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I.  L.  41-904 A 

INSTALLATION 

• 

OPERATION 

• 

MAINTENANCE 

INSTRUCTIONS 

TYPE  HZ.HZ-4  OR  HZM  PLATE-KEYED 

CARRIER  RELAYING 

INTRODUCTION 

The 

high-speed  clearing  of  faults  on  trans­

mission  lines 

is 

recognized  as  necessary  for 

good 

system  operation. 

The  best  overall  pro­

tection 

is 

provided 

by 

the  method  known  as 

differential 

relaying 

in  which  conditions  at 

the  two 

ends 

of  the  llne  are  compared  to  de-

termine 

whether 

the 

section 

or 

external 

fault 

is 

in  the  line 

to 

the  protected  zone. 

This 

assures 

simultaneous 

tripping 

of  the 

breakers, 

which 

is 

desirable  from  the  stand 

points 

of  stability, 

continuity 

of  service, 

quick 

reclosing,  and  miniffium  damage  to  equip­

ment. 

For  many  lines,  carrier  relaying  is  t�e 

r.JJst  praC'tico.l  and  reliable  medium  for  compaY'-

ing 

the 

conditions 

at 

two  ends 

of 

line. 

tJF 

This  system  of  protection  uses  relays  opera­

ting  on  current  and  voltage  at  each  end  ::,f 

Uw 

line 

to  detect  and  determine  the  direction 

of 

faults. 

Carrier  is  started  by  fault  detectors 

when 

a  fault  occurs. 

Fault  power  flowing  out 

of 

a  line  section  indicates  that  the  fault  is 

external 

and 

the 

breakers 

should 

not 

be 

tripped. 

At  the  same 

instant,  however,  powPr 

will  be  flowing  into  the  other  end  of  the  line 

as 

though 

the 

fault 

were 

in 

the  section. 

Under  this 

condition, 

the  directional  relays 

at 

the 

end  where  power  is  flowing  out  of  the 

section 

will 

operate 

to  continue  the  trans­

mtssion  of 

a  carrier  signal  which  is  received 

at 

both 

ends  and  prevents  the  relays  at  both 

ends 

from 

tripping 

for  all  external  faults. 

For  internal  faults,  power  will  not  be  flowing 

cut 

at  either  end  and  carrier  will  be  stopped 

by 

operation 

of 

the  directional  elements  at 

both 

ends 

to  permit  simultaneous  tripping  of 

both  breakers. 

The 

carrier 

scheme 

utilizes 

SUPERSEDES  I.  L.  41-904 

*Denotes  change  from  superseded  issue. 

the  time-

distance  characteristics  of  the  type 

HZ,  HZ-4 

:Jr 

HZM 

relay  to  provide  hi,;h  speed  simultane­

ous  tripping  with  carrier  in  service,  and  step 

type  distance 

protection 

with  carrier  either 

in 

or 

out 

of  service. 

The  first  element  of 

the  type 

HZ,  HZ-4 

or 

HZM 

relay  operated  inde­

pendently  of  carrier.  The  second  element  trips 

at  high  speed  for  faults  in  the  section  because 

the  carrier  tripping  contacts  short  around  the 

synchronous 

timer. 

These 

tripping  contacts 

close 

immediately 

if  the  fault  is  within  the 

se�tic,n,  but  are  held  open  by  carrier  to  block 

tripping 

if 

the 

fault  is  beyond  the  section 

being  protected. 

This 

arrangement  thus  pre-

vides 

sim"",ltanec�us 

tripping 

over  the  entire 

line 

section. 

The  synchronous  timer  is 

�sed 

in 

conr:ection 

with 

the  second  impedance  ele­

ment 

tn 

provide 

back-up  protection  for 

the 

second 

zone  section. 

The  tripping  circuit  of 

the 

third 

element 

is  independent  of  carrier 

and  operates  with  time  delay  for  overall  back-

up 

pr0tection. 

The 

directional 

element, 

supervised 

by 

the 

second  impedance  element, 

together 

with 

the 

third  impedance  element, 

control 

the 

transmission 

of 

carrier. 

Ad-

ditional  interlocks  can  be  included  to  prevent 

tripping 

of 

any 

of  the  elements 

(

carrier  or 

back-up  protection) 

due  to  out-of-synchronism 

surges. 

Thus, 

besides 

the 

carrier 

pilot 

protection, 

this 

system 

inherently  provides 

high 

speed  and  time  delay  back-up  protection. 

COMPONENTS  OF 

COMPLETE  EQUIPMENT 

An 

outline 

of 

the 

equipment  used  at  each 

terminal  of 

transmission  line  is  as  follows: 

l. 

A  set 

of 

relays,  operating  0n  the  cur­

rent 

and 

voltage 

of  the  line,  to  detect  and 

determine  the  direction  of  faults,  to  trip  the 

breaker 

if  the  fault  falls  within  the  zone  of 

protection,  and  to  control  the  transmission  cf 

carrier 

for  external  faults. 

One  terminal  of 

EFFECTIVE  AUGUST  19 55 

www 

. ElectricalPartManuals 

. com 

Summary of Contents for HZ

Page 1: ...utilizes SUPERSEDES I L 41 904 Denotes change from superseded issue the time distance characteristics of the type HZ HZ 4 Jr HZM relay to provide hi h speed simultane ous tripping with carrier in serv...

Page 2: ...e carrier is coupled These ar usually the Type P or the Type M Similar equipment is required at each line terminal of the protected line section Each line section is considered as a unit and should be...

Page 3: ...TACTS RRG RRP RRB CARRIER CONTROL TYPE FD CARRIER SET c TEST _L AUXILl ARY t jI PUSrl CAR START 1 UTTOH TELEMETERINil ETC CAR sw RECEIVER RELAY COILS RRH HOLDING AND RRT TRIPPING CONTACTS RRG RRP RRB...

Page 4: ...protects the lines extend in out of the station instead of the lines adjacent to the remote terminal breaker The synchronous timer motor is started by tJ e directional and third element contacts in 4...

Page 5: ...F contact in the carrier u trJl circults c c 2r1 which stops c rrier by caising the catr ode vc ltage above the operating value and perrr its the RRT operating coil of the receiver relay to be energiz...

Page 6: ...power undergo a quick reversal as breakers on the faulted line open Under this condition carrier trans ission is ain tained at one end until it has had ti C e cc be 6 started at the other It is desira...

Page 7: ...cir cuit as shown in Figure 1 In parallel with it are three contacts A B C which are the back contacts on the auxiliary switches A B C operated by the Z3 carrier starting con tacts of the distance rel...

Page 8: ...ent or received the coil of the type TV relay in the receiver plate circuit is energized on each impulse This causes the normally closed con tact TV to gizing the alternately open and close ener circu...

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