SE408983B - Differentialskydd - Google Patents

Description

*§. 15 leo 25 50 e -7712755-3 i Vad som speciellt kännetecknar uppfinningen framgår av patentkraven.

På bifogad ritningsfigwzr visar fig 1 ett kopplingsschema för ett skydd enligt uppfinningen, där det skyddade objektet är en samlingsskena och mekaniska reläer användas. Fig 2 visar användandet av elektroniska. Icretsar. Fig 5 visar ett alter- nativ till skyddet enligt fig' 1.

I det i fig 1 visade exemplet på. hur ett differentialslcydd enligt uppfin- ningen kan varautfört, är en samling-sskena S matad från ett antal linjer, här betecknade LA och LB. Samlingsskenan matar en linje IX. Strömrilctningazna under en viss halvperiod är visade med pilar. Linjerna är på känt sätt utrustade med strömtrazisfoimatorer TA, TB ... x, som via mellantransformatorer TM är anslutna till var sin anslutning 2 till en mätlaets 1. Denna har dessutom en anslutning- 3 för mellantransformatorernas gemensamma återledare 4. Axislutningen 3 är såle- des mätlusetsens nollpurzkt. lfitlecetsen har två. parallella ledare 5 och 6, mellan vilka finns en diodkedja 7 för varje linje till samlingsskenan. Var och en av diodkedjorna har sin mittpunkt ansluten till en motsvarande anslutning 2, så. att exempelvis linjen LB har sin diodkedja 'IB ansluten till punkten 2D etc. Le- darna 5 resp 6 är vid sina 9 resp 10 förbundna med varandra medelst ett relä.

K, ett motstånd R s och ett andra relä L. Denna lucets utgör skyddets stabilise- ringslaets och över motståndet RS råder under felfritt tillstånd en stabilitets- spänning' Us, markerad av pilen med motsvarande beteckning i figuren. Motståndets mittpunkt 8 är över ett motstånd Ra och ett relä D förbunden med nollpunkten 3.

Motståndet Rtí och relät D ingår i differential- eller utlösningslcretsen, som dessutom innehåller ettdera av reläerna K och L plus halva motståndet RS. Diffe- rentialkretsen utgöres således av komponenterna mellan punkterna 9 och 5 under ena halvperioden och komponenterna mellan punkterna 10 och 5 under den andra.

Vart och ett .av de tre reläenza har en kontaktsats med ett antal kontakter, som kan intag-a öppet eller slutet läge. De kontakter, som älv öppna vid opåverkat relä, är betecknade a-kontakter och de som är slutna vid opåverkat relä. är b-kontakter. Siffran efter bokstaven anger ordningsföljden av resp kontaktart.

Kontaktsatsezna visas i figurens nedre del. Den översta raden av kontakter är förbunden med en första utlösningsutgång U1 och den näst översta kontaktraden är förbunden med en andra utlösningsutgång U2. De båda utgångar-na kan vara för- bundna med varandra. Den tredje kontaktraden visas innehålla ett blockerings- relä B, vars funktion kommer att beskrivas senare. För att skilja de olika kon- talcterna åt, kommer i den följande funktionsbeslu-ivningen reläbeteclcrzingarzza K, L, D och B att användas som prefix till kontaktbeteclcningarna. -. f 15 20 25 30 77127554» 'Jl Skyddets funktion vid yttre fel Vid ett yttre fel skall skyddet ej lösa ut, eftersom felet ligger i exempelvis linjen LX och ett sådant fel skall åtgärdas av linjens linjeslqydd. Reläenza K och L är så. inställda, att de ligger i frånslaget läge vid normal belastning.

Således är kontakterna. Ka1 och La1 öppna och utlösningskontalctexna H1 och U2 är blockerade. Under de första millisekunder-na av felet är linjens LX ström- transformator ej mättad. Strömmarna IK och IL är då. lika. Reläerna K och L går till men I) förblir frånslaget, eftersom någon mätbar differensström ej hunnit .börja flyta. kontakterna Ka1 och Ia1 sluts, men samtidigt öppnas kontakterna Kb1 och Lb1. Vidare sluts kontakterna Ka2 och La2, så att blockeringsrelät matas och går till, varvid kontakterna Bb1 och Bb2 öppnas och Ba1 sluts.

Efter en kort tid blir transformatorn TX mer eller mindre mättad, vilket medför, att en differensström ID börjar flyta och relä I) går till. Därvid slutes kontak- terna IDa1, IJa2 och Daå, medan Db1 öppnas. Relä B får självhållning över kontak- terna Daö och Ba1. I det visade fasläget minskar strömmen IL i samma mån som ID ökar, vilket kan medföra att relä. I: kan slå ifrån, så. att kontakten Lb1 slu- tes. Genom att blockeringsreläts kontakt Bb1 är öppen, kan utlösningesignal ändå ej gå ut. Under den andra halvperioden går differensströmmen genom relä. L, varvid relä K kan slå ifrån om IK är låg eller också kan relä_K ligga kvar i tillslaget läge. Vilket som än sker har ingen betydelse, eftersom Bb1 och Bb2 är öppna. Slutsatsen blir, att ingen utlösningesigxal kan gå ut på. någondera av utgångarna U1 eller H2. _N'a'r differensströmmen går i pilene IK riktning, ut- göres differenskretsen av kretselementen mellan punkterna 9 och 5, medan när differensströmmen går i pilens IL riktning under den andra halvperioden utgöres differenslcretsen av elementen mellan 3 och 10.

Reläerna K, L och D kan vara så inställda, att de slår till så snart de genom- * flytas av en liten överström, exempelvis 1,3 - In, där In är nominell märkström.

Reläenza K, L och D kan utgöras av tungreläer, som har mycket kort funktionstid, ca 1 ms. Det kan därför vara lämpligt att utföra relä B med viss frånslagsför- ,'» dröjning, för att man skall vara säker på att det ligger kvar i tillslaget läge och håller sina kontakter Bb1 och IBb2 öppna även om vid ett pågående yttre fel de övriga kontakterna Ka1, Lb1 och Da1 resp Kb1, La1 och Da2 kortvarigt skulle vara slutna. 15 20 2D 30 1712155-z . 4 Skyddets funktion vid inre fel vid inre fel på samlingsskenan S erhålles under första halvperioden inkommande strömmar från linjerna A och B. Om linjen LX är inkopplad och leder ström, kom- mer även den att gå. mot samlingsskenan. Alla mättraxzsformatorströmmar kommer att gå. mot punkten 9 och IK = ID. Reläerna K och I) slår till, medan reläez-xza L och B blir opåverkade. Utlösningssigzzal uppträder på. utgången H1. Under andra halvperioden går differensströmmen från 5 till 10, varvid reläerna I) och L slår till, medan relä Kblir opåverkat, så. att kontakterna La1 och Da2 sluts, varvid utlösningssignal uppträder på. utgången U2. ' På. grund av reläernas snabba funktion kommer reläerrza K, L och D att återgå. vid kortslutningsströnnnens nollgenomgång. llärigenom kan hänsyn tagas till att ett yttre fel kan övergå, till eller förorsaka ett inre fel. Ny mätning påbörjas efter varje strömnollgenomgång.

Slqrdd med elektroniska komponenter Fig 2 visar mätkretsen 1 utförd med elektroniska komponenter. Reläezna K, L _ och De i fig 1 är i fig 2 utbytta. mot nivåkännande lcretsar med samma beteckning.

Var och en av dessa kretsar har sin utgång ansluten till en ingång på. dels ett OCH-element 13, dels ett ELLER-element 14 med negerad utgång. Kretsen D är därvid ansluten till en negerad ingång på. elementet 13. Ein bistabil vippa. 15 med en S-ingåzzg och en R-ingång har S-ingången ansluten till OCH-elementets 15 .utgång och R-ingången är ansluten till ELLER-elementets utgång. Ett OCH-element 16 har en ingång ansluten till kretsens D utgång, medan dess andra ingång, som är negerad, är ansluten till vippaxzs 15 utgång. OCH-elementets 16 utgång är ansluten till utlösningsutgåxßen U.

Slqfddets funktion vid yttre fel När lcretsarna K och L, men icke D, ger utsignal, kommer OCH-elementet 15 att avge utsignal till vippen 15, vilket resulterar i. att OCH-elementet 16 blockeras så. att det ej kan avge utsignal på. utgången U. När varken K, L eller l) ger ut- signal komer kretsen 14 att ge återställningssimal till vippen 15 på dess R-ingång. Av detta framgår att vippan återställes vid varje nollgenomgång av primärströmmen. 10 15 20 25 7712755-3 Skyddets funktion vid inre fel Vid :Inre felï måste endera av kretsarna K och L fungera under första respektive andra halv-perioden tillsammans med kretsen D. Någon utsignal från elementet 13 eller vippen 15 kan alltså icke förekomma. Kretsen 16 kommer därför att avge ut- lösningssignal på. utgången U.

Eftersom mätning sker vid varje nollgenomgång kommer ett inre fel, förorsakat av ett tidigare yttre fel, att åstadkomma utlösningssigrlal efter en tid som motsvaras av maximalt en halv period av primärströmmen.

I det i fig 5 visade alternativet till skyddet enligt fig 1 har reläerna K och L ersatts med ett enda relä X, som ligger parallellt med motståndet Rs med hjälp av två dioder D1 och m. Fïznktionsvärdet för detta relä kan väljas till ungefär 1,5 - I n, där In är nominell märkström. Funktionsvärdet för relä. D kan väljas till 0,2 - In. slqyaaets ffinlaion via yttre fel Vid yttre fel på linjen LX erhålles en genomgående ström IK = I; == IL = IX medan ID == O, så. länge inga strömtransformatorer har mättats. -Under denna tid fungerar först relä B och därefter 'blockeringsrelät B. Efter en kort tid kommer 'eventuellt TX att mättas, varvid ID börjar öka, så att relä D fungerar. Blocke- ringsrelät IB kommer då att få självhållning över kontakterna Da2 och Ba1. Någon utlösning kan ej förekomma, eftersom kontakten Bbl är öppen.

Slqrddete funktion vid inre fel Vid ett inre fel blir IK = ID eller ID = IL. Relä D fungerar och sluter kontak- ten Da1, varvid utlösningsimpuls uppträder på utgången U. Slqyddets funktionsvärde beror endast på reläts 2D inställning.

Ett skydd enligt fig 5 kan alltså göras känsligare än skyddet enligt fig 1. Det fordras dock, att för yttre fel måste strömtransformatorerxla vara så bra., att ingen mättning erhålles för felströmmar under 1,5 ~ In.

Claims (6)

-_ .,1'r1.2?sse-z g (_ 6 PATENTKIIAV

1. Differentialslqdd för elektriska anläggningsobjekt såsom generatorer, sam- lingsakenor, linjesträckor etc, baserat på. mätning av strömpulser, som uppstår vid yttre och inre fel, ooh för avgivande av blockerings- respektive utlösnings- signaler vid uppträdande yttre respektive inre fel, varvid skyddet omfattar en till mattranafarmatorer (TA, TB ...

X) 1 det akyaaaaa abjaktat ansluten mät- krets (1) med en stabiliseringslæets och en differentiallcets, k ii n n e - t e c-k n a t därav, att stabiliserings- och differentialkretsarna innehåller 'nivåkàmnande organ (K, L, D, S) med kontaktanordningar som är så. anordnade, att när de nivåkännande organen i stabiliaering-slmetsen avger utsigmal blockerar kontaktanordningarna utlösningssigrxaler, medan de nivåkänrxande organen i differentiallcrretsen avger utsigxal avger skyddet utlösningssigrxal. ^ 2,. i Differentialskydd enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att stabiliseringslfletsen innehåller två nivåkäzznande organ (K, L) i serie och att differentiallnretsen innehåller ett tredje nivåkàlrmande organ (D) i serie med ettdera av stabiliseringslcretsens nivåkäzmande organ (K eller L).

3. Differentialskydd enligt patentlcravet 1, k” ä. n n e t e c k n a t därav, att stabiliseringskretsen innehåller ett enda nivåkëxmande organ (S).

4. Differentialslqrdd enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett 'blockering-sorgen med kontaktanordningar (Bb1, l3b2, Ba1) är så anslutet till de nivåkäzuxande organens kontaktanordningar, att när det är i f* påverkat läge-mar utgående utlösningssignaler blockerade.

5. Differentialslcydd enligt patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, A -1 att de nivâkäzuzande organen (K, L, D, S) utgöras av tungreläer.

6. Differentialskydd enligt patentlcraven 1-5, k ä. n n e t e c k n a t därav, att de nivåkännande organen utgöras av elektroniska kretsar (K, L, D) och kon- taktanaraningarna utgöras av elektroniska digitala alamant (15, 14, 15, 16). ANFÖRDA PUBLIKATIONER: