DE1232245B

DE1232245B - UEberstromschutzeinrichtung mit elektronischen Elementen

Info

Publication number: DE1232245B
Application number: DEA48630A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Ungrad
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1965-02-23
Filing date: 1965-03-13
Publication date: 1967-01-12

Description

überstromschutzeinrichtum, mit elektronischen Elementen Die Erfindung betrifft eine Überstromschutzeinrichtung mit elektronischen Elementen, welche die Momentanwerte des Stromes überwachen und an Stromwandler angeschlossen sind, bei der der Strom durch ein Leitungsbild, das den gleichen Impedanzwinkel besitzt wie die Leitung, in stromproportionale Spannungen umgewandelt wird.
Elektronische Schutzeinrichtungen messen annähernd verzögerungsfrei den Momentanwert der zugeführten Meßgröße. Bisher hat man die Anordnung immer so getroffen, daß möglichst eine völlig getreue Wiedergabe des Primärstromes bei überstromrelais erfolgt. In diesem Fall werden auch die Gleichstromkomponenten beim Einschalten des Kurzschlußstromes mitübertragen und wirken auf die Schutzeinrichtung ein. Für elektronische Einrichtungen wird der Spannungsabfall an einem Widerstand abgenommen, durch den der Strom des Stromwandlers hindurchfließt. In diesem Fall istdie gemessene Spannung annähernd in Phase mit dem zugeführten Strom, d. h. mit dem Kurzschlußstrom. Die übertragung ist dabei kurvengetreu, so daß der Einschwingvorgang mit übertragen werden kann.
Dies hat aber Nachteile. Denn in dem Fall, wenn in der Nähe des Höchstwertes der Netzspannung ein Kurzschluß entsteht, entsteht eine starke Gleichstromkomponente im Kurzschlußstrom, derart, daß der Strom zunächst von Null bis auf einen Maximalwert innerhalb einer halben Periode ansteigt. Diese halbe Periode muß daher von der Schutzeinrichtung abgewartet werden, bevor eine Auslösung oder eine Weiteraabe eines Befehls erfolgen kann.
Es stellt sich die Aufgabe zu versuchen, diese verzögernde Einwirkung der Gleichstromkomponente im Kurzschlußstrom unwirksam zu machen.
Es ist nun ferner beim Distanzschutz bekanntgeworden, an einen Stromwandler eine Impedanz anzuschließen, welche den gleichen Impedanzwinkel besitzt wie die zu schützende Leitung und einen Spannungsabfall erzeugt, der etwa dem Spannungsabfall unter Berücksichtigung der Spannungswandlerübersetzuno, der zu schützenden Leitunc, entspricht. Es ist bekannt, daß hierbei auch die Gleichstromkomponente verringert werden kann. Es gelingt dies aber nur angenähert, da die innere Impedanz des Wandlers vernachlässigt wird.
Beim elektronischen Schutz kann man dies aber nicht mehr vernachlässigen. Die besonders hohe Empfindlichkeit und die kurze Auslösezeit beim elektronischen Schutz erfordert eine aenauere Anpassung. Außerdem ist die Größe der Impedanz bei einem überstromschutz nicht vorgeschrieben. Sie braucht nur mit Rücksicht auf die Bebürdung der Wandler ausgelegt zu werden.
Es wird nun bei der eingangs erwähnten Schutzeinrichtung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in Reihe mit der sekundären Stromwandlerwicklung einstellbare Impedanzen vorgesehen hat, welche so einstellbar sind, daß der Stromwandler mit diesen Widerständen einen Impedanzwinkel besitzt, der gleich den des zu überwachenden Netzes ist, und daß der Stromwandler einschließlich dieser Widerstände durch eine Widerstandskombination als Bürde abgeschlossen ist, welche ebenfalls einen Impedanz winkel gleich dem des Netzes besitzt, und daß die elektronischen Elemente an dieser Bürde angeschlossen sind.
Diesem Vorschlag liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei aleichen Impedanzwinkeln nur die sinusförmige Spannung bzw. der sinusförmige Strom übertragen wird, während die anderen Größen herausfallen. Dadurch wird die Gleichstromkomponente ebenfalls herausgesiebt und man erhält eine Meßgröße an der elektronischen Schutzeinrichtung, welche sofort den richtigen Wert besitzt.
Die Figur zeigt die Schaltung des Erfindungsgegenstandes. Mit 1 ist eine Sammelschiene einpolig dargestellt, von der die Leitung 2 abgeht. Sie wird über einen Schalter 3 an diese Sammelschiene an-eschlossen. Die Leitungsimpedanzen sind durch die Induktivität 4 und den Widerstand 5 angedeutet. Die Induktivität 4 und der Widerstand 5 besitzen hierbei einen Impedanzwinkel, der durch die Leitungsdaten a geben ist. Mit 6 ist ein Stromwandler dargestellt, ge der die elektronische Schutzeinrichtung 7 speist. Diese Speisung erfolgt nun nicht wie normalerweise unmittelbar über einen ohmschen Widerstand, an dem eine Spannung abgenommen wird, die man der elektronischen Meßeinrichtung zuführt, sondern sie wird über zusätzliche Impedanzen geführt. In der Zuleitun- zu der elektronischen Schutzeinrichtung sind mehrere C Impedanzen geschaltet, und zwar die Induktivität 8 und der Widerstand 9 sowie die Impedanzen 10und11. An diesen beiden Impedanzen wird dieSpannun- für die elektronische Schutzeinrichtung abgenommen. Der Impedanzwinkel jeweils der Impedanzen 8 und 9 sowie 10 und 11 ist nun gleich dem Impedanzwinkel der Leitungsimpedanzen 4 und 5 zu wählen. Um dies einstellen zu können, kann man die Widerstände 9 und 10 veränderlich machen. Man kann aber auch die Induktivitäten verändern. Ferner ist es durchaus möglich, daß die Induktivität 8 bereits von der Induktivität des Stromwandlers selber aebildet wird. Hierfür ist nun die Bedingung allerdings zu beachten, daß die Induktivität des Stromwandlers sich nicht mit der Höhe des Stromes ändert. Man muß also die Sättigung hochlegen. Es genügt hierbei, daß in bekannter Weise durch die Gleichstromvormagnetisierung während der Meßzeit der elektronischen Schutzeinrichtuna der Stromwandler nicht in Sättigung gerät.
Man hat durch diese Einrichtung den Vorteil, den zeitverzögernden Einfluß der Gleichstromkomponente auszuschalten und erhält dadurch einen außerordentlich kurz wirkenden Schutz.

Claims

Patentansprüche: 1. überstromschutzeinrichtung mit elektronischen Elementen, welche die Momentanwerte des Stromes überwachen und an Stromwandler an-C Geschlossen sind, bei der der Strom durch ein Leitungsabbild, das den gleichen Impedanzwinkel besitzt wie die Leitung, in stromproportionale Spannungen umgewandelt wird, d a - durch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der sekundären Stromwandlerwicklung einstellbare Impedanzen vorgesehen sind, welche so einstellbar sind, daß der Stromwandler mit diesen Widerständen einen Impedanzwinkel besitzt, der gleich dem des zu überwachenden Netzes ist, und daß der Stromwandler einschließlich dieser Widerstände durch eine Widerstandskombination als Bürde abgeschlossen ist, welche ebenfalls einen Impedanzwinkel gleich dem des Netzes besitzt, und daß die elektronischen Elemente an diese Bürde angeschlossen sind. 2. überstromschutzeinrichtung nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler so ausgelegt sind, daß sie durch die Gleichstromkomponente des Primärstromes während der Meßzeit der Schutzeinrichtung nicht gesättigt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1116 785, 1061421, 1046 162; Patentschrift Nr. 7224 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.