DE1296690B - Distanzschutzrelaisanordnung fuer Wechsel- oder Drehstromleitungen mit elliptischer Ausloesekennlinie - Google Patents

Distanzschutzrelaisanordnung fuer Wechsel- oder Drehstromleitungen mit elliptischer Ausloesekennlinie

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DE1296690B
DE1296690B DEW36708A DEW0036708A DE1296690B DE 1296690 B DE1296690 B DE 1296690B DE W36708 A DEW36708 A DE W36708A DE W0036708 A DEW0036708 A DE W0036708A DE 1296690 B DE1296690 B DE 1296690B
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Westinghouse Electric Corp
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    • 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
    • H02H3/40Emergency 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 vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung für bekannte Impedanzschutzrelaisanordnungen zum Schutz von Wechsel- oder Drehstromleitungen.
  • Bei Distanzschutzrelais ist es üblich, die Auslösecharakteristik in ein Diagramm mit kartesischen Koordinaten einzutragen. In den meisten Fällen sind die Blindwiderstände auf der Ordinate und die Wirkwiderstände auf der Abszisse aufgetragen. Die Auslösecharakteristik eines einfachen Impedanzrelais ist dabei ein Kreis, dessen Mittelpunkt mit dem Ursprung der Koordinatenachsen zusammenfällt. Da jede Leitung ein bestimmtes Verhältnis von Wirk und Blindwiderstand pro Längeneinheit aufweist, läßt sich eine Übertragungsleitung in dem Diagramm als Gerade darstellen, die durch den Koordinatenursprung geht und einen dem Verhältnis von Blind- und Wirkwiderstand entsprechenden Winkel gegenüber der Abszisse aufweist.
  • Ein einfaches Impedanzrelais mit einer kreisförmigen Auslösecharakteristik spricht nun unabhängig vom Phasenwinkel des jeweils fließenden Stromes am Relaisort in bezug auf die Spannung an, wenn ein bestimmter Impedanzwert unterschritten wird. Ist das Unterschreiten des Impedanzwertes auf einen Fehler auf der Leitung zurückzuführen, so wird gleichzeitig der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung am Relaisort dem Widerstandsverhältnis der zu schützenden Leitung entsprechen. Eine geringfügige Abweichung kann auftreten, wenn am Fehlerort ein Lichtbogen auftritt.
  • Für den Fall eines Laststoßes bzw. bei bestimmten Belastungsfällen kann es aber ebenfalls vorkommen, daß der am Impedanzrelais eingestellte Impedanzwert unterschritten wird, ohne daß ein Fehler auf der Leitung vorliegt. In den meisten Fällen wird dabei jedoch der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung am Relaisort von demjenigen bei einem Leitungsfehler erheblich abweichen. Zur Berücksichtigung dieser Abweichung sind bereits Distanzschutzrelaisanordnungen bekannt, deren Auslösecharakteristik verschobene Kreise oder Geraden sind. Außerdem ist es bekannt, zur Erzielung der Richtungsempfindlichkeit zusätzlich Richtungsrelais vorzusehen oder als Auslösekennlinie Kreise zu wählen, die durch den Nullpunkt des Koordinatensystems gehen. Es sind außerdem Distanzschutzrelais mit elliptischen Auslösekennlinien bekannt. Diese Auslösekennlinie wird dadurch erreicht, daß eine stromproportionale elektrische Größe gleichgerichtet wird und in einer Brückenschaltung mit der Summe zweier weiterer ebenfalls gleichgerichteter elektrischer Größen verglichen wird, von denen die eine der geometrischen Summe - von Strom und Spannung, die andere der geometrischen Differenz von Strom und Spannung am Relaisort entsprechen. Durch diese Schaltung erhält man eine elliptische Auslösecharakteristik, bei der die Hauptachse der Ellipse mit der Abszisse, also der R -Achse zusammenfällt. Durch diese Kennlinie soll beim Bekannten allerdings erreicht werden, daß auch Fehler mit gleichzeitig auftretendem Lichtbogen erfaßt werden. Es ist außerdem möglich, Relaisanordnungen zu bauen, die unempfindlich gegenüber Werten niedriger Impedanz sind, wenn gleichzeitig der Phasenwinkel wesentlich von dem auftretenden Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung bei einem Fehler auf der Übertragungsleitung abweicht. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eins oder mehrere Hilfsrelais oder daß ein Relais mit einer nicht kreisförmigen Auslösecharakteristik bestimmter Form verwendet wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, eine Impedanz- oder Distanzrelaisanordnung zu schaffen, die nur anspricht, wenn gleichzeitig mit dem Unterschreiten eines bestimmten Impedanzwertes auch ein bestimmter Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung am Relaisort auftritt. Diese Forderung erfüllt die erfindungsgemäße Relaisanordnung dadurch, daß sie eine elliptische Kennlinie mit einer relativ kleinen Nebenachse hat, deren Hauptachse etwa die gleiche Neigung hat wie die Kennlinie der zu schützenden Leitung.
  • Zur Erzeugung einer elliptischen Kennlinie bei einer Relaisanordnung ist es bereits bekannt, die Beträge einer stromproportionalen elektrischen Größe mit der Summe der Beträge zweier weiterer elektrischen Größen zu vergleichen, von denen sich die eine aus der geometrischen Summe und die andere aus der geometrischen Differenz von Strom und Spannung am Relaisort zusammensetzt. Es ist außerdem bekannt, eine spannungsproportionale Größe und eine stromproportionale Größe mit bestimmter einstellbarer Phasenlage hintereinanderzuschalten und verschieden große Spannungskomponenten an dieser Reihenschaltung abzugreifen. Dazu sind zwischen je zwei Abgriffe an der Reihenschaltung die Wechselstromanschlüsse von zwei Gleichrichter-Brückenschaltungen angeschlossen, deren Gleichstromanschlüsse an Wicklungen eines Relais geführt sind. Bei dieser bekannten Anordnung wird zur Einstellung einer stromproportionalen Größe mit bestimmter Phasenlage an die Sekundärwicklung eines Stromwandlers eine Impedanz angeschlossen und die Primärwicklung eines zweiten Stromwandlers parallel zu der Impedanz geschaltet. Durch Wahl der Wirk- und Blindkomponente dieser Impedanz läßt sich die Größe und Phasenlage der verwendeten stromproportionalen Größe einstellen.
  • Bei dieser bekannten Einrichtung ist es jedoch nicht möglich, auf einfache Weise die Hauptachse der Ellipse an den zu schützenden Teil der Leitung anzupassen, da es zur Änderung der Ellipsenhauptachse nicht genügt, einen bestimmten Widerstand zu ändern; vielmehr müssen dazu die Abgriffe beider Gleichrichter-Brückenschaltungen verschoben werden. Dabei werden sich aber nicht nur die Ellipsenhauptachse, sondern auch andere Kenngrößen der Ellipse ändern, so daß es mit dieser bekannten Anordnung nicht einfach ist, die richtige Form und Lage der gewünschten Kennlinie einzustellen.
  • Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Sie betrifft eine Distanzschutz-Relaisanordnung für Wechsel- oder Drehstromleitungen mit elliptischer Auslösekennlinie, die sich durch den Vergleich der Beträge einer stromproportionalen elektrischen Größe mit der Summe der Beträge zweier weiterer elektrischer Größen ergibt, von denen sich die eine aus der geometrischen Summe und die andere aus der geometrischen Differenz von Strom und Spannung am Relaisort zusammensetzt, unter Verwendung einer vom Leitungsstrom oder einem dazu proportionalen Strom durchflossenen Impedanz zur Erzeugung einer stromproportionalen Spannung bestimmter Phasenlage. Die neue Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß als Quelle für die rein stromproportionale elektrische Größe der Gleichspannungsabfall an einem Widerstand dient, der über Gleichrichter an die Sekundärwicklung eines Stromwandlers angeschlossen ist und dessen Widerstandswert so bemessen ist, daß der an ihm auftretende Spannungsabfall (1ä - Za') proportional dem Spannungsabfall an der zu schützenden Leitungsstrecke ist.
  • Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen zu ersehen, in denen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen behandelt wird. In F i g. 1 ist eine graphische Darstellung der Arbeitscharakteristik der neuen Relaisanordnung dargestellt, auf der die ohmschen Widerstände längs der horizontalen Achse und die induktiven Widerstände längs der senkrechten Achse aufgetragen sind; F i g. 2 zeigt ein Vektordiagramm, das bestimmte Zusammenhänge zwischen Strömen und Spannungen in den Stromkreisen der Relaisanordnung zeigt und dient zum Verständnis der folgenden Ausführungen; F i g. 3 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und in F i g. 4 eine Abwandlung derselben dargestellt.
  • Aus F i g. 1 läßt sich ersehen, daß die Impedanz eines Wechselstromkreises - z. B. ein Teil einer Wechselstromübertragungsleitung - einem Punkt in dem in F i g. 1 gezeichneten Diagramm entsprechen kann. In diesem Diagramm ist der Wirkwiderstand auf der horizontalen Koordinatenachse R und der Blindwiderstand auf der vertikalen Koordinatenachse X aufgetragen. Der Betrag einer Impedanz entspricht dann der Länge eines Radiusvektors zwischen dem betreffenden Punkt und dem Ursprung des Koordinatensystems F. Irgendeine gerade Linie, wie z. B. FF', die durch den Koordinatenursprung F verläuft, ist der geometrische Ort aller Impedanzen mit veränderlichen Beträgen, die alle den gleichen Phasenwinkel einschließen, d. h. alle Impedanzen, die das gleiche Verhältnis von Wirk- und Blindwiderstandskomponente besitzen.
  • Der Betrag der Impedanz irgendeiner vorhandenen Leitung ist ein Maß der Entfernung vom Meßort zur Fehlerstelle. In einem ausgedehnten Netz gibt es eine große Anzahl von Generatorstationen an verschiedenen Orten. Darüber hinaus sind Verbraucher über das ganze Leitungssystem verstreut. Es ist sehr wünschenswert, daß nicht alle Generatoren und Abnehmer gleichzeitig abgeschaltet werden, wenn an irgendeinem Ort des Netzes ein Fehler auftritt. Dies läßt sich vermeiden, indem nur Teile des Leitungssystems in der Nähe des Fehlers abgeschaltet werden, während weiter entfernte Generatoren und Lastabnehmer weiterhin mit den Leitungen verbunden sind und daher ungestört weiter arbeiten können. Ein Distanzrelais, welches einen benachbarten Leistungsschalter nur dann auslöst, wenn die von ihm gemessene Impedanz so niedrig ist, daß ein Fehler innerhalb eines bestimmten Abschnittes vorliegen muß, ist in der Lage, diese Forderung zu erfüllen, da andere Relais, die von der Kurzschlußstelle weiter entfernt sind, nicht ansprechen. Die Strecke FF' in F i g. 1, die durch den Koordinatenursprung F geht und die den Winkel mit der R-Achse einschließt, läßt sich als graphische Darstellung der Leitungsimpedanz ansehen. Die Buchstaben r und x entsprechen dem ohmschen und dem induktiven Widerstand der Leitung pro Längeneinheit. Ein Punkt G auf dieser Strecke in einer bestimmten Entfernung von dem Koordinatenursprung F entspricht dabei dem Leitungsabschnitt, der von dem Relais geschützt werden soll. Damit ist ein kritischer Impedanzwert bestimmt, bei dessen Überschreiten das Relais die Auslösespule eines Leistungsschalters nicht anregen soll. Bei dessen Unterschreitung durch irgendeinen Kurzschlußfehler soll das Relais den zugehörigen Leistungsschalter, auslösen. In modernen Netzen sind üblicherweise Verbraucher angeschlossen, deren Impedanz so klein ist, daß sie innerhalb der kritischen Zone, oftmals auch »Reichweite« des Relais genannt, liegt. Aber dieser Verbraucher hat üblicherweise Impedanzen mit einem Phasenwinkel, der sich von dem Phasenwinkel der Leitung unterscheidet. Diese Verbraucher erscheinen in dem Diagramm in F i g. 1 durch Punkte, die nicht auf der Strecke F F' liegen, sondern meistens mehr der R-Achse zugewandt sind.
  • Ein normales Impedanzrelais, welches den Schalter bei einem bestimmten Impedanzbetrag auslöst, hat als Auslösecharakteristik einen Kreis, dessen Mittelpunkt mit dem Punkt F in F i g. 1 übereinstimmt. Wenn an einem Leitungsabschnitt ein Verbraucher angeschlossen wird, mißt das zugehörige Impedanzrelais eine gesamte Impedanz, die sich aus der Impedanz des Verbrauchers und der Leitungsimpedanz zwischen Verbraucher und Relais zusammensetzt. Wenn der Verbraucher nicht weit von dem Relais entfernt ist, kann diese gesamte vom Relais gemessene Impedanz geringer sein als der kritische Wert, der durch die Auslösecharakteristik des Relais gegeben ist. Aus diesem Grunde kann der Leistungsschalter durch das Relais ausgelöst werden, obgleich der Phasenwinkel der Gesamtimpedanz kleiner ist als derjenige der Leitung. In der Praxis ist es wünschenswert, wenn ein Relais nur dann anspricht, wenn eine Impedanz mit einem bestimmten Phasenwinkel unterhalb eines kritischen Wertes liegt und wenn es nicht anspricht, wenn eine Impedanz mit ähnlichem Betrag und anderem Phasenwinkel vorliegt. Um dies zu erreichen, enthält die neue Distanzschutzrelaisanordnung als Auslösecharakteristik eine Ellipse, deren Hauptachse mit dem Impedanzwinkel der zu schützenden Übertragungsleitung übereinstimmt und die eine relativ kleine Nebenachse besitzt.
  • Die Kurve 9 in F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer solchen elliptischen Auslösecharakteristik für ein Relais. Sie hat die Brennpunkte Fund F'. Dabei fällt der Punkt F mit dem Ursprung des Koordinatensystems zusammen. Der Winkel ,B stellt den Winkel der Leitungsimpedanz dar. Der Punkt G liegt auf der Strecke F F' bei einer Impedanz, die der Impedanz der zu schützenden Leitungsstrecke entspricht. Es ist bei einer@Ellipse bekannt, daß die Summe der Leitstrahlen von einem Ellipsenpunkt P zu den Brennpunkten F und F', hier Z bzw. Zz genannt, gleich dem Betrag der Hauptachse Z. der Ellipse ist. Dabei läßt sich zeigen, daß ist. Dabei ist Z@ der Abstand zwischen den Brennpunkten F und F'. Es läßt sich gleichfalls zeigen, daß die Nebenachse gleich ist und daß die Exzentrizität e gleich ist. Dabei sind die Strecken Z, Zd und Z, in dieser Gleichung skalare Größen. Komplexe Größen werden in dieser Beschreibung mit einem darübergesetzten Punkt, z. B.,2, bezeichnet.
  • In F i g. 1 stellt die Strecke FP die vom Relais aus gemessene Impedanz eines Verbrauchers zuzüglich derjenigen des Leitungsteils zwischen Relais und Verbraucher dar und zeigt gleichzeitig die maximale Impedanz, bei der das Relais den zugehörigen Leistungsschalter auslöst. Das Produkt der komplexen Größen 12 des Leitungsstromes 1 und der Impedanz 2 stellt die Spannung der Leitung am Relaisort dar. Dabei ist 0 der Phasenwinkel zwischen der Spannung und dem Strom der Leitung. Für die Impedanz Ze, die durch den Punkt G in F i g. 1 gegeben ist, gilt daraus ergibt sich wenn die gewünschte Reichweite des Relais und die Exzentrizität e der elliptischen Auslösecharakteristik bekannt sind.
  • Die Erfindung kann zum Schutz von einphasigen und mehrphasigen elektrischen Systemen dienen. F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine einphasige elektrische Übertragungsleitung, deren Übertragungsfrequenz 60 Hz beträgt. Die Leiter sind mit L1 und L2 bezeichnet. Diese Leitung kann genauso gut als eine Phase einer mehrphasigen elektrischen Übertragungsleitung betrachtet werden. Die Leitung ist aufgeteilt in einen ersten Abschnitt LS1 und einen zweiten Abschnitt LS2. Diese Abschnitte sind über eine Relaisstation mit einem Leistungsschalter CB verbunden, der eine Auslösespule CBT und einen Arbeitskontakt CBI enthält. Ein Stromwandler CT und ein Spannungswandler VT sind an die Leiter L 1 und L2 angeschlossen.
  • Die in F i g. 3 dargestellte Relaisanordnung schützt den Leitungsabschnitt LSl.
  • In Reihe mit der Sekundärwicklung des Stromwandlers CT ist die Primärwicklung eines Stromwandlers 11 und die einstellbare Primärwicklung eines Kompensators 12 geschaltet. Dieser Kompensator hat eine bestimmte Reaktanz und einen einstellbaren Belastungswiderstand 19, der die Phasenlage zwischen dem Primärstrom und der sekundär induzierten Spannung bestimmt.
  • Die Sekundärwicklung des Stromwandlers 11 ist über eine Gleichrichteranordnung an einen Widerstand 17 geschaltet, an dem eine Gleictspannung 1ä Zä auftritt, deren Größe dem Betrag des Leitungsstromes proportional ist. In der in F i g. 3 gezeichneten Lösung sind zwei Gleichrichter 14 und 15 mit ihren Anoden an die Enden der Sekundärwicklung des Stromwandlers 11 angeschlossen. Die Kathoden der Gleichrichter sind mit dem positiven Anschluß des Widerstandes 17 verbunden. Der negative Anschluß des Widerstandes ist an einen Mittelabgrif der Sekundärwicklung des Stromwandlers 11 angeschlossen. Ein einstellbarer Lastwiderstand 13 ist parallel zu der Sekundärwicklung des Stromwandlers 11 geschaltet. Ein Glättungskondensator 16 liegt parallel zum Wider- i stand 17.
  • Die Ausgänge des Kompensators 12 und des Spannungswandlers VT sind in Reihe geschaltet und liegen parallel zu den Eingangsklemmen eines Zweiweggleichrichters 21. Der Ausgang dieses Gleichrichters ist über einen Lastwiderstand 27 und einen Glättungskondensator 26 verbunden. Dadurch ergibt sich eine Gleichspannung Ex', die am Widerstand 27 liegt und von dem Betrag der Spannung Ex abhängig ist.
  • Der Spannungswandler 18 hat eine Primärwicklung, die parallel zu der Sekundärwicklung des Spannungswandlers VT geschaltet ist. Die Sekundärwicklung des Spannungswandlers 18 liefert über eine Gleich richteranordnung eine Gleichspannung E', die an dem Widerstand 25 abfällt und die proportional der Leitungsspannung E ist. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind dazu die Anoden zweier Gleichrichter 22 und 23 an die Enden der Sekundärwicklung des Spannungswandlers 18 angeschlossen. Die Kathoden der Gleichrichter sind mit dem positiven Anschluß des Widerstandes 25 verbunden. Der negative Anschluß des Widerstandes ist an einen Mittelabgrifl der Sekundärwicklung des Spannungswandlers 18 angeschlossen. Ein Glättungskondensator 24 liegt parallel zum Widerstand 25.
  • Aus F i g. 3 erkennt man, daß eine Gesamtspannung ER = E' -f- Ex - Ia' Za' an Basis und Emitter eines NPN-Transistors 32, an einem Widerstand 29 und an einem Gleichrichter 31 liegt. Der Gleichrichter ist dabei so gepolt, daß nur dann ein Strom fließen kann, wenn die Spannung Ia` Zä dem Betrage nach größer ist als die Summe der Spannungen E' -h Ex'. Dabei ist der Transistor 32 durchlässig. Ein Gleichrichter 34 ist zwischen Emitter und Basis des Transistors geschaltet. Er erlaubt einen Stromfiuß vom Emitter zum Basisanschluß, wenn die Spannung so gepolt ist, daß der Transistor gesperrt bleibt. Er schützt dadurch diese Anschlüsse gegen Schäden, die durch fließende Rückströme auftreten können.
  • Wenn der Transistor durchlässig gesteuert wird, fließt - bedingt durch den Spannungsabfall am Widerstand 17 - ein Strom über Kollektor und Emitter des Transistors und einen dazu in Reihe geschalteten Widerstand 33. Der Spannungsabfall am Widerstand 33 dient zur Erregung der Auslösespule CBT über den Arbeitskontakt CBI zur Auslösung des Leistungsschalters CB. Falls erforderlich, kann der Auslösespule ein Verstärker AM zur Erhöhung der Nutzenergie der Auslösespule CBT vorgeschaltet sein. Der NPN-Transistor kann auch durch einen PNP-Transistor bei entsprechend abgeänderter Schaltung ersetzt werden.
  • Die Relaisanordnung in F i g. 3 vergleicht den Betrag der Spannung 12a mit der Summe der Beträge der Spannungen E und Ex. Wenn diese miteinander verglichenen Beträge gleich sind, ist der Transistor gesperrt. Dies entspricht einem Fehler am. Balancepunkt, d. h. an der Grenze der Reichweite der Relaisanordnung. Der Betrag von IGa übertrifft die Summe der Beträge von l# +.2." wenn die vom Relais gemessene Impedanz kleiner ist als diejenige der Leitungsstrecke bis zum Balancepunkt. In diesem Fall wird der Transistor durchlässig und löst den Leistungsschalter aus.
  • Die Summe der Beträge von .2 + Ex übertrifft den Betrag von .IGa, wenn die vom Relais gemessene Impedanz größer als diejenige des Balancepunktes ist. In diesem Fall bleibt der Transistor gesperrt und der Leistungsschalter geschlossen. Wie bereits ausgeführt wurde, ergibt diese Schaltung des Transistors eine elliptische Kennlinie der Relaisanordnung.
  • Es ist üblich, eine Übertragungsleitung in einzelne Abschnitte aufzuteilen, die miteinander über Relaisstationen mit Leistungsschaltern verbunden sind. Jede Relaisstation des benachbarten Leistungsschalters ist mit einer Relaisanordnung mit drei Zonen versehen. Die erste Zone schützt von der Relaisstation ab beispielsweise 90 °/o des geschützten Leitungsabschnittes. Die Relaisanordnung für diese Zone arbeitet mit vernachlässigbar kleiner Zeitverzögerung.
  • Eine zweite Zone erstreckt sich über den folgenden Leitungsabschnitt und ist mit einer Zeitverzögerung von etwa 0,25 Sekunden versehen. Die dritte Zone schließt sich an die zweite an, das dafür vorgesehene Impedanzrelais ist mit einer Zeitverzögerung von etwa 1 bis 2 Sekunden ausgestattet. Jede Relaisanordnung für eine der drei Zonen kann ähnlich aufgebaut sein wie diejenige, die in F i g. 3 dargestellt ist. In jedem Fall ist die Reichweite des Relais (die Länge der Strecke FG in F i g.1) auf die Impedanz eingestellt, die das jeweils zu schützende Stück der Leitung aufweist. Für die zweite und dritte Zone sind geeignete Zeitverzögerungsglieder vorgesehen.
  • Wenn eine Relaisanordnung - wie in F i g. 3 dargestellt - verwendet wird, können bestimmte Fehler, die auf der Strecke hinter dem Relais, d. h. in entgegengesetzter Richtung auftreten, das Relais veranlassen, den Leistungsschalter auszulösen. Um diesen »dritten Quadranten« auszuschalten, kann ein richtungsmessendes Element zusätzlich vorgesehen sein, z. B. ist ein Richtungsrelais 12R . dem Eingangskreis des Transistors vorgeschaltet, dessen Kontakt offen ist, wenn der Fehler in der nicht zu schützenden Richtung liegt. In gleicher Weise kann der Eingangskreis des Transistors durch Öffnen eines Schalters S aufgetrennt werden, wenn die Kontakte des Richtungsrelais DR den Schalter S betätigen.
  • Durch andere Schaltungsmaßnahmen läßt sich erreichen, daß der Punkt H der Ellipse 9 in F i g.1 mit dem Ursprung des Diagramms übereinstimmt, wie z. B. durch die gestrichelt gezeichnete Ellipse 9 a angedeutet ist. Dies kann erreicht werden durch Einfügung einer stromabhängigen Spannung zwischen die , Spannungswandler VT und 18, wie es z. B. in F i g. 4 gezeigt ist. In F i g. 4 wird eine stromabhängige Spannung von einem Transduktor 41 abgenommen, dessen Konstruktion ähnlich derjenigen des Kompensators 12 sein kann. Die Primärwicklung des Transduktors ist über Leitungen 41A und 41B in Reihe mit den Primärwicklungen der Stromwandler 11 und 12 in F i g. 3 geschaltet. Das Verbindungsstück 41 C zwischen den Leitern 41 A und 41 B fällt in diesem Falle weg. Die Sekundärwicklung 42 des Transduktors ist in Reihe geschaltet mit der Sekundärwicklung des Spannungswandlers VT, so daß eine resultierende Spannung für die Erregung der Primärwicklung des Spannungswandlers 18 vorhanden ist. Die Spannung der Sekundärwicklung des Transduktors 41 kann eingestellt werden, so daß eine Verschiebung der Ellipse in gewünschter Richtung mit wählbarem Betrag möglich ist. Wenn ein Fehler in der Nähe des Relaisortes auftritt, kann die Leitungsspannung einen so kleinen Wert einnehmen, daß eine einwandfreie Betätigung des Relais nicht mehr möglich ist. Aus diesem Grund sind »Gedächtniselemente« in den F i g.'3 und 4 vorgesehen, die einen ausreichenden Spannungsbetrag für kurze Zeit aufrechterhalten und damit die einwandfreie Funktion der Relaisanordnung sicherstellen.
  • Als Gedächtniselemente können Parallelschwingkreise dienen, die eine Induktivität 46 und einen Kondensator 45 enthalten, auf die Netzfrequenz abgestimmt sind und parallel zu der Primärwicklung des Spannungswandlers 18 in F i g. 3 geschaltet sind. Es ist genauso gut möglich - wie in F i g. 4 gezeigt -, die Reihenschaltung einer Spule 46a mit einem Kondensator 45a in Reihe zu der Sekundärwicklung des Spannungswandlers VT zu schalten. Wenn zwischen der Parallelschaltung der Spule 46 mit dem Kondensator 45 und der Sekundärwicklung des Spannungswandlers VT ein Widerstand 47 eingeschaltet ist, so wird damit verhindert, daß ein Fehler auf der Leitung in der Nähe der Relaisstation die Parallelschaltung durch Kurzschließen unwirksam macht.
  • In F i g. 3 kann mit dem Widerstand 13 die Länge der Hauptachse der Ellipse eingestellt werden. Durch die Phasenlage der Ausgangsspannung des Kompensators kann der Wert des Winkels ß in F i g. 1 verändert werden. Der Betrag dieser Spannung dient zur Einstellung des Abstandes zwischen den Brennpunkten F und F' in F i g. 1.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Distanzschutzrelaisanordnung für Wechsel-oder Drehstromleitungen mit elliptischer Auslösekennlinie, die sich durch den Vergleich der Beträge einer stromproportionalen elektrischen Größe mit der Summe der Beträge zweier weiterer elektrischer Größen ergibt, von denen sich die eine aus der geometrischen Summe und die andere aus der geometrischen Differenz von Strom und Spannung am Relaisort zusammensetzt, unter Verwendung einer vom Leitungsstrom oder einem dazu proportionalen Strom durchflossenen Impedanz zur Erzeugung einer stromproportionalen Spannung bestimmter Phasenlage, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß als Quelle für die rein stromproportionale elektrische Größe der Gleichspannungsabfall an einem Widerstand (17) dient, der über Gleichrichter (14, 15) an die Sekundärwicklung eines Stromwandlers (11) angeschlossen ist und dessen Widerstandswert so bemessen ist, daß der an ihm auftretende Spannungabfall (Iä - Z.) proportional dem Spannungsabfall an der zu schützenden Leitungsstrecke ist.
  2. 2. Distanzschutzrelaisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Quelle der der Spannung proportionalen elektrischen Größen ein auf die Netzfrequenz abgestimmter Schwingkreis zur kurzzeitigen Aufrechterhaltung einer Mindestspannung angeschlossen ist.
DEW36708A 1963-06-07 1964-05-02 Distanzschutzrelaisanordnung fuer Wechsel- oder Drehstromleitungen mit elliptischer Ausloesekennlinie Pending DE1296690B (de)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3339115A (en) * 1965-05-17 1967-08-29 Westinghouse Electric Corp Directional relay apparatus
US3337774A (en) * 1965-05-26 1967-08-22 Westinghouse Electric Corp Directional comparison pilot relaying
US3374399A (en) * 1966-02-01 1968-03-19 Gen Electric Distance protective relaying
US3418539A (en) * 1966-08-26 1968-12-24 Westinghouse Electric Corp Voltage regulating relay
US3523213A (en) * 1968-04-19 1970-08-04 Westinghouse Electric Corp Distance relay with rectangular characteristics
DE2032578C3 (de) * 1970-06-26 1974-05-09 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung zum Messen der Fehlerstellenentfernung bei Leitungskurzschlüssen
GB1510466A (en) * 1974-11-18 1978-05-10 Gen Electric Co Ltd Protective relay arrangements
US4092690A (en) * 1977-01-31 1978-05-30 General Electric Company Protective relay circuit providing a combined distance and overcurrent function
CH619570A5 (de) * 1977-09-30 1980-09-30 Bbc Brown Boveri & Cie
CH640675A5 (de) * 1978-06-01 1984-01-13 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren und einrichtung zur fehlerrichtungsbestimmung bezueglich eines messortes an elektrischen leitungen.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH300167A (de) * 1950-09-22 1954-07-15 Siemens Ag Vom Winkel zwischen Strom und Spannung einer Leitung abhängige Widerstandsrelaisanordnung.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2426033A (en) * 1945-02-16 1947-08-19 Westinghouse Electric Corp Distance type product responsive relay
US2495166A (en) * 1945-12-29 1950-01-17 Westinghouse Electric Corp Distance-type relay with limited directional discrimination
DE892470C (de) * 1950-09-23 1953-10-08 Siemens Ag Widerstandsabhaengiges Relais

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH300167A (de) * 1950-09-22 1954-07-15 Siemens Ag Vom Winkel zwischen Strom und Spannung einer Leitung abhängige Widerstandsrelaisanordnung.

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Publication number Publication date
CH409087A (de) 1966-03-15
US3303390A (en) 1967-02-07

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