in dem spannungsabhängigen
Stromkreis, aus dem der Polarisierungsstrom entnommen wird, verwendet, damit während eines plötzlichen Absinkens der Spannung
im Hauptstromkreis, von welcher dieser Strom abgeleitet wird, der Polarisierungsstrom über eine
gewisse Zeitspanne erhalten bleibt. Eine solche Speicheranordnung kann in verschiedener Weise
ausgeführt werden, hat jedoch vorzugsweise die Form eines Resonanzkreises, der auf die Frequenz
des Hauptstromkreises abgestimmt ist. Im Falle, daß Polarisierungs- und Gegenstrom in Phase mit
der Spannung bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises liegen, von welchen sie abgeleitet
werden, wird man einen Reihenresonanzkreis verwenden, während im Falle einer Phasendifferenz
von 900 gegenüber der Spannung bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises ein Parallelresonanzkreis
angewandt wird.
In einer anderen Ausführungsform einer Relaisvorrichtung zur Verwendung als richtungsempfindliches
Relais mit Impedanzabhängigkeit, wie sie z. B. für Startzwecke in Schutzanordnungen verwendet
werden kann, werden Polarisierungs- bzw. Gegenstrom jeweils von zwei verschiedenen Spannungen
des Hauptstromkreises abgeleitet und über Leitungen geführt, welche Reihenimpedanzen enthalten,
um Polarisierungs- und Gegenstrom miteinander ungefähr gleichphasig zu machen.
Der Gegenstrom wird vorzugsweise von der Spannung des Hauptstromkreises über eine Schaltung
abgeleitet, welche einen kompensierenden Spannungr.begrenzer enthält. Dieser Spannungsbegrenzer kann beispielsweise aus zwei gegenein-
andergeschalteteni Gleichrichtern bestehen, die
ihrerseits parallel geschaltet sind, oder er kann eine veränderliche Impedanz sein, deren magnetisches
Joch einen Luftspalt besitzt, der durch eine kleine magnetische Brücke geschlossen ist. Wenn
die Eingangswechselströme über Mischtransformatoren entnommen werden, kann jede der Primärwicklungen,
die für den Gegenstrom vorgesehen sind, zwei Anzapfungen besitzen, damit eine Veränderung
der Impedanzeinstellung der Relaisvorrichtungen möglich ist. Die zwei Anzapfungen
werden so gewählt, daß sie für genaue Kompensation dieselbe Einstellung der Spannungsbegrenzer
benötigen.
Die Erfindung kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. In den Zeichnungen sind einige
zweckmäßige, praktische Ausführungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
Fig. ι eine zweckmäßige Ausführung einer Relaisvorrichtung
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 bis 4 abgeänderte Ausführungsformen der Relaisvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 5 eine andere Ausführung der Relaisvorrichtung der Erfindung,
Fig. 6 einen kompensierenden Spannungsbegrenzer zur Verwendung in der Relaisvorrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 7 eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Relaisvorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 8 eine elektrische Distanzschutzeinrichtung, die Relaisvorrichtungen von der in Fig. 5 gezeigten
Art enthält,
Fig. 9 Einzelheiten einer Konduktanzrelaisvorrichtung, wie sie in der Schutzeinrichtung nach
Fig. 8 Verwendung findet,
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der Relaisvorrichtung
gemäß der Erfindung.
Die in Fig. 1 gezeigte Relaisvorrichtung besitzt eine Leitwertcharakteristik und ist für genaue Impedanzmessungen,
z. B. in einem Distanzschutzsystem vorgesehen. In dieser Anordnung wird ein 10c polarisiertes Gleichstromrelaiselement A über eine
Gleichrichtervergleichsschaltung von zwei Wechselstromquellen gespeist, die je aus der Sekundärwicklung
B bzw. C eines Mischtransformators bestehen, der drei Primärwicklungen B1, B2, B3 bzw.
C1, C2, C3 enthält. Von diesen wird eine, nämlich
B1 bzw. C1, durch einen Stromtransformator (sinnbildlich
bei E angedeutet) entsprechend dem Strom im Haupfcstromkreis und in Abhängigkeit von der
zu messenden Impedanz gespeist; die beiden ande- 11c ren Wicklungen B2, B3 bzw. C2, C3 werden jeweils
entsprechend durch einen Spannungstransformator (sinnbildlich bei D angedeutet) von der Spannung
im Hauptstromkreis und in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz gespeist. iij
Die in der Anordnung der Fig. 1 gezeigte Gleichrichtervergleichsschaltung
besteht aus zwei Doppelwegbrückengleichrichtern, d. h. Graetzgleichrichtern Bi und C4, deren Eingangsklemmen mit
den beiden Enden der Sekundärwicklung B bzw. C des zugehörigen Mischtransformators verbunden
sind. Die beiden Ausgangsklemmen des einen Graetzgleichrichters Bi sind direkt mit denen des
anderen Graetzgleichrichters C4 verbunden, und zwar in einem solchen Sinne, daß ein Strom in
dem so gebildeten Ausgangskreis fließen kann. Das
Gleichstromrelaiselement A ist parallel zu diesem Ausgangskreis geschaltet.
In dieser Anordnung wird der Strom in dem Relaiselement A in der einen Richtung fließen,
wenn der Speisewechselstrom durch den ersten Graetzgleichrichter B1 größer ist als der durch den
zweiten Graetzgleichrichter C1, während er in entgegengesetzter
Richtung fließt, wenn der Speisewechselstram durch den zweiten Gleichrichter C4
ίο größer ist. Da das Relaiselement A polarisiert ist,
wird es nur dann ansprechen, wenn der Speisestrom des ersten Gleichrichters S4 den des zweiten
übersteigt. Ein hochempfindliches Gleichstromrelaiselement, vorzugsweise ein Schwingspulrelais,
findet hier Verwendung, so daß bereits ein geringer Überschuß des einen Speisestromes über den anderen
genügt, um das Relais zu betätigen.
Die Gleichrichtervergleichsschaltung kann jedoch auch anders ausgebildet werden. Zum Beispiel
können, wie in Fig. 2 gezeigt, die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen B und C der zwei
Mischtransformatoren bei F direkt miteinander verbunden werden und so die eine Seite des Ausgangskreises
bilden, während die andere Seite dieses Kreises durch die Leitung F1 gebildet wird,
die über die Einweggleichrichter F2 und F3, welche
gleiche Durchlaßrichtungen besitzen, mit den beiden Enden der einen Sekundärwicklung B verbunden
ist, während zwei weitere Einweggleichrichter J74 und F5 mit den beiden Enden der anderen
Sekundärwicklung C verbunden sind; die beiden letzteren Gleichrichter i74 und Fs haben
untereinander die gleiche, in bezug auf die beiden ersten Gleichrichter F2, F3 jedoch entgegengesetzte
Durchlaßrichtung. Das Relaiselement A ist wiederum parallel zum Ausgangskreis geschaltet.
Die drei Primärwicklungen B1. B2, B3 des einen
Mischtransformators sind sinngemäß mit den ent sprechenden Wicklungen C1, C2, C3 des anderen
Mischtransformators in Reihe geschaltet und werden entsprechend durch den Arbeitsstrom, den
Gegenstrom und den Polarisierungsstrom gespeist. Der Arbeitsstrom ist proportional dem entsprechenden
Strom im Hauptstromkreis, von dem er durch einen Luftspallttransformator E1, £2 geleitet
wird, der an seiner Primärwicklung E1 Anzapfungen besitzt. Durch Verschiebung dies Anzapftingspunktes
E3 kann der Impedanzwert, auf welchen das Relaiselement A anspricht, verändert werden. Die
Primärwicklung E1 dieses Luftspalttransformators
wird durch einen entsprechenden Stromtransformatar bzw. -transformatoren1 E2 im Hauptstromkreiis
gespeist, während seine Sekundärwicklung E2 über einen Widerstand Ei mit den ersten Primärwicklungen
B1 bzw. C1 der zwei Mischtransformatoren
verbunden ist. Diese Anordnung ist auch von besonderem Wert für die Erzeugung einer vorbestimmten
Phasenverschiebung in der Gesamtchärakteristik, durch welche erreicht wird, daß das
Relaiselement A bei einer gegebenen Impedanz und einem gegebenen Phasenwinkel in Funktion tritt.
Der Gegenstrom ist der entsprechenden Spannung im Hauptstromkreis proportional, und die
beiden in Reihe geschalteten Primärwicklungen B2 und C2 des Mischtransformators, die durch ihn gespeist
werden, liegen in Reihe mit einer Impedanz H und der Sekundärwicklung D des entsprechenden
Spannungstransformators im Hauptstromkreis.
Der Polarisierungsstrom wird vorzugsweise von der Spannung des gleichen Hauptstromkreises abgeleitet,
so daß der Polarisierungsstromkreis parallel zum Gegenstromkreis liegt, wobei die zwei
in Reihe geschalteten Primärwicklungen B3 und C3 des Mischtransfo'rmators im Polarisierungsstromkreiis.
in Reihe mit einer Impedanz G, G1, G2 liegen, die einen von der im Gegenstromkreis liegenden. Impedanz
abweichenden Wert hat, wobei jedoch eine der Primärwicklungen C3 im Polarisierungsstromkreis
in entgegengesetztem Sinne geschaltet ist.
Der Wicklungssinn, in dem die verschiedenen Primärwicklungen miteinander verbunden sind, ist
ein solcher, daß in dem einen MischtransformatoT·
B, B1, B2, B3 der polarisierende und der Gegenvektor
addiert und der Arbeitsvektor von der Summe subtrahiert wird, während- in dem anderen
Mischtransformator C, C1, C2, C3 der polarisierende
Vektor zum Arbeitsvektor hinzuaddiert und der Gegenvektor von der Summe subtrahiert wird.
Es kann gezeigt werden, daß bei einer derartigen Anordnung (vorausgesetzt, daß der Strom durch
das Relaiselement A im Verhältnis zu den gleichgerichteten Speisewechselströmen klein ist) das
Relaiselement in Funktion tritt, wenn die Impedanz des Hauptstromkreises kleiner ist als eine
Größe, die gleich dem Produkt aus der Reihenimpedanz H im Gegenstromkreis und einer Funktion
der Phasenwinkel zwischen Arbeits-, Gegen- und polarisierenden Strömen ist, vorausgesetzt, daß
die Impedanz des Hauptstromkreises selbst nicht im wesentlichen' gleich Null ist. Es ist besonders 1°°
darauf hinzuweisen, daß der kritische Wert, welcher entscheidet, ob das Relaiselement A in Funktion
tritt oder nicht, unabhängig von der Serienimpedanz G, G1, G2 im Polarisierungsstromkreis
ist. Hierdurch ist es möglich, im Polarisierungs- i°5 Stromkreis eine Speicheranordnung vorzusehen, so
daß das Relaiselement in der Lage ist, auch bei einem Impedanzwert Null des Hauptstromkreises
anzusprechen, ohne daß dabei die Funktion des Relaiselementes in bezug auf andere Werte der "°
Impedanz des Hauptstromkreises gestört wird.
Diese Speicheranordnung hat, obwohl sie auch anders ausgeführt sein kann, vorzugsweise die
Form eines aus Induktivität G und Kapazität G1 bestehenden Resonanzkreises, der auf die Frequenz "5
des Hauptstromkreises abgestimmt ist, so daß er unter normalen· Betriiebsverhältnissen als Ohmscher
Widerstand wirkt. Es ist wichtig, daß die Reihenimpedanzen in den Polarisierungs- und Gegenstromkreisen
so beschaffen sind, daß die Ströme in diesen Kreisen untereinander ungefähr in Phase
sind, jedoch ist es nicht wichtig, daß diese zwei Ströme auch in Phase mit der Spannung des
Hauptstromkreises sind, aus dem sie entnommen werden. Wenn sie mit der Spannung des Haupt- la5
Stromkreises in Phase sind, besteht die Speicher-
anordnung (wie in Fig. ι gezeigt) aus einem Reihenresonanzkreis, der eine Induktivität G in
Reihe mit einer Kapazität G1 enthält. Sind die beiden Ströme jedoch gegenüber der Spannung
S im Hauptstromkreis um 90° phasenverschoben (s. Fig.. 3), so sollte die Speicheranordnung die
Form eines Parallielresonanzkreises,, bestehend aus
der Kapazität G3 in Parallelschaltung zur Induktivität
G und den beiden Primärwicklungen. B3, C3
haben.
Die Speicheranordnung G, G1 bzw. G, G3 hat die
Wirkung, daß· beim Zusammenbrechen der Spannung im Hauptstromkreiß. im Falle eines Fehlers
die Speicheranordnung während einer kurzen Zeit einen gewissen Stromfluß im Polarisierungsstromkreis
aufrechterhält, der genügt, um das. Relaiselement A zu betätigen. Daher wird auch im Falle
eines Zusammenbrechens der Spannung im Hauptstromkreis auf einen praktischen Nullwert das Reao
laiselement A infolge der Wirkung der Speicheranordnung in Funktion treten und erst dann wieder
in den Ruhestand zurückkehren. Wenn auch diese kurze Betätigung des Relais häufig ausreicht, um
das Abschalten des Hauptstromkreises zu bewirken, wenn die Relaisvorrichtung zu Schutzzwecken
verwendet wird, ist es gewöhnlich doch vorzuziehen, ein Schaltschütz vorzusehen, welches durch
das Relaiselement gesteuert wird und einen eigenen Haltekreis besitzt, der sicherstellt, daß es genügend
lange unter Strom bleibt, um den Hauptstromkreis albzuschalten. Eine solche Anordnung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben werden.
Die Tatsache, daß das Relaiselement A einen gewissen Mindeststrom für seine Betätigung benötigt,
bedingt eine Fehlerquelle für die Impedanzmessung, und dieser Fehler vergrößert sich schnell bei
kleiner werdenden Werten von Spannung und Strom des Hauptstromkreises. Ein Ausgleich für
diesen Fehler kann jedoch durch Einschaltung eines kompensierenden Spannungsbegrenzers in den
Gegenstromkreis erreicht werden. Dieser Span-• nungsbegrenzer kann zweckmäßig in Form zweier
entgegengesetzt geschalteter Einweggleichrichter H1, H2 ausgeführt sein, die parallel zueinander geschaltet
sind.
In der Praxis ist es vorzuziehen, die Werte der Reihenimpedanzen G1, G2 und H in den Polarisierungs-
und Gegenstromkreisen an die Impedanz des Relaiselementes A anzupassen. Es ist wünschenswert,
die Übersetzungsverhältnisse der Transformatoren so zu wählen, daß der effektive Wert der
Impedanz G, G1 im Polarisierungsstromkreis gleich dem vierfachen Wert der Impedanz des Relaiselementes
A ist. Eine ähnliche Beziehung ist zwischen der Impedanz H im Gegenstromkreis und der Impedanz
des Relaiselementes A wünschenswert, wobei sicherzustellen ist, daß die Impedanz in den
Polarisierungs- ind Gegenstromkreisen voneinander verschieden sind. Es kann, wie in Fig. 4
gezeigt, zweckmäßig sein, Anzapfungen H3, H* an
den Primärwicklungen B2, C2 im Gegenstromkreis
anzubringen, um auf diese Weise die Justierung des Impedanzwertes, bei welchem das Relaiselement
A anspricht, in einzelnen, größeren, Stufen vornehmen zu können, so daß auf diese Weise die
Mittel vereinfacht werden, die im Arbeitsstromkreis zur Einstellung dieses Wertes vorgesehen
sind. Diese Maßnahme bringt jedoch die praktische Schwierigkeit mit sich, daß für jede Anzapfung
ein verschiedener Kompensationswert eingestellt werden müßte. Es ist jedoch möglich, zwei Anzapfungen
H3 und H4 vorzusehen, für welche die gleiche Kompensation benötigt wird, wobei vorauszusetzen
ist, daß deren Windungszahlen W1 UnUw2
so gewählt sind, daß W1, M2 = n2 ist, wobei η die
Windungszahl darstellt, die einer richtigen Anpassung der Reihenimpedanz im Gegenstromkreis
auf den vierfachen Wert der Impedanz des Relaiselementes A entspricht. In der Anordnung der
Fig. ι ist die Anzapfung E3 auf dem Luftspalttransforrmator
E1, E2, durch welchen der Arbeitsstrom zugeführt wird, als Mittel zur Änderung des
Impedanzwertes, bei welchem das Relaiselement A in Funktion tritt, vorgesehen. Es ist jedoch manchmal
zweckmäßig, zusätzliche Mittel für eine stufenweise Veränderung der Impedanzeinstellung der
Relaisvorrichtung anzubringen. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 gezeigt, in welcher ein Autotransformator
D1 zwischen die Anschlußpunkte D2 und D3 geschaltet ist, durch welche die Sekundärwicklung
D des Spannungstransformators mit der Reibvorrichtung verbunden ist. Der Polarisierungsstromkreis
ist wie bisher mit dem Anschlußpunkt D2 verbunden, aber infolge einer
Verbindung der Zwischenanzapfung des Autotransformators D1 mit dem Gegenstromkreis wird
die Impedanzeinstellung der Relaisvorrichtung von der Lage dieses Anzapfungspunktes abhängig. Die
in Fig. 5 gezeigte Anordnung sieht nur eine einzige Einstellungsmöglichkeit in der Relaisanordnung
unter Benutzung eines Umschalters D4 vor, dessen
Betätigungsarm an einem Anschlußpunkt 5 liegt, der mit dem Gegenstromkreis verbunden ist, während
seine beiden Gegenkontakte sinngemäß mit dem Anschluß D2 und einem Anschluß D6 verbunden
sind, welch letzterer an der Anzapfung des Autotransformators liegt. In der in der Zeichnung
gezeigten Stellung des Umschalters D* sind daher die Polarisierungs- und Gegenstromkreise
beide direkt mit dem Anschluß D2 verbunden, wie dies auch in Fig. 1 dargestellt wurde; dabei ist
die Anzapfung am Autotr ans form ator abgeschaltet, während in der anderen Schaltstellung des Umschalters
D* die Verbindung des Anschlußpunk- : tes D5 mit dem Anschlußpunkt D2 unterbrochen
und D5 statt dessen mit der Anzapfung De am
Autotransformator verbunden ist, so daß der Gegenstromkreis, verglichen mit dem Polarisationsstromkreis,
weniger Strom erhält.
In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform eines Spannungsbegrenzers gezeigt, die im Gegenstromkreis
an Stelle der beiden gegeneinander geschalteten Gleichrichter H1, H2 liegt und in Fällen, in
denen ein Scheinwiderstand in diesem Stromkreis 1*5
benötigt wird, Verwendung finden kann. Die Span-
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nungsbegrenzung wird hier durch einen schmalen, magnetischen Nebenfluß erreicht, der den. Luftspalt
der Begrenzerinduktivität überbrückt. In dem gezeigten Beispiel besitzt der Kern der Induktivität
drei Schenkel K, K1, K2, von denen jeder einen Luftspalt enthält. Der Kern ist in der üblichen
Weise lamelliert, und der schmale Nebenschlußweg ist dadurch gebildet, daß ein oder zwei der
normalen Kernbleche durch Bleche K3 mit einem ίο anderen Schnitt ersetzt sind, die den Luftspalt
überbrücken. Wenn eine sehr kleine Spannung an eine Induktivität mit derartigem Kern angelegt
wird, so ist dank dem geschlossenen magnetischen Weg, der durch die Überbrückungsbleche gebildet
wird, der Scheinwiderstand des Gebildes sehr hoch. Der magnetische Nebenschluß ist jedoch so ausgebildet,
daß bereits bei einem kleinen Wert der angelegten Spannung in ihm magnetische Sättigung
auftritt, so daß die Anordnung bei größeren Spannungen wie eine gewöhnliche Selbstinduktivität
mit Luftspalt wirkt. Die Stromspainnungskennlinie
ist daher linear, ausgenommen im Bereich kleiner Spannungswerte.
Bei den vorhergehenden Anordnungen wird die Zusammensetzung der Arbeits-, Gegen- und Polarisationsströme
durch Mischtransformatoren vorgenommen, jedoch ist dies für die Erfindung nicht ausschlaggebend; bei einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 7 gezeigt ist, werden daher für
den zweiten der beiden Eingangswechselströme die drei Vektoren direkt addiert, während der erste
Eingangswechselstrom durch Subtraktion des entsprechendien Vektors in einem Transformator L,
L1, L2 erfolgt, der zwei Primärwicklungen L1, L2
besitzt. In dieser anderen Anordnung ist die Stromquelle über eine dieser Primärwicklungen L·- mit
den Eingangsklemmen des zweiten Graetzgleichrichters 5* verbunden, während die Quelle für
Gegen- und Polarisationsströme über die entsprechenden Impedanzen H und G, G1, G2, in Parallelschaltung
für beide Stromkreise mit den Eingangsklemmen desselben Gleichrichters Bi ! jedoch in
einem dem Arbeitsstrom entgegengesetzten Sinne, verbunden ist, wobei der Polarisierungsstromkreis
*5 durch die zweite Primärwicklung L2 geführt ist.
Auf diese Weise wird der gewünschte Eingangsstrom für den zweiten Gleichrichter 54 erhalten,
und dieser Eingangsstrom durchfließt auch die erste Primärwicklung L1. Die zweite Primärwicklung
L2 ist so geschaltet und mit einer solchen Windungszahl versehen, daß der erste Eingangswechselstrom,
der aus der Sekundärwicklung L entnommen wird, gleich dem um den doppelten
Vektor des· Polarisierungsstromes verminderten zweiten Eingangswechselstrom ist. Die verschiedenen
Ausführungsformen, die oben für die erste Anordnung beschrieben wurden, können leicht auf
diese andere Anordnung übertragen werden.
Die bei jeder der oben beschriebenen Ausführungen gemäß der Erfindung angewandte Relaisvorrichtung
ist besonders günstig zur Verwendung als Schutzrelais in Distanzschutzanordnungen. Die
Vorrichtung erlaubt genaue Impedanzmessungen innerhalb eines weiten Bereiches bis herunter zum
: Nullwert, und sie besitzt den weiteren großen Vorteil,
daß die Messung allein durch ruhende Teile erfolgt, ohne daß, mit Ausnahme des eigentlichen
Relais, irgendwelche bewegten Teile verwendet zu werden brauchen.
Eine andere wichtige Eigenschaft ist die Riehtungsempfindlichkeit,
so daß eine Betätigung nur erfolgt, wenn der Fehler in einer Richtung von der Relaisstation aus gelegen ist und sich in einer Entfernung
von dieser befindet, die unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Die Anordnung macht
es ferner möglich, die Ansprechzeit zu verkürzen, da sie die Anwendung nacheinander betätigter
Startrelais vermeidet, die sonst zusätzlich zu den Schutzrelais verwendet werden müßten.
Die Relaisvorrichtung ist besonders geeignet für die Verwendung bei einer Distanzschutzeinrichtung.
In Fig. 8 ist eine solche Anordnung gezeigt, wobei die Ausführungsform der Relaisschaltung
nach Fig. 5 Verwendung findet.
In der Schutzschaltung werden sechs Relaisvorrichtungen verwendet, und zwar drei von ihnen,
nämlich M1, M2, M3, zur Abschaltung von Erdfehlern
und drei, N1, N2, Ns, für Fehler zwischen
den Phasen; dabei ist in Fig. 8 jede dieser Relaisvorrichtungen durch ein Quadnat mit sechs Anschlußpunkten
versinnbildlicht, welche Quadrate und Anschlußpunkte dem punktierten Quadrat und
den Anschlußpunkten D2, D3, D5, D6, E5, E6 der
Fig. 5 entsprechen. Die Arbeitsstromkreise dieser sechs Relaisvorrichtungen werden durch Stromtransformatoren
O1, O2, O3, die im gewünschten
Stromkreis P1, P2, P3 liegen, über bekannte Fehlerkompensationstransformatoren
O4 gespeist, während ihre Gegen- und Polarisierungsstromkreise
durch Spannungstransformatoren aus dem Haupt-Stromkreis gespeist werden, die bei 0 angedeutet
sind.
Jede der Relaisvorrichtungen ist so eingestellt, daß sie ihre Kontakte praktisch augenblicklich betätigt,
sobald ein Fehler der betreffenden Art innerhalb der erfaßten Zone, die z. B. 80%>
des geschützten Abschnittes P1, P2, P3 beträgt, auftritt;
die Impedanzeinstellungen aller sechs Relaisanordntingen
werden aber in der in Fig. 5 beschriebenen Weise so verändert, daß z. B. 120%
der Länge des Abschnittes erfaßt wird, sobald ein Relais Q, welches sechs Umschaltkontakte besitzt,
die ihrerseits je einem der sechs Relaisanordnungen zugeordnet sind, betätigt wird. Die Art und Weise,
in welcher dieses Relais Q in Funktion gesetzt wird, wird weiter unten beschrieben.
Im Falle eines Fehlers im Mittelabschnitt des geschützten Leitungsteiles P1, P2, P3 werden die
entsprechenden Relaisvorrichtungen an beiden Enden des Abschnittes augenblicklich betätigt, und
die Erregerspule P4 des Hauptschaltschützes P am
benachbarten Ende erhält Strom, so daß der Abscnnitt augenblicklich an seinen beiden Enden abjeschaltet
wird. Wenn der Fehler jedoch in der Nähe eines Endes des geschützten Abschnittes,
z. B. am entfernten Ende des gezeichneten Lei-
tungsteiles auftritt, wird nur die entsprechende Relaisvorrichtung am entfernten. Ende in Funktion
treten und augenblicklich den Leitungsabschnitt an diesem Ende abschalten, während die Relaisvorrichtungen
am benachbarten Ende nicht betätigt werden, da der Fehler außerhalb der von diesen
Relaisanordnungen im Augenblick erfaßten Zone liegt.
Um in einem solchen Falle die gewünschte und ίο praktisch augenblickliche Abschaltung an beiden
Enden zu erreichen, wird durch jede der betätigten Relaisvorrichtungen ein Hochfrequenzsender bekannter
Ausführungsart, der sinnbildlich bei R angedeutet ist, in Tätigkeit gesetzt und durch diesen
ig ein Signal nach dem anderen Ende gesendet, wo ein Empfänger (bei R1 angedeutet), der auf dieses
Signal anspricht, einen Kontakt R2 betätigt und über diesen das Relais Q zum Anziehen bringt;
durch dieses werden die sechs Relaisvorrichtungen ao M\ M2, M3, N\ N2, N3 veranlaßt, ihre Impedanzeinstellung
so zu ändern, daß die 120%-Zone, in welcher der Fehler liegt, mit erfaßt wird. Die entsprechenden
Relaisvorrichtungen am diesseitigen Ende treten bei Empfang des Signals vom anderen
a5 Ende her in Tätigkeit und bringen auch das Schaltschütz
P am diesseitigen Ende zum Anziehen. Die Hochfrequenzsignale werden vorzugsweise durch
ein bei R3 angedeutetes Einkopplungsglied zwei Phasen P1, P2 des Hauptstromkreises überlagert.
Das gleiche Einkopplungsglied R3 dient auch zum Empfang der Signale, wobei durch eine Frequenzweiche
i?4 bekannter Art dafür gesorgt wird, daß keine Interferenz zwischen den gesendeten und
den empfangenen Signalen auftritt, und wobei jeder Empfänger R1 auf die Frequenz des vom
anderen Ende her gesendeten Signals abgestimmt ist.
Aus dem Obengesagten geht hervor, daß bei einem beliebigen, innerhalb des geschützten Ab-Schnittes
auftretenden Fehler der Leitungsabschnitt praktisch, augenblicklich, abgeschaltet wird. Wenn
aus irgendeinem Grunde der Empfängen R1 ein Hochfrequenzsignal aus einer äußeren Signal quelle
aufnehmen sollte (z. B. im Falle eines entfernten äußeren Fehlers), während aber kein Fehler im
geschützten Abschnitt aufgetreten ist, so wird seine Betätigung doch das Schaltschütz P nicht zum Ansprechen
bringen, da die Relaisvorrichtungen selbst nicht arbeiten. Es ist jedoch vorzuziehen, in benachbarten
Leitungsabschnitten verschiedene Frequenzen für die Signalübertragung zu benutzen
und im Hauptstromkreis Sperrglieder R5 vorzusehen, um die Signale daran zu hindern, entlang
der Leitungsdrähte in andere Abschnitte · zu gelangen. Im Falle eines Fehlers gerade außerhalb
des geschützten Leitungsabschnittes, z. B. am entfernten Ende, werden die Relaisvorrichtungen am
benachbarten Ende nicht in Tätigkeit treten, da der Fehler außerhalb ihrer normalen Entfernungseinstellung
liegt, während die im geschützten Abschnitt am entfernten Ende liegenden, infolge ihrer
richtungsabhängigen Eigenschaften nicht betätigt werden.
Es ist jedoch wünschenswert, verzögerte Doppelsicherungseinrichtungen
für äußere Fehler vorzu- Qg sehen, um bei irgendeinem Ausfall der Schutzeinrichtungen
im fehlerhaften Leitungsabschnitt eine zweifache Sicherung zu haben. Zu diesem Zwecke
sind sechs weitere Reliaisvorrichtungen (drei, nämlich S1, S2, S3, für Erdfehler und drei, nämlich
T1, T2, T3, für Fehler zwischen den Phasen) vorgesehen.
Diese Relaisvorrichtungen sind vorzugsweise von der Art dier Konduktanzrelais. und haben
richtungsabhängige Eigenschaften; sie können jedoch
von einfacherer Bauart sein als die Relaisanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung,
da sie nicht für besonders genaue Impedanzmessungen gebaut zu sein brauchen und weder die
Speicheranordnung zur Messung von Impedanzwerten im Bereich von Null noch die kompensie-
renden Spannungsbegrenzer benötigen. Diese DoppelsicherungsrelaisanordnungerT können nach
Fig. 9 ausgebildet sein und bestehen aus einer Gleichrichtervergleichsschaltung ß4, C4 und einem
Relaiselement A, welches dem der vorliegenden Erfindung ähnlich ist; für die Speisung wird der eine
der beiden Eingangswechselströme über einen einfachen Transformator U aus dem Stromtransformator
E gespeist, so daß er allein vom Strom im Hauptstromkreis abhängt, während der andere
Eingangswechselstrom aus der Sekundärwicklung U1 eines Mischtransformators mit zwei
Primärwicklungen entnommen wird. Die eine dieser Primärwicklungen, nämlich U2, ist in Reihe
mit der Sekundärwicklung des Transformators U geschaltet, während die andere, U3, über eine entsprechende
Impedanz! Ui aus dem Spannungstransformator D gespeist wird, so daß sie von der vektoriellen
Summe von Strom und Spannung im Hauptstromkreis abhängig ist.
Die Relaisanordnungen S1, S2, S3, T1, T2, T3
sind so eingestellt, daß sie im Falle des Auftretens eines Fehlers innerhalb einer Zone, welche den geschützten
Leitungsabschnitt und außerdem noch den ganzen nächsten Leitungsabschnitt in entsprechender
Richtung umfaßt, augenblicklich in Tätigkeit treten. Sie erfüllen dabei gleichzeitig zwei
Aufgaben. Einmal bieten sie einen Schutz im Falle des Versagens der eigentlichen Schutzeinrichtung
im nächsten Leitungsabschnitt und außer- 11c dem schützen sie gegen einen Ausfall des Hochfrequenzsignals
vom entfernten Ende her im Falle eines inneren Fehlers in der Nähe dieses entfernten
Endes. Diese Relaisanordnungen betätigen beim Ansprechen zwei Verzögerungsrelais Q1 und Q2.
Das Reliais Q1 besitzt eine verhältnismäßig kurze
Verzögerungszeit und betätigt am Ende dieser Verzögerungszeit das Relais Q, welches die Einstellungen
der Hauptrelaisanordnungen Ai1, M2, Ms, N1, N2, N3 ändert. Im Falle eines Fehlers im
geschützten Leitungsabschnitt in der Nähe des entfernten Endes und für den Fall, daß das Hochfrequenzsignal
von diesem Ende her nicht empfangen wird, tritt daher die Hauptrelaisvorrichtung
am diesseitigen Ende nach Ablauf der kurzen Verzögerungszeit des Relais Q1 in Tätigkeit und
setzt.das Schaltschütz P in Funktion. Das andere
Verzögerungsrelais Q2 besitzt eine längere Verzögerungszeit und speist direkt die ErregerspuleiP4
nach Ablauf seiner Verzögerungszeit und gewährt hierdurch eine Doppelsicherung für das
System.
Es ist wünschenswert, der Erregerspule P4 ein
Halterelais V parallel zu schalten, um eine einwandfreie Betätigung der Erregerspule auch in
dem Falle zu gewährleisten, in welchem die Relaisvorrichtung, welche die Speisung durchführt,
ihre Kontakte sehr schnell wieder öffnet. Dieses Halterelais V wird durch einen zusätzlichen Schalter
P5 am Schaltschütz abgeschaltet, welcher den Stromkreis des Halterelais V dann unterbricht,
wenn auch das Schaltschütz abschaltet.
Obwohl die Erfindung ihre wichtigste Anwendung als Relaisvorrichtung mit einer Leitwertcharakteristik
für genaue Impedanzmessungen in ao der oben beschriebenen Weise findet, so kann sie
jedoch auch mit Vorteil als richtungsabhängige Relaisvorrichtung mit Impedanzbeeinflussung benutzt
werden, wie z. B. zur Verwendung als Sfartrelais
bei Schutzeinrichtungen, für welche zwar a5 eine richtungsabhängige Steuerung benötigt wird,
in denen jedoch die Impedanzmessung nicht besonders genau zu sein braucht und nur dazu dient,
um zwischen normalen Betriebsbedingungen und Fehlerbedingungen im Hauptstromkreis zu unterscheiden.
Zu diesem Zweck kann, wie aus Fig. 10 hervorgeht, die Relaisvorrichtung im wesentlichen in der
für eine genaue Impedanzmessung beschriebenen Art ausgebildet sein, wobei jedoch die folgenden
Änderungen durchzuführen sind: Die Polarisierungs- und Gegenstromkreise werden nicht
langer aus der gleichen Spannungsquelle des Hauptstromkreises, gespeist, sondern aus zwei verschiedenen
Spannungsquiellen des Haupts>tromkreises,
die untereinander nicht in Phase sind, z. B. aus zwei verschiedenen Phasen- des Spannungstransformators
W1, W2, W3 im Hauptstromkreis; ferner werden: die Reihenimpedanzen in den Polarisierungs-
und Gegenstromkreisen so gewählt, daß Phasenverschiebungen entstehen,, welche die Polarisierungs-
und Gegenströme unte.reinan.der ungefähr in Phase britigen. Es kann auch die eine der
Reihenimpedanzen mit einer Kapazität X und einem Widerstand X1 int Serie geschaltet sein, während dieso
andere mit einer Selbstiinduktivi.tät X2 und einem
Widerstand X3 in Reihe liegt. Es is,t daher in dieser
Vorrichtung uinnÖtig, die Speicheranordnung, die Spannungsbegrenzerkompensation oder die Anzapfungsmaßnahimeni
zur Impedanzeinstellung dfer Reladevorrichtung·
vorzusehen. In anderer Hinsicht ist die Anordnung jedoch der oben beschriebenen. Relaisvorrichtung
für genaue Entfernungsmessung ähnlich.
Claims (14)
- PATENTANSPRÜCHE: 60■i. Elektrische Relaisvorrichtung'mit richtungs- und impedanzabhängigen Eigenschaften, die durch den Betriebszustand in einem elektri- 1 schen Hauptweehselistromkreis. beeinflußbar ist und in der zwei· gleichgerichtete Eingangs-Wechselströme in Differentialschaltung einem polarisierten Gleichstromrelaiselement (A) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Eingangswechselströme die vektorielle Kombination von drei Größen enthält, wobei der eine Eingangswechselstrom einen Kombinationsstrom darstellt, der aus der vektoriellen Differenz eines dem Strom im Hauptstromkreis proportionalen Arbeitsstromes und der Summe aus einem einer Spannung im Hauptstromkreis proportionalen »Gegenstrom« und einem ebenfalls von einer Spannung des Hauptstromkreises abgeleiteten und mit dem Gegenstrom ungefähr in Phase befindlichen Polarisationsstrom gebildet wird, während der andere Eingangswechselstrom durch die vektorielle Differenz des Gegenstroms und der Summe von Arbeits- und Polarisationsstrom gebildet wird.
- 2. Relaisvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Eingangswechselströme aus der Sekundärwicklung eines Mischtransformators (B, B1, B2, B3) entnommen wird, der drei Primärwicklungen (B1, B2, B3) besitzt, wobei jede der Primärwicklungen eines Transformators im richtigen Sinne mit der entsprechenden Wicklung des anderen Transformators in einem Stromkreis in Reihe geschaltet ist, der nach Maßgabe der jeweiligen zugehörigen Spannung bzw. des Stromes im Hauptstromkreis gespeist wird.
- 3. Relaisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichstromrelaiselement (A) parallel zum Ausgangskreis einer Gleichrichtervergleichsschaltung geschaltet ist, welche zwei Doppelwegbrückengleichrichter bzw. Graetzgleichrichter (I?4, C4) enthält, deren Eingänge von je einem der zwei Eingangswechselströme gespeist werden, während der Ausgang des einen dieser Gleichrichter (B*) so mit dem Ausgang des anderen dieser Gleichrichter (C4) verbunden ist, daß im Ausgangsstromkreis ein Strom fließen kann.
- 4. Relaisvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichstromrelaiselement (A) zwischen zwei Leitungen(F, F1) geschaltet ist, welche zusammen den Ausgangskreis einer Gleichrichtervergleichsschaltung bilden und wobei die eine dieser Leitungen (F) die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen (B, C) der beiden Transformatoren miteinander verbindet, während die andere Leitung (F1) eine Verbindung zwischen zwei Paaren von Einweggleichrichtern (F2, F3I F4, F5) bildet und die beiden Gleichrichter eines jeden Paares derart jeweils mit einem der beiden Enden der entsprechenden Sekundärwicklungen (B, C) verbunden sind, daß ein Strom im Ausgangskreis fließen kann.
- 5. Relaisvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 4 für genaue Impedaiizmessungenzu Schutzzwecken und mit Leitwertcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstrom in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz dem Strom im Hauptstromkreis entnommen wird, während Gegen- und Polarisierungsstrom in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz von der Spannung des Hauptstromkreises abgeleitet werden.
- 6. Relaisvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicheranordnung (G, G1) in dem spannungsabhängigen Stromkreis, aus welchem der Polarisierungsstrom entnommen wird, vorgesehen ist, so daß im Falte eines, plötzlichen Absinkens der Span-»5 nung im Hauptstromkreiis·, aus welcher dieser Strom abgeleitet ist, der Polarisierungsstrom über eine gewisse Zeitspanne aufrechterhalten wird.
- 7. Relaisvorrichtung nach Anspruch 6, daao durch gekennzeichnet, daß der Polarisierungsund Gegenstrom in Phase mit der Spannung bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises, von welchen, sie abgeleitet werden, sind und die Speicheranordnung aus einem Reihenreso-«5 nanzkreis (G, G1) besteht, der auf die Frequenz des Hauptstromkreises abgestimmt ist.
- 8. Relaisvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß- Polarisierungs- und Gegenstrom .gegenüber der Spannung· bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises, aus welchem sie abgeleitet werden,, um 900 phasenverschoben sind und die Speicheranordnung aus einem Parallelresonanzkreis (G, G3) besteht, der auf die Frequenz des Hauptstromkreises abgestimmt ist.
- 9. Relaisvorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 4 zur Verwendung als richtungs- und impedanzabhängiges Relais, dadurch gekennzeichnet, daß Polarisierungs- und Gegenstrom jeweils aus einer von zwei verschiedenen Spannungen des Hauptstromkreises gebildet werden und Stromkreise durchlaufen, welche Reihenimpedanzen (G, G1, G2, H) enthalten, so daß Polarisierungs- und Gegenstrom ungefähr miteinander in Phase gebracht werden.
- 1.0. Relaisvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstrom von der Spannung des Hauptstromkreises über eine Schaltung abgeleitet wird, die einen kompensierenden Spannungsbegrenzer enthält.
- 11. Relaisvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer aus einem Paar elektrisch parallel, aber in bezug auf ihre Durchlaßrichtungen entgegengesetzt geschalteter Einweggleichrichter besteht.
- 12. Relaisvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannuhgsbegrenzer eine veränderliche Induktivität bzw. Drosselspule enthält, deren Magnetkern (K) einen Luftspalt besitzt, der durch einen schmalen Steg (Ks) aus magnetisierbarem Material überbrückt ist.
- 13. Relaisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 und 12, in welcher die Eingangs-Wechselströme entsprechend Anspruch 2 durch Mischtransformatoren erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Primärwicklung (S2, C2), die Teil des Gegenstromkreises ist, zwei Anzapfungen (Hs, H4·) 'besitzt, welche der Einstellung \ der Impedanzempfindlichkeit der Relaisvorrichtung dienen, wobei die Anzapfungen so gewählt sind, daß sie für genaue Kompensation die gleiche Einstellung der Spannungsbegrenzeranordnung (H1, H2) benötigen.
- 14. Relaisvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Autotransformator (D1) an die Sekundärwicklung (D) eines Spannungstransformators angeschlossen und sein veränderlicher Abgriff mit dem Gegenstromkreis verbunden ist, so daß der Impedanzweft der Relaisvorrichtung eingestellt werden kann.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 892470;
CIGRE, Bericht 1950/307, S. 5.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen9 «»«18/368 9.56 (809 711/6 1.59)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB971406X | 1952-05-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE971406C true DE971406C (de) | 1959-01-22 |
Family
ID=10815325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER11765A Expired DE971406C (de) | 1952-05-27 | 1953-05-27 | Elektrische Relaisvorrichtung mit richtungs- und impedanzabhaengigen Eigenschaften |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE971406C (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE892470C (de) * | 1950-09-23 | 1953-10-08 | Siemens Ag | Widerstandsabhaengiges Relais |
-
1953
- 1953-05-27 DE DER11765A patent/DE971406C/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE892470C (de) * | 1950-09-23 | 1953-10-08 | Siemens Ag | Widerstandsabhaengiges Relais |
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