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Schaltungseinrichtung zur selbsttätigen Abschaltung eines schadhaften Generators in elektrischen Zentralen.
Zur Einschränkung der zufälligen, durch Defekte verursachten Unterbrechungen in der Stromabgabe ist es bekannt, zur Zeit starker Beanspruchung den Parallelbetrieb der Generatoren durch Mehreinheitenbetrieb zu ersetzen. Zu diesem Zwecke unterteilt man die Hauptsammel-
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Bei normalem Gange besteht. die Unterteilung nur virtuell, bei einer Störung tritt sie jedoch selbsttätig durch die Wirkung von Relais ein, welche in den Hauptschienen oder den Speisekabeln angeordnet sind und durch den die Fehlerleitung speisenden Stromüberschuss betätigt werden.
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Akkumulatorenbatterien arbeiten lassen kannn, so kann diese Sektionsteilungseinrichtung mit cmcr Abschalteinrichtung kombiniert werden, die, im Falle eines Gebrechens eines der Generatoren einer Sektion, selbsttätig das Öffnen jeder der Verbindungen bewirkt, die die nicht schadhaften
Sektionen an spezielle, nicht geteilte Schienen anschliessen, die zur Stromabgabe der Batterie dienen, damit letztere energisch zur Wirkung kommen und den Ausfall bloss in der schadhaften Sektion decken kann, wobei die Verbindung zwischen der Batterie und den unbeschädigten Sektionen jedoch nur in dem Falle unterbrochen werden darf, als der eine oder andere der Generatoren der Anlage überlastet wurde, da diese normal die Batterie zu speisen haben.
Wenn die Generatoren der Anlage nicht durch mit Sektionsschaltern versehene Schienen verbunden wären und wenn einer der im Betrieb befindlichen Generatoren sehadhaft würde. wären die selbsttätigen Schalter der unbeschädigten Sektionen, deren Generatoren wirksam sind. die einzigen, die sich abschalten würden, während die Sektionen mit stillstehenden Generatoren
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einer beliebigen Sektion die benachbarte Sektion mit stillstehenden Generatoren speisen, die beiden Sektionen durch die Hauptsektionsachienen, selbst bei überlastung. verbunden bleiben würden.
Auf diese Weise werden, wenn einer der Generatoren infolge eines Gebrechens anhält, die Generatoren der intakten Sektionen fortfahren, ihren Strom vermittelst der Hauptsektions- schienen in jene Sektionen zu schicken, welche sie speisten, derart, dass der in diesen laufende Strom jetzt von der Sektion gegen die Batterie gerichtet ist, was die Ausklinkung des entsprechenden Abschaltschalters ermöglicht. Es wird daher die Akkumulatorenbatterie nur dazu herangezogen, ihren Strom in die schadhafte Sektion und in jene zu schicken, welche vorher von ihr gespeist waren.
In den beispielsweisen Zeichnungen stellt Fig. 1 schematisch eine Gesamtansicht einer gemäss der Erfindung ausgestalteten Zentrale dar und Fig. 2 zeigt schematisch eine Detailansicht einer Sektion für jenen speziellen Fall, wo Drehstrom verwendet ist. Fig. 3 ist ein eine Ausführungsform der Erfindung zeigendes Schema ohne Hauptlinie. Fig. 4 ist eine schematische Ansicht (einpolig dargestellt) einer Gleichstromanlage, die aus vier durch eine Hauptausgleichschiene mit einer Akkumulatorenbatterie verbundenen Generatoren besteht, die aber unter- einander durch Sektionsschienen nicht verbunden sind.
Fig. 5 ist eine (ebenfalls einpolig gezeichnet) Gesamtansicht einer ähnlichen Anlage, deren vier Generatoren einerseits vermittelst einer Ausgleichachiene mit einer Akkumulatorenbatterie und andererseits untereinander durch Hauptsektionsschienen verbunden sind, die mit Sektionsschaltem versehen sind. Fig. 6 zeigt, in gleicher Ansicht die Auslöseeinrichtung des Abschalt- und des Sektionsschalters. wenn die Sektionen durch Hauptsektionssammelschienen verbunden sind.
Die Hauptsammelschienen 1 sind (Fig. 2) vorzugsweise im Ring angeordnet ; zwischen zwei Generatoranschlüssen befindet sich ein Sektionsschalter . Die Speisekabel 3 sind in ihrer Zahl proportional der Stärke der Erzeugereinheiten gruppiert. Jede Gruppe von Kabeln 3 kann durch die Schalter 2 mit den verschiedenen Sektionen des Ringes 1 verbunden werden.
Die Schienen 1 jeder Sektion werden von einem Generator 4 gespeist, welcher wie ge- wöhnlich mit einem Sicherheitsschalter 5 versehen ist. Die Leiter der ersten und der zweiten
Phase des Generators 4 enthalten je eine Primärwicklung 6, welche auf eine mit einem Matin : as relais 8 verbundene Sekundärspule 7 einwirkt. Diese beiden Relais 8 genügen, um in wirksamer Weise den Generator zu sichern : denn eine Erhöhung der Stromstärke in dem Leiter der einen
Phase wirkt auf die Leiter einer der beiden anderen Phasen zurück. Die Relais 8 sämtlicher Generatoren 4 sind untereinander parallel an die für alle Sektionen
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auslösenden Solenoide 15 eingebaut sind.
Jeder der Stromkreise 14 enthält einen Sperrkontakt 16, welcher durch den Sicherheitsschalter J gesteuert wird. Dieser letztere kann in der bekannten
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nut dem Schliessen des Schalters 5 den Sperrkontakt 16 schliesst.
Zufolge der Anordnung des Sperrkontaktes 16 kann also der Strom nur in jenen Strom kreisen 1 geschlossen werden, weiche einem im Betriebe befindlichen Generator entsprechen. Hiemit ändert sich auch die Grösse der Unterteilung, wenn z. B. während der Zeit schwachen
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dieser Stromerzeuget arbeitet, um das Netz zu speisen, so sind die vier entsprechenden Sperr kontakte geschlossen und ermöglichen das Auslösen aller Scktionsschalter e, f, g, h. Die Haupt- schienen smd also in vier Sektionen eingeteilt, 80 dass bei Eintritt eines Unfalles oder irgend einer Störung, die eine Überlastung der Generatoren hervorruft, das Auslösen aller Sektionasehalter
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Zerstörung oder der Ausserbetriebsetzung aller Generatoren vorgebeugt wird.
Das selbsttätige Auslösen der Sektionschalter vollzieht sich in folgender Weise : Das eine der Maximatrelaia 8 jedes überlasteten Generators spricht an und schliesst den Stromkreis der Batterie 12. Das Solenoid des Schalters 13 wird erregt und schliesst diesen, so dass die Batterie 12 an die Auslösestromkreise 14 gelegt wird. Von letzteren gestatten alle diejenigen, deren Sperrkontakte 16 durch den Sicherheitaschalter J dea im Betriebe befindlichen Generators 4 geschlossen sind, den Durchgang des Stromes durch die Auslösespulen 15 der Sektionsschalter 2, wodurch
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gescHoaaen.
Die Hauptschalter 5 können entweder von Hand oder selbsttätig durch ein Maximalrelais, zuweilen auch durch ein Rückstrom. relais, noch allgemeiner durch ein Ruckstromrelais und ein Maximalrelais, welche zusammenarbeiten, bedient werden.
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erzeuger abgeschaltet wurde, verbunden bleiben und müssten für die Speisung des zu ihr gehörigen Netzes sorgen. Sie werden also ihrerseits überlastet, was hintereinander ein raketenartiges Auslösen aller Schalter 5 und damit die vollständige Ausserbetriebsetzung des Kraltwerkes zur Folge hätte. Die Stromerzeuger der fehlerhaften Sektion sind gewöhnlich gegen Überlastung durch Sicherheitsapparate in den Speisekabeln der Sektion, z. B. Ölschalter bei Wechselstrom oder Sicherungen bei Gleichstrom, geschützt.
Durch diese besondere Anordnung sind also für die weitere Sicherung der Generatoren an den Schaltern 5 keine Maximalrelsis. sondern nur Rock stromrelais notwendig. indem man die Maxinialwirkung auf emen Punkt überträgt, wo sie weder
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Der Sperrkontakt 16 kann, anstatt vom Schalter J abhängig zu sein. durch den Schalter des Erregerstromes des Generators gesteuert werden, was hauptsächlich von Hand geschieht. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Sektionsschalter 2 vom Hauptschalter 5 unabhängig wird und auch dann noch geöffnet wird, wenn letzterer zufällig vorher den Generator. J abschaltet.
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schadhaften Generator c zu speisenden Kraftverbraucher abgeben kann. Wenn man aber annimmt, dass im Momente der Störung nur die beiden Generatoren, z.
B. a und c, die Speisung des Netzes besorgten, so wird infolge des Stillstandes des Generators c der Generator a überlastet werden und sein Unterbrecher p sich öffnen, wogegen die Unterbrecher q und s der Generatoren b und d, deren Kraftverbraucher durch die Generatoren a und c gespeist wurden und wobei der Strom folglich von der Ausgleichschiene t bereits gegen das Netz gerichtet war, das Rückstromrelais also seinen Kontakt nicht schliesst, geschlossen bleiben werden, so dass die Akkwnulatoren- batterie überlastet werden wird, da sie jetzt zur Speisung der Kraftverbraucher der drei Generatoren b, c und d herangezogen wird. In diesem Falle werden ihre Sicherheitsvorrichtungen in Tätigkeit treten.
Diese Abschalteinrichtung eignet sich daher bei alleiniger Verwendung derselben nur für Anlagen, deren Belastung so konstant ist, dass stets die gleiche Anzahl von Einheiten in Gang ist ; sie kann noch in jenem Falle entsprechen, wo die Akkumulatorenbatterien sehr reichlich bemessen sind, wie dies manchmal bei Stadtbeleuchtungsanlagen der Fall ist.
Wenn aber die Batterien relativ schwach sind, kann man erfindungsgemäss deren Überlastung durch das An- schliessen der verschiedenen Gruppen an die Hauptsammelschienen v vermeiden, die mit auto-
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die Stromkreise der Unternehmer p, q, r, 8 an eine allen Gruppen gemeinsame Leitung tr derart an, dass die Überlastung irgend eines Generators der Anlage für die Auslösung jedes Unterbrechers genügt, dessen entsprechendes Rückstrom relais geschlossen ist.
Die Batterie, welche die Auslösestromkreise für alle Abschalter speist, ist vermittelst eines Relais z von der Leitung w abgezweigt, an welche auch die Maximalrelais aller Generatoren der Anlage angeschlossen sind. Daher schliesst, wenn eines der Maximalrelais infolge Überlastung des entsprechenden Generators in Wirksamkeit gesetzt worden ist, der Strom, welcher durch den oberen Leiter der Linie 1D und das Solenoid des Schalters z fliesst, diesen letzteren und bringt dadurch den unteren Leiter der Linie tu unter Spannung, um das Auslösen jener Abschalter p. q. r. s zu ermöglichen, deren Relais von einem im Sinne des Pfeiles 2 : laufenden Strome durchflossen werden.
Die Auslösestromkreise der Abschalter e, . y, A sind so angeordnet, dass sie nur geschlossen werden können, wenn der Generator der betreffenden Gruppe arbeitet, so dass. wenn eine Störung sich bei einem der in Tätigkeit befindlichen Generatoren a und c einstellt, z. B. bei c, die Gruppen-
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dem Generator n entsprechende Maximalrelais bei seinem Kreislauf in der Leitung M. welche alle diese Relais parallelschaltet. Auf diese Weise wird die Akkumulatorenbatterie u nur zur Stromheferung für die Kraftverbraucher des beschädigten Generators c herangezogen und für
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auch deren Kraftverbraucher sich selbsttätig von der Akkumulatorenbatterie abschalten. Diese Anordnung ist noch näher in Fig. 6 erläutert.
Wird z. B. in einer Unterstation Wechselstrom in Gleichstrom in mehreren Umformergruppen umgeformt, so kann jede der Gruppen eine bestimmte Anzahl von z. ! B. Dreiphasen strommotoren umfassen, die die Gleichstromgeneratoren antreiben. Die Gruppe, die beispielsweise in Fig. 6 dargestellt ist, umfasst die beiden Generatoren 4, welche. wie gebräuchlich, mit Maximalauschaltern 5 versehen sind. Diese Generatoren geben ihren Strom an die nur zu dieser Gruppe gehörenden Hauptsammelschienen 1, 1 ab, an welche die Stromabnehmer 3 angeschlossen sind. Die Schienen 7 sind andererseits auch mit den Ausgleichschienen 24 und 25 bzw. mit den Entladeschienen der Akkumulatorenbatterie 26 durch die Leitungen 22, 23 verbunden.
Die Maximalrelais 8, 8 der Generatoren, die in den Stromkreis der Hilfsbatterie 12 ein. gese haltet sind, sind durch die Leiter 20 und 21 mit den Leitern 9 und 10 einer für sich bestehenden Leitung 9, 10 und 11 verbunden. Zwischen die Leiter 9 und 10 ist die Batterie 12 für die ganze Anordnung geschaltet. In diesen Batteriestromkreis ist eine Relaisspule eingeschaltet, die dazu dient, den Schalter 7J in Tätigkeit zu setzen, welcher die Batterie 12 auch in den Stromkreis der Leiter 9 und 11 einzuschalten erlaubt. Von diesen Leitern zweigt auch der Stromkreis dex Ausrückmagnetspule 28 des Unterbrechers 27 áb.
Das Öffnen und Schliessen dieses Stromkreises erfolgt durch ein Rückstromrelais 18, dessen Spule an einem Nebenschluss liegt, der in die Leitung 23
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beiden Generatoren 4 : verursacht, 80 schliesst das Relais 8 den Stromkreis der Batterie 12, die Strom in die Magnetwicklung 28 sendet, wodurch alsdann der Unterbrecher 27 geöffnet wird.
Die Generatoren 4, 4 jeder Umformergruppe sind an die Hauptsammelschienen 1, 1 angeschlossen, die vorzugsweise ringförmig und mit automatischen Gruppenabschaltem 2 versehen sind. Von den Leitern 9 und 11 zweigt auch der Stromkreis der Auarückmagnetspule 16 des Sektionsachalters 2 ab, in welchen die Sperrkontakte 16 eingesetzt sind, welche durch die Hauptsehalter s oder die Schalter für die Erregerstromkreise der entsprechenden Generatoren betätigt werden und daher nur geschlossen werden können, wenn diese in Tätigkeit sind.
Wenn unter diesen Umständen der oder die Generatoren 4, 4 durch irgend eine Ursache überlastet werden, werden eines der Relais 8, 8 oder beide in Funktion treten und den Stromkreis der Batterie 12 über die Spule 13 schliessen ; die Spule 7. 3 ist dann erregt und zieht ihren
Anker an, um die Batterie an die Leitungen 9 und 11 zu schalten. Da die beiden Sperrkontakte 16 oder nur einer von ihnen infolge der Tätigkeit der Generatoren 4,. J oder nur eines von ihnen geschlossen werden, fliesst ein Strom dann in die zur betreffenden Gruppe gehörige Spule 16 und die Öffnung des zugehörigen Sektionsabschalters 2 wird dadurch herbeigeführt. Wenn -die
Generatoren der benachbarten Gruppe, z.
B. diese an der linken Seite in Fig. 6, nicht arbeiten. so kann kein Strom durch die zugehörige Spule 15 infolge des Offenstehens der zugehörigen Sperr- kontakte hindurchgehen und infolgedessen wird diese Gruppe durch die Anschlussschienen 1, 1 an die erstere angeschlossen bleiben. In diesen beiden in Betracht gezogenen Abteilungen wird also der Strom im Sinne des Pfeiles 19 fliessen, so dass die entsprechenden Rückstromrelais 18 sich schliessen werden und den Durchgang des Stromes der Batterie 12 durch das Solenoid 28 gestatten werden, um die Unterbrecher 27 jeder dieser Abteilungen zu öffnen.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele be- schränkt, sondern lässt verschiedene Abänderungen zu, ohne dass das Wesen der Erfindung be- einträchtigt wu-d.
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1. Schaltungseinrichtung zur selbsttätigen Abschaltung eines schadhaften Generators in elektrischen Zentralen, in welchen mehrere Generatoren parallel an ein System von Sammelschienen angelegt sind, das in durch selbsttätige Schalter (Sektionsschalter) miteinander in Verbindung zu setzende Sektionen eingeteilt ist, gekennzeichnet durch Relais (8) in den Zuleitungen von den Generatoren zu den Sammelschienen. welche bei Cberlastung der Generatoren die Sektionsschalter betätigen.
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