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Vorrichtung zum Schutz von Dreiphasennetzen.
Vorrichtung zum Schutz von Dreiphasennetzen mit einem einzigen Relais, das in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen Spannung und Stromstärke des Kurzsehlusskreises arbeitet, sind bekannt.
Dabei wird die Stromspule des Relais von der Differenz der Ströme in zwei Phasen erregt. Die Spannungspule wird durch Schalteinriehtungen an die Spannung der vom Fehler betroffenen Leitungen geschaltet.
Gemäss der Erfindung wird die Spannungsspule bei einem Kurzschluss derjenigen beiden Phasen, durch deren Stromdifferenz die Stromspule des Quotientenrelais erregt wird. an die doppelte verkettet Spannung zwischen diesen beiden Phasen, bei einem Kurzschluss zwischen einer dieser Phasen mit der dritten Phase an die einfache verkettet Spannung zwischen den vom Fehler betroffenen Phasen gelegt.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass dem Quotientenrelais in jedem Störungsfall das richtige Verhältnis von Strom und Spannung (Impedanz) des Kurzsehlusskreises zugeführt wird. Dies ist für den Selektivsehutz insofern von Wichtigkeit. als die Auslösezeit von der Grösse der Impedanz abhängt.
Bei der bekannten Anordnung wird auch im Falle eines Kurzschlusses zwischen denjenigen Phasen, deren Stromdifferenz der Stromspule des Quotientenrelais zugeführt wird, die Spannungsspule ebenso wie in den andern Fällen an die einfache verkettet Spannung gelegt. Da aber der der Stromspule des Quotientenrelais zugeführte Strom doppelt so gross ist, wie in den beiden andern Fällen (gleichen Kurzschlussstrom und gleiche Fehlerortsentfernung in allen Fällen vorausgesetzt), so erscheint die Impedanz bei der bekannten Anordnung in diesen beiden Fällen doppelt so gross, d. h. das Relais arbeitet mit doppelt so grosser Verzögerung wie notwendig wäre. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. R S T sind die drei Leitungen eines Dreiphasennetzes. In den beiden Leitungen S und T liegen Stromwandler 2 und J. Die Sekundär- wicklungen der beiden Stromwandler 3 und. 3 sind in bekannter Weise gegeneinander geschaltet. Parallel zu ihnen liegt die Stromspule 41 eines Quotientenrelais 4, der also die Differenz der Ströme in den beiden Stromwandlern zugeführt wird. In den Verbindungsleitungen der Stromwandler liegen Überstromrelais 5 und 6. Diese steuern Umschaltrelais 7 und 8. 9 und 10 sind Spannungswandler. 11 ist ein Rich-
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Sekundärwicklungen der Stromwandler 2 und 3 liegt und ebenfalls von der Differenz der Ströme in den beiden Phasen S und T erregt wird.
Die Spannungsspule 11 : 2 des Riehtungsrelais 11 liegt parallel zu der Spannungsspule 42 des Quotientenrelais und bekommt in allen Fällen dieselbe Spannung wie diese.
Bei einem Kurzschluss, beispielsweise zwischen den Phasen Rund T, fliesst in diesen beiden Leitungen ein Überstrom. Der Strom in der Phase S ist vernachlässigbar klein. Die Stromspule 41 des Quotientenrelais 4 wird entsprechend dem in der Leitung T fliessenden Überstrom erregt, von dem auch die Stromspule 111 des Richtungsrelais 11 erregt wird. Das t'berstromrelais 5, das in dem von dem Stromwandler 3 und den beiden Stromspulen 41 und 111 gebildeten Stromkreis liegt, spricht an und schliesst seinen Kontakt 51. Das Überstromrelais 6 kann nicht ansprechen, da die Leitung 8 keinen Überstrom führt.
Wenn der Kontakt 51 geschlossen wird, wird das Umschalterelais 7 erregt, und bringt die von ihm gesteuerten Umschalter 71, 72, 73 in Berührung mit ihren Arbeitskontakten. Wenn der Umschalter 73 seinen Arbeitskontakt berührt, erhalten die Spannungsspulen 4'2 und 773 des Quotienten-und des Richtungsrelais über die Spannungswandler 9 und 10 die verkettet Spannung zwischen den Phasen Rund T.
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Das Quotientenrelais verstellt infolgedessen entsprechend dem Verhältnis von Strom und Spannung in dem Kurzschlusskreis der Phasen R und T seinen Zeiger 4. 3 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne.
Gleichzeitig wird ein Zeitwerk in-Umlauf gesetzt und dadurch der Kontakthebel 45 mit einer bestimmten Geschwindigkeit ebenfalls entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne gedreht. Nach einer gewissen Zeit. die
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schliesst, so ist jetzt der von dem Quotientenrelais gesteuerte Auslösestromkreis geschlossen und die fehlerhafte Leitung wird abgeschaltet.
Bei einem Kurzschluss zwischen den Leitungen R und S finden dieselben Vorgänge statt, mit Ausnahme, dass nicht das Überstromrelis 5, sondern das Überstromclais 6 und damit das Umschalterelais 8 erregt wird. Der Spannungsspule 42 des Quotientenrelais 4 wird in diesem Falle die verkettete Spannung der Phasen R und S zugeführt. Das Quotientenrelais 4 schaltet also in diesem Falle ent- sprechend dem Verhältnis von Strom und Spannung in den Phasen R und S ab.
Die Umschalter 81 und 82 des Umschalterelais 8 und die Umschalter 72 und 73 des Umschalterelais 7 sind so geschaltet, dass bei einem Kurzschluss zwischen den Phasen T ? und T der Stromkreis der Spannungsspule des Quotientenrelais nur dann geschlossen werden kann. wenn das Umschalterelais 7 erregt, das Umschalterelais 8 dagegen entregt ist, d. h. wenn die Umschalter 71 bis 73 ihre Arbeitskontakte, die Umschalter 81 bis 83 ihre Ruhekontakte berühren.
Ebenso erhält das Quotientenrelais bei einem Kurzschluss zwischen den Phasen R und IS nur dann Spannung, wenn das Umschaltrelais 8 erregt, das Umschaltrelais 7 dagegen
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Bei einem Kurzschluss zwischen den Phasen S und T erhält die Stromspule 41 des Quotienten- relais einen Strom von der doppelten Grösse wie in den beiden geschilderten Fällen, da in diesem Falle die beiden Leitungen S und T Überstrom führen. Infolgedessen sprechen die beiden Überstromrelais J und 6 an und beide Umsehalterelais 7 und S werden erregt.
Damit dem Quotientenrelais das richtige Verhältnis von Strom und Spannung ; zugeführt wird, muss, da die Stromspule den doppelten Strom führt,
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in Reihe mit der Stromspule und dessen Spannungsspule parallel zur Spannungsspule des Quotientenrelais geschaltet ist. Die Spannungsspule 42 des Quotientenrelais ist bei dem in der Figur dargestellten
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schluss zwischen den Phasen Rund S spricht ebenso wie bei der vorher beschriebenen Anordnung das Überstromrelais 6 an und schliesst seinen Arbeitskontakt 62.
Dadurch wird die Spannungsspule ' ? an die verkettete Spannung zwischen den beiden Phasen Rund S gelegt, jedoch unter Vorschaltung des Widerstandes 12. Bei einem Kurzschluss zwischen den Phasen I ?, und T spricht das Übei'su'omrelais J an. Die Spannung ; sspule42 wird in diesem Falle über den Kontakt 52 an die verkettete Spannung zwischen den Phasen Rund T gelegt. wieder unter Vorschaltung des Widerstandes 1s m Falle eines Kurzschlusses zwischen den Phasen S und T sprechen beide Relais. j und 6 an. Infolgedessen wird die Spannunrsspule des Quotientenrelais an die verkettete Spannung zwischen den Phasen S und T angeschlossen.
In diesem Falle jedoch ohne Vorschaltung des Widerstandes 12. Der Widerstand 12 ist so bemessen, dass die Span-
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wird, doppelt so gross ist wie die Spannung, an welche die Spannungsspule im Falle eines Kurzschlusse zwischen einer dieser beiden Phasen mit der dritten Phase R gelegt wird (gleichen Kurzschlussstrom und gleiche Fehlerortsentfernung in allen Fällen vorausgesetzt). In der Figur wird die Spannungsspule direkt an das Netz angeschlossen. Selbstverständlich kann der Anschluss auch über einen Spannungswandler erfolgen.
Das Richtungsrelais 11 arbeitet in derselben Weise wie bei der Anordnung gemäss Fig. l.
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liegt, ein Riehtungsrelais mit zwei Strom-und zwei Spannungsspulen in ( [er bekannten AronschaItUNK zu verwenden. Die beiden Stromspulen werden wie die Überstromrelais o und 6 in die Verbindungleitungen der in Kreuz geschalteten Stromwandler 2 und. 3 geschaltet. Die beiden Spannungsspulen werden dabei an die verketteten Spannungen zwischen den Phasen R und S bzw. R und T angeschlossen.
PATENT-ANSPRACHE :
1. Vorrichtung zum Schutz von Dreiphasennetzen in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen Stromstärke und Spannung des Kurzschlusskreises, bei welcher die Stromspule eines Quotientenrelais von der Differenz der Ströme in zwei Phasen erregt wird und bei welcher Schalteinrichtungen zum Einschalten der Spannungsspule an die Spannung der vom Fehler betroffenen Leitungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsspule bei einem Kurzschluss dieser beiden Phasen an die doppelte verkettete Spannung der beiden Phasen, bei einem Kurzschluss zwischen einer dieser Phasen mit der dritten Phase an die einfache verkettet Spannung zwischen den vom Fehler betroffenen Phasen gelegt wird.