AT131357B - Anordnung von zwei Distanzrelais zum Schutze einer dreiphasigen Leitung. - Google Patents

Description

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  Anordnung von zwei Distanzrelais zum Schutze einer dreiphasigen Leitung. 



   Die Selektivschutzeinrichtungen für Dreiphasenanlagen wurden bisher für jede zu schützende
Leitung einer Station mit je einem Relais pro Phase ausgeführt, um zu erreichen, dass in allen vorkommen- den Störungsfällen in jedem Fehlerstrom führenden Abzweig mindestens ein Relais zum Arbeiten kommt. 



  Insbesondere gilt dies für den Fall des Doppelerdschlusses, in welchem bei Ausrüstung von nur zwei Phasen mit Selektivrelais die Möglichkeit besteht, dass eine Phase Fehlerstrom führt und gerade diese kein Relais aufweist. Zur Erfassung solcher Fehlerfälle sind, vor allem für Distanzrelais, besondere Schaltungen erforderlich, welche es ermöglichen, alle vorkommenden Störungen-zweipoliger, dreipoliger Kurzschluss und Doppelerdsehluss -mit gleielhen, nur von der Entfernung der Fehlerstelle abhängigen Zeiten zu erfassen. Es   bereitet hiebei Sehwierigkeiten,   die für die Auslösezeit massgebende Impedanz oder Impedanzkomponente in allen Fällen richtig zur Wirkung zu bringen.

   Beispielsweise empfiehlt es sich, bei zwei- oder dreipoligem Kurzschluss Phasenspannung und   Phasenstrom   oder verkettete Spannung und verketteten Strom zu kombinieren, um den Winkel zwischen Strom und Spannung stets auf einfache Weise richtig nachzubilden. Ebenso ist es von Wichtigkeit, bei   Doppelerdschluss   an die Stelle der verketteten oder Phasenspannung die Spannung Leiter-Erde treten zu lassen, wobei der veränderten Impedanz der Stromschleife   Rechnung   zu tragen ist. Endlich ist es erwünscht, dass bei Doppelerdschluss nur eine der beiden   Fe1l1erstellen   abgeschaltet wird, während die   Felilerstelle   der andern Phase als Ein-   facherdschluss   bestehen bleibt, so dass dort also keine Abschaltung erfolgt. 



   Es sind bereits   Anordnungen   vorgeschlagen worden,   welche   die eine oder andere der vorstehenden Forderungen unter Verwendung dreiphasiger Relaisanordnngen erfüllen. Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, durch welche die Gesamtheit dieser Bedingungen erfasst wird und die hiefür nur zwei Relais benötigt. Dies wird dadurch erreicht, dass diesen zwei Relais, u. zw. kommen hiefür nur 
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 Spannungsspulen des bei Doppelerdschluss eingeschalteten Relais ebenfalls in Reihe mit der bereits erwähnten Drosselspule geschaltet. Das in Tätigkeit tretende Relais wird alsdann genan so wie bei einem zweipoligen Kurzschluss mit der halben Spannung der   Kurzschlussschleife   arbeiten. 



   Die Abbildungen zeigen ein Prinzipschema der neuen Anordnung, u. zw. Fig. 1 ein Schaltungs- 
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 sprechen haben. Die drei Einschaltkontakte e1 e2 e3 der drei nicht gezeichneten Anspreehrelais trennen die in Stern geschalteten Spannungsspulen von den drei Phasenleitungen. Es empfiehlt sieh. die Betätigung dieser Einsehaltkontakte von gleichartigen Elementen vornehmen zu lassen, also beispielsweise jede Phase mit einem Anregeelement bekannter   Bauart   auszurüsten. 



   Im folgenden sollen die   vorkommenden     Störungsfälle   im einzelnen   durchgesprochen   und dabei die Wirkungsweise der Relaisanordnung an Hand der Abbildungen erläutert werden. 
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 Strom und Spannung sind im Relaiskreis ebenfalls nach Grösse und Phase einander genau so zugeordnet, wie im äusseren Stromkreis. 



   Bei den bis jetzt behandelten Fällen hatten die Umschaltrelais b und e nicht angesprochen. Das Relais b wird von der Asymmetriespannung oder vom Asymmetriestrom gesteuert, während das Relais c 
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  In allen Fällen wird also erreicht, dass bei einem Doppelerdsehluss nur die Relais einer Station   zum   Auslösen   kommen ;   so dass der Doppelerdschluss selektiv abgeschaltet wird. 



   Es ist   unter Umständen erwünscht,   die Stromkreise der Wandler aller drei Phasen   gleichmässig   zu belasten, um beispielsweise beim Zusammenfassen in Summenschaltung ein zutreffendes Abbild der primären Verhältnisse zu erhalten. Es ist dann   zweckmässig,   wie in Fig. 3 dargestellt, eine dem Strompfad der   Distanzrelais äquivalente Hilfsimpedanz ? anzuordnen,   so dass der Stromkreis des Wandlers s auch in der dritten Phase die gleiche Belastung erhält. 
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 gang der Spannung zwischen einer Phase, die ein Distanzrelais enthält   (IF)   und einer der beiden andern Phasen   U oder V ansprechendes   Relais einen Schalter. der einem in der Phase   l !' liegenden Kontakt   parallel geschaltet ist.

   in der Weise   betätigt,   dass bei einem Kurzschluss zwischen der Phase W und der andern mit einem Distanzrelais ausgerüsteten Phase U der Schalter geöffnet wird. wobei der Kontakt von einem auf die Merkmale eines Erdschlusses ansprechenden Relais   betätigt   wird. 
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 das Relais c bei einem mit Spannungszusammenbruch VW verbundenen Kurzschluss anspricht oder nicht. Bei einem Doppelerdschluss dagegen wird die Spule des Relais b erregt und damit der Kontakt   ( {3 unterbrochen   ; der Kontakt   a2   wird gleichzeitig so umgeschaltet, dass ein Teil   d1   der Drosselspule cl an Erde gelegt wird.

   Zweckmässig ist es dabei, die Anzapfung der Drosselspule so. zu wählen, dass der Änderung der Impedanz Leiter-Leiter gegenüber der Impedanz   Leiter-Rückschluss   durch Erde Rechnung getragen wird : der verbleibende Rest d, der Drossel d soll also etwas kleiner sein als der Wert der Spannungsspulenimpedanz der   Distanzrelais. Dadurch   wird erreicht, dass bei einem Doppelerdsehluss zwischen den Phasen   U.   V und   U, IV an   der   Spannungsspule     Mi   etwas mehr als die halbe   Spannung   der Schleife Leiter-Erdschlussstelle-Erdrückschluss liegt. Die Spannungsspule w1 erhält dagegen keine Spannung : das zugehörige Distanzrelais wird in nicht dargestellter Weise blockiert.

   Falls der Doppelerdschluss dagegen auf den Phasen V und W liegt, spricht das Unterspannungsrelais c an und schliesst den Kontakt   Mi. so   dass die Spannungsspule w1 von der richtigen Spannung erregt wird, während die   Spannungsspule   U1 unenegt bleibt. Dabei wird die von Merkmalen des Doppelerdschlusses veranlasste   Blockierung   des   Distanzrelais 17 durch   das Relais c in nicht dargestellter Weise wieder aufgehoben. Es ist also in allen Fällen erreicht, dass bei einem   Doppelerdschluss   
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 für den Stromkreis des dritten Distanzrelais-Auslösegliedes erübrigt sich.

   Von den drei Anregerelais können nämlich die zu den Phasen   U   und   W gehörigen   von den zugeordneten Strömen durchflossen sein, während das den dritten Kontakt e2 stenernde Anregerelais vom Summenstrom Jw   +   Jw betätigt wird. 
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 unterscheidet sieh von der Schaltung Fig. 3 nur dadurch, dass der Kontakt a1 bei der Schaltung nach Fig. 5 im normalen Betrieb geschlossen und bei Auftreten eines Spannungszusammenbruches U, Tl' 
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 geöffnet und bei Auftreten eines Spannungszusammenbruehes V,   17 geschlossen   wird. Bei einem Kurzschluss ohne Erdberührung arbeitet die Schaltung nach   Fig. 5 genau   so wie die Schaltung nach Fig. 3. 



  Bei einem Doppelerdschluss dagegen wird die Spule des Relais b erregt und damit der   Kontakt (/3   unterbrochen ; der Kontakt a2 wird so   umgeschaltet,   dass ein Teil   d1 der   Drossel d an Erde gelegt wird. 



   Bei einem   Doppelerdschluss   zwischen den Phasen U. V erhält die Spannungsspule   U1   richtig die reduzierte Spannung zwischen der Phase U und Erde. Bei einem Doppelerdschluss V, W gilt dieselbe Überlegung für die   Spannungsspule 1 ('1'   da ja der   Kontakt (/1 geschlossen   bleibt. Bei einem Doppelerdschluss U, W hingegen spricht auch das Unterspannungsrelais c an und öffnet den Kontakt a1. Bei gleichzeitigem Ansprechen der Relais bund c wird in nicht dargestellter Weise eine Auslösebloekierung des Distanzrelais W veranlasst. Bei geöffneten Kontakten a1 und ag und geschlossenem Kontakt   a,   reagiert das Distanzrelais U also richtig mit der reduzierten Spannung zwischen dieser Phase und Erde, während das Distanzrelais Van seinem Arbeiten verhindert ist.

   Es wird also in allen Fällen erreicht, dass bei einem Doppelerdschluss nur die Relais einer Station zum Auslösen kommen, so dass selektives Abschalten erfolgt. 



   Die Anregung der Distanzrelais, bzw. die Betätigung der Kontakte e kann in der beschriebenen Weise durch die Ströme Je und   J'M'bzw.   in der Phase V durch deren Summe erfolgen. Es können aber 
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   Strömen und   den Spannungen zwischen den drei Phasen   F, r. 1V und   einem freien Sternpunkt erregt werden, beispielsweise bei Zusammenbrechen der drei Spannungen U, V. W gegen einen freien   Stempunkt.   



     P T XT-ANSPRtCHE   :
1. Anordnung von zwei Distanzrelais zum   Sehutze   einer dreiphasigen Leitung, bei denen den Stromspulen die zugehörigen Phasenströme zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsspulen der beiden Relais mit einer Hilfsimpedanz von derselben Grösse wie die Spannungsspulen in Stern geschaltet sind.

Claims (1)

1. 2. Anordnung nach Anspruch 1. mit drei Stromwandlern, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Stromspulen der beiden Relais mit einer Hilfsimpedanz symmetrisch zusammengeschlossen sind, welche der nicht mit einem Distanzrelais ausgerüsteten Phase zugeordnet ist (Fig. 2).

   3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei Doppelerdschluss erregtes Hilfsrelais (6) die Spannungsspule des einen Distanzrelais in Serie mit der Hilfsimpedanz an die Spannung Leiter-Erde legt und gleichzeitig das andere Distanzrelais an der Betätigung seiner Kontakte verhindert (Fig. 1).

   4. Anordnung nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet. dass ein bei Doppelerd- schluss vom Asymmetriestrom oder der Asymetriespannung erregtes Hilfsrelais (b) einen Umschalt- EMI3.5 an Erde legt und gleichzeitig den Stromkreis der Spannungsspule (w1) des zweiten Distanzrelais durch Öffnen eines Kontaktes (a3) unterbricht (Fig. 1). <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 der Spannung zwischen den beiden Phasen V und W ansprechende Relais (e) einen Umschalter betätigt, der den Stromkreis der Spannungsspule (u1) unterbricht und die andere Spannungsspule (w1) in Reihe mit der Hilfsimpedanz (d) an Erde legt (Fig. 1).

   7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannungsrück- gangrelais (e) durch das Asymmetrierelais (b) mechanisch oder elektrisch gesperrt ist und dass diese Sperrung erst beim Ansprechen des Asymmetrierelais aufgehoben wird (Fig. 1).

   8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsbpulen EMI4.2 werden (Fig. 1).

   9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rückgang der Spannung zwischen einer Phase (W), die ein Distanzrelais enthält, und einer der beiden andern Phasen (U oder V) ansprechendes Relais (e) einen Schalter (tu), der einem in der Phase (IV) liegenden Kontakt (a3) parallelgeschaltet ist, in der Weise betätigt, dass bei einem Kurzschluss zwischen der Phase (W) und der ändern mit einem Distanzrelais ausgerüsteten Phase (U) der Schalter (a1) geöffnet wird, wobei der Kontakt a ; ; von einem auf die Merkmale eines Erdschlusses ansprechendes Relais (b) betätigt wird (Fig. 3 und 5).

   10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (e) bei Rückgang der EMI4.3

   11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (e) bei Rückgang der Spannung z\\ isehen den Phasen (VW) anspricht und den im normalen Betrieb geöffneten Kontakt (a1) schliesst (Fig. 3).

   12. Anordnung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der von einem Asymmetrierelais (b) betätigte Kontakt (a2) nur einen Teil (d1) der Hilfsimpedanz (d) in die Erdverbindung schaltet, entsprechend der Verkleinerung der Impedanz einer Kurzschlussschleife bei Doppelerdschluss gegenüber zweipoligen Kurzschluss (Fig. 3 und 5).

   13. Anordnung nach den Ansprüchen 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei Stromwandler vorgesehen sind, an die die Stromspulen der beiden Relais angeschlossen sind (Fig. 4). EMI4.4