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T 11.1.3 Kraftwerksregelung

T 11.1.3 Power Station Control

T 11.1.3.1 Automatische Synchronisierschaltung Ergänzungsausstattung zu T 11.1.2, bestehend aus:

T 11.1.3.1 Automatic Synchronization Circuit Supplementary set to T 11.1.2, consisting of:

745 01 Synchronisiergerät Geeignet zur Synchronisierung eines Drehstrom-

Synchrongenerators auf das Netz oder einen

zweiten Generator. Das Gerät schaltet bei kor-

rekten Synchronisationsbedingungen (Spannung,

Frequenz, Phasenlage) über einen Relaisaus-

gang den Synchronisationsschalter 745561. Die

Synchronisationsbedingungen werden vom

Synchronisiergerät automatisch eingestellt. Die

Spannungsverstellung des Generators erfolgt

über den Erregerspannungssteller mittels zweier

Relaiskontakte. Die Drehzahlverstellung des

Generatorantriebs (Frequenz) erfolgt über den

Steuerspannungssteller und den DC-Konstanter

mittels zweier Relaiskontakte.

Abgleich der Spannung:

zul. Spannungsdifferenz: 0,1...15,0 %

Einschaltdauer der Relais: 20...250 ms

Abgleich der Frequenz:

zul. Frequenzdifferenz: +/- 0,49 Hz

Einschaltdauer der Relais: 0,04...0,5 s

Eigenzeit des Synchronisations-

schalters: 40...300 ms

Anzeigen mit LEDs für:

• Freigabe Leistungsschalter (LS)

• Zuschaltimpuls

• Rückmeldung: LS ist geschlossen

Taster für:

• Display/Enter

• Digit (Ziffer erhöhen)

• Reset/Cursor

LC-Display mit 2 x 16 Zeichen, beleuchtet zur

Darstellung von:

• Doppelspannung und –frequenz

• Spannungs- und Frequenzdifferenz

• Phasenlage

• Parameter

Kontaktbelastbarkeit: 250 V AC, 2 A

Messgrößen: U = 50 -400 V AC, f = 40 -70 Hz

745 03 Steuerspannungssteller Stellbare Spannungsquelle zur Erzeugung einer

Steuerspannung für Netzteile und Spannungs-

versorgungen mit externem Steuereingang.

Einstellung der Ausgangsspannung intern über

Taster UP/DOWN oder extern über 4-mm-

Buchsen mittels Schaltkontakten mit TTL-Pegel

oder 24 V DC. Die Anzeige der Stellrichtung

erfolgt über zwei gelbe LEDs.

Ausgangsspannung U: 0...10 V

Der Ausgang ist kurzschlussfest.

Versorgungsspannung: 230 V, 50/60 Hz

745 01 Synchronization Unit Suitable for synchronizing a three-phase syn-

chronization generator with the mains or with a

second generator. The unit activates the syn-

chronization switch 745561 via a relay output

when the synchronizing conditions are correct

(voltage, frequency, phase). The synchronizing

conditions are automatically set by the synchro-

nization unit. Voltage adjustment of the generator

is carried out via the excitation voltage controller

using two relay contacts. The speed of the

generator drive (frequency) is adjusted via the

control voltage controller and the DC stabilizer

using two relay contacts.

Voltage adjustment:

permissible voltage difference: 0.1...15.0 %

Relay switch-on time: 20...250 ms

Frequency adjustment:

permissible frequency difference: +/- 0.49 Hz

Relay switch-on time: 0.04...0.5 s

Inherent delay of the

synchronization switch: 40...300 ms

LED display for:

• Enable CB

• Connection pulse

• Reply: CB is closed

Buttons to:

• Scroll display or confirm selection

• Increase digit

• Reset and cursor function

•

Illuminated two-line LC display to indicate:

• Double voltage and frequency

• Voltage and frequency difference

• Phase shift

• Parameters

Contact load capacity: 250 V AC, 2 A

Measured values: V = 50-400 V AC, f = 40-70 Hz

745 03 Control Voltage Controller Adjustable voltage source for setting the output

voltage of power supply units with external

control input.

Adjustment of the output voltage can be carried

out internally using the UP/DOWN pushbutton or

externally via 4-mm sockets using switching

contacts with TTL-level or 24 V DC. The setting

direction is indicated by two yellow LEDs.

Output voltage V: 0...10 V

The output is short-circuit-proof.

Supply voltage: 230 V, 50/60 Hz

745 01 Synchronisiergerät Synchronization Unit

745 03 Spannungssteller

Control Voltage Controller

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745 05 Manuelle Synchronisier- einrichtung Synchronisieranzeige mit Schalter zum Zuschal-ten eines Generatornetzes auf das Hauptnetz. Ausgestattet mit: • je zwei 7-Segment Spannungsanzeigen • je zwei 7-Segment Frequenzanzeigen • einer 7-Segment Nullspannungsanzeige • einem optischen Synchronoskop • 6 Synchronisierlampen • je einer optischen Synchronisieranzeige • je einer Drehfeldrichtungsanzeige • einem 3-poligen Schalter

745 04 Parallelschaltgerät Mikrocontrollergesteuertes Gerät zur Synchroni-sierung eines Drehstrom-Synchrongenerators auf das Netz oder einen zweiten Generator. Das Gerät schaltet bei korrekten Synchronisati-onsbedingungen (Spannung, Frequenz, Phasen-lage) den Synchonisationsschalter ein. Die Generatorspannung wird vom Gerät automatisch über den Erregerspannungssteller (745021) eingestellt. Die Frequenz und damit auch die Phasenlage wird automatisch über den Steuer-spannungssteller (74503) verstellt. Eine dreistel-lige Siebensegmentanzeige dient zur Darstellung von Spannung und Frequenz. Technische Daten: • Versorgungsspannung: 115/230 V

über 4-mm-Sicherheitsbuchsen • Frequenz: 47 Hz ... 62 Hz • Leistungsaufnahme: 30 VA • Einstellbereiche der Synchronisationsbedin-

gungen: • Spannung: 1 V...20 V • Frequenz: 0,1 Hz...2,0 Hz • Winkel: 1°...15° • Schaltertotzeit: 1 ms...40 ms

• Anzeigegenauigkeit der Messwerte: • Spannung: ±1 Digit (1 V) • Frequenz: ±1 Digit (0,1 Hz)

• Steuerein- und ausgänge: TTL-kompatibel

745 05 Manual Synchronisation Unit Synchronisation unit with manual switch to connect the generator to the mains. Equipped with: • two 7-segment voltage displays • two 7-segment frequency displays • one 7-segment Zero-volt display • one optical synchronoscope • six synchronisation lamps • two control up/down indicators for voltage

and frequency • two direction indicators of the rotating field • one manual three pole switch

745 04 Automatic Synchronizer Module Microcontroller-operated device designed to synchronize a three-phase synchronous genera-tor to the mains or to a second generator. The device actuates the synchronization switch under the correct synchronization conditions (for voltage, frequency, phase angle). The generator voltage is automatically set via the excitation voltage controller (745021). The frequency and thus the phase angle as well are automatically adjusted via the control voltage controller (74503). A three-digit seven-segment display serves to indicate the voltage and frequency. Technical data: • Supply voltage: 115/230 V

via 4-mm safety sockets • Frequency: 47...62 Hz • Power consumption: 30 VA • Setting range of the synchronization condi-

tions: • Voltage: 1 V...20 V • Frequency: 0.1 Hz...2.0 Hz • Angle: 1°...15° • Switch dead

time: 1 ms...40 ms • Indication accuracy of the measured values:

• -Voltage: ± 1 Digit (1 V) • -Frequency: ± 1 Digit (0.1 Hz)

• Control inputs and outputs: TTL compatible safety extra-low voltage

745 05 Manuelle Synchronisiereinrichtung Manual Synchronisation Unit

745 04 Parallelschaltgerät Automatic Synchronizer Module

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-Technik

Labo

rmöb

el

Themen

n Synchronisationsbedingungen(Spannung,Frequenz,Phasenlage)

n SynchronisierungeinesSynchrongeneratorsaufdasNetz

n AutomatischeSynchronisierungmittelsParallelschaltgerät

n WirkleistungsregelungeinesinsNetzspeisendenSynchrongenerators

T 11.1.3 Kraftwerksregelung Wirkleistungsregelung und cos j

Regelung eines

Synchrongenerators mit automatischer Synchronisation.

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Die Ausstattung T 11.1.4 lässt sich bis zum Schiffwellengenerator ausbauen. Der Versuch erlaubt die praxisnahe Simulation eines Schiffnetzes.

T 11.1.4 Schiffwellengenerator

T 11.1.4Ship shaft generator

Bei der hier aufgebauten Wellengeneratoranlage handelt es sich um einen Generator, der mit einer Hauptmaschine mit Festpropeller (FP) verbunden ist. In diesem Fall wird die Drehzahl der Hauptmaschine in Abhängigkeit der Schiffsgeschwindigkeit variiert. Als Generatoren wird ein Synchrongenerator verwendet. Die mechanische Verbindung mit der Hauptmaschine (HM) kann direkt oder über ein Getriebe in verschiedenen Vari-anten hergestellt werden. Die räumliche Anordnung, im Propellerwellenstrang oder an der Kopfseite der HM, hängt allein von den schiffbaulichen Gegebenheiten ab.

Das System „Schiffwellengenerator“ besteht aus 5 Komponenten:

1. Hilfsgenerator I, angetrieben von einem Dieselmotor 2. Hilfsgenerator II, angetrieben von einem Dieselmotor 3. Blindleistungsmaschine, angetrieben von einem Käfigläufermotor 4. Wellengenerator 5. Belastung (ohmsch und induktiv)

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T 11.3.2 Schutzrelais Ergänzungsausstattung zu T 11.3.1, bestehend aus:

T 11.3.2 Protective Relays Supplementary set to T 11.3.1, consisting of:

745 181 3~ Über-/Unterspannungs- zeitrelais Digitales Messrelais zur Überwachung von Zwei-, Drei- und Vierleiternetzen auf unzulässige Über- bzw. Unterspannungen (Erdschluss) mit Phasen-folgeüberwachung (ANSI 27 und 59). Mit RS485-Schnittstelle. Nennspannung UN: 100,110, 230, 400 V AC (Außenleiterspannung) Nennfrequenzbereich: 35 – 66 Hz Nennhilfsspannung UV: 36 - 520 V AC (f = 35 - 78 Hz) oder 50 - 750 V DC/4 W 745 201 3~ Leistungsrichtungs- relais Digitales Messrelais zur Erfassung von Rückleis-tungen mit Richtungserkennung bei Aggregaten im Parallelbetrieb und zur Überwachung der abgegebenen Wirkleistung von Stromerzeugern (ANSI 32 und 37). Mit RS485-Schnittstelle. Nennspannung UN: 100,110, 230, 400 V AC (Außenleiterspannung) Nennfrequenzbereich: 35 - 74 Hz Nennhilfsspannung UV: 36-520 V AC (f = 35 - 78 Hz) oder 50 - 750 V DC/4 W 745 2311 3~ Überstromzeit- relais UMZ/AMZ Universelles Überstromzeitrelais zur selektiven Erfassung von Überlasten und Kurzschlüssen (ANSI 50 und 51). Konfigurierbar als unabhängi-ger Überstromzeitschutz (UMZ) oder abhängiger Überstromzeitschutz (AMZ) mit verschiedenen Auslösecharakteristika. Mit RS485-Schnittstelle. Nennfrequenz fN: 50/60 Hz. Nennhilfsspannung UV: 36 - 275 V AC (f = 40 - 70 Hz) oder 19 - 390 V DC/4 W

745 181 3~ Time Over/Undervoltage Relay Digital measuring relay for the supervision of 2-, 3- and 4-leading nets on inadmissible about or undervoltages (earth fault) with phases result supervision (ANSI 27 and 59). With RS485 interface. Nominal voltage VN: 100,110, 230, 400 V AC (Line-to-line) Nominal frequency: 35 – 66 Hz Nominal auxiliary voltage VV: 36 - 520 V AC (f = 35 - 78 Hz) or 50 - 750 V DC/4 W 745 201 3~ Reverse Power Relay Digital measuring relay for the collection of the active power delivered by reverse powers with direction recognition with aggregates in the parallel operation and for the monitoring of generators (ANSI 32 and 37). With RS485-interface. Nominal voltage VN: 100,110, 230, 400 V AC (Line-to-line) Nominal frequency: 35 - 74 Hz Nominal auxiliary voltage VV: 36-520 V AC (f = 35 - 78 Hz) or 50 - 750 V DC/4 W 745 2311 3~ Time Overcurrent Relay (I)DMT Universal time overcurrent relay to the selective capture of overloading and short circuits (ANSI 50 and 51). Configureable as independent time overcurrent protection (DMT) or dependent time overcurrent (IDMT) with different release charac-teristics. With RS485 interface. Nominal frequency fN: 50/60 Hz. Nominal auxiliary voltage VV: 36 - 275 V AC (f = 40 - 70 Hz) or 19 - 390 V DC/4 W

745 181 3~ Über-/Unterspannungszeitrelais 3~ Time Over/Undervoltage Relay

745 201 3~ Leistungsrichtungsrelais 3~ Reverse Power Relay

745 2311 3~ Überstromzeitrelais UMZ/AMZ 3~ Time Overcurrent Relay (I)DMT

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T 11.3.2 Schutzrelais Ergänzungsausstattung zu T 11.3.1, bestehend aus:

T 11.3.2 Protective Relays Supplementary set to T 11.3.1, consisting of:

745 3331 Digitales Distanz- schutzrelais Der Distanzschutz ist ein 6-systemiges Distanzschutzge-rät mit allen Zusatzfunktionen zum Schutz von Freileitun-gen und Kabeln in allen Spannungsebenen von 5 bis 765 kV (ANSI 21, 21N). Alle Arten der Sternpunktbehandlung (gelöscht, isoliert, starr oder niederohmig geerdet) werden sicher beherrscht. Das Gerät kann ein- oder dreipolige AUS-Befehle sowie EIN-Befehle erteilen. Damit sind automatische ein- und dreipolige ebenso wie mehrmalige Wiedereinschaltungen möglich. Signalver-gleichsfunktionen werden ebenso abgearbeitet wie Erdfehlerschutz und empfindliche Erdschlusserfassung. Das Gerät kann als Reserveschutz für alle Differential-schutzeinrichtungen benutzt werden. Das Gerät kann alle Zusatzfunktionen realisieren, die bei Einsatz von Distanzschutz üblich sind: • Distanzschutz (ANSI 21, 21N) • Erdschlussrichtungserfassung im isolierten und

gelöschten Netz (ANSI 50N, 51N, 67N) • Empfindlicher Erdfehlerschutz bei hochohmigen

Fehlern im geerdeten Netz • phasenselektiver Überstromzeitschutz (ANSI 50,

50N, 51, 51N) • Über-/Unterspannungsschutz (ANSI 59, 27) • Automatische Wiedereinschaltung (ANSI 79) • Schalterversagerschutz (ANSI 50BF) • Überlastschutz • Pendelerfassung (ANSI 68, 68T) Als Anregeverfahren kommen wahlweise zum Einsatz: • Überstromanregung I>> • Spannungsabhängige Überstromanregung U/I • Spannungs- und winkelabhängige Überstromanre-

gung U/I/ϕ • Impedanzanregung Z< Das Gerät kann wahlweise mit polygonaler oder mit kreisförmiger Distanzzonen- Charakteristik arbeiten. Fünf unabhängige Distanzstufen und eine getrennte Über-greifstufe stehen zur Verfügung. Der integrierte Fehleror-ter berechnet die Fehlerimpedanz und die Fehlerentfer-nung. Die Ergebnisse werden in Ohm, Kilometer und Prozent der Leitungslänge ausgegeben. Der Einfluss von Parallelleitungen kann ebenso kompensiert werden wie die Beeinflussung durch Last bei Fehlern mit Über-gangswiderständen. Ein gut ablesbares und hintergrundbeleuchtetes Display ermöglicht einen sicheren Überblick über Betriebsmess-werte und alle Bedienhandlungen. Wichtige Meldungen lassen sich auf die Leuchtdioden rangieren. Die Paramet-rierung kann über die Tastatur oder weit einfacher über das optional erhältliche Bedienprogramm DIGSI 4 erfolgen. Eine Frontschnittstelle zum Anschluss eines PC ist vorhanden. Das Gerät ist ausgestattet mit: • Binärmeldeeingängen • Melde- und Befehlsausgängen • Schaltrelais

745 2921 3~ Erdschluss- richtungsrelais Digitales Erdschlussschutzrelais für Systeme mit isolier-tem oder kompensiertem Sternpunkt zur richtungsselekti-ven Erfassung von Erdschlüssen (ANSI 50N, 51N und 67N). Mit RS485-Schnittstelle Nennspannung UN: 100 V, 230 V, 400 V Nennfrequenz fN : 50/60 Hz Hilfsspannung: 16 - 360 V DC/16 - 270 V AC

745 3331 Digital Distance Protection Relay The distance protection relay is non-switched incorporat-ing all the additional functions for protection of overhead lines and cables at all voltage levels from 5 to 765 kV. All methods of neutral point connection (resonant earthing, isolated, solid or low-resistance earthing) are reliably dealt with. The unit can issue single or three-pole TRIP commands as well as CLOSE commands. Consequently both single-pole, three-pole and multiple auto-reclosure is possible. Teleprotection functions as well as earth-fault protection and sensitive earth-fault detection are in-cluded. Protection functions • Distance protection (ANSI 21, 21N) • Directional earth-fault protection for high-resistance

faults (ANSI 50N, 51N, 67N) • Directional earth-fault protection for high-resistance

faults • Backup overcurrent protection (ANSI 50, 50N, 51,

51N, 67) • Overvoltage protection, undervoltage protection

(ANSI 59, 27) • Auto-recIosure (ANSI 79) • Breaker failure protection (ANSI 50BF) • Thermal overload protection (ANSI 49) • Power swing detection (ANSI 68, 68T) The following pickup methods can be employed alterna-tively: • Overcurrent pickup I>> • Voltage-dependent overcurrent pickup V/I • Voltage-dependent and phase angledependent

overcurrent pickup V/I/ϕ • Impedance pickup Z< Five independent distance zones and one separate overreach zone are available. The integrated fault locator calculates the fault impedance and the distance-to-fault. The results are displayed in ohms, kilometres (miles) and in percent of the line length. Parallel line compensation and load current compensation for high-resistance faults is also available. Large, easyto-read backlit display is provided. The serial RS232 PC interface accessible from the front of the unit permits quick access to all parameters and fault event data. The use of the optional DIGSI 4 operating program is particularly advantageous during commissioning.

745 2921 3~ Directional Earth Fault Relay Digital earth fault protection relay for systems with isolated or counteracted star point to the direction-selective capture of accidental earths (ANSI 50N, 51N and 67N). With RS485 interface. Nominal voltage VN: 100 V, 230 V, 400 V Nominal frequency fN: 50/60 Hz Auxiliary voltage: 16 - 360 V DC/16 - 270 V AC

745 2921 3~ Erdschlussrichtungsrelais 3~ Directional Earth Fault Relay

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745 31 Last, L=0,1-0,4 H; C=2-16 µF Zur Nachbildung verschiedener Fehlerarten, um das 3~ Erdschlussrichtungsrelais, Kat.-Nr. 7452921 zur Auslösung zu bringen. L = 0,1/0,2/0,3/0,4 H, 230 V, 50/60 Hz, 0,5 A C = 2/4/8/16 µF, 400 V AC

745 561 Leistungsschalter-Modul 3phasiger EIN-/AUS-Schalter mit Hilfskontakt (Öffner) für Leitungsnachbildung 380 kV. Manuell über Taster ON/OFF oder extern über Schaltkon-takt, TTL-Pegel oder 24 V DC steuerbar. Der Schaltzustand wird von LED's angezeigt und steht zusätzlich als TTL-Pegel auf 4-mm-Buchsen zur Verfügung. Steuereingang (Schalt-kontakt, TTL-Pegel, 24 V DC) für externen Ausschaltbefehl (Schutzauslösung). Kontaktbelastbarkeit: 400 V AC, 3 A Netzanschluss: 115/230 V, 50/60 Hz mit Netzanschlusskabel und Schukostecker

745 331 Transformator- Differentialschutzrelais Industrielles Schutzrelais zur Überwachung des Transformators (745 50) nach dem Schutzprinzip des Differentialschutzes. Das Relais misst über einen internen Anpassungs-Stromwandler Ein- und Ausgangsströme des Transformators und löst bei Kurzschlüssen zwischen Windungen und Wicklungen sowie bei Erdschlüssen aus. Die Anzeige des Betriebszustandes und der Auslö-sung erfolgt mittels LED. Außerdem erkennt das Relais Betriebszustände außerhalb des Schutz-bereiches, die nicht zur Abschaltung des Trans-formators führen dürfen. • Nennstrom: 1 A • Nennfrequenz: 50...60 Hz • Hilfsspannung: 36...275 V AC oder

19...390 V DC • Ausgangskontakt: 1 x Wechsler

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T 11.3.3 Schutz einer Hochspannungsleitung Ergänzungsausstattung zu T 11.3.2, bestehend aus:

T 11.3.3 Protection of a High-Voltage Line Supplementary set to T 11.3.2, consisting of:

T 11.3.4 Schutz zweier Hochspannungsleitungen Ergänzungsausstattung zu T 11.3.3, bestehend aus:

T 11.3.4 Protection of Two High-Voltage Lines Supplementary set to T 11.3.3, consisting of:

745 51 Leitungsnachbildung 380 kV 3-phasige Nachbildung einer 380 kV Freileitung zur Messung stationärer Betriebszustände (Leerlauf, Anpassung, Kurzschluss) mit folgen-den technischen Daten: Viererbündel 4 x 240/40, Wellenwiderstand 240 Ohm und natürlicher Leistung 600 MW, Länge 360 km. Bei symmetrischem Betrieb sind durch Anzapfungen Untersuchungen bei 144 km bzw. 216 km Länge möglich. Erdrückleiter RE = 11 Ohm, LE = 250 mH für unsymmetrische Belastung bei 360 km Leitungslänge. Maßstabsfaktor 1/1000 für Strom und Spannung. Länge: 360 km 216 km 144 km Wirkwiderstand: 13 Ohm 8 Ohm 5 Ohm Induktivität: 290 mH 174 mH 116 mH Betriebskapazität: 5 µF 3 µF 2 µF

745 51 Transmission Line Model 380 kV Three-phase model of a 380 kV overhead trans-mission line for measuring steady-state operating conditions (no-load, matching, short-circuit) with the following specifications: Quad bundle 240/40, with surge impedance 240 Ohm and natural power 600 MW, length 360 km. Tappings enable the carrying out of investigations at lengths of 144 km resp. 216 km. Scale factor: 1/1000 for current and voltage. Length: 360 km 216 km 144 km Resistance: 13 Ohm 8 Ohm 5 Ohm Inductance: 290 mH 174 mH 116 mH Oper. capacity: 5 µF 3 µF 2 µF

745 51 Leitungsnachbildung 380 kV Transmission Line Model 380 kV

745 561 Überstromrichtungszeitrelais Directional Time Overcurrent Relay

745 2311 3~ Überstromzeitrelais UMZ/AMZ 745 3311 Transformator Differential-

schutzrelais 745 3331 Digitales Distanzschutzrelais 745 51 Leitungsnachbildung 380 kV 745 561 Leistungsschalter-Modul 745 2721 Überstromrichtungszeitrelais Digitales Messrelais konfigurierbar als unabhän-giger Überstromzeitschutz (UMZ) oder abhängi-ger Überstromzeitschutz (AMZ) mit wählbaren Auslösecharakteristika (ANSI 50, 50BF und 51). Mit integriertem Richtungselement für zweiseitig gespeiste Systeme und RS485-Schnittstelle. Nennspannung UN:100 V, 230 V, 400 V Nennfrequenz fN: 50/60 Hz Hilfsspannung UV: 16 - 360 V DC/16 - 270 V AC.

745 2311 3~ Time overcurrent relay (I)DMT 745 3311 Transformer Differential

Protective Relay 745 3331 Digital Distance Protection Relay 745 51 Transmission Line Model 380 kV 745 561 Power Circuit Breaker Module 7452721 Directional Time Overcurrent Relay Digital measuring relay configureable as inde-pendent time overcurrent (IDMT) or dependent time overcurrent (DMT) with eligible release characteristics. With integrated direction element for on two sides fed systems and RS485 inter-face. Nominal voltage VN: 100 V, 230 V, 400 V Nominal frequency fN: 50/60 Hz. Auxiliary voltage: 16 - 360 V DC/16 - 270 V AC.

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