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DE1042100B - Protection circuit for voltage converters, especially for capacitive voltage converters - Google Patents

Protection circuit for voltage converters, especially for capacitive voltage converters

Info

Publication number
DE1042100B
DE1042100B DES55269A DES0055269A DE1042100B DE 1042100 B DE1042100 B DE 1042100B DE S55269 A DES55269 A DE S55269A DE S0055269 A DES0055269 A DE S0055269A DE 1042100 B DE1042100 B DE 1042100B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protection circuit
converter according
voltage converter
pass filter
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES55269A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Rudolf Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES55269A priority Critical patent/DE1042100B/en
Publication of DE1042100B publication Critical patent/DE1042100B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H02H7/05—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers for capacitive voltage transformers, e.g. against resonant conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/16—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using capacitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/005—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection avoiding undesired transient conditions
    • H02H9/007—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection avoiding undesired transient conditions avoiding or damping oscillations, e.g. fenoresonance or travelling waves
    • G—PHYSICS
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    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/36—Overload-protection arrangements or circuits for electric measuring instruments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei Spannungswandlern, insbesondere kapazitiven Spannungswandlern, können durch Überspannungen vorübergehend Verschiebungen nach höherer Induktion im Eisenkern auftreten. Damit verbunden ist eine Änderung der Induktivität des Wandlers. Zusammen mit Kapazitäten (bei induktiven Wandlern Kapazität des Netzes, bei kapazitiven Wandlern die Kapazität des Spannungsteilers) ergeben sich dadurch Resonanzzustände nach unter der Nenn-Frequenz des Wandlers, z. B. 50 Hz, liegende Frequenzen hin. Soweit die Unterfrequenzen ganzzahlige ungerade Teile der Nenn-Frequenz sind, z. B. 16V3 Hz, kann die Nenn-Frequenz diese Schwingungszustände aufrechterhalten. Daraus ergibt sich einmal eine Gefährdung des Wandlers durch Übersättigung und außerdem eine bedeutende Verschlechterung der Meßeigenschaften.In voltage transformers, especially capacitive voltage transformers, overvoltages can temporarily shift towards higher induction in the iron core. Associated with this is a change in the inductance of the converter. Together with capacities (with inductive converters capacity of the network, with capacitive converters the capacity of the voltage divider) this results in resonance states below the nominal frequency of the converter, e.g. B. 50 Hz, lying frequencies. As far as the lower frequencies are whole-numbered odd parts of the nominal frequency, z. B. 16V 3 Hz, the nominal frequency can maintain these oscillation states. This results in a risk to the transducer due to oversaturation and also a significant deterioration in the measurement properties.

Aus dieser Erkenntnis heraus ist die erfinderische Lösung entstanden, die darin besteht, daß auf die Unterfrequenzen ansprechende Schaltmittel für die Zeit des Bestehens der Unterfrequenz oder für bestimmte Zeit eine Zusatzbürde an den Wandler anlegen. From this knowledge the inventive solution arose, which consists in that on the Switching means responding to underfrequencies for the time that the underfrequency exists or for certain Time apply an additional burden to the converter.

Als Zusatzbürde kann z. B. eine Saugschaltung für eine (16V3 Hz) oder mehrere Unterfrequenzen dienen.As an additional burden z. B. serve a suction circuit for one (16V 3 Hz) or several lower frequencies.

Andererseits kann als Zusatzbürde auch ein Tiefpaß für die auftretenden Unterfrequenzen vorgesehen sein, der so ausgelegt ist, daß der Wandler bei Nenn-Frequenz (50 Hz) thermisch nur zulässig belastet ist. Diese Schaltweise hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Wirkung auch bei Schwankungen der Nenn-Frequenz erhalten bleibt.On the other hand, a low-pass filter for the lower frequencies that occur can also be provided as an additional burden designed in such a way that the converter is only thermally stressed at the nominal frequency (50 Hz). This switching method has the advantage that the inventive effect even with fluctuations in the nominal frequency preserved.

Wählt man die begrenzte Anschaltung der Zusatzbürde, so nimmt man als solche zweckmäßig Widerstände und/oder verstimmende Mittel, wie Drosseln bzw. Kondensatoren.If the limited connection of the additional burden is chosen, then resistors are expediently used as such and / or detuning means, such as chokes or capacitors.

Die die Anschaltung der Zusatzbürde bewirkenden Schaltmittel liegen erfindungsgemäß über einen Tiefpaß an. Dadurch ist das Anschalten der Zusatzbürden nur für den Fall des Auftretens von Unterfrequenzen gegeben.The switching means causing the connection of the additional burden are, according to the invention, via a low-pass filter at. This means that the additional burdens can only be switched on in the event that underfrequencies occur given.

Bei Begrenzung der Anschaltzeit steht das die Anschaltung bewirkende Schütz 5" unter dem Einfluß eines Zeitrelais Z.If the switch-on time is limited, the contactor 5 "which causes the switch-on is under the influence of a timing relay Z.

Sind mehrere Wandler vorhanden, z. B. ein Wandlersatz, so steht der Tiefpaß in Abhängigkeit der Wandler eines Satzes, und die über ihn wirksamen Schaltmittel führen eine Bürdenanschaltung für die Anschaltung der einzelnen Wandler durch. Die Spannung für den Tiefpaß wird zweckmäßig aus einer Schaltung entnommen, an der Wicklungen eines jeden Wandlers eines Wandlersatzes liegen und die normalerweise zur Erdschluß erfassung dient.If there are several converters, e.g. B. a converter set, the low-pass filter is a function of the Converter of a set, and the switching means effective via it lead a load connection for the Connection of the individual converters. The voltage for the low-pass is expediently from a Circuit taken from the windings of each converter in a converter set and which are normally serves for earth fault detection.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing.

Schutzschaltung für Spannungswandler,Protection circuit for voltage converter,

insbesondere für kapazitiveespecially for capacitive

Sp annungswandlerVoltage converter

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Rudolf Bauer, Karlsruhe-Durlach,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Rudolf Bauer, Karlsruhe-Durlach,
has been named as the inventor

Durch die Kondensatoren C1 und C2 ist der Spannungsteil eines kapazitiven Spannungswandlers gezeigt, der durch die Resonanzdrossel L und den Mittelspannungswandler W zu einem kapazitiven Spannungswandler ergänzt wird. Mit B ist die an der Sekundärwicklung des Wandlers W anliegende normale Bürde des Wandlers bezeichnet. Über einen Tiefpaß T, der für gegenüber der Nenn-Frequenz von 50 Hz niedere Frequenzen ausgelegt ist, kommt bei Auftreten solcher Frequenzen das Relais R zur Wirkung und legt über seinen Kontakt r das Schütz .S* an, über dessen Kontakt s die erfindungsgemäß zu schaltende Bürde B' angelegt wird. Ist diese Schaltung nur vorübergehend, so kommt das Zeitrelais Z zur Wirr kung und schaltet über seinen Kontakt 2 das Schütz vS" und damit die Bürde B' nach einer bestimmten Zeit ab.The capacitors C 1 and C 2 show the voltage part of a capacitive voltage converter, which is supplemented by the resonance choke L and the medium-voltage converter W to form a capacitive voltage converter. The normal load of the converter applied to the secondary winding of the converter W is designated by B. Via a low-pass filter T, which is designed for frequencies lower than the nominal frequency of 50 Hz, the relay R comes into effect when such frequencies occur and applies the contactor .S * via its contact r , via whose contact s the according to the invention switching burden B 'is applied. If this circuit is only temporary, the timing relay Z comes into effect and switches the contactor VS "and thus the burden B ' off via its contact 2 after a certain time.

Wenn als Zusatzbürde im Sinne der Erfindung ein Tiefpaß oder eine Saugschaltung angewendet wird, kann das Relais Z/s wegfallen, d. h., die Zusatzbürden dieser Art bleiben so lange angeschaltet, als die niederen Frequenzen bestehen, da in diesen Fällen die Belastung des Wandlers erträglich ist.If a low-pass filter or a suction circuit is used as an additional burden within the meaning of the invention, the relay Z / s can be omitted, ie the additional burdens of this type remain switched on as long as the lower frequencies exist, since in these cases the load on the converter is bearable .

Claims (8)

P A T E N T A N S P P. !' C H E:P A T E N T A N S P P.! ' C H E: 1. Schutzschaltung für Spannungswandler, insbesondere für kapazitive Spannungswandler, gegen das Auftreten von unter der Nenn-Frequenz (50Hz) liegenden Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf diese Unterfrequenzen an-1. Protection circuit for voltage converters, especially for capacitive voltage converters, against the occurrence of vibrations below the nominal frequency (50Hz), characterized in that that these underfrequencies 809 660/147809 660/147 sprechende Schaltmittel für die Zeit des Bestehens der Unterfrequenz oder für bestimmte Zeit eine Zusatzbürde an den Wandler anlegen.Talking switching means for the time of the existence of the underfrequency or for a certain period of time Apply additional burden to the converter. 2. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzbürde eine Saugschaltung für eine (16-h Hz) oder mehrere Unterfrequenzen dient.2. Protection circuit for voltage converter according to claim 1, characterized in that a suction circuit for one (16-h Hz) or several lower frequencies is used as an additional burden. 3. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzbürde ein Tiefpaß für die auftretenden Unterfrequenzen vorgesehen ist mit solcher Auslegung, daß der Wandler bei Nenn-Frequenz (50 Hz) thermisch nur zulässig belastet ist.3. Protection circuit for voltage converter according to claim 1 and 2, characterized in that as Additional burden a low-pass filter is provided for the lower frequencies that occur with such a design, that the converter is only thermally loaded at the nominal frequency (50 Hz). 4. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für begrenzte Zeit Zusatzbelastungen (Widerstände) und/oder verstimmende Mittel (Drosseln, Kondensatoren) angeschaltet werden.4. Protection circuit for voltage converter according to claim 1, characterized in that for limited Time additional loads (resistances) and / or detuning agents (chokes, capacitors) be switched on. 5. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das5. Protection circuit for voltage converter according to claim 1 to 4, characterized in that the Zusatzbürden schaltende Schaltmittel als über einen Tiefpaß (T) angelegtes Relais (R) ausgebildet ist.Switching means switching additional burdens is designed as a relay (R) applied via a low-pass filter (T) . 6. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem über einen Tiefpaß anliegenden Relais (R) eingeleitete Zuschaltung der Bürden (über S) durch ein Zeitrelais (Z) aufgehoben wird.6. Protection circuit for voltage converter according to claim 1, 4 and 5, characterized in that the connection of the loads (via S) initiated by the relay (R) applied via a low-pass filter is canceled by a timing relay (Z). 7. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Wandler, z. B. eines Wandlersatzes, das die Anschaltung der Zusatzbürden bewirkende Relais über einen von allen Wandlern des Satzes abhängigen Tiefpaß anliegt.7. Protection circuit for voltage converter according to claim 1 to 6, characterized in that at Presence of multiple converters, e.g. B. a converter set that enables the connection of the additional burdens causing relay is applied via a low-pass filter that is dependent on all converters in the set. 8. Schutzschaltung für Spannungswandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung für den Tiefpaß aus einer Schaltung entnommen wird, an der Wicklungen eines jeden Wandlers eines Wandlersatzes liegen und die normalerweise zur Erdschlußerfassung dient.8. Protection circuit for voltage converter according to claim 7, characterized in that the Voltage for the low-pass filter is taken from a circuit on the windings of each Transducer of a transducer set and which is normally used for earth fault detection. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 660/147 10.58© 809 660/147 10.58
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1244291B (en) * 1959-02-26 1967-07-13 Siemens Ag Protection circuit for capacitive voltage converter
DE1265295B (en) * 1959-02-03 1968-04-04 Siemens Ag Circuit arrangement for voltage converters, especially capacitive voltage converters, in which a load resistor is temporarily switched on to protect against relaxation oscillations
DE1265861B (en) * 1959-03-12 1968-04-11 Siemens Ag Circuit arrangement for voltage converters, especially capacitive voltage converters, in which a load resistor is temporarily switched on to protect against relaxation oscillations
DE1287206B (en) * 1959-02-21 1969-01-16 Hans Dr Ing Capacitive voltage converter

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DE1265861B (en) * 1959-03-12 1968-04-11 Siemens Ag Circuit arrangement for voltage converters, especially capacitive voltage converters, in which a load resistor is temporarily switched on to protect against relaxation oscillations

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