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DE1268730B - Circuit arrangement for removing the volatile component of an electrical quantity composed of a volatile and a stationary component, preferably for a selective protection device for monitoring an electrical network - Google Patents

Circuit arrangement for removing the volatile component of an electrical quantity composed of a volatile and a stationary component, preferably for a selective protection device for monitoring an electrical network

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Publication number
DE1268730B
DE1268730B DE19631268730 DE1268730A DE1268730B DE 1268730 B DE1268730 B DE 1268730B DE 19631268730 DE19631268730 DE 19631268730 DE 1268730 A DE1268730 A DE 1268730A DE 1268730 B DE1268730 B DE 1268730B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit arrangement
electrical
component
volatile
circuit
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.)
Withdrawn
Application number
DE19631268730
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Eckart Maenicke
Erwin Senkbeil
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 DE19631268730 priority Critical patent/DE1268730B/en
Publication of DE1268730B publication Critical patent/DE1268730B/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of DC component by short circuits in AC networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Schaltungsanordnung zum Entfernen der flüchtigen Komponente einer aus einer flüchtigen und einer stationären Komponente zusammengesetzten elektrischen Größe, vorzugsweise für eine Selektivschutzeinrichtung zur überwachung eines elektrischen Netzwerkes Die Erfindung befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zum Entfernen einer flüchtigen Komponente einer aus einer flüchtigen und einer stationären Komponente zusammengesetzten elektrischen Größe. Wie die Theorie linearer Systeme lehrt, kann das Einschwingen aller elektrischen Größen dieser Systeme bei beliebigen Anfangsbedingungen mathematisch als Summe zweier Zeitfunktionen dargestellt werden, von denen die eine als flüchtige Komponente mit einer dem jeweiligen System eigentümlichen Zeitkonstante allmählich verschwindet, während die andere als stationäre Komponente vom Schaltaugenblick an in gleichbleibender Weise der eingeprägten Kraft, die z. B. eine Spannung ist, folgt. Es läßt sich ferner nachweisen, daß auch die Wirkung solcher Schalthandlungen in linearen Systemen, die sich zusammengefaßt als Kurzschließen von Knotenpunkten oder Auftrennen von Maschen kennzeichnen lassen, mathematisch stets so dargestellt werden kann, als würde eine äußere Kraft die betreffende elektrische Größe des Systems, also eine Spannung oder einen Strom in einem elektrischen Netzwerk, vom Schaltaugenblick an zu Null ergänzen. Auch Ausgleichsvorgänge als Folge der eben genannten Schalthandlungen können also als aus einer flüchtigen und einer stationären Komponente zusammengesetzt aufgefaßt werden.Circuit arrangement for removing the volatile component of a electrical components composed of a volatile and a stationary component Size, preferably for a selective protection device for monitoring an electrical Network The invention is concerned with circuitry for removal a volatile component one of a volatile and a stationary component composite electrical quantity. As the theory of linear systems teaches, can the settling of all electrical quantities of these systems under any initial conditions can be represented mathematically as the sum of two time functions, one of which as a volatile component with a time constant peculiar to the respective system gradually disappears while the other as a stationary component from the switching instant in a constant manner of the impressed force that z. B. is a voltage, follows. It can also be demonstrated that the effect of such switching operations in linear systems, which are summarized as short-circuiting of nodes or let the separation of meshes be marked, always represented mathematically in this way can be as if an external force were the relevant electrical quantity of the system, that is, a voltage or a current in an electrical network from the moment of switching to add to zero. Even compensation processes as a result of the switching operations just mentioned can thus be composed of a volatile and a stationary component be understood.

Im Rahmen elektrischer Selektivschutzeinrichtungen für elektrische Netzwerke ist bedeutsam, daß die in diesem Zusammenhang interessierenden, Zusammenschaltungen von Generatoren, Transformatoren und Leitungen enthaltenden Netzwerke mit eingeprägten, im allgemeinen mehrphasigen Spannungen ebenfalls als lineare Systeme zu bezeichnen sind. Daher rufen Kurzschlüsse der Phasen untereinander oder gegen Erde Ausgleichsvorgänge besonders in den Strömen hervor, so daß sich diese Kurzschlußströme in eine flüchtige Komponente i f und eine stationäre Komponente i5 gemäß folgender Beziehung zerlegen lassen: Hierin bedeutet 10 = Gleichstromamplitude bei Kurzschlußbeginn, I = Wechselstromamplitude (Scheitelwert), rx = zufällige Phase des Stromes i bei Kurzschlußbeginn, Zeitkonstante des Gleichstromgliedes, XG = Reaktanz des das Netzwerk speisenden Generators, XN = Reaktanz des Netzwerkes, RG = Ohmscher Widerstand des Generators, RN = Ohmscher Widerstand des Netzwerkes. Nach den vorstehenden Erklärungen kann die Gleichstromamplitude 10, bei Kurzschlußbeginn nie größer als der Scheitelwert f der Wechselstromamplitude werden.In the context of electrical selective protection devices for electrical networks, it is significant that the interconnections of generators, transformers and lines containing networks with impressed, generally multiphase voltages, which are of interest in this context, are also to be referred to as linear systems. Therefore, short-circuits between the phases or to earth cause equalization processes, especially in the currents, so that these short-circuit currents can be broken down into a volatile component if and a stationary component i5 according to the following relationship: Here 10 = direct current amplitude at the beginning of the short circuit, I = alternating current amplitude (peak value), rx = random phase of the current i at the beginning of the short circuit, Time constant of the direct current element, XG = reactance of the generator feeding the network, XN = reactance of the network, RG = ohmic resistance of the generator, RN = ohmic resistance of the network. According to the above explanations, the direct current amplitude 10, at the start of the short circuit, can never be greater than the peak value f of the alternating current amplitude.

Es ist einzusehen, daß die flüchtige Komponente des Kurzschlußstromes, worunter in diesem Zusammenhang ganz allgemein der bei einer Störung auftretende, gegenüber dem normalen Betriebsstrom vergrößerte Strom in dem zu überwachenden Netzwerk zu verstehen ist, bei der Auswertung des Kurzschlußstromes in einer Selektivschutzemrichtung sehr unerwünscht ist. Benutzt die Selektivschutzeinrichtung als Kriterium für die Uberwachung des ihr zugeordneten Netzwerkes beispielsweise den Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom auf der Leitung und soll die Selektivschutzeinrichtung bei Über-oder Unterschreiten eines bestimmten Phasenwinkels eine Auslösung oder eine Signalgabe bewirken, so kann das Auftreten der flüchtigen Komponente im Kurzschlußstrom einen falschen Phasenwinkel der beiden elektrischen Größen in der Weise vortäuschen, daß ein Fehlauslösen des zu überwachenden Netzwerkes erfolgt. Weiterhin ist die flüchtige Komponente i f, wie Gleichung (1) erkennen läßt, zur Auswertung in einer Selektivschutzeinrichtung nicht. geeignet, weil sie von der zufälligen Phase des Fehlerbeginns abhängt und für den Fall a = 0 nicht vorhanden ist. Zusammenfassend ist daher festzustellen, daß die flüchtige Komponente vom meßtechnischen Standpunkt aus gesehen - wobei unter dem Begriff der Meßtechnik hier nicht allein die Selektivschutztechnik verstanden sein soll - ein zeitlich abklingendes Störsignal darstellt, während die stationäre Komponente der elektrischen Größe das Nutzsignal bildet.It can be seen that the volatile component of the short-circuit current, including, in this context, in general the one that occurs in the event of a fault, compared to the normal operating current, increased current in the network to be monitored is to be understood when evaluating the short-circuit current in a selective protection device is very undesirable. Uses the selective protection device as a criterion for the Monitoring of the network assigned to it, for example, the phase angle between Voltage and current on the line and should the selective protection device in case of over or If a certain phase angle falls below a triggering or signaling cause, the occurrence of the volatile component in the short-circuit current can one simulate wrong phase angle of the two electrical quantities in such a way that the network to be monitored is triggered incorrectly. Furthermore, the volatile Component i f, as equation (1) shows, for evaluation in a selective protection device not. suitable, because they are from the random phase of failure onset depends and for the case a = 0 does not exist. In summary, it can therefore be stated that that the volatile component seen from the metrological point of view - with below The term “measurement technology” does not only mean the selective protection technology should be - represents a decaying interfering signal, while the stationary one Component of the electrical quantity forms the useful signal.

Diese Ausführungen zeigen, daß Bedarf an einer Schaltungsanordnung zum Entfernen der flüchtigen Komponente einer aus einer flüchtigen und einer stationären Komponente zusammengesetzten elektrischen Meßgröße besteht, vorzugsweise für eine Selektivschutzeinrichtung zur Uberwachung eines elektrischen Netzwerkes. Während man die obenerwähnten, auf dem Vorhandensein der flüchtigen Komponente beruhenden Schwierigkeiten in Selektivschutzeinrichtungen bisher dadurch zu vermeiden suchte, daß man die durch die gegebenenfalls auftretende flüchtige Komponente »verminderten Halbwellen« in der Einrichtung auswertet oder abwartet, bis der Ausgleichsvorgang abgeklungen ist, ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Widerstände enthält, von denen der eine Widerstand mit der elektrischen Meßgröße in einem Stromkreis über ein die stationäre Komponente unterdrückendes Filternetzwerk gespeist wird, so daß an ihm eine der flüchtigen Komponente entsprechende elektrische Spannung entsteht, während der andere Widerstand ohne Zwischenschaltung von Filtern mit der elektrischen Meßgröße in einem weiteren Stromkreis gespeist wird, so daß an ihm eine der elektrischen Meßgrößeentsprechende elektrische Spannung entsteht, und daß die beiden Spannungen zur Gewinnung der stationären Komponente gegeneinander geschaltet sind. Bei der beispielsweisen Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Rahmen des Selektivschutzes wird der Schutzeinrichtung also die als Differenz von elektrischer Größe und flüchtiger Komponente gewonnene stationäre Komponente zugeführt.These statements show that there is a need for a circuit arrangement for removing the volatile component one of a volatile and a stationary component Component composite electrical measured variable is, preferably for one Selective protection device for monitoring an electrical network. While the above-mentioned ones based on the presence of the volatile component So far tried to avoid difficulties in selective protection devices by that the volatile component which may occur is reduced Half waves «in the device or waits until the equalization process has subsided, the circuit arrangement according to the invention is characterized in that that it contains two resistors, one of which is resistance to the electrical one Measured variable in a circuit via a stationary component suppressing Filter network is fed, so that at him one of the volatile components corresponding electrical voltage is created while the other resistor is not connected fed by filters with the electrical measured variable in a further circuit so that an electrical voltage corresponding to the electrical measured variable is applied to it arises, and that the two voltages to obtain the stationary component are switched against each other. When using the example of the invention Circuit arrangement in the context of selective protection is the protective device the stationary one obtained as the difference between the electrical quantity and the volatile component Component supplied.

Es ist zwar bereits eine Schaltungsanordnung bekannt, mittels der die von einer Spannungsquelle außer der Nutzfrequenz erzeugten Oberwellen beseitigt werden können, jedoch erfolgt dies nach dem Prinzip der Gegenkopplung, indem an der an die Spannungsquelle angeschlossenen Last eine Spannung abgenommen und über ein die Nutzfrequenz sperrendes Filternetzwerk einem Verstärker zugeführt wird; die von dem Verstärker erzeugte Ausgangsspannung wird in den von der Spannungsquelle und der Last gebildeten Stromkreis eingespeist und kompensiert die unerwünschten Oberwellen. An der Last tritt infolgedessen eine Spannung auf, die weitgehend von unerwünschten Oberwellen befreit ist.Although it is already known a circuit arrangement by means of eliminates the harmonics generated by a voltage source other than the useful frequency can, however, this is done according to the principle of negative feedback by adding to the load connected to the voltage source a voltage is removed and over a filter network blocking the useful frequency is fed to an amplifier; the output voltage generated by the amplifier is converted into that of the voltage source and the circuit formed by the load and compensates for the undesired Harmonics. As a result, a tension occurs at the load which is largely dependent on unwanted harmonics is freed.

Die Beseitigung der unerwünschten Oberwellen ist bei dieser Schaltungsanordnung von der Verstärkung des Verstärkers und der Dämpfung des Filters abhängig; um die unerwünschten Oberwellen zu unterdrücken, müssen Verstärkung und Dämpfung groß gewählt werden. Die Beseitigung der unerwünschten Oberwellen ist bei der bekannten Schaltungsanordnung inl`olgedessen in großem Maß abhängig von dem Vorhandensein eines Verstärkers mit einer möglichst großen Verstärkung.The elimination of the undesired harmonics is essential in this circuit arrangement depends on the gain of the amplifier and the attenuation of the filter; to the To suppress unwanted harmonics, gain and attenuation must be large will. The elimination of the undesired harmonics is in the known circuit arrangement consequently largely dependent on the presence of an amplifier with the greatest possible gain.

Bei einer anderen bekannten Schaltungsanordnung zur Unterdrückung beispielsweise der Welligkeit eines gleichgerichteten Stromes wird zwar auch die zu untersuchende elektrische Größe in zwei Parallelstromkreise eingespeist, wobei in einem dieser Kreise ein Filternetzwerk vorgesehen ist, jedoch erfolgt bei dieser Schaltungsanordnung die Unterdrückung der Störgröße unter Anwendung eines anderen Prinzips und anderer Mittel als bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.In another known circuit arrangement for suppression for example, the ripple of a rectified current is also the Electrical quantity to be investigated fed into two parallel circuits, whereby A filter network is provided in one of these circles, but takes place in this Circuit arrangement the suppression of the disturbance variable using a different one Principle and other means than in the circuit arrangement according to the invention.

Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung sind nämlich die Filter derart ausgelegt, daß bei einer vorgegebenen Frequenz der die Welligkeit bewirkenden Komponente der elektrischen Größe diese Komponente in dem einen Parallelstromkreis um 180° in der Phase gedreht wird. Da in dem zweiten Parallelstromkreis der bekannten Schaltungsanordnung nur ein ohmscher Widerstand vorgesehen ist, wird über diesen Stromkreis die elektrische Größe in ihrer Gesamtheit, d. h. die Gleichgröße und die die Welligkeit verursachende Komponente phasengetreu übertragen. Am Eingang der Last sind die beiden Parallelstromkreise wieder zusammengeschaltet, so daß sich die über die beiden Parallelstromkreise übertragenen Anteile der elektrischen Größe addieren. Auf Grund der im Filternetzwerk vorgenommenen Phasendrehung der die Welligkeit bewirkenden Komponente um 180° entsteht dadurch am Eingang der Last bei der bekannten Schaltungsanordnung eine elektrische Größe, die eine erheblich niedrigere Welligkeit als die ursprüngliche elektrische Größe aufweist.This is because the filters in this known circuit arrangement are of this type designed that at a given frequency of the ripple causing component the electrical size of this component in the one parallel circuit by 180 ° is rotated in phase. Since in the second parallel circuit of the known circuit arrangement only one ohmic resistor is provided, the electrical Size in its entirety, d. H. the uniform size and the one causing the ripple Transfer component in phase. The two parallel circuits are at the input of the load interconnected again, so that the transmitted over the two parallel circuits Add the proportions of the electrical quantity. On the basis of the This results in a phase rotation of the component causing the waviness by 180 ° an electrical variable at the input of the load in the known circuit arrangement, which has a significantly lower ripple than the original electrical quantity having.

Nachteilig hinsichtlich des Entfernens einer flüchtigen Komponente ist diese bekannte Schaltungsanordnung insofern, als die Phasenverschiebung eines Filters von dem Quadrat der Frequenz abhängig ist. Sollen daher mittels der bekannten Schaltungsanordnung nicht nur eine Harmonische, sondern gleichzeitig mehrere Harmonische unterdrückt werden, dann läßt sich dies nur beschränkt dadurch erreichen, daß das Filternetzwerk auf die Frequenz der Harmonischen abgestimmt wird, die vorherrschend ist. Im Fall einer elektrischen Größe mit einem Frequenzgemisch läßt sich daher bei der bekannten Schaltungsanordnung dieses Frequenzgemisch nicht vollständig unterdrücken. Die bekannte Schaltungsanordnung ist also zum Entfernen einer flüchtigen Komponente, die bekanntlich ein Frequenzgemisch darstellt, nicht geeignet.Disadvantageous in terms of removing a volatile component is this known circuit arrangement insofar as the phase shift of a Filter depends on the square of the frequency. Should therefore by means of the known Circuit arrangement not only one harmonic, but several harmonics at the same time are suppressed, this can only be achieved to a limited extent by the Filter network is tuned to the frequency of the harmonics that are predominant is. In the case of an electrical variable with a frequency mixture, it can therefore be do not completely suppress this frequency mixture in the known circuit arrangement. The known circuit arrangement is therefore for removing a volatile component, which is known to represent a frequency mixture, is not suitable.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beruht auf folgender Erkenntnis: Um eine Abschätzung des Störsignals, d. h. der flüchtigen Komponente, im Verhältnis zu der das Nutzsignal darstellenden stationären Komponente zu ermöglichen, betrachtet man die Spektralfunktion der flüchtigen Komponente mit p = komplexe Frequenz, Le= Laplacetransformation, und erhält für die Hüllkurve der in Abhängigkeit von der Kreisfrequenz c,) aufgetragenen Beträge Normiert man die Hüllkurve, indem man Beziehung(3) durch den sich aus ihr ergebenden Wert für 0 dividiert, so ergibt sich Den bei elektrischen Netzwerken praktisch vorkommenden Werten der Zeitkonstante rN entspricht der Bereich In F i g. 1 ist der Verlauf von Gleichung (4) für fünf im Bereich (5) liegende Werte von r" wiedergegeben. Das Diagramm läßt erkennen, daß an der Stelle (o = 314 sec-', d. h. 50 Hz, also der Netzfrequenz und damit der Frequenz der stationären Komponente, die Amplitude der flüchtigen Komponente, also des Störspektrums, selbst im ungünstigsten Fall mindestens auf 30°%, des Wertes für 0 abgeklungen ist.The circuit arrangement according to the invention is based on the following knowledge: In order to make it possible to estimate the interference signal, ie the volatile component, in relation to the stationary component representing the useful signal, the spectral function of the volatile component is considered with p = complex frequency, Le = Laplace transformation, and receives for the envelope curve the amounts plotted as a function of the angular frequency c,) If the envelope curve is normalized by dividing relation (3) by the value for 0 resulting from it, the result is: The range corresponds to the values of the time constant rN that occur in practice in electrical networks In Fig. 1 shows the course of equation (4) for five values of r ″ lying in the range (5). The diagram shows that at the point (o = 314 sec- ', ie 50 Hz, i.e. the mains frequency and thus the Frequency of the stationary component, the amplitude of the volatile component, i.e. the interference spectrum, has decayed to at least 30% of the value for 0 even in the worst case.

Diese Tatsache gestattet es, die nach Ausfilterung des die Frequenz der stationären Komponente aufweisenden Anteils erhaltene gefilterte elektrische Größe als flüchtige Komponente und die durch Subtraktion der so gewonnenen flüchtigen Komponente von der elektrischen Größe gewonnene Größe als stationäre Komponente zu bezeichnen.This fact allows that after filtering out the frequency the portion having the stationary component obtained filtered electrical Size as a volatile component and that obtained by subtracting the volatile component Component Quantity obtained from the electrical quantity as a stationary component to call.

Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den Figuren mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt, von denen die F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel erkennen läßt, bei dem die beiden Widerstände R 1 und R 2 zweckmäßigerweise eine Reihenschaltung bilden. Sie liegen in je einem Stromkreis I bzw. II, von denen der mit I bezeichnete über das Filternetzwerk F. das für die Frequenz der stationären Komponente, d. h. im allgemeinen 50 Hz, undurchlässig ist, und der mit 1I bezeichnete ohne Zwischenschaltung von Filtern mit der elektrischen Größe e bzw. einem von ihr getriebenen Strom i gespeist ist. Die beiden Stromkreise I und 1I enthalten den an den Verbindungspunkt der beiden Widerstände R1 und R2 angeschlossenen gemeinsamen Strompfad 1, der von den Strömen in beiden Stromkreisen gleichsinnig durchflossen ist. Als flüchtige Komponente e f der elektrischen Größe e entsteht die Spannung an dem im ersten Stromkreis I liegenden Widerstand R 1, als stationäre Komponente es die Gesamtspannung an beiden Widerständen, die infolge Gegeneinanderschaltung der Spannungen e und e f die Differenzspannung darstellt.To explain the circuit arrangement according to the invention, several exemplary embodiments are shown in the figures, of which FIG. 2 shows an embodiment in which the two resistors R 1 and R 2 expediently form a series circuit. They are each in a circuit I and II, of which the one labeled I via the filter network F. which is impermeable to the frequency of the stationary component, ie generally 50 Hz, and the one labeled 1I without the interposition of filters with the electrical quantity e or a current i driven by it is fed. The two circuits I and 1I contain the common current path 1 connected to the connection point of the two resistors R1 and R2, through which the currents in both circuits flow in the same direction. The volatile component ef of the electrical variable e is the voltage across the resistor R 1 in the first circuit I, while the stationary component is the total voltage across both resistors, which represents the differential voltage due to the interconnection of the voltages e and ef.

Der Widerstand R 3 ist zweckmäßigerweise regelbar und dient zur Anpassung des Stromkreises II an den Widerstand des Filternetzwerkes F.The resistor R 3 is expediently adjustable and is used for adaptation of the circuit II to the resistance of the filter network F.

Wie F i g. 3 zeigt, können dem Filternetzwerk F Verstärker V vor- oder nachgeschaltet werden. Sie bieten den Vorteil, daß störende Rückwirkungen auf die Energiequelle verringert werden.Like F i g. 3 shows, the filter network F can have amplifiers V or downstream. They have the advantage that they have disruptive repercussions the energy source can be reduced.

Dabei kann, wie in F i g. 4 dargestellt, das Filternetzwerk F im Gegenkopplungszweig des Verstärkers V liegen.. Diese Schaltungsart wird man dann anwenden, wenn der Verstärker ohnehin mit einer Gegenkopplung versehen ist.As shown in FIG. 4 shows the filter network F in the negative feedback branch of the amplifier V. This type of circuit will be used when the Amplifier is provided with a negative feedback anyway.

Die Reihenschaltung der Widerstände R1 und R2 kann ihrerseits den Eingangswiderstand eines Verstärkers bilden, der auch ein sogenannter Integrationsverstärker sein kann. Die Verwendung eines Integrationsverstärkers ist dann von Interesse, wenn die elektrische Größe e die Leerlaufspannung eines eisenlosen Stromwandlers bzw. eines Luftspaltwandlers ist, der eine der Ableitung des Primärstromes i proportionale Sekundärgröße abgibt. F i g. 5 zeigt einen solchen Integrationsverstärker.The series connection of the resistors R1 and R2 can in turn form the input resistance of an amplifier, which can also be a so-called integration amplifier. The use of an integration amplifier is of interest if the electrical quantity e is the open circuit voltage of an ironless current transformer or an air-gap transformer, which is one of the derivatives of the primary current i emits a proportional secondary variable. F i g. 5 shows such an integration amplifier.

In F i g. G ist ein Filternetzwerk F angegeben, das in diesem Ausführungsbeispiel als aus der Kapazität C und der Induktivität L gebildeter, auf die Frequenz der stationären Komponente der elektrischen Größe e abgestimmter Sperrkreis ausgebildet ist, der in Reihe mit dem Widerstand R 1 liegt. Man könnte auch einen entsprechend bemessenen Serienkreis parallel zum Widerstand R 1 anordnen.In Fig. G, a filter network F is specified, which in this embodiment is designed as a blocking circuit formed from the capacitance C and the inductance L, tuned to the frequency of the stationary component of the electrical variable e, which is in series with the resistor R 1 . One could also arrange an appropriately sized series circuit parallel to the resistor R 1.

Wichtig ist, daß das Filternetzwerk in an sich bekannter Weise eine kleine Lauf- und Einschwingzeit besitzt.It is important that the filter network in a known manner a has short running and settling times.

Das in F i g. 7 wiedergegebene Oszillogramm läßt die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der beschriebenen Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens erkennen. Die Einschwinggröße e ist in der beschriebenen Weise in die flüchtige Komponente e f, die nach mehreren Perioden der Netzfrequenz praktisch abgeklungen ist, und die stationäre Komponente es zerlegt. Für die Güte der Zerlegung bzw. die Genauigkeit der Ubereinstimmung zwischen den durch die Zerlegung gewonnenen elektrischen Größen einerseits und den tatsächlich vorhandenen Komponenten der elektrischen Größe c andererseits spricht die Tatsache, daß bei praktisch abgeklungener flüchtiger Komponente e f die stationäre Komponente es praktisch mit der Größe e übereinstimmt.The in Fig. 7 reproduced oscillogram shows the effect of the method according to the invention and the circuit arrangement described for carrying out this method. The transient variable e is broken down into the volatile component ef, which has practically subsided after several periods of the network frequency, and the stationary component it is broken down in the manner described. The quality of the decomposition or the accuracy of the correspondence between the electrical quantities obtained by the decomposition on the one hand and the actually existing components of the electrical quantity c on the other hand is supported by the fact that when the volatile component ef has practically subsided, the stationary component is practically with the quantity e matches.

Die Erfindung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, Messungen unter Verwendung von aus einer flüchtigen und einer stationären Komponente zusammengesetzten elektrischen Größen unabhängig von der flüchtigen Komponente durchzuführen. Diese Möglichkeit ist insbesondere im Rahmen des Selektivschutzes von Bedeutung, bei dem - wie gezeigt - die flüchtige Komponente als echte Störgröße auftritt. Es sei aber bemerkt, daß die Erfindung nicht auf die Zerlegung einer elektrischen Größe in ihre flüchtige und ihre stationäre Komponente speziell im Rahmen des Selektivschutzes beschränkt ist. Auch läßt sich die Erfindung sinngemäß bei nichtlinearen NetzwerkL°,n anwenden. Ferner braucht die stationäre Komponente nicht nur eine Frequenz zu enthalten, sondern kann von der Sinusform abweichen und demgemäß ein mehr oder weniger breites Frequenzspektrum besitzen. Dann müssen entsprechend breitbandige Filternetzwerke vorgesehen werden.The invention offers the advantageous possibility of taking measurements Use of a compound composed of a volatile and a stationary component electrical quantities independently of the volatile component. These Possibility is particularly important in the context of selective protection in which - as shown - the volatile component occurs as a real disturbance variable. But it is notes that the invention does not relate to the decomposition of an electrical quantity into its volatile and their stationary components especially in the context of selective protection is limited. The invention can also be applied analogously to non-linear networks L °, n use. Furthermore, the stationary component need not only contain one frequency, but can deviate from the sinusoidal shape and accordingly a more or less wide one Own frequency spectrum. Then appropriately broadband filter networks must be used are provided.

Claims (9)

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zum Entfernen der flüchtigen Komponente einer aus einer flüchtigen und einer stationären Komponente zusammengesetzten elektrischen . Meßgröße, vorzugsweise für eine Selektivschutzeinrichtung zur Überwachung eines elektrischen Netzwerkes, d a d u r c h gekennzeichnet, daß sie zwei Widerstände enthält, von denen der eine Widerstand mit der elektrischen Meßgröße in einem Stromkreis über ein die stationäre Komponente unterdrückendes Filternetzwerk gespeist wird, so daß an ihm eine der flüchtigen Komponente entsprechende elektrische Spannung entsteht, während der andere Widerstand ohne Zwischenschaltung von Filtern mit der elektrischen Meßgröße in einem weiteren Stromkreis gespeist wird, so daß an ihm eine der elektrischen Meßgröße entsprechende elektrische Spannung entsteht, und daß die beiden Spannungen zurGewinnungderstationären Komponente gegeneinander geschaltet sind. Claims: 1. Circuit arrangement for removing the volatile Component one composed of a volatile and a stationary component electrical. Measured variable, preferably for a selective protection device for monitoring an electrical network, characterized in that it has two resistors Contains, of which one resistance with the electrical measured variable in a circuit is fed via a filter network that suppresses the stationary component, so that at him a electrical corresponding to the volatile component Voltage arises while the other resistor does not use filters is fed with the electrical measured variable in a further circuit, so that an electrical voltage corresponding to the electrical measurand arises on it, and that the two voltages for the recovery of the stationary component are mutually exclusive are switched. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise einen gemeinsamen, an den Verbindungspunkt der beiden Widerstände angeschlossenen, von den Strömen in beiden Stromkreisen gleichsinnig durchflossenen Strompfad enthalten und daß als flüchtige Komponente die Spannung an denn im ersten Stromkreis liegenden Widerstand und als stationäre Komponente die Gesamtspannung an beiden Widerständen entsteht. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the circuits have a common, at the connection point of the two resistors connected, through which the currents in both circuits flow in the same direction Contained current path and that as a volatile component the voltage than in the first Resistance lying in the circuit and the total voltage as a stationary component arises at both resistors. 3. SchaltungsanordnungnachAnspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filternetzwerk Verstärker zugeordnet sind. 3. Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, thereby characterized in that amplifiers are assigned to the filter network. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Widerstände den Eingangswiderstand eines Verstärkers bilden. 4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two resistors form the input resistance of an amplifier. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Integrationsverstärker ist. 5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the amplifier is an integration amplifier. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk ein auf die Frequenz der stationären Komponente abgestimmter, in Reihe mit dem ersten Widerstand liegender Parallelschwingkreis ist. 6th Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the filter network is tuned to the frequency of the stationary component, is in series with the first resistor parallel resonant circuit. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk ein auf die Frequenz der stationären Komponente abgestimmter, parallel zu dem ersten Widerstand liegender Reihenschwingkreis ist. B. 7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter network one tuned to the frequency of the stationary component, parallel to the first Resistance is a series resonant circuit. B. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk eine kleine Lauf- und- Einschwingzeit besitzt. Circuit arrangement according to one of the Claims 1 to 7, characterized in that the filter network has a small running and- has settling time. 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk im Gegenkopplungszweig des Verstärkers angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften USA.- Patentschrift Nr. 1792 001; Proc. IRE, 1949, S. 1115 bis 1119.9. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 8, characterized in that the filter network is arranged in the negative feedback branch of the amplifier. Contemplated publications USA.- Patent No. 1 792 001. Proc. IRE, 1949, pp. 1115 to 1119.
DE19631268730 1963-10-28 1963-10-28 Circuit arrangement for removing the volatile component of an electrical quantity composed of a volatile and a stationary component, preferably for a selective protection device for monitoring an electrical network Withdrawn DE1268730B (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1792001A (en) * 1929-02-09 1931-02-10 Craig Palmer Hunt System for suppressing interfering currents

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