DE897283C

DE897283C - Phasenabhaengiges Relais, insbesondere Leistungsrichtungsrelais fuer Distanzschutzanordnungen

Info

Publication number: DE897283C
Application number: DEA10860D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Blankenburg
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-08-08
Filing date: 1940-08-08
Publication date: 1953-11-19

Description

Phasenabhängiges Relais, insbesondere. LeistungsrichtungsreIais für Distanzschutzanordnungen Zusatz zum Patent äää 130 Gegenstand des Patentes 888 130 ist ein phasenabhängiges Relais, welches einen Haltemagneten und eine Halte- sowie eine Auslösemagnetisierungswicklung besitzt und bei welchem die Haltemagnetisierung als Wellenmagnetisierung ausgebildet ist. Dabei wird durch das Zusammensetzen einer Gleichstromvormagnetisierung mit der Wellenmagnetisierung im Haltemagneten erreicht, daß eine periodische Verstärkung der Gleichstrommagnetisierung über annähernd 18o° elektrisch erfolgt, so daß bei Überlagerung der Wechselstrommagnetisierung ein Abfallen des Ankers nur in dem unverstärkten Bereich von 18o° elektrisch stattfinden kann. Durch diese Ausbildung läßt sich ein Richtungsentscheid, beispielsweise für eine Grundfrequenz von 5o Hz innerhalb von o,oi Sekunden erzielen.
Die zusätzliche Erfindung setzt sich die Aufgabe, diesen Richtungsentscheid in noch kürzerer Zeit zu ermöglichen. Sie erreicht dies dadurch, daß die Wellenmagnetisierung und die Wechselstrommagnetisierung mit einem Vielfachen der Grundfrequenz vorgenommen werden.
Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben, wobei auch noch verschiedene erfindungsgemäße Einzelheiten erkennbar werden.
Fig. 1 zeigt eine Schaltanordnung, zu deren Erläuterung hinsichtlich der Wirkungsweise Fig. 2 dient. Das Schaltzeichen i in Fig. 1 bedeutet den der Übersicht halber fortgelassenen Teil des Richtungsgliedes. Er besteht aus zwei Magneten mit j e dreiWicklungen in besonderer Schaltung. Man führt dieser Schaltanordnung je Magnet drei Ströme zu. Einem ausreichenden Haltestrom j- (JH) überlagert man die Amperewindungen des durch Einweggleichrichtung des Phasenstromes J gewonnenen Halbwellenstromes J2 der Spannung U2. Diesen resultierenden Amperewindungen AW..es überlagert man einen von der Spannung U1 mit geeigneten, spannungsabhängigen Vorwiderständen erzeugten Wechselstrom J1, dessen Kurvenform durch eine ausgeprägte Spitze gekennzeichnet ist. Liegt die Spitze b entsprechend der Phasenverschiebung der beiden Steuerströme 1, und J2 umgekehrt gepolt (Fig. 2) zwischen der unverstärkten resultierenden AWTes, dann wird der Anker mit Sicherheit abfallen, da die Haltestrommagnetisierung an dieser Stelle stark geschwächt ist. Dieses Abfallen des Ankers ist entsprechend der Magnetschaltung des Patents 888 130 in einem Bereich a ... b gleich 18o° elektrisch möglich. Die günstigste Form des Auslösestromes J1 erhält man bei Verwendung von gleichstromvormagnetisierten Drosseln 2 und 3 (Fig. 1) in Schaltung und Auslegung der Gleichspannungswandler.
Die zusätzliche Erfindung erhöht nun die Frequenz der Wellenmagnetisierung und die der Wechselstrommagnetisierung auf ein Vielfaches durch Vorschalten zweier Frequenztransformatoren q. und 5, die auf dem Prinzip des stark gleichstromvormagnetisierten Transformators beruhen.
Der Frequenztransformator besitzt zwei Eisenkerne, beispielsweise mit je einer im Gegensinne geschalteten Wechselstromwicklung 6, 7, zwei gleichsinnig geschalteten Gleichstromwicklungen 8, g und den Wechselstromwicklungen io, 1i. An der Primärwicklung liegt die Spannung Ui mit der Grundfrequenz f, während durch die starke Gleichstromvormagnetisierung an den sekundären Klemmen die Spannung U1' mit der doppelten Frequenz 2 f abgenommen und dem Richtungsglied i zugeführt wird.
Damit erhält das phasenabhängige Relais i einen Richtungsentscheid von halber Größe, also 0;005 Sekunden für f= 50 Hz. Ein mehrmaliges Hintereinanderschalten von Frequenztransformatoren ermöglicht noch kürzere Zeiten für den Richtungsentscheid.
Vorteilhaft ist es, die gesamten Gleichstromwicklungen aller Wandler 2, 3, q. und 5 in Reihe zu schalten, die Frequenztransformatoren aus besonderer Eisenlegierung, beispielsweise Eisen-Nickel-Legierung, herzustellen und die sekundäre Wechselstromwicklung um beide Kerne gleichzeitig zu wickeln. Durch geeignete Resonanzschwingungskreise i2,13 werden die auftretenden Oberschwingungen in der sekundärenStromkurve möglichst verstärkt. 14 sind zwei Widerstände, 15 die Gleichspannungsquelle und 21, 22 die bereits bekannte Gleichrichterweiche.
Eine weitere erfindungsgemäße Schaltanordnung stellt die in Fig.3 angegebene dar. Während die Wellenmagnetisierung J2 wie in Fig. i über einen Frequenztransformator dem Richtungsglied = zugeführt wird, wird die Wechselstrommagnetisierung J1 von zwei gleichstromvormagnetisierten Drosseln 16 und i7 in Parallelschaltung erzeugt, die zwei um 9o° phasenverschobene Magnetisierungsströme besitzen.
Diese Phasenverschiebung der Magnetisierungsströme wird durch Anschluß der Drosseln an zwei um go° phasenverschobene, die Ströme J' und J" liefernde Spannungen Ui und U," erreicht. Die erforderlichen Spannungen können beispielsweise einem Transformator in Sternschaltung entnommen werden, bei dem die eine Spannung die Phasenspannung und die andere die gegenüberliegende verkettete Spannung ist.
Beide gleichstromvormagnetisierte Drosseln 16 und 17 nehmen dann einen Magnetisierungsstrom Ji und Ji ' auf, die um go° phasenverschoben sind, wie dies die Fig. q. kennzeichnet. Durch die Gleichrichter 18 und 1g werden die Magnetisierungsströme gleichgerichtet und in Differenzschaltung beispielsweise noch über einem Stromwandler 2o dem Richtungsglied i als Wechselstrommagnetisierung doppelter Grundfrequenz zugeführt. Auch mit dieser Schaltanordnung erhält das phasenabhängige Relais einen Richtungsentscheid von halber Größe.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Phasenabhängiges Relais, insbesondere Leistungsrichtungsglied für Distanzschutzanordnungen, nach dem Patent 888 13o, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenmagnetisierung und die Wechselstrommagnetisierung mit einem Vielfachen der Grundfrequenz erfolgt.
2. Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen- und Wechselstrommagnetisierung über Frequenztransformatoren nach dem Prinzip des gleichstromvormagnetisierten Transformators erfolgt.
3. Relais nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Frequenztransformatoren hintereinandergeschaltet sind. q..
Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Resonanzschwingungskreis die auftretende Oberschwingung in der sekundären- Stromkurve verstärkt wird.
5. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenmagnetisierung über einen Frequenztransformator und die Wechselstrommagnetisierung doppelter Grundfrequenz über zwei gleichstromvormagnetisierte Drosseln in Parallelschaltung mit go° phasenverschobenen Magnetisierungsströmen erfolgt.
6. Relais nach Anspruch i, dadurch -gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsströme der gleichstromvormagnetisierten Drosseln über Gleichrichter in Differenzschaltung dem Richtungsglied zugeführt werden.
7. Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzbildung der gleichgerichteten Magnetisierungsströme in den Haltemagneten mit getrennten Wicklungen erfolgt. B. Relais nach Anspruch i,. dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzbildung der gleichgerichteten Magnetisierungsströme in einem Zwischenwandler erfolgt. g. Relais nach Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenspannungen für die gleichstromvormagnetisierten Drosseln in geeigneter Form von einem Dreiphasentransformator entnommen werden. zo. Relais nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Phasenkompensation bekannte Mittel vorgesehen sind. z z. Relais nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß .die Frequenztransformatoren, gleichstromvormagnetisierten Drosseln und Zwischenwandler aus besonderer Eisenlegierung hergestellt sind.