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DE1043479B - Elektrisches Relaisschutzsystem - Google Patents

Elektrisches Relaisschutzsystem

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Publication number
DE1043479B
DE1043479B DEE15263A DEE0015263A DE1043479B DE 1043479 B DE1043479 B DE 1043479B DE E15263 A DEE15263 A DE E15263A DE E0015263 A DEE0015263 A DE E0015263A DE 1043479 B DE1043479 B DE 1043479B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistors
resistor
resistors
transistor
potential
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
DEE15263A
Other languages
English (en)
Inventor
John Willis
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.)
English Electric Co Ltd
Original Assignee
English Electric Co Ltd
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 English Electric Co Ltd filed Critical English Electric Co Ltd
Publication of DE1043479B publication Critical patent/DE1043479B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02H3/38Emergency 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 both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
    • H02H3/382Emergency 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 both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current involving phase comparison between current and voltage or between values derived from current and voltage

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Relaisschutzsystem, bei dem eine Phasenvergleichsstufe zur Steuerung der Relaisschaltungen benutzt wird.
Gemäß der Erfindung ist ein Relaisschutzsystem, bei welchem die Relaistätigkeit durch den Ausgang einer Phasenvergleichsstufe gesteuert wird, die einen Phasenvergleich zwischen zwei von dem geschützten Stromkreis herrührenden wechselnden Eingangssignalen durchführt, in der Weise ausgebildet, daß die Phasenvergleichsstufe zwei Schalter in Form von Einrichtungen mit veränderlicher Impedanz und zwei zusätzliche Einrichtungen zum Nachweis der Koinzidenz ebenfalls in, Form von Einrichtungen mit variabler Impedanz aufweist, von denen jede auf den Zustand beider Schalter anspricht, so daß die eine Einrichtung eine besondere von vier möglichen Kombinationen der Schalterstellungen »offen« und »geschlossen« nachweist und die andere die dazu inverse Kombination, wobei jeder Schalter durch ein anderes der erwähnten sich ändernden Eingangssignale gesteuert wird gemäß der Polarität des Signals und wobei die die Relaistätigkeit steuernde Ausgangsgröße der Phasenvergleichsstufe eine Komponente enthält, welche von jedem Koinzidenzdetektor geliefert wird, und eine zur Dauer der entsprechenden Koinzidenz pro Periode entsprechende Dauer hat und die Relaistätigkeit von der Größe der Summe dieser beiden Komponenten abhängt. Die vier möglichen Kombinationen der beiden mit A bzw. B bezeichneten Schalter sind:
1. A offen, B geschlossen;
2. hoffen, B offen;
3. A geschlossen; B geschlossen;
4. A geschlossen, B offen.
Unter inverser Kombination wird die Kombination verstanden, bei welcher die beiden Schalter den entgegengesetzten Zustand aufweisen, d. h. für eine Kombination: offen — geschlossen, lautet die inverse Kombination: geschlossen — offen. Eine Einrichtung, die die vorstehend vorgeschlagenen Merkmale der Erfindung enthält, findet insbesondere dort Anwendung, wo Gleichstromkomponenten auftreten.
Es ist klar, daß eine Einrichtung mit veränderlicher Impedanz, unter welcher hier eine Einrichtung verstanden wird, deren Impedanz durch ein elektrisches Steuersignal gesteuert werden kann, als Koinzidenzdetektor benutzt werden kann, um das gleichzeitige Auftreten zweier Signale anzuzeigen, von denen das eine unmittelbar dazu angewendet wird, einen Stromfluß durch die Einrichtung zu schicken und das andere zur Steuerung der Impedanz. Ein einfacher elektrischer Schalter z. B. führt nur dann Strom, wenn ein Stromkreis, in welchen er eingeschaltet ist, eine
Elektrisches Relaisschutzsystem
Anmelder:
The English Electric Company Limited,
London
Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kauftngerstr. 8
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom. 23. Januar 1957
John Willis, Luton, Bedfordshire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
EMK enthält und wenn der Schalter geschlossen ist. Ein Stromfluß zeigt an, daß diese beiden Bedingungen ausreichend sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind jedoch die Einrichtungen mit veränderlicher Impedanz als Transistoren ausgebildet, obgleich selbstverständlich auch andere geeignete elektronische und magnetische Einrichtungen in den Rahmen der Erfindung fallen.
Andere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die besondere Anordnung der in der Phasenvergleichsstufe benutzten Schaltung und auf die besondere Form und Schaltung der veränderlichen Impedanzen.
Diese Merkmale werden in der folgenden Beschreibung der Erfindung erläutert.
Ein Relaissystem der in Rede stehenden Art erfordert einen Phasenvergleich zwischen zwei Signalen der Form V und /Z-—V, wobei V die Spannung der zu schützenden Leitung und / den Strom in dieser Leitung bedeuten. Zur Vereinfachung wird ein Einphasensystem betrachtet. Z ist eine Konstante und hat den Charakter einer Impedanz. Das Betriebskriterium des Relaissystems kann darin liegen, daß die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen 90° übersteigt. Um diese Phasendifferenz zu messen, ist es zweckmäßig, den Zeitabschnitt einer vollständigen Periode zu messen, in welchem die Signale einander entgegengesetzte Vorzeichen haben. Wenn die Signale in Phase sind, wird dieser Zeitabschnitt Null, wenn sie in Gegenphase liegen, wird er gleich der Einheit 2 π, und wenn sie um 90° phasenverschoben sind, beträgt der Zeitabschnitt % Periode. Das Betriebskriterium des Relaissystems wird deshalb auf
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die Messung einer Polaritätskombination zwischen den beiden Signalen zurückgeführt.
Der Wert dieser Polaritätskombinationsmessung als Anzeige des P'hasenwinkels wird dadurch beschränkt, daß die beiden Signale in einfacher periodischer Form vorliegen müssen. Unter den Störungsursachen, welche gewöhnlich die Relaistätigkeit beeinflussen, finden sich Einflüsse von Gleichstromkomponenten. Beim Betrieb einer Phasenvergleichsstufe, die auf die kombinierten Wirkungen zweier Geräte zum Nachweis der Polaritätskoinzidenz anspricht, hat eine Gleichstromkomponente eine geringe Wirkung auf die Genauigkeit der Messung, wenn sie nicht sehr groß ist. Vorübergehende Gleichstromkomponenten, die in der Praxis nur bei einem der beiden Signale auftreten, haben nur eine zweitrangige Wirkung auf die Genauigkeit der Messung. Es ist wichtig, festzustellen, daß diese Kompensation der Gleichstromkomponenten nur dann erreicht werden kann, wenn die Komponenten zweier Zeitabschnitte der vollständigen Periode addiert werden. Vier Polaritätskombinationen treten während einer vollständigen Periode auf. Diese sind: plus—minus, plus—plus, minus— minus, minus—plus. Die Gleichstromkomponente wird eine der Plus-minus- bzw. Minus-plus-Komponenten vergrößern und die andere um einen gleichen Betrag verkleinern. Durch Erzeugung zweier Signale, deren Stärke proportional zu den beiden getrennten Zeitabschnitten einer vollständigen Periode ist, während welcher die beiden Eingangssignale entgegengesetzte P'olarität haben, und durch Summierung dieser Signale werden die Gleichstromkomponenten im wesentlichen beseitigt. Die Stärke des resultierenden Signals ist ein Maß für die erforderliche Phasendifferenz.
An Stelle eines Vergleichs zwischen dem Zeitabschnitt, in dem die beiden Eingangssignale entgegengesetzte Vorzeichen haben, und einer vollständigen Wechselperiode ist es selbstverständlich möglich, die Periode mit dem Zeitabschnitt zu vergleichen, in welchem die Polaritäten der Signale gleich sind. 90° übersteigende Phasendifferenzen entsprechen dann der Bedingung, daß der maßgebliche Zeitabschnitt kleiner ist als V2. Periode. Es ist deshalb eine Frage der Zweckmäßigkeit, ob man Polaritätskoinzidenzen zwischen gleicher oder entgegengesetzter Polarität nachweist. Außerdem ist es, da eines der Eingangssignale auf einfachste Weise in ein Signal mit Gegenphase gedreht werden kann, ebenfalls eine Frage der Zweckmäßigkeit, ob die Arbeitsbedingung des Relais der Koinzidenz entspricht, die einen vorbestimmten Zeitabschnitt während der Periode überschreitet oder unter ihm liegt. Wenn Gleichstromkomponenten vernachlässigt werden können, ermöglicht es die Symmetrie der Einrichtung, die Koinzidenz einer einzelnen P'olaritätskombination zu benutzen, bei der z. B. ein erstes Signal positiv und ein zweites Signal negativ ist. Dieses wird an Hand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung erläutert.
Es ist bekannt, eine duale Vergleichsschaltung zur Kompensation von Gleichstromkomponenten anzuwenden. Eine solche Schaltung wurde von Adams ο η und Wedepohl in der Veröffentlichung der »Institution of Electrical Engineers« (London^ England) in einer Ausgabe vom Oktober 1956 vorgeschlagen (Vol. 103, Teil A). Die Veröffentlichung bezieht sich auf ein Distanzrelais nach Art einer dualen Leitwertvergleichsschaltung mit Transistoren. Der Zweck der dualen Vergleichsschaltung ist es, das Relais frei von Gleichstromkomponenten zu halten, welche vorübergehend bei dieser besonderen Anwendung auftreten. Die duale Vergleichsschaltung benutzt zwei getrennte Vergleichsstromkreise. Einer von diesen erzeugt ein Signal mit einem zeitlichen Mittelwert, der porportional zu dem Zeitabschnitt einer vollständigen Wechselperiode ist, während welcher zwei Eingangssignale eine bestimmte Polaritätskombination haben. Der andere Stromkreis erzeugt ein Signal mit einem zeitlichen Mittelwert, der proportional zu dem Zeitabschnitt einer Periode ist, während welcher die beiden Eingangssignale eine inverse Polaritätskombination aufweisen. Diese Ausgangssignale werden durch geeignete elektronische Schaltungen summiert, um ein resultierendes Signal zu erzeugen, welches im wesentlichen unbeeinflußt von Gleichstromkomponenten in einem der beiden Eingangssignale bleibt.
Die Erfindung sieht eine Phasenvergleichsstufe insbesondere zur Erzeugung eines resultierenden Ausgangssignals vor, welches frei von Gleichstromkomponenten ist, ohne daß eine duale Vergleichsschaltung erforderlich wäre. Die technischen Vorteile, welche durch die Benutzung der Erfindung im Vergleich zu der bekannten Dualschaltung erreicht werden, liegen darin, daß
a) der elektronische Schaltungsteil weniger verwickelt und deshalb billiger, zuverlässiger und einfacher zu unterhalten ist,
b) der zur Kombination der beiden Ausgangssignale zur Bildung eines resultierenden Aus^- gangssignals erforderliche Stromkreis wegfällt und
c) jedes Eingangssignal unmittelbar nur eine einzige Steuereinrichtung beeinflußt, während dieses bei der dualen Vergleichsschaltung zwei Steuergeräte beeinflußt. Dadurch werden Fehler, die bei der zuletzt genannten Einrichtung durch ungenaue Vorspannung und unabgeglichene Charakteristiken dieser Einrichtungen eintreten können, ausgeschaltet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele und aus der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Anordnung eines Relaisschutzes mit einer Phasenvergleichsstufe, aber ohne Einrichtungen zur Kompensation von Gleichstromkomponenten,
Fig. 2 eine Transistorschaltung einer Phasenvergleichsstufe mit einer Einrichtung zur Kompensation von Gleichstromkomponenten.
In Fig. 1 ist eine Einphasenstarkstromleitung 10 dargestellt, die durch eine Relaisanordnung geschützt werden soll. Diese weist eine Signalvereinigungsstufe 11, eine Phasenvergleichsstufe 12, eine Integrations- und Pegelnachweisstufe 13 und eine Leistungsendstufe 14 auf. Das Relaisschaltungssystem spricht auf Eingangssignale an, die von einem Spannungswandler 15 und einem Stromwandler 16 geliefert werden, die beide durch die Starkstromleitung 10 gespeist werden. Das Relaissystem dient dazu, eine Störung in der Leitung aufzudecken und beim Auftreten derartiger Bedingungen einen in der Leitung liegenden Schalter 17 auszulösen. Die Arbeitscharakteristik des Relais wird durch Phasenvergleich zwischen zwei Größen von der Form V bzw. /Z—V gesteuert, wobei V die Spannung der Leitung 10 und I der Strom in dieser Leitung ist, während Z ein Parameter ist, der den Charakter einer Impedanz hat. Eine Relaisschaltung ist erforderlich, wenn die Pha-
sendifferenz zwischen diesen beiden Größen 90° überschreitet.
Die Aufgabe der Signal Vereinigungsstufe 11 ist es, elektrische Signale zu erzeugen, welche Abbilder dieser beiden Größen sind. Die Stufe 11 spricht auf die durch die Wandler 15 und 16 gelieferten Ausgangsgrößen an. Die Ausbildung der Einrichtung 11 kann verschieden sein und ist dem Fachmann geläufig.
Die Aufgabe der Phasenvergleichsstufe 12 ist es, die Eingangssignale, die im allgemeinen die Form V und IZV haben und als Eingang von der Stufe 11 zugeführt werden, zu vergleichen. Nach der vorstehenden Beschreibung ist es klar, daß bei Vernachlässigung von Gleichstromkomponenten der notwendige Phasenvergleich durchgeführt werden kann, indem man den Zeitabschnitt einer Periode mißt, während welcher z. B. einer der Stromkreise V und IZV positiv und der andere negativ ist.
In der Phasenvergleichsstufe 12 steuern die Polaritäten der beiden Größen die Schaltstellung von zwei Schaltern 12a und 12 b. Diese beiden Schalter werden elektromagnetisch betätigt und weisen Erregerspulen auf, die jeweils durch die beiden Ausgangssignale der Stufe 11 erregt werden. Die Schalter sind so angeordnet, daß, wenn ein Strom in Richtung der nahe der Schalter angegebenen Pfeile fließt, die Schalter geöffnet sind. Daher ist, wenn die beiden Größen gleichzeitig positiv sind und ihre Richtung in Richtung der angegebenen Pfeilspitzen liegt, der Schalter 12 α offen und der -Schalter 12 b geschlossen. Es gibt nur eine P'olaritätskombination zwischen den beiden Eingangsgrößen, welche einer Stellung entspricht, in welcher beide Schalter geschlossen sind. Diese Kombination ist dann gegeben, wenn die Größe V positiv und die Größe IZV negativ ist. Die Vergleichsstufe 12 umfaßt Mittel zum Nachweisen dieser angegebenen Betriebsbedingung, in der beide Schalter gleichzeitig geschlossen sind.
Mit den Kontakten eines jeden der Schalter 12a und 12 b liegt unmittelbar ein Widerstand 12 c bzw. 12 d in Reihe. Die beiden auf diese Weise gebildeten Reihenschaltungen sind parallel geschaltet und werden durch eine Batterie 18 gespeist. Auf diese Weise entsteht, sobald ein Schalter geschlossen wird, über dem betreffenden, mit diesem Schalter in Reihe liegenden Widerstand ein Spannungsabfall. Ein elektromagnetischer Schalter 12 e dient zum Nachweis des gleichzeitigen Auftretens eines Spannungsabfalles über beiden Widerständen 12 c bzw. 12 d. Zu diesem Zweck ist die Arbeitswicklung des Schalters 12 e parallel zu dem Widerstand 12 c geschaltet, und die Anordnung ist so getroffen, daß nur, wenn diese Spule Strom führt, der Schalter 12 e geschlossen wird. Die Kontakte des Schalters 12 e liegen in Reihe mit einem Widerstand 12 /, und diese Reihenschaltung liegt parallel zu einem Widerstand 12d. Auf diese Weise wird erreicht, daß im Betrieb nur dann der Widerstand 12/ Strom führt, wenn die beiden Widerstände 12 c und 12 d an Spannung liegen. Der Spannungsabfall über diesen Widerstand 12 f bildet das Ausgangssignal der Vergleichsstufe; das Auftreten dieses Signals zeigt an, daß beide Schalter 12a und 12 & geschlossen sind, was wiederum anzeigt, daß die Größe V positiv und die Größe IZV negativ ist.
Die Amplitude des Ausgangssignals der Phasenvergleichsstufe 12 wird durch die EMK der Batterie 18 bestimmt. Demgemäß ist die Dauer des von der Vergleichsstufe 12 gelieferten Signals ein direktes Maß der Zeitdauer, während welcher V positiv und IZV negativ ist. Diese bestimmte Kombination der Polaritäten tritt einmal in jeder Periode auf, und das Arbeitskriterium des Relais liegt darin, daß die Dauer dieser erwähnten besonderen Polaritätskoinzidenz eine Viertelperiode überschreitet. Die Relaistätigkeit hängt deshalb von dem mittleren Wert des Ausgangssignals, das von der Phasenvergleichsstufe geliefert wird, ab. Zum Messen dieses mittleren Ausgangssignals und zum Vergleichen desselben mit einer Bezugsgröße kann jede geeignete Einrichtung benutzt ίο werden, um die Arbeitstätigkeit des Relais zu steuern. Zur Ermöglichung einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit ist eine zweckmäßige Steuereinrichtung in Form einer vorgespannten Integrationsstufe und einer Pegelanzeigestufe 13 ausgebildet, wobei ein Signal in diesem System zu- oder abnimmt entsprechend der mittleren Amplitude des Ausgangssignals der Vergleichsstufe 12 und das Relais anspricht, wenn ein vorbestimmter Pegel erreicht wird. Auf diese Weise kann die Integrations- und Pegelanzeigestufe 13 veranlaßt ao werden, ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die Relaistätigkeit erforderlich ist.
Normalerweise werden nur kleine elektrische Leistungen in der Stufe 11 der Vergleichsstufe 12 und in der Integrations- und Pegelanzeigestufe 13 umgesetzt. In der Praxis ist es deshalb gewöhnlich notwendig, eine Leistungsendstufe 14 vorzusehen, welche in Form eines Verstärkers gestaltet sein kann und eine ausreichende Leistung erzeugt, um den Leistungsschalter 17 zu betätigen, wenn dies notwendig ist. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform öffnet und schließt jeder der Schalter 12 a und 12& in jeder Periode einmal. Das bedeutet, daß die Schalter 12a und 12 & mit einer Frequenz in der Größenordnung von 50 Hz arbeiten müssen. Der Schalter 12 e muß ebenfalls mit dieser Frequenz schalten. Es ist deshalb natürlich wünschenswert, daß die Schalter in Form von Einrichtungen mit variabler Impedanz, z. B. als Glühkathodenröhren, Transistoren, Transduktoren od. dgl., ausgebildet sind. Deshalb ist in Fig. 2 eine Abänderung der Vergleichsstufe der Fig. 1 dargestellt, bei welcher die Schalter als Transistoren ausgebildet sind.
Die in Fig. 2 dargestellte Vergleichsstufe entspricht im wesentlichen jener der Fig. 1 mit der Ausnahme, daß sie eine zusätzliche Schalteinrichtung enthält, welche zur Kompensation der Gleichstromkomponenten dient. Bevor die Schaltung der Fig. 2 im einzelnen beschrieben wird, wird die zur Kompensation der Gleichstromkomponenten notwendige Änderung der in Fig. 1 dargestellten Vergleichsstufe beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 muß man sich einen zweiten elektromagnetisch betätigten Schalter vorstellen, der zwischen den Verbindungspunkten von Schalter 12 a mit Widerstand 12 c und Schalter 12:e und mit Widerstand 12 f liegt. Man muß sich außerdem vorstellen, daß die diesen Schalter betätigende Spule parallel zu dem Widerstand 12 d liegt. Die Betriebsweise dieses Schalters kann als analog zu jener des Schalters 12 e angesehen werden. In diesem Falle wird, wenn der Widerstand 12 d an Spannung liegt, der Schalter geschlossen und, vorausgesetzt daß der Schalter 12 a zur gleichen Zeit geschlossen ist, der Widerstand 12 / an Spannung gelegt. Die hieraus resultierende Wirkung besteht, wenn sie in Kombination mit der Wirkung des Schalters 12 e betrachtet wird, darin, daß der Widerstand 12 f ein Ausgangssignal erzeugt, sowohl wenn V positiv und IZV negativ als auch wenn V negativ und IZV positiv ist. Das Ausgangssignal in der Phasenvergleichsstufe ist deshalb ein Maß des Zeitabschnitts einer vollstän-

Claims (3)

digen Periode, während welcher die Größen V und /Z—V entgegengesetzte Vorzeichen haben. Eine solche abgeänderte Vergleichsstufe spricht auf die duale Wirkung der besonderen Polaritätskombination und die inverse Kombination an. Es ist klar, daß nach dem bereits beschriebenen Prinzip diese doppelte Wirkung Gleichstromkomponenten bis zu einem wesentlichen Betrag kompensiert, die in V und/oder IZ—V auftreten können. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung ist eine einfache mit Transistoren arbeitende Abwandlung der Phasenvergleichsstufe gemäß Fig. 1, wenn diese in der beschriebenen Weise abgeändert wird. Transistoren 20, 21, 22 und 23 entsprechen den Schaltern 12 a, 12 b, 12 e und dem zusätzlichen, nicht mit Bezugszeichen versehenen Schalter. In der Schaltung sind zwei Widerstandskombinationen dargestellt. Die erste dieser Kombinationen besteht aus drei in Reihe liegenden Widerständen 24, 25 und 26. Die zweite Kombination besteht in gleicher Weise aus drei in Reihe liegenden Widerständen 27, 28 und 29. Jede Widerstandskombination liegt an einer 5-Volt-Spannungsquelle, wie in der Zeichnung dargestellt. Eine Betrachtung der ersten Widerstandskombination zeigt, daß der Transistor 20 als veränderliche Impedanz parallel zu dem Widerstand 24 liegt. Wenn der Transistor so gesteuert wird, daß er eine hohe Impedanz hat, wird der Widerstand 24 zur Begrenzung des Stromes durch die Widerstände 25 und 26 voll wirksam. Anderenfalls ist bei leitendem Transistor 20 der Widerstand unwirksam für die Begrenzung des Stromflusses durch die Widerstände. Auf diese Weise wird in Abhängigkeit von der Steuerung des Transistors 20 das Potential im Punkt P1 zwischen den Widerständen 24 und 25 entweder nahe bei oder merklich unter 5 Volt liegen. Das Potential des Punktes P2 zwischen den Widerständen 25 und 26 ist immer niedriger als jenes des Punktes P1, aber es steigt und fällt gemäß dem Potential in P1. Der Transistor 21 arbeitet mit den Widerständen 27, 28 und 29 in genau der gleichen Weise zusammen, und die Punkte P3 und P4 entsprechen den Punkten P1 und P2. Die Widerstandswerte der Widerstände 24 bis 29 sind so gewählt, daß. das Potential von P4 größer ist als das Potential VOnP1, wenn der Transistor 20 nichtleitend und der Transistor 21 leitend ist. Genauso wird das Potential von P8 größer als jenes von P2, wenn der Transistor 21 leitend und der Transistor 20 nichtleitend .ist. Unter diesen Bedingungen sind die Transistoren 22. und 23 leitend bzw. nichtleitend, da die Basiselektroden der Transistoren mit den Punkten P1 bzw. P3 verbunden sind, die Emitterelektroden der Transistoren mit den Punkten P4 bzw. P2 und die Kollektorelektroden zusammen über einen Widerstand 30 mit einer Spannungsquelle von — 5 Volt. Unter Betriebsbedingungen, bei denen die Transistoren 20 und 21 gleichzeitig leitend oder gleichzeitig nichtleitend sind, gewährleistet die Symmetrie der Schaltung, daß das Potential der Basiselektroden der Transistoren 22 und 23 größer ist als das betreffende Emitterpotential. Folglich sind beide Transistoren 22 und 23 unter diesen F 2triebsbedingungen gesperrt. Der Strom fließt nur durch den Widerstand 30, wenn einer der Transistoren 20 oder 21 leitend ist und der andere nichtleitend. Der leitende Zustand der Transistoren 20 und 21 wird durch die Polarität zweier Steuersignale IZ—V und V bestimmt, die über die Widerstände 31 bzw. 32 den betreffenden Stromkreis zwischen Basiselektrode und Emitterelektrode der beiden Transistoren speisen. Das Ausgangssignal wird durch einen Spannungsabfall am Widerstand 30 erzeugt und tritt nur dann auf, wenn die beiden Steuersignale IZ—V und V entgegengesetzte Polarität aufweisen. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung ergibt deshalb eine Betriebsweise, die es ermöglicht, diese als Phasenvergleichsstufe in einem Relaissystem anzuwenden, das eine Kompensationseinrichtung für Gleichstromkomponenten aufweist. ίο Um das Verständnis der Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Schaltung zu erleichtern, ist die Schaltung vereinfacht dargestellt. In der P'raxis wäre es notwendig, die Transistoren 20 und 21 gegen Beschädigungen durch große Eingangsspannungen zu schützen. So können Schutzdioden zur Begrenzung der den Transistoren zugeführten Spannungen in an sich bekannter Weise vorgesehen werden. Die Kollektorelektroden der Transistoren 22 und 23 können mit getrennten Widerständen an Stelle eines gemeinsamen Widerstandes 30 verbunden werden, wobei die Ausgänge dieser Widerstände in irgendeiner späteren Stufe der Schaltung summiert werden. PATENTAXSPRÜCHE:
1. Elektrisches Relaisschutzsystem, bei welchem die Relaistätigkeit durch den Ausgang einer Phasenvergleichsstufe gesteuert wird, die einen Phasenvergleich zwischen zwei von dem geschützten Stromkreis herrührenden wechselnden Eingangssignalen durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsstufe zwei Schalter in Form von Einrichtungen mit veränderlicher Impedanz und zwei zusätzliche Einrichtungen zum Nachweis der Koinzidenz ebenfalls in Form von Einrichtungen mit variabler Impedanz aufweist, von denen jede auf den Zustand beider Schalter anspricht, so daß die eine Einrichtung eine besondere von vier möglichen Kombinationen der Schalterstellungen »offen« und »geschlossen« nachweist und die andere die dazu inverse Kombination, wobei jeder Schalter durch ein anderes der erwähnten sich ändernden Eingangssignale gesteuert wird gemäß der Polarität des Signals und wobei die die Relaistätigkeit steuernde Ausgangsgröße der Phasenvergleichsstufe eine Komponente enthält, welche von jedem Koinzidenzdetektor geliefert wird, und eine zur Dauer der entsprechenden Koinzidenz pro Periode entsprechende Dauer hat und die Relaistätigkeit von der Größe der Summe dieser beiden Komponenten abhängt.
2. Elektrisches Relaisschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Belastungswiderstand aufweist, welcher derart geschaltet ist, daß er voll erregt wird, wenn der Kollektor-Emitter-Stromkreis von einem der beiden Transistoren leitend ist, und daß diese Transistoren die erwähnten zusätzlichen Einrichtungen zum Nachweis der Koinzidenz bilden und daß der Leitzustand eines jeden dieser beiden Transistoren durch eine kombinierte Wirkung zweier anderer die erwähnten Schalter bildenden Transistoren gesteuert wird, welche von einer konstanten Spannungsquelle erregt und durch die wechselnden Eingangssignale gesteuert werden, wobei der eine der letzterwähnten Transistoren die Steuerung des Basispotentials des ersten der ersterwähnten Transistoren und des Emitterpotentials des zweiten der ersterwähnten Transistoren bewirkt und wobei der zweite der letzterwähnten Transistoren eine Steae-
rung des Emitterpotentials des ersten Transistors und des Basispotentials des zweiten Transistors der ersterwähnten Transistoren bewirkt.
3. Elektrisches Relaisschutzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsstufe ein symmetrisches Schaltungsbild aufweist, von dem jede Hälfte eine Kombination von drei in Reihe liegenden durch eine konstante Gleichspannungsquelle erregten Widerständen und zwei Transistoren in p-n-p-Verbindung enthält, von denen einer mit seiner Emitterelektrode an dem positiven Potential der Reihenwiderstandskombination und mit seiner Kollektorelektrode an der gemeinsamen Verbindung der beiden Widerstände an diesem Ende der Kombination angeschlossen ist und von denen der andere Transistor
mit seiner Basiselektrode an diese gemeinsame Verbindung und mit seiner Emitterelektrode an der gemeinsamen Verbindung der beiden Widerstände am anderen Ende der entsprechenden Widerstandskombination in der anderen Hälfte des symmetrischen Schaltungsbildes angeschlossen ist, und seine Kollektorelektrode gemeinsam mit der Kollektorelektrode des entsprechenden Transistors auf der anderen Hälfte des symmetrischen Schaltungsbildes an den erwähnten Lastwiderstand angeschlossen ist, wobei Wechselstromsignale, welche einen Phasenvergleich erfordern, dem Basis-Emitter-Stromkreis der Transistoren zugeführt werden, die mit ihren Emitterelektroden an dem positiven Potential der Widerstandskombination angeschlossen sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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