DE2740704C2 - Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen auf Ausfall - Google Patents
Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen auf AusfallInfo
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Description
50
55
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten
Stromquellen auf Ausfall, wobei ein Signal erzeugt wird, wenn ein Zweigstrom den aus den einzelnen Zweigströmen
gebildeten Mittelwert unterschreitet. Ein derartiges Verfahren ist nach der DE-AS 23 58 676 zur
Überwachung von über Regler gesteuerte, parallel auf das Bordnetz eines Schiffes einspeisenden Generatoren
bekannt. Dort wird in einer jedem einzelnen Generator zugeordneten Schwellwertschaltung der Erregerstrom
des einzelnen Generators daraufhin überwacht, ob er den Mittelwert aus allen Erregerströmen unterschreitet.
Bei der bekannten Anordnung würde jede noch so kleine Abweichung des einzelnen Generatorstroms von
dem Mittelwert gemeldet werden, so daß bei alleiniger Auswertung dieses Meldesignals die bekannte Überwachungsschaltung
überaus empfindlich wäre und ungewollt oft zum Ansprechen gebracht würde.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, demgegenüber
ein weniger aufwendiges Verfahren zur Überwachung Von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen
anzugeben, mit welchem sowohl im Schwachlastbelrieb als auch im Vollastbetrieb der Störungsfall zuverlässig
erfaßt werden und ein Unnötiges Ansprechen der Über* wachungseinrichtung aufgrund nur geringfügiger
Stromschwankungen im ganzen Betriebsbereich mit gleicher Sicherheit vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zweigströme fortlaufend in zyklischer Reihenfolge
mit dem Mittelwert verglichen werden und ein Alarmsignal dann erzeugt wird, wenn das Ergebnis dieses
Vergleichs einen in proportionale Abhängigkeit zum Mittelwert gebrachten Grenzwert unterschreitet.
Damit wird erreicht, daß nur eine einzige Vergleichsschaltung verwendet zu werden braucht, deren Grenzwert
für alle dem Vergleich unterzogenen Zweigströme ein und derselbe ist und daß, bezogen auf den Mittelwert,
die zum Erzeugen des Alarmsignals erforderliche Abweichung des betreffenden Zweigstroms über den ganzen
Betriebsbereich konstant bleibt.
Die Erfindung samt ihren weiteren Ausgestaltungen, weiche in Unteransprüchen gekennzeichnet sind, soll
nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
F i g. 1 stellt die Realisierung des erfindungsgemäßen
Verfahrens am Beispiel der Sicherungsüberwachiing hei
der Erregung von Turbogeneratoren mit rotierenden Gleichrichtern, einem bevorzugten Anwendungsgebiet
der Erfindung, dar. Auf dem mit / angedeuteten Rotor eines Turbogenerators befindet sich die Erregerwicklung
1, weiche von η parallel angeordneten Stromquellen in Form von Drer-strombrückenschaltungen D\,D2
bis D η mit dem Summenstrom Ie gespeist wird. Die
Zweige dieser Drehstrombrückenschaltungen bestehen jeweils aus einem Halbleiterventil VIl bis Vη6.
welches abweichend vom in Fig. 1 dargestellten Beispiel auch ein steuerbares Ventil sein könnte, einem
Anodenstromwandler Λ 11 bis A η 6 und einer Sicherung
511 bis S π 6, deren Durchschmelzen zuverlässig
und schnell erkannt werden soll. Die durch die Anodenstromwandler abgebildeten Ventilströme /11
bis /n6 jeder Drehstrombriicke werden in einer dieser Brücke zugeordneten, mit Zl bis Zn bezeichneten
Summierschaltungen rückwirkungs.*rei so addiert, daß
sich an den Ausgängen Pl bis P η dieser Summierschaltungen bei ungestörtem Betrieb der Drehstrombrückenschaltungen
ein konstantes Dauersignal ergibt. Anstatt sämtliche Zweigströme einer Brücke zusammenfassen,
kann man auch jeweils nur die drei Brückenzweigströme der Brücken^eiten, beispielsweise bei der Drehstrombrücke
D1 jeweils die Ströme durch die Ventile VXX. VX2, VX5 und durch die Ventile VX4. VX6, VX2
zusammenzufassen. Der Signalhub des auszuwertenden Signals wird dadurcn größer. Die an den Klemmen PX
bis Pn erscheinenden Ausgangssignale sind den
Zweigströmen /1 bis / η der einzelnen Drehstrombrükkenschaltungen
proportional. Aus ihnen wird mittels Mischglieder MX, M2 bis Mn—\ der Mittelwert
gebildet. Diese Mischglieder bestehen im einfachsten Fall aus Addierverstärkern, welche, wie angedeutet, für
die ihnen von den Summierschaltungen PX-Pn
zugeführten Signale PX-Pn den Verstärkungsfaktor
Mn aufweisen. Diese Mischglieder können selbstverständlich auch zu einem einzigen Addierverstärker
zusammengefaßt sein. Den an den Klemmen PX bis Pn
auftretenden, den Zweigströmen / i bis I η proportional
len Ausgangssignaie /ι bis Jn Wird ein Vor» einem
Impulsgenerator 2 erzeugter Markierungsimpuls Λί/zu
dem Zweck überlagert, von den sechs Sicherungen einer
Brücke die jeweils ausgefallene Sicherung identifizieren zu können. Die Ausgänge der Schaltungen Zl und Zn
sind mit den Eingängen eines multiplex betriebenen
Kanals Oi verbunden, welcher die Meßwerte vom rotierenden Teil I zum nicht rotierenden Teil II des
Turbogenerators übertragen soll. Durch den multiplexen Betrieb kann die Anzahl der erforderlichen
Übertragungskanäle auf zwei reduziert werden. Neben ϊ der eigentlichen Übertragungseinrichtung, welche, wie
an sich bekannt, im wesentlichen aus zwei induktiv gekoppelten Spulen besteht, enthält dieser Übertragungskanal
noch einen vorgeschalteten Multiplexer, d. h. eine Schalteinrichtung, welche den Eingang der ι ο
Übertragungseinrichtung nacheinander in zyklischer Reihenfolge mit einem der Kontakte ^l bis Kn
verbindet, wobei die Fortschaltung im Takte des von einem zweiten Impulsgeber 3 erzeugten Impulses 77
erfolgt Ein solcher Multiplexer kann zweckmäßigerwei- ι >
se auch elektronisch, beispielsweise in Form eines rückgekoppelten, mit Taktimpulsen beaufschlagten
Schieberegisters ausgebildet sein. Die Taktfrequenz ist dabei so gewählt, daß die Meßwerte /, bis /„einer Brücke
jeweils für eine Zeitdauer durchgeschaltct sind, weiche größer ist als die Periode der Drehstromspannung. Die
Taktimnulse 77 werden außerdem dem Meßwert im für
den Mittelwert der Zweigströme als hochfrequentes Signal überlagert und zusammen mit diesem einem
zweiten Übertragungskanal Ü 2 zugeführt 2 >
Auf der dem nicht rotierenden Teil II des Turbogenerators
zugeordneten Seite des Übertragungskanals Ü2 wird der Taktimpuls mittels eines Stromwandlers 4
erfaßt, in einer Impulsformerstufe 5 zum Taktimpuls 77' aufbereitet und zur Steuerung eines sogenannten jo
Demultiplexers verwendet, welcher ein Freigabesignal U zyklisch und synchron mit dem Multiplexer des
Übertragungskanals 1 auf einen der Kontakte KX' bis
K π'durchschaltet Die Kontakte K Γ bis K n'sind mit
den einen Eingängen von UND-Gattern Ui bis Un J5
verbunden, deren andere Eingänge am Ausgang eines Grenzwertmelders 6 angeschlossen sind. Der Grenzwertmelder
6 wird eingangsseitig beaufschlagt von der in einem Mischglied 7 gebildeten Differenz zwischen
den Meßwerten der einzeln und fortlaufend nacheinander übertraf enen Zweigströme /Ί bis i„ und einem dem
übertragenen Mittelwert /m proportionalen Wert. Zwischen
dem Stromwandler 4 und dem Mischglied 7 ist ein Tiefpaß 8 zur Sperrung der Taktimpulse angeordnet.
Das Mischglied 7 kann aus einem Verstärker bestehen 4> und mit dem Verhältnis der Wichtungs- oder Verstärkungsfakto-en.
mit dem die ihm zug führten Eingangsgrößen verstärkt werden, kann die Ansprechgrenze der
Überwachung in Abhängigkeit vom jeweiligen Mittelwert im der Zweigströme festgelegt werden. Bezeichnet ίο
man mit a den Faktor, mit dem der Mittelwert im gewichtet wird und mit b den Faktor, mit dem die
jeweils de*n Mischglied zugeführten Meßwerte der Zweigströme /Ί bis ;„ gewichtet werden, so spricht der
Grenzwertmelder entsprechend der in seinem Blocksymbol dargestellten Kennlinie dann an, wenn beispielsweise
für den Zweigstrom /Ί die Beziehung gilt
Beim Ausführungsbeispiel wurde — wie aus F i g. ersichtlich —
- 0,75
(I
60 gewählt, wodurch sich die Ansprechgrenze der Überwachung
genau in der Mitte zwischen dem infolge Ausfall einer Sicherung gestörten und dem ungestörten
Betriebsfall befindet, da bei Ausfall einer Sicherung der entsprechende Brückenstrom auf die Hälfte des
Mittelwertes im sinkt, und zwar im Hinblick darauf, daß
infolge der Induktivität der Erregerwicklung der Erregerstrorn /e konstant bleibt. Nach Ansprechen des
Grenzwertmelders 6 wird am Ausgang eines der UND-Gatter Ui bis Un ein Signal El bis En
erscheinen, womit dann die gestörte Brücke identifiziert ist Mittels einer Auswerteschaltung 9, welche im
einfachsten Fall in einem Oszillographen bestehen kann, kann dann anhand des mitübertragenen Markierungsimpulses MI auch noch die ausgefallene Sicherung der
gestörten Brücke identifiziert werde»,.
F i g. 2 zeigt den Aufbau der in F i g. 1 ,nit Zi bis Z π
bezeichneten Summierschaltungen am Beispiel der Summierschaltung Zl. An die Sekundärwicklung-η der
Anodenstromwandler /4 11 bis Λ16 ist jeweils die
Reihenschaltung einer Sperrdiode 17 mit einer entgegengesetzt dazu gepolten Zenerdiode 18 angeschlossen.
Die Durchlaßrichtungen dieser Dioden sind dabei so gewählt, daß beim Fließen eines Ventilstroms ein
entsprechender Strom über die Entkopplungsdiode 10 zur Bürde 11 fließt und sich der jeweilige Anodenstromwandler
in der darauffolgenden Strompause über die Zenerdiode rückmagnetisieren kann. An der Ausgangsklemme
Pl erscheint daher eine Spannung, welche proportional dem Brückenausgangsstrom /1 ist.
Im Diagramm der F i g. 3 ist die zeitliche Reihenfolge der einzelnen Zweigströme der Brücke D1 dargestellt.
Infolge der Verbraucherinduktivität erscheinen Strombalken von gleichbleibender Höhe. Aus F i g. 3 gehen die
Lage und die zeitlichen Abstände des überlagerten Markierungsimpulses MI hervor, welcher zweckmäßigerweise
bei ungesteuerten Ventilen von der Durchlaßphase des Ventils V11, bei gesteuerten Ventilen vom
Zündimpuls dieses Ventils abgeleitet wird.
F i g. 4 zeigt schematisch die Ausbildung des Übertragungskanals
Ü2 mit der Eingangsklemme 12 und der Ausgangsklemme 13. Da die Meßwerte als Gleichstromgrößen
zur Verfügung stehen und auch als solche ausgewertet werden, ist es erforderlich, sie vor der
eigentlichen Übertragung mittels eines Spannungsfrequenzumsetzers 14 η eine entsprechende Wechselgröße
umzusetzen, und nach erfolgter Übertragung auf de" Sekundärseite des induktiven Übertragers 15 mittels
eines F.equenzspannungsumsetzers 16 wieder in die
entsprechende Gleichstromgröße umzuformen.
Der im Übertragungskanal O\ dem Multiplexer
nachgeordnete Teil zwischen den entsprechenden Klemmen 12' und 13' hat prinzipiell den gleichen
Aufbau wie in F i g 4 dargestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen auf Ausfall,
wobei ein Signal erzeugt wird, wenn ein Zweigstrom den aus den einzelnen Zweigströmen gebildeten
Mittelwert unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigströme fortlaufend
in zyklischer Reihenfolge mit dem Mittelwert verglichen werden und ein Alarmsignal dann erzeugt
wird, wenn das Ergebnis dieses Vergleichs einen in proportionale Abhängigkeit zum Mittelwert
gebrachten Grenzwert unterschreitet
2. Verfahren nach Anspruch 1 bei aus Drehstrombrücken bestehenden Stromquellen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mittelwert jeweils aus den Summenströmen der Drehstrombrückenseiten (Hi,
/13, /15 und/oder /14, /16, /12) gebildet und die Zeitdauer des Vergleichs mindestens eine Periode
der die Dre'.istrombrücken speisenden Drehstromspannung
beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Summenströmen ein Markierungsimpuls
(MI) überlagert wird, der jeweils synchron mit dem Zündzeitpunkt eines bestimmten
Ventils einer Brückenseite ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 für rotierende Drehstrombrücken, weiche die rotierende
Erregerwicklung eines Turbogenerators speisen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der
Summenstr^m: vom rotierenden Teil der Maschine
zu einer raumfest angeordneten Vergleichsstelle ein erster multiplex betriebener Übertragungskanal
vorgesehen wird, der Mittelwert im rotierenden Teil J5
der Maschine gebildet, und zu,· Übertragung des Mittelwertes zu der Vergleichsstelle ein zweiter
Übertragungskanal vorgesehen wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772740704 DE2740704C2 (de) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen auf Ausfall |
JP10905778A JPS5450846A (en) | 1977-09-09 | 1978-09-05 | Device for monitoring parallel branched current path |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772740704 DE2740704C2 (de) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen auf Ausfall |
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---|---|
DE2740704B1 DE2740704B1 (de) | 1978-09-28 |
DE2740704C2 true DE2740704C2 (de) | 1981-10-01 |
Family
ID=6018558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772740704 Expired DE2740704C2 (de) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | Verfahren zur Überwachung von in parallelen Zweigen angeordneten Stromquellen auf Ausfall |
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---|---|
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DE (1) | DE2740704C2 (de) |
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DE3125475C2 (de) * | 1981-06-29 | 1983-03-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltung zum selektiven Abschalten einer gestörten Stromversorgungseinrichtung |
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DE2421126A1 (de) * | 1974-05-02 | 1975-11-20 | Licentia Gmbh | Schaltungseinrichtung zur gegenseitigen wirk- und blindleistungssteuerung mehrerer parallelbetriebener wechselrichter |
DE2358676B2 (de) * | 1973-11-24 | 1976-11-11 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung zur reglerueberwachung |
DE2231152B2 (de) * | 1972-06-26 | 1977-02-17 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungseinrichtung fuer den gleichlauf von mindestens drei im parallelbetrieb arbeitenden wechselrichtern und fuer die ueberwachung des gleichlaufs |
Family Cites Families (1)
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JPS5165324A (en) * | 1974-12-02 | 1976-06-05 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Inbaatano heiretsuntenoryuhoshosochi |
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1977
- 1977-09-09 DE DE19772740704 patent/DE2740704C2/de not_active Expired
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1978
- 1978-09-05 JP JP10905778A patent/JPS5450846A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2740704B1 (de) | 1978-09-28 |
JPS5450846A (en) | 1979-04-21 |
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