CH300396A - Device for the detection of short circuits. - Google Patents

Device for the detection of short circuits.

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Publication number
CH300396A
CH300396A CH300396DA CH300396A CH 300396 A CH300396 A CH 300396A CH 300396D A CH300396D A CH 300396DA CH 300396 A CH300396 A CH 300396A
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CH
Switzerland
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relay
voltage
current
reactive power
phase
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Application number
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German (de)
Inventor
Aktieng Siemens-Schuckertwerke
Original Assignee
Siemens Ag
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Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of CH300396A publication Critical patent/CH300396A/en

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/42Emergency 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 product of voltage and current

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  

  Einrichtung zur     FeststeUung    von     Kurzschlü.ssen.       In Hochspannungsnetzen mit sehr langen  Leitungsstrecken kann es vorkommen,     dass    die  üblichen     Anregerelais,    wie     überstrom-Anrege-          relais    oder     Quotientenrelais,    nicht mehr an  sprechen, wenn ein     Kurzschluss    in grosser  Entfernung von der     Messstelle    auftritt.

   Der  Grund liegt darin,     dass    infolge des grossen  Leitungswiderstandes der     Kurzschlussstrom     gleich oder kleiner als der Betriebsstrom i4,  und     dass    auch die Spannung an der     Messstelle     nicht merkbar unter die Betriebsspannung ab  sinkt. Die vom Überstrom oder vom Verhältnis  Spannung zu Strom abhängigen     Anregerelais     sprechen daher in einem solchen Falle nicht  mehr an.

   Um trotzdem eine Abschaltung der       fehlAaften    Leitungsstrecke zu bewirken,. hat  man an einzelnen Punkten der Strecke vom       Spannungsabf    all abhängige Überwachungs  einrichtungen vorgesehen, und wenn vom  Streckenende und einigen der Überwachungs  einrichtungen zum Streckenanfang gemeldet  wird,     dass    ein     Fehler,aufgetreten    ist, so wer  den diese übereinstimmenden Signale so ge  wertet, als hätte das     Anregerelais    am Strecken  anfang angesprochen.'  Die Erfindung betrifft eine Einrichtung  zur Feststellung von Kurzschlüssen in     elektri-          sehen        Energieübertragungsleitungen,

      bei denen  der     Kurzschlussstrom.    in der Grössenordnung  des grössten Betriebsstromes oder kleiner als  dieser ist, insbesondere zur Anregung von     Se-          lektivschutzeinrichtungen,    und besteht darin,       dass    die Einrichtung ein Relais enthält, wel-         ehes    mindestens unter dem     Einfluss    der induk  tiven Blindleistung steht.  



  Die Erfindung geht dabei von der Über  legung aus,     dass    bei sehr langen Leitungen die  übertragbaren     L#istungswerte    durch den noch  zulässigen     Spannungsuntersehied    zwischen  Auf     ang    und Ende der Leitung bedingt sind.  Dies gilt im besonderen Masse für die Blind-.       leistung.    Das Maximum an Blindleistung, wel  ches übertragen werden kann, ist im fehler  freien Betrieb, wenn die Spannung am Ende  .nicht zu stark absinken soll, wesentlich kleiner  als die, welche bei einem     Kurzschluss    an  einer entfernten Stelle auftritt.

   Den     Kurz-          sehluss    kann man daher mit Hilf e eines     Blind-          leistungsrelais    feststellen, das bei einer  bestimmten induktiven Blindleistung an  spricht. Das Relais prüft also da., Verhältnis  
EMI0001.0039  
   worin<B>U</B> die Spannung der  Leitung,<B>J</B> der Strom der     Leltung    an der       Messstelle,   <B>99</B> der     Phasenverschiebungswinkel     zwischen diesen beiden Grössen und     C    eine  Konstante (Gegenkraft) ist, die von den  Leitungseigenschaften abhängig ist.

   Es wird       C    so gewählt,     dass    es grösser ist als die im  ungestörten Zustand auftretende induktive  Blindleistung. Das Relais spricht an, wenn  die Blindleistung die Konstante<B>C,</B> Gleich  gewichtsbedingung<B>0 =</B>     TJ   <B><I>- J</I> -</B>     sin   <B>99,</B> über  schreitet, das oben genannte Verhältnis also  kleiner<B>1</B> wird.

        Wenn an der     Messstelle,    zum Beispiel also  am Anfang der Strecke, nicht Wirkleistung in  die Leitungsstrecke     hineinfliesst,    sondern  Wirkleistung aus der Strecke herausfliesst, so  besteht die Möglichkeit, eine grössere     ind-tik-          tive    Blindleistung in die Strecke zu liefern  als bei in die Strecke hineinfliessender Wirk  leistung, ohne     dass    die zulässigen     Spanuungs-          unterschiede    zwischen Anfang und Ende der  Leitung überschritten werden.

   Aus diesem  Grunde kann man daher die Anordnung so  treffen,     dass    auch die Richtung der Wirk  leistung überwacht wird; denn bei einem Feh  ler fliesst immer Wirkleistung in die Strecke  hinein. Man kann zum     Bdispiel    die Anord  nung so treffen,     dass    bei Herausfliessen der  Wirkleistung das     Blindleistungsrelais    abge  schaltet ist, oder man kann auch dafür sorgen,       dass    trotz Ansprechen des     Blindleistungsrelais     kein Vorgang ausgelöst wird, indem man den  Kontakt des     Blindleistungsrelais    und<B>-</B> des       Wirkleistungsrelais    so in Reihe schaltet,     dass     nur,

   wenn das     Blindleistunprelais    angespro  chen hat und das     Wirlzleist-Lmgsrelais    vorwärts  fliessende Energierichtung anzeigt, ein Vor  gang, zum Beispiel die Anregung der     Selek-          tivschutzeinrichtung,    ausgelöst werden kann.  



  Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt die       Fig.   <B>1.</B> Mit<B>1</B> ist dabei der Kontakt eines       Blindleistungsrelais    bezeichnet, der. nur ge  schlossen wird, wenn induktive Blindleistung  in die Leitungsstrecke     hineinfliesst    und diese  eine bestimmte Grösse überschreitet. 2 ist der  bewegliche Kontakt des Richtungsrelais, der  bei     vorwärtsf-IiessenderWirkleistung    den Kon  takt<B>3,</B> bei     rückwärtsfliessender    Wirkleistung  den Kontakt 4 schliesst. Nur wenn das     Blin(1-          leistungsrelais    seinen Kontakt<B>1</B> geschlossen  hat und der Kontakt<B>3</B> geschlossen ist, kommt  ein Kommando zustande.  



  Die Eigenschaft der langen Leitung, bei  vorgegebenen zulässigen     Spannungsdiff        eren-          zen        nur    begrenzte Wirk- und     Blindleistiing     übertragen zu können, wobei auch das Vor  zeichen in der Beziehung zwischen Wirk- und  Blindleistung eine massgebliche Rolle spielt,       erlaubt'es,    die Einrichtung     zur    Feststellung  eines Kurzschlusses sehr eng an die Leitungs-         eigenschaften    anzupassen, indem man das  Relais nicht nur von der Grösse der Blind  leistung, sondern auch von der Grösse der  Wirkleistung abhängig macht,

   wobei durch  mechanische Addition der Wirkungen der  beiden Grössen auch ihr Vorzeichen für das  Ansprechen der Einrichtung -wirksam wird,  Man verwendet dann ein Relais, welches das  Verhältnis prüft:  
EMI0002.0036     
    Hierbei hat die  Vorwärts <B>-</B>     Richtuno,     (Fliessen von Leistung in die Strecke hinein)  ein positives, die      Rück\värts -Richtung    (Flie  ssen von Leistung an der     Messstelle    aus der  Strecke heraus) ein negatives Vorzeichen so  wohl für die Blindleistung als auch für die  Wirkleistung. Infolgedessen wird das Relais  hinsichtlich der Blindleistung bei in die  Strecke hineinfliessender Wirkleistung emp  findlicher, bei herausfliessender Wirkleistung  dagegen unempfindlicher, wie     e*s    gewünscht  wird.

   Die Konstanten<B><I>Cl, C2</I></B> und     C.#    werden  auf die besonderen     Leitungeigenschaften    ab  gestimmt.  



  Da-, Relais kann beispielsweise als     Ferraris-          relais    oder als dynamometrisches Relais aus  gebildet werden, indem man zwei     Yerraris-          scheiben    oder zwei Dynamometer miteinander  kuppelt, von denen das eine System von der  Blindleistung, das andere von der Wirk  leistung erregt wird und die beide entgegen  einer Feder einen Kontakt zu schliessen  suchen, wenn das Vorzeichen der Leistung  positiv ist.  



  Wenn bei einem     Kurzschluss    die Spannung  stark zusammenbricht, zum Beispiel bei     nahe-          liegenden    Fehlern, werden diese Relais, welche  nur von der Blindleistung oder von der Blind  lind Wirkleistung abhängig sind, unempfind  lich. Man kann ihre Empfindlichkeit erhöhen,  wenn man die Grösse der Blindleistung     bzw.     der Blind- und Wirkleistung, bei welcher das       Relai,9    anspricht, von der Grösse der Spannung  abhängig macht.

   Die Spannung wirkt also in       d,ein    Sinne,     dass    sie das Ansprechen     erseliwert.     Die Relais arbeiten dann nach dem Prinzip    
EMI0003.0001     
    wobei man wiederum die Konstanten<B>Cl, C2</B>  und<B>C3</B> den Leitungsverhältnissen     anpasst.     Macht man beispielsweise     C3   <B>= 0,</B> so bekommt  man ein von der induktiven Blindleistung ab  hängiges Relais, das um so eher Kontakt  macht,<B>je</B> kleiner die Spannung ist.

      Ausführungsbeispiele für das letztge  nannte Relais zeigen die     Fig.    2 und<B>3.</B> In       Fig.    2 ist eine     Ferrarisseheibe   <B>10</B> vorgesehen,       auf    welche zwei Triebmagnete<B>11</B> und 12 und  eine nicht gezeichnete Gegenkraft einwirken.

    Der Triebmagnet<B>11</B> wird von einem     Span-          nungswandler    von der Spannung     U,    der  Triebmagnet 12 wird einerseits vom Strom<B>J,</B>  anderseits von der Spannung     TJ    so erregt,       dass    er in bekannter Weise ein Drehmoment       hervorruft,

          tionail        ist.        Der        welches        bewegliche        der        Blindleistung        Kontakt        13        propor-        legt     sich im fehlerfreien Betrieb gegen einen  festen Anschlag 14.<B>16</B>     ist.der    feststehende  Kontakt.

   Das Triebsystem<B>11</B> wirkt<B>im.</B>     Uhr-          zeigersinne,    das Triebsystem 12 entgegen dem       Uhrzeigersinne.    Tritt ein Fehler in der Lei  tung auf, so wird die Spannung kleiner und  die Blindleistung grösser, so     dass    der Kontakt  <B>13</B> mit dem feststehenden Kontakt<B>16</B> in Be  rührung kommt.  



  In     Fig.   <B>3</B> ist ein feststehendes Magnet  system 20 vorgesehen, welches von der Spule  21 erregt wird. Das bewegliche System trägt  zwei Wicklungen 22 und<B>23.</B> Die Wicklung 22  wird vom Phasenstrom<B>J</B> über den Strom  wandler 24 gespeist, die Wicklung<B>23</B> und  ebenso die Spule 21 werden über eine     900-          Schaltung   <B>25</B> von der     PhasenspannungU    der  Leitung an der     Messstelle    erregt. Mit dem     be-          weglichen'System    ist der Kontaktarm<B>26</B> ver  bunden.<B>27</B> ist der feststehende Kontakt.

   Das  von der Wicklung 21 erzeugte Magnetfeld  ruft mit der Wicklung<B>23</B> ein Drehmoment  hervor, welches den Kontakt zu öffnen     ver-          ,sucht,    während sie mit der     Wickliuig    22 ein  Drehmoment hervorruft, welches den Kon  takt zu schliessen versucht.

      Um eine Einrichtung zu schallen, die  nicht nur von der Spannung und der Blind  leistung, sondern entsprechend der Gleich  gewichtsbedingung     CITT2   <B><I>=</I></B>     C2UJ        sin   <B>99<I>+</I></B>     CJJJ          cos   <B>99</B> auch noch von der Wirkleistung     ab-          hängi-g    ist, kann man mit der     Ferraxisscheibe     <B>10</B> in     Fig.    2 eine zweite     Ferrarisseheibe    kup  peln, auf welche die Wirkleistung in vorher  beschriebenem Sinne einwirkt,

   und mit dem  beweglichen System in     Fig.   <B>3</B> das bewegliche  System eines zweiten Dynamometers, dessen  Drehmoment von der Wirkleistung abhängig  ist.  



  In     Drelisstron-lsysteinen    ist es zweckmässig,  ein Relais zu verwenden, welches bei     zwehpoli-          gen    Kurzschlüssen seine volle     Enipf        indliehkeit     besitzt, dagegen bei     dreipoligen    Kurzschlüs  sen unempfindlicher ist, um zu verhindern,       dass    es auch bei einer Überlast anspricht.

   Zu  diesem Zweck kann man beispielsweise zur  Bildung der     genannt-en    Blind- und     Wirk-          leistungsgrössen    die verkettete Spannung und  den Phasenstrom verwenden, also zum     Bei-          S-Piel.    die Spannung     RS    mit dem Strom     S.     Man erreicht dann bei zweipoligen Kurz  schlüssen die volle Empfindlichkeit, weil  dann treibende Spannung und Fehlerstrom  nahezu in Phase sind. Bei dreipoligen Kurz  schlüssen dagegen besitzen Spannung und  Strom eine Phasenverschiebung von<B>300</B> und       inlolgedesssen    wird das Relais weniger emp  findlicher.  



  In     Drehstromanlagen    wird man zur Er  fassung von zweipoligen Kurzschlüssen drei  solcher     wattmetrischer    Relais verwenden, die  vorteilhaft noch ergänzt werden durch ein<B>zu-</B>  sätzliches     Blindleisftingsrelais,    dem zum Bei  spiel Phasenstrom und Phasenspannung, oder  aber verketteter Strom und verkettete Span  nung zugeführt wird oder bei dem eine  schaltungsmässig bedingte Phasenverschie  bung zwischen Strom und Spannung durch       KompensationswiderstanUsschaltungen        nün-          destens    zum Teil kompensiert ist.  



  Es kann bei Anwendung solcher Relais  vorteilhaft sein, noch ein zusätzliches Relais  vorzusehen, welches den besonderen Verhält  nissen bei dreipoligen Kurzschlüssen Rech-           nung    trägt. Man kann dabei bei der Wahl der  Konstanten darauf Rücksicht nehmen,     dass     bei Fehlern in grossen Entfernungen     drei-          polige    Kurzschlüsse einen<B>15</B> % höheren  Strom aufweisen als zweipolige. Man kann  also das Relais durch Wahl der Konstanten<B>C</B>  unempfindlicher machen, so     dass    es     nur    bei  dreipoligen Kurzschlüssen anspricht.  



  Um eine bevorzugte Empfindlichkeit auf       dreipolige    Kurzschlüsse zu erzielen, zieht man       7ur    Bildung der     auf    das Relais einwirkenden       Leistungsgrössen    vorteilhaft solche Ströme  und Spannungen heran, die im ungestörten  Betrieb gleichphasig sind, also Phasenstrom       und    Phasenspannung oder verketteten Strom  und verkettete Spannung, oder man hebt     eie     schaltungsmässig bedingte Phasenverschie  bung, zum Beispiel eine     3011-Verschiebung    bei  Verwendung von verketteter Spannung und  Phasenstrom,

   durch     Kompensationswider-          standsschaltungen    im     Strom-oderSpannungs-          pfad    des wattmetrischen Relais oder in beiden  <U>auf.</U>  



  Da ein dreipoliger     Kurzschluss    immer  symmetrisch ist, genügt es, -zur Erfassung  dreipoliger Kurzschlüsse ein einziges Relais  zu verwenden. Dient die Anordnung beispiels  weise zur Anregung von     Selektivschutzein-          richtungen    und wird hierbei immer eine  Phase bevorzugt, zum Beispiel die Phase R,  so wird man die Messung in dieser Phase  vornehmen.  



  Man kann die     Anordn-tuig    noch weiterhin  verbessern, indem man zu den beschriebenen  wattmetrischen Relais noch andere bekannte       Anregerelais,    zum Beispiel     Stromanregerelais     oder vom Verhältnis Spannung durch Strom  abhängige     Anregerelais,    zusätzlich verwendet.

    Man kann dabei eine Unterteilung in dem  Wirkungsbereich in dem Sinne vornehmen,       dass    die von der Leistung abhängigen Relais  in erster Linie für Fehler in grosser Ent  fernung, die zweite kontaktmässig dazu par  allel geschaltete     Überstroin-    oder     Quotienten-          anregung        d-agegen    für nahe     Kurzschlü & 4e     dimensioniert werden.  



  Die beschriebenen Einrichtungen können  vorzugsweise angewendet werden als Anrege-         relals    für     Selektivschutzschaltungen    oder als       Anregerelais    für     Kurzschlussfortschalteinrieh-          tungen,    das sind Einrichtungen, bei denen  kurzzeitig die Energiezufuhr zur Fehlerstelle  unterbrochen wird, indem ein in der Leitung  liegender Schalter kurzzeitig geöffnet und  wieder geschlossen oder ein parallel zur Lei  tung     liegen-der    Schalter kurzzeitig geschlossen  und wieder geöffnet wird.

   Man kann die Ein  richtung auch beispielsweise verwenden, um,  die fehlerhafte Phase     bzw.    Phasen bei     kurz-          schlussartigen    Störungen anzuzeigen, also bei  Phasenkurzschlüssen oder bei Kurzschlüssen  über Erde.



  Device for the control of short circuits. In high-voltage networks with very long cable runs, it can happen that the usual pickup relays, such as overcurrent pickup relays or quotient relays, no longer respond if a short circuit occurs a great distance from the measuring point.

   The reason is that, due to the high line resistance, the short-circuit current is equal to or less than the operating current i4, and that the voltage at the measuring point does not drop noticeably below the operating voltage. The starting relays, which are dependent on the overcurrent or the ratio of voltage to current, therefore no longer respond in such a case.

   In order to switch off the faulty line section anyway. If monitoring devices that are dependent on the voltage drop have been provided at individual points along the route, and if the end of the route and some of the monitoring devices at the start of the route report that an error has occurred, these matching signals will be evaluated as if the start relay had addressed at the beginning of the route. ' The invention relates to a device for detecting short circuits in electrical power transmission lines see,

      where the short circuit current. of the order of magnitude of the largest operating current or less than this, in particular for the excitation of selective protection devices, and consists in that the device contains a relay which is at least under the influence of the inductive reactive power.



  The invention is based on the assumption that, in the case of very long lines, the transmission values are determined by the still permissible voltage difference between the end and the end of the line. This is especially true for the blind. power. The maximum amount of reactive power that can be transmitted is significantly smaller than that which occurs in the event of a short circuit at a remote location in error-free operation, if the voltage at the end should not drop too much.

   The short circuit can therefore be determined with the aid of a reactive power relay that responds to a certain inductive reactive power. So the relay checks there., Relationship
EMI0001.0039
   where <B> U </B> is the voltage of the line, <B> J </B> is the current of the line at the measuring point, <B> 99 </B> is the phase shift angle between these two quantities and C is a constant (counterforce ), which depends on the line properties.

   C is chosen so that it is greater than the inductive reactive power that occurs in the undisturbed state. The relay responds when the reactive power equals the constant <B> C, </B> equilibrium condition <B> 0 = </B> TJ <B> <I> - J </I> - </B> sin < B> 99, </B> exceeds, so the above-mentioned ratio becomes <B> 1 </B> smaller.

        If at the measuring point, for example at the beginning of the line, active power does not flow into the line, but real power flows out of the line, there is the possibility of delivering a greater reactive reactive power into the line than into the line active power flowing in without exceeding the permissible voltage differences between the beginning and the end of the line.

   For this reason, you can therefore make the arrangement so that the direction of the real power is monitored; because in the event of a fault, real power always flows into the line. For example, the arrangement can be made so that the reactive power relay is switched off when the active power flows out, or you can also ensure that no process is triggered despite the reactive power relay responding by pressing the contact of the reactive power relay and <B> - < / B> of the active power relay switches in series so that only

   if the reactive power relay has responded and the Wirlzleist Lmgsrelais indicates a forward direction of energy, a process, for example the activation of the selective protection device, can be triggered.



  An exemplary embodiment for this is shown in FIG. 1. With <B> 1 </B> the contact of a reactive power relay is referred to, which. is only closed when inductive reactive power flows into the line section and this exceeds a certain size. 2 is the moving contact of the direction relay, which closes contact <B> 3 when active power flows forwards and contact 4 when active power flows backwards. A command is only issued when the Blin (1-power relay has closed its contact <B> 1 </B> and contact <B> 3 </B> is closed.



  The property of the long line of being able to transmit only limited active and reactive power with given permissible voltage differences, whereby the sign in the relationship between active and reactive power also plays a decisive role, allows the device to determine a Short circuit very closely to the line properties by making the relay dependent not only on the size of the reactive power, but also on the size of the active power,

   With the mechanical addition of the effects of the two variables, their sign also becomes effective for the response of the device. A relay is then used to check the relationship:
EMI0002.0036
    Here the forwards <B> - </B> direction (flow of power into the line) has a positive sign, the backward direction (flow of power at the measuring point out of the line) has a negative sign for reactive power as well as for active power. As a result, the relay becomes more sensitive with regard to reactive power when active power flows into the path, but less sensitive when active power flows out, as is desired.

   The constants <B> <I> Cl, C2 </I> </B> and C. # are matched to the special line properties.



  The relay can, for example, be designed as a Ferraris relay or a dynamometric relay by coupling two Yerraris discs or two dynamometers, one of which is excited by the reactive power, the other by the active power, and both try to close a contact against a spring when the sign of the performance is positive.



  If the voltage collapses sharply in the event of a short circuit, for example in the event of an error, these relays, which are only dependent on the reactive power or the reactive and active power, become insensitive. Their sensitivity can be increased by making the size of the reactive power or the reactive and active power at which the relay 9 responds dependent on the size of the voltage.

   The tension thus acts in a sense that it is worth responding to. The relays then work on the principle
EMI0003.0001
    whereby the constants <B> Cl, C2 </B> and <B> C3 </B> are again adapted to the line conditions. For example, if C3 <B> = 0, </B> you get a relay that is dependent on the inductive reactive power and that makes contact the sooner, <B> the </B> the lower the voltage.

      Exemplary embodiments of the relay mentioned last are shown in FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, a Ferrari disk <B> 10 </B> is provided, onto which two drive magnets <B> 11 </B> and 12 and a counterforce, not shown, act.

    The drive magnet 11 is excited by the voltage U by a voltage converter, the drive magnet 12 is excited on the one hand by the current J and on the other hand by the voltage TJ so that it is excited in a known manner creates a torque,

          tionail is. Which of the reactive power contacts 13 is movable, in fault-free operation, lies against a fixed stop 14. <B> 16 </B> is the fixed contact.

   The drive system <B> 11 </B> works <B> in. </B> clockwise direction, the drive system 12 counterclockwise. If a fault occurs in the line, the voltage becomes lower and the reactive power higher, so that the contact <B> 13 </B> comes into contact with the fixed contact <B> 16 </B>.



  In Fig. 3, a fixed magnet system 20 is provided, which is excited by the coil 21. The movable system carries two windings 22 and 23. The winding 22 is fed by the phase current <B> J </B> via the current transformer 24, the winding <B> 23 </B> and the same the coil 21 are excited by the phase voltage U of the line at the measuring point via a 900 circuit <B> 25 </B>. The contact arm <B> 26 </B> is connected to the moving system. <B> 27 </B> is the fixed contact.

   The magnetic field generated by the winding 21 produces a torque with the winding 23 which tries to open the contact, while it produces a torque with the winding 22 which tries to make the contact .

      In order to sound a device that is not only affected by the voltage and reactive power, but also in accordance with the equilibrium condition CITT2 <B><I>=</I> </B> C2UJ sin <B> 99 <I> + </ I> </B> CJJJ cos <B> 99 </B> is also dependent on the active power, a second Ferrari disk can be coupled with the Ferraxis disk <B> 10 </B> in FIG. 2 on which the active power acts in the sense described above,

   and with the movable system in FIG. 3, the movable system of a second dynamometer, the torque of which is dependent on the active power.



  In Drelisstron isosystones, it is advisable to use a relay which is fully capable of two-pole short circuits, but is less sensitive to three-pole short circuits in order to prevent it from responding in the event of an overload.

   For this purpose, the linked voltage and the phase current can be used, for example, to form the reactive and active power variables mentioned, i.e. for example. the voltage RS with the current S. In the case of two-pole short circuits, full sensitivity is then achieved because the driving voltage and fault current are almost in phase. In the case of three-pole short circuits, on the other hand, the voltage and current have a phase shift of <B> 300 </B> and as a result the relay becomes less sensitive.



  In three-phase systems, you will use three such wattmetric relays to detect two-pole short circuits, which are advantageously supplemented by an additional reactive relay, for example phase current and phase voltage, or linked current and linked span voltage is supplied or in which a circuit-related phase shift between current and voltage is at least partially compensated by compensation resistor circuits.



  When using such relays, it can be advantageous to provide an additional relay which takes into account the special conditions in the case of three-pole short circuits. When choosing the constants, one can take into account that in the event of faults at great distances, three-pole short circuits have a <B> 15 </B>% higher current than two-pole short circuits. So you can make the relay less sensitive by choosing the constant <B> C </B>, so that it only responds to three-pole short circuits.



  In order to achieve a preferred sensitivity to three-pole short circuits, currents and voltages that are in phase in undisturbed operation, i.e. phase current and phase voltage or linked current and linked voltage, are advantageously used to form the power variables acting on the relay, or they are raised in the circuit Conditional phase shift, for example a 3011 shift when using linked voltage and phase current,

   by compensating resistor circuits in the current or voltage path of the wattmetric relay or in both <U> on. </U>



  Since a three-pole short circuit is always symmetrical, it is sufficient to use a single relay to detect three-pole short circuits. If the arrangement is used, for example, to excite selective protection devices and if one phase is always preferred, for example phase R, the measurement will be carried out in this phase.



  The arrangement can be further improved by using other known excitation relays in addition to the wattmetric relays described, for example current excitation relays or excitation relays dependent on the voltage-to-current ratio.

    A subdivision can be made in the area of action in the sense that the power-dependent relays primarily for faults at a great distance, the second overcurrent or quotient excitation connected in parallel with them for close short circuits. 4e can be dimensioned.



  The devices described can preferably be used as excitation relals for selective protection circuits or as excitation relays for short-circuit continuation units; to the line-the switch is briefly closed and opened again.

   The device can also be used, for example, to display the faulty phase or phases in the event of short-circuit-type faults, i.e. in the event of phase short circuits or short circuits to earth.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCTI: Einrichtung zur Feststellung von Kurz schlüssen in elektrischen Energieübertra- g.ungslei-tungen, bei denen der Kurzschluss- strom in der Grössenordnung des grössten Be triebsstromes oder kleiner als dieser ist, ins besondere zur Anregung von Selektivschutz- einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Relais enthält, welches mindestens unter dem Einfluss der induktiven Blind leistung steht. PATENT CLAIM: Device for the detection of short-circuits in electrical power transmission lines, in which the short-circuit current is in the order of magnitude of the largest operating current or less than this, in particular for the activation of selective protection devices, characterized in that it contains a relay which is at least under the influence of the inductive reactive power. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> <B>1.</B> Einrichtung nach Patentanspraeh, da durch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich ein Wirkleistungs-Richtungsrelais enthält. 2. Einrichtung nach Patentansprueh und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte des Blindleistungsrelais, und des Wirkleistungsrelais in Reihe liegen. <B>3.</B> Einrichtung nach Patentans-pruch, ge kennzeichnet durch ein Relais, auf das die algebraische Summe der Blind- und der Wirkleistung einwirkt. 4. <B> SUBClaims: </B> <B> 1. </B> Device according to patent claim, as it is characterized by the fact that it also contains an active power direction relay. 2. Device according to patent claim and dependent claim <B> 1 </B> characterized in that the contacts of the reactive power relay and the real power relay are in series. <B> 3. </B> Device according to patent claim, characterized by a relay on which the algebraic sum of the reactive and active power acts. 4th Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet dass das Relais in Abhängigkeit von der Spannung derart wirksam ist, dass es bei kleinerer Spannung auf kleinere Blind- und Wirkleistung anspricht. <B>5.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und <B>d</B> en Unt eransprüchen <B>3</B> und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Relais als elektrodyna- migehes Relais ausgebildet ist. Device according to patent claim and dependent claim <B> 3, </B> characterized in that the relay is effective as a function of the voltage in such a way that it responds to lower reactive and active power at a lower voltage. <B> 5. </B> Device according to patent claim and <B> d </B> en sub-claims <B> 3 </B> and 4, characterized in that the relay is designed as an electrodynamic relay. <B>6.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen<B>3</B> und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Relais als Ferraris- relais ausgebildet ist. <B>7.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Relais derart angeschlossen und geschaltet ist, dass die ein wirkende Blindleistungsgrösse sich aus einer verketteten Spannung und einem Phasen strom zusammensetzt. <B> 6. </B> Device according to claim and the subclaims <B> 3 </B> and 4, characterized in that the relay is designed as a Ferraris relay. <B> 7. </B> Device according to patent claim, characterized in that the relay is connected and switched in such a way that the reactive power variable that acts is composed of a linked voltage and a phase current. <B>8.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich noch ein Blindleistungs- relais enthält, auf das- die verkettete Span nung und der dazu gleichphasige verkettete Strom einwirken. <B>9.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>7,</B> dadurcli gekennzeichnet, dass sie zusätzlich noch ein Blindleistungs- relais enthält, auf das die Phasenspannung und der dazu gleichphasige Phasenstrom ein wirken. <B> 8. </B> Device according to patent claim and dependent claim <B> 7, </B> characterized in that it also contains a reactive power relay on which the chained voltage and the chained current in phase with it act . <B> 9. </B> Device according to patent claim and dependent claim <B> 7, </B> characterized in that it also contains a reactive power relay on which the phase voltage and the phase current in phase with it act. <B>10.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprach dass sie zusätzlich -7, dadurch noch ein gekennzeichnet Blindleistungs- <B>'</B> relais enthält, bei dem eine schaltungsmässig bedingte Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung durch Kompensations-vn.*#der- standsschaltungen mindestens zum Teil kom- Pensiert -ist. <B> 10. </B> Device according to claim and dependent claim that it additionally -7, characterized also contains a reactive power <B> '</B> relay, in which a circuit-related phase shift between current and voltage by means of compensation vn. * # resistive switching is at least partially compensated. <B>11.</B> Einrichtung nach Patentallsprueh und den Unteransprüchen <B>7</B> und<B>10,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass Kompensatianswiderstände im Strompfad eingeschaltet sind. 12. Einrichtung nach Patentanspruch und den Unterausprüchen <B>7</B> und<B>10,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Kompensationswider stände im Spannungspfad eingeschaltet sind. <B> 11. </B> Device according to Patentallsprueh and the subclaims <B> 7 </B> and <B> 10 </B> characterized in that compensation resistors are switched on in the current path. 12. Device according to claim and the subordinate claims <B> 7 </B> and <B> 10 </B> characterized in that the compensation resistors are switched on in the voltage path. <B>13.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und ,den Unteransprüchen<B>7</B> und<B>10,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Kompensationswider- "tände teils im# Strom und teils im Span- nungsplacl eingeschaltet sind. 14. Einrichtung nach Patentanspruch für Dreh,stromanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei wattmetrische Relais nach Unter anspruch<B>7</B> und ein zusätzliches Blind- leistungsrelais nach Unteraneprucli <B>8</B> enthält. <B> 13. </B> Device according to patent claim and the subclaims <B> 7 </B> and <B> 10 </B> characterized in that the compensation resistances are partly in the current and partly 14. Device according to patent claim for rotary current systems, characterized in that it has three wattmetric relays according to sub-claim <B> 7 </B> and an additional reactive power relay according to Unteraneprucli <B> 8 </ B> contains. <B>15.</B> Einrichtung nach Patentanspruch für Drehstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei wattmetrische Relais nach Unter anspruch<B>7</B> und ein zusätzliches Blind- leistungsrelais nach Unteranspruch<B>9</B> enthält. <B>16.</B> Einrichtung nach Patentanspruch für Drehstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, .dass sie drei wattmetrische Relais nach Unteranspmeh <B>7</B> und ein zusätzliches Blind- leistungsreIais nach Unteranspruch<B>10</B> ent hält. <B> 15. </B> Device according to patent claim for three-phase systems, characterized in that it has three wattmetric relays according to sub-claim <B> 7 </B> and an additional reactive power relay according to sub-claim <B> 9 </B> contains. <B> 16. </B> Device according to patent claim for three-phase systems, characterized in that it has three wattmetric relays according to sub-claim <B> 7 </B> and an additional reactive power relay according to sub-claim <B> 10 </B> contains. <B>17.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich noch Überstromrelais enthält. <B>18.</B> Einrichtung nach Patentanspr uph, da durch gekennzeichnet,,dass sie zusätzlich noch QuotientenanregereIais enthält. <B> 17. </B> Device according to claim, characterized in that it also contains overcurrent relays. <B> 18. </B> Device according to patent claim, as characterized by, that it also contains quotient stimuli.
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