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Anhang I Schaltzeichen m lB= g B {%1- lli lli ill ill ffi ID y Eingangswandler :[B- UND-Glied Eingangswandler UND-Glied mit mit einem invertierten satz Eingang Gleichrichter B ODER-Glied Gleichspannungs- --1,1_ Exklusives wandler -u- ODER-Glied Analog- Digital- --f""&l NAND-Glied Umsetzer Bandpaß Bandsperre Hochpaß Tiefpaß Grenzwertgeber Verstärker Summierer ß- NOR-Glied -@- lnvertierer Verzögerungs- B glied (Laufzeit fest eingestellt) lcl8 Ansprechver- zogerung ft01 Rückfallver- zögerung Verzögerungs- --u- glied (Laufzeit einstellbar) ---fSl- Statischer -ffiJ Speicher (S = Setzeingang R = Rücksetz- eingang)
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Anhang I Schaltzeichen
m lB= g B {%1-
lli lli ill ill ffi ID y
Eingangswandler :[B- UND-Glied
Eingangswandler ~. UND-Glied mit mit Gleichrichter-~ einem invertierten satz Eingang Gleichrichter B ODER-Glied
Gleichspannungs- --1,1_ Exklusives wandler -u- ODER-Glied
Analog- Digital- --f""&l NAND-Glied Umsetzer ~
Bandpaß
Bandsperre
Hochpaß
Tiefpaß
Grenzwertgeber
Verstärker
Summierer
ß- NOR-Glied
-@- lnvertierer VerzögerungsB glied (Laufzeit fest eingestellt)
lcl8 Ansprechver~ zogerung ft01 Rückfallver~ zögerung ~- Verzögerungs--u- glied (Laufzeit
einstellbar) ---fSl- Statischer -ffiJ Speicher
(S = Setzeingang R = Rücksetzeingang)
Anhang II Kennlinien von normierten Tiefpaßfiltern
Aus der Fachliteratur sind die Übergangsfunktionen von typischen,
normierten Tiefpaßfiltern bekannt; sie unterscheiden sich voneinander
durch die Aproximationsart und Ordnung des Polynoms im Nenner der
entsprechenden übergangsfunktion. Zu den bekanntesten Aproximations
arten gehören die Aproximationen nach Butterworth, Tschebyscheff und
Bessel (Thompson).
In der Tabelle II. 1 wurden die Übergangsfunktionen für die Butter-
worth-, Tschebyscheff- und Besselfilter der zweiten, dritten und vi
erten Ordnung zusammengestellt. Für alle diese Aproximationen ist die
Sperrfrequenz w = 1 radjs. Zur Veranschaulichung der Unterschiede g
zwischen den drei Aproximationsarten wurden in Bild II.l ihre Amplitu-
denkennlinien für Filter der 3.0rdnung dargestellt. Wird als Maß der
Filtergüte ein schmales Durchlaßintervall zwischen dem Durchlaß - und
dem Sperrbereich vorausgesetzt, so erkennt man, daß die Bessel- Apro
ximation ungünstiger ist als die beiden anderen Aproximationsarten.
Bei der Anwendung von Filtern in der Schutztechnik sind ihre dynami
schen Eigenschaften, d.h. deren Sprungantwort von großer Bedeutung.
Bild II.2 zeigt die Sprungantworten der drei Filterarten, für welche
die Frequenzgänge in Bild II. 1 gezeigt wurden. Wie zu erwarten war,
hat der Besselfilter die besten Eigenschaften, d.h. die kürzeste Ein
schwingzeit und den kleinsten Signalüberschuß.
Will man ein Tiefpaßfilter entwerfen, dessen Abschneidefrequenz einen
anderen Wert als 1 radjs haben soll, so muß in die Übergangsfunktion
der entsprechenden Filterart die Beziehung s = s 1;wga eingeführt
werden, wobei s 1 den neuen Wert des Laplaceschen Operators bedeu
tet, w dagegen die Abschneide - Kreisfrequenz des Filters ist. Da-ga raus folgt, daß die Skala der w - Achse um wga vervielfacht wird.
Diese Frequenzänderung hat einen wesentlichen Einfluß auf die Sprung
antwort des Filters, da auch die Skala der Zeitachse verändert wird.
384
Tabelle II.1 Typische Übergangsfunktionen von Tiefpaßfiltern
Ordnung
zweite
dritte
vierte
Bessel,
Aprox. Übergangsfunktion
B e
T s
B u
B e
T s
B u
B e
T s
B u
2 s
2 s
2 s
3 s
3 s
3 s
2 (s + 5,79s +
2 (s + 0,35s +
(s2 + 0,76s +
Tschebyscheff, B u
3
+ 3s + 3
1,43
+ 1,42s + 1,52
1
+ V2's + 1
15
+ 6s2 + 15s +15
0,716
+ 1,25s 2 + 1,53s +
1
+ 2s 2 + 2s + 1
105
9,14) (s 2 + 4,2.2S +
0,358
1, 06) (s 2 + 0,84s +
1
1) (s 2 + 1,85s + 1)
Butterworth
0,716
11,49)
01 36)
Die in Bild II.2 auf der Zeitachse angegebenen Werte bedeuten jetzt
nicht das Vielfache von Sekunden, aber das Vielfache der Zeiteinheit
1/w ; das bedeutet, daß eine Erweiterung des Durchlaßbereiches des ga
Filters (wga> 1) eine Verkürzung der Ausgleichszeit der Sprungantwort
zur Folge hat.
385
I GI
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0 0 1 2 3 w
Bild C.1. Amplitudenkennlinien von Tiefpaßfiltern 3 . 0rdnung mit Ap
proximationen nach Bessel (1), Tschebyscheff (2) und But
terworth (3)
y(t)
~-::.-_" -/ -/ .1---- (3) --
/ r---
l.O
0,8
0.4
I I I rJQ I i
I ~ ~
·~ V
0,6
0,2
0 0 1 2 3 4 5 6 7 w
Bild C.2 . Sprungantworten von Tiefpaßfiltern 3 . 0rdnung mit Approxi
mationen nach Bessel (1), Tschebyscheff (2) und Butterworth (3)
Literaturverzeichnis
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Sachverzeichnis
Abbild -Impedanz -thermisch
Abschneidefrequenz siehe Abtast,-frequenz Algorithmen -Filter
108,354 169
Filter 281 290 326 -Messung
Amplitudenkoroperator siehe Amplitudenvergleich
Amplitudenvergleich 4,75,110 AMZ (Überstromrel.abh.verz.) 94 Analog/Digital-Umformung 280 Anfahrumrichter 253 Anlaufzeitüberwachung 260,263 Anregung (Distanzrelais) 86,114
- überstrom 115 - Unterimpedanz 116 - Unterimp. winkelabh. 118
Ansprachwert 28,73 Antikoinzidenzschaltung 77 Antiremanenzkern (Wandler) 51 Asynchron -lauf 260
-motoren siehe Motoren Auslöse
-bereiche siehe Reichweite -kennlinien, -zeiten siehe
entspr. Schutzeinrichtungen -einheit, -logik 81 -matrix 258
Aussertrittfallen siehe Polschlupfrelais
- für Motoren 266
Bandpass siehe Filter Bausteine (stat. Rel.) 67 Betriebsimpedanz siehe Last-
impedanz Blockier-matrix 257
-signal s. Sperrsignal Blockschutz, Ausleg. 208,247,252 Buchholzschutz 169,179 Bürde siehe Messwandler
Codes
Datenfenster Dauerüberwachung DC/DC-Wandler Deltasignal siehe transiente
Messgrössen
288
298 84 79
Differentialschutz 29,31,45 72,102,129,169
-f. Sammelschienen -f. Generatoren -f. Kraftwerkblock -f. Motoren
Differenzstrom Digitalmessung
183 215 249 261
29, 38 326
Digitale Schutz- und Steuer-systeme 278
Distanzmessung 86,107 -digital 350,362
Distanzrelais 106 129,139,169,175,249
-f.Generatoren 22o -einsystemig 111 -mehrsystemig 112
Doppelerdschluss 8,39,203 Doppelleitung 33,97,142 Drehfeldscheider 69,321 Dreiwicklungstransformator siehe
Transformator
Echoschaltung 148 Eingangstransformator
(-wandler) 67 Einschaltstrom 90,104,173 Einschwingvorgang 13 Einstellwert siehe Ansprachwert Empfindlichkeit 6 Entkopplungseinrichtung siehe
Kraftwerksentkopplung Erdschluss 16,38,16o,l68
-ströme 161 -wischer 165 -in Motoren 260
Erdschluss-Schutz 87,129,160,176 185,262
-Abfrage 163 -gerichtet 47,162,Mot.:262 -m. Oberschwingungen 167
Erdungs-transformator 176 -widerstand 176
Erinnerungsspannung (siehe auch Distanzrelais) 34,123
Erregungsausfall siehe Untererregung
Erwärmung siehe Überlast,Übertemperatur
Faradaywandler siehe unkonventionelle Wandler
404
Fehler -Arten 8,38,129 202(Gen) ,259(Mot)
-Auswirkungen -Erfassungskriter. - Ersatzschaltbild
3,274 28,38 10,18
-hochfrequente Schwing. 13 5
286 362
-klärungszeit -korrekt ur -ortung -ströme -übergangswiderstand
Fehlerquadratverfahren Feldebene Fernauslösung (indirekt,
direkt) Filter
-Algorithmus -Anwendungen -Entstör -nicht rekursiv(FIR) -Oberschwingungen -rekursiv ( IIR) -Signal, analog
digital -Spannunswandl.kap. - Übergangsfunktionen
Freigabesignal Frequenz
-abfall (Netz) -messung digital -rückgang(Generator) -verlauf
Gegenstrom (siehe auch Schief last)
Generatorschutz Gerichteter Üb.str.sch.
8,17 36,123
359 357 272
143
292 312
80 292
71,105 292,293
281 290
60 383 146
36,38 26,36,38
366 238
26
19,21,38 202,243
siehe Überstromschutz
Gleichspannungsglied Gleichstromanteile siehe
Wandler und Fehlerstrom
13
Grenztemperatur Grösstwertschaltung Grundstufe (siehe auch
Distanzrelais)
24 75
107
Hilfsadernüberwachung (Leitungs--differentialschutz) 130
Hilfspannung, Hilfsenergie siehe Speisegeräte
Hilfsmess-Spannung siehe Läuferund Ständererdschluss
Hochimpedanzschutz -Trafo -Sammelschiene -Generator
Hochohmige Erdfehler Hochspannungsmotoren Holmgreenschaltung
176 187 216 147
259,267 45,162
Imaginärteil der Signale 339 Impedanz-messung (vgl.Reaktanz-
Konduktanz) 35,76,116,139
-staffelung 106,139,220 Inversion siehe Signalumkehr
Kabelumbauwandler 162 Kern (Wandler) 44,52 Kesselschutz 179 Klasse (Wandler) 41,45,52 Koinzidenzschaltung 77 Kommandozeit siehe Auslösezeit Konduktanzmessung 224,353 Korrelation 318,328,349,370 Kraftwerksentkupplung 239 Kurzschluss 8,38,168
-Schutz 90,129,Gen.:203,
-Ströme, im Generator Kurzunterbrechung
Mot.: 260 8
154
Längsdifferentialschutz siehe Leitungsdifferentialschutz
Last-abwurf,-reduktion siehe Wirkleistungsdefizit
-impedanz 35,118 Läufer -Erdschluss 223
-Überlast 235,263 Leistungs-messung,digital 345
-richtung 33,38 Leiterunterbruch 19 Leitungs-Abbild siehe
Abbildimpedanz -Schutz -Differentialschutz
Lichtbogenerfassung siehe Fehlerwiderstand
Linearwandler Logikstrukturen Luftspaltwandler
Maschinenfehler (siehe auch
129 130
51 373
51
Generatoren,Motoren) 202,259 Maximalstrom = Überstrom Meldeeinheit 83,86 Messung digital 326 Messalgorithmen 325 Messbereichsanpassung(dyn.) 285 Messglieder stat. Relais 73,86 Messwandler 40 Messwertaufbereitung 67,87 Minimal-Reaktanzrelais
siehe Distanzschutz siehe Untererregungsschutz
Mischwandler 67,132,137,185,323 Mitnahmeschaltung 143 Mittelung 329 Mho-charakteristik 110 MMK (M&nn-Maschine-Kommun.) 277 Momentanwerterfassung 74 Motorschutz 259 Multiplexer 283 Mutuelle Impedanz 142
Netz -isolierte, kompens. 16,142,163
-Leitstelle 273 -Pendelung siehe Pendelung -Sternpunktsbehandlung 16
-Wiederaufbau 274 -Zeitkonstante 13,47
Nicht konventionelle -Stromwandler 53 -Spannungswandler 60
Nicht stationäre Messgrössen s. transiente Messgrössen
Nullkomponente 38,142 Numerisches Relais = Relais,
bei dem alle Funktionen digital abgearbeitet werden.
Oberschwingung 38 -Erdschlussrichtungsschutz 167
Offene Dreieckswicklung 57 Offset-Mho-Charakteristik siehe
Distanzrelais Öl-strömung, -verlust 38,168,179 Optokoppler 53,83,86 Orthogonale Komponenten
-Filterung 315 -Messung 3 2 6
Parallelleitung siehe Doppelleitung
Parametrisierung Pausezeit siehe Kurzunter
brechung
271
Pendelung 233 Phasen-koroperator 76,110,119,122
-schieber 254 -vergleich(Sammelschienen-
schutz) -vergleichsschutz
192
-wahl 4,31,129,135,182
114 Pockelseffekt s. nicht kon
ventionelle Spannungswandl. Polschlupf 233 Polygonale Charakteristik (siehe
auch Distanzrelais) 112,123 Prüfeinheiten 84 Pumpspeicherwerk 254
Qualität Querdifferentialschutz
4 221
RC Glied 78 Realteil der Signale 339 Reaktanzmessung,digital 352,360 Rechner,-strukturen 271 Redundanz 5,159,256,286 Referrenzspannung (siehe auch
Distanzrelais) 123 Reichweite
-Distanzschutz 139 -Generatorschutz 220,249 -Trafoschutz 182,249 -Überstromschutz 91 -Verkürzungf-Verlängerung 157
Reihenkompensation 15 Remanenzfaktor 50 Reserveschutz 147,152,175 Resistanzmessung,digital 352 Richtungs-entscheid,
405
-Charakteristik (siehe auch Distanzrelais) 126
-kriterium siehe Leistungsrichtung
-vergleich 4,39,129,145,152 -für Erdschl. 147,162,262 -sammelschienenschutz
-vergleichsschutz Ringleitungen
182,194 129
33,97 Rotor siehe Läufer Rückfall-wert,-verhältnis 29,73 Rückleistung 242,267 Rückwärts-staffelung 110,114 R-X Diagramm 35,109
Sammelschienenschutz Sättigung (Stromwandler)
-siehe bei den entspr.
182 44
197 Schutzeinrichtungen
Sättigungssignalgeber Schalterreserveschutz siehe
Schalterversagerschutz Schalterversagerschutz 182,199 Schaltgruppen siehe Trans
formatorenschutz Schaltzeichen Schieflast
382 34,38,70,203,227
260,264 Schlupf siehe Polschlupf Schmitt-Trigger siehe Trigger Schnelligkeit 5 Schnellwiedereinschaltung siehe
Kurzunterbrechung Schutzeinrichtungen -Aufgaben 3
-Anforderungen 4 -Aufbau 6, 85 -numerische, Aufbau 272 -statische, Aufbau 66
Schutzsysteme 87 Schutzzonen 91 Selbstüberwachung 271 Selektivität 4,29,92,106 Seriekompensation siehe
Reihenkompensation Sicherheit 4 Signal-aufbereitung,digital 290
-Real- und Imaginärteil 339,352
-Überprüfung siehe Verifikation
-umkehr 74 -vergleichsschutz 129,142
Spannungs-messung,digital 285 -rückgang 265 -steigerung 237
Spannungswandler 56 -induktiv 56 -kapazitiv 58
Speisegeräte 79,86 Sperr-Matrix 257
-signal 76,145 -zeit siehe Kurzunterbrech.
stabilisation -Diff.Relais 31 72, 104,174
-sammelschienenschutz 183
406
Staffelung siehe Zeitstaffelung bzw. Impedanzstaffelung
Ständererdschluss -Generator 204 -Motor 262
ständerüberlast Stationsebene
235,263 272,275
273 Stator siehe Ständer steuerebenen Strom-differentialschutz siehe
Differentialschutz -messung, digital 285 -phasenwinkeldifferenz siehe
Phasenvergleichsschutz -vergleich siehe
Differential Stromwandler
-Nennstrom, -Nennleistung -Sättigung -Transientes Verhalten
40 42 44 46
Stufencharakteristik siehe Zeitstufen, Distanzrelais
summenstrom-kompensation, -faktor 142
187 353
-schaltung suszeptanz Messung symmetrische Kompon.
-Filter für Synchron-generator
-motor(siehe auch
11,34,69 321
8 Motor) 268
TFH (Trägerfrequenz aus Hoch-spannungsleitungen)
Thermische Abbildung Tiefpass siehe Filter Trägheitskonstante H Transformatorschutz Transiente -Messgrössen
-faktor (Wandler)
58 169
26 168,180 149,165
48 -Verhalten von Stromwandlern
-Vorgänge im Fehler Trennernachbildung Trigger
46 13,17,149
186 73
Überdeckungszeit siehe Koinzidenz
Überdimmensionierungsfaktor (Wandler) 48
Übererregung Übergreifstufe Überlast
168,251 139
23,38,86,168,179, 235,260,263
Überspannung/Unterspannung 32 Überstrom 28,38,89
-schutz 87,89,129,169,175, 198,218,260
- gerichtet 33,96,129 -Unterspannungsschutz 95,219
Überstromfaktor (Wandler) 42 Übertemperatur 25,37 Überwachungseinheiten 84,286 UMZ = Überstromrelais,
unabhängig verzög. 91,175 Unsymmetrie siehe Schieflast Untererregung 203,229 Unterimpedanzrelais siehe
Impedanzmessung
V-Schaltung (Spgs.wandler) Verfügbarkeit Verifikation Verkürzung, Verlängerung der
Reichweite
57 4
286
157 4 Verlässlichkeit
Verzögerungsglieder 78,86
Walsehtunktion 309,368 Wandler siehe Messwandler Wechselspannungsglied 13 Wechselstromanteil(Wandler) 47 Wicklungsschluss 22,168,215,260 Wiedereinschaltung siehe Kurz-
unterbrechung Windungsschluss Wirkleistungsdefizit Wirkstromvergrösserung Wortlänge
22,168,221 25,36,240
164,207 284
Wischerrelais siehe Erdschluss-Schutz
Zeitstaffelung Zustands-schätzung
estimation) Zuverlässigkeit Zwischeneinspeisung
4,91,99,106 (state
286 4
140
