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Anordnung zum Abschalten fehlerhafter Leitungsstrecken od. dgl. mittels
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Tritt z. B. bei Parallelleitern, durch die ein Kraftwerk mit einer Unterstation'verbunden ist, in einer Leitung Erdschluss oder Kurzschluss auf, dann fliesst die Energie in dieser Leitung zwischen Fehler- stelle und Station von deren Sammelschienen nach dem Fehlerort hin. In den übrigen Leitungen dagegen, "dvonT Kraftwerk-aus die Station speisen, fliesst die Fehlerenergie vom Kraftwerk nach der Station hin. In Bezug auf die Station hat also die Energie zwei Richtungen. In der gesunden Leitung fliesst die
Energie zur Station hin und in dem zwischen Station und Fehlerstelle liegenden Teil der gestörten Leitung von der Station weg.
Man hat deshalb versucht, bei Leitungen, in denen die Energierichtung gegenüber dem normalen Betriebe wechselt, ausser den sonst üblichen Schutzmitteln, wie beispielsweise Über-oder
Fehlerstromrelais mit Verzögerung, eine Selektivwirkung durch wattmetrische Relais in der Weise aus- üben zu lassen, dass zum Auslösen des zur fehlerhaften Leitung gehörigen Schalters zwei Relais, nämlich ein Fehlerstromrelais und ein wattmetrisches Relais, ansprechen müssen. Da das wattmetrische Relais in verschiedenem Sinne ausschlägt, je nachdem die Fehlerenergie zur Station hin-oder von ihr wegfliesst, spricht es nur bei der einen Energierichtung an, während es bei der andern Energierichtung unwirk- sam ist.
Eine solche Anordnung ist in der Fig. 1 der Zeichnung für nur eine der drei Leitungen dargestellt.
Von den Sammelschienen des Kraftwerkes K werden die Sammelschienen der Station S gespeist.
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Relais liegen in Reihe und im Stromkreis der Auslösespule 17 und 27 der Schalter 18 und 28.
Das Wattrelais schliesst in der üblichen Ausführung seinen Kontakt nur bei Energiefluss von der Station zur Leitung (Rüekstrom), während es bei entgegengesetzter Energierichtung den Auslösestromkreis des Schalters offenhält. Um die ganze Anordnung nicht auf Schaltvorgänge u. dgl. ansprechen zu lassen, muss man die Gegenkraft der Feder des wattmetrischen Relais so einstellen, dass es nur bei einer gewissen Grösse der durchgehenden Energie den Kontakt schliesst.
Diese bisher übliche Anordnung hat den wesentlichen Nachteil, von dem Vorhandensein einer Spannung abhängig zu sein. Bleibt die Spannung aus, dann wird auch der Kontakt des Wattrelais nicht geschlossen. Infolgedessen kann beim Ansprechen des Fehlerstromrelais der Auslöser keinen Strom erhalten, d. h. der Schalter kann die gestörte Leitung nicht abschalten. Ein derartiger Fall tritt z. B. ein, wenn ein schwerer Kurzschluss dicht an der erwähnten Station eintritt. Die Spannung an der Spannungsspule des Wattmeterrelais ist dann so gering, dass das Relais nicht anspricht. Es kann aber auch der Fall eintreten, dass der die Spannungsspulen des Relais speisende Messwandler spannungslos geworden ist, indem beispielsweise die Sicherung vor dem Wandler durchgebrannt ist.
In beiden Fällen versagt das wattmetrische Relais, so dass unter Umständen eine vor dem Fehler liegende Station ganz überflüssigerweise durch Schalter, die in der Kraftstation oder an einer Zwischenstelle sich befinden, spannungslos gemacht wird.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, die diesen Übelstand vermeidet. Erfindunggemäss wird das wattmetrische Relais mit einer Feder versehen, die die Kontakte im Abschaltstromkreis geschlossen hält, wenn keine Energie durch das Relais fliesst (Fig. 2), während bei den bisher üblichen Wattmeterrelais die Kontakte durch die Feder offengehalten werden. Die Kontakte werden erst dann geöffnet, wenn ein bestimmter Betrag von Energie in normaler Richtung von der Leitung zur Station hinfliesst (Fig. 3). Mit andern Worten, das Relais ist dann wirksam, wenn ein nach der bisher üblichen Weise ausgeführtes Relais versagt, bei welchem, wenn Strom fliesst, der Kontakt geschlossen ist und wenn kein Strom fliesst, der Kontakt offen ist.
Das hat betriebstechnisch den sehr grossen Vorteil, dass der zur gestörten Leitung gehörige Schalter auch dann sicher anspricht, wenn die Spannung in der Station wegen eines in ihrer nächsten Nähe aufgetretenen Kurzschlusses Null ist. Naturgemäss ist dann auch der Schalter in der Station, der zu der ankommenden gesunden Leitung gehört, bereit, auszulösen, falls das zu ihm gehörige Überstromrelais seinen Kontakt schliesst. Das geht auch aus der Schaltung nach Fig. 1 hervor, in der ein Kurzschluss 80 hinter der Station S angenommen ist. Die nach der Erfindung wirkende, punktiert eingezeichnete Feder 2. 3 schliesst den Kontakt 24, weil die Spannungsspule des Wattrelais wegen des starken Spannungsabfalles fast stromlos ist. Ebenso kann auch die Feder.
M am Watt- relais 12 den Kontakt 14 schliessen. Die Auswahl zwischen beiden Schaltern kann dann durch andere bekannte Mittel, wie beispielsweise gegenläufige Staffelung der Verzögerungen, erreicht werden. Durch dieses Mittel ist es möglich, die Zahl der Fehlschaltungen ganz ausserordentlich einzuschränken, so dass die Gefahr, eine Station unnötigerweise spannungslos zu machen, auf ein Mindestmass beschränkt ist, wie es mit den bisher bekannten Mitteln nicht zu erreichen war.
Das Schliessen eines Kontaktes durch das wattmetrische Relais bzw. sein Öffnen ist nur eine der möglichen Ausführungsformen. Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass der Zeiger des wattmetrischen Relais bei Rückstrom oder in spannungslosem Zustand die Unruhe eines Zeitrelais freigibt. welches seinerseits Kontakte im Stromkreis der Auslösespule steuert und die Unruhe nur dann festhält. wenn ein gewisser Energiebetrag von der Leitung zur Station hinfliesst (Fig.. 1). Anstatt also den Zeiger des Wattrelais, wie in Fig. 2, die Kontakte unmittelbar schliessen zu lassen, sollen diese Kontakte unter Zwischenschaltung eines Zeitrelais geschaltet werden.
Sinngemäss lässt sich die Anordnung auch zum Abschalten von Maschinen, Apparatenudgl. anwenden,-in denen die Energierichtung wechseln kann.--"""'"
PATENT-ANSPRÜCHE :.
1. Anordnung zum Abschalten fehlerhafter Leitungsstrecken. Maschinen. Apparate od. dgl. mittels wattmetrischer und Fehlerstromrelais, dadurch gekennzeichnet, dass das wattmetrische Relais den zu dem gestörten Anlagenteil gehörigen Schalter nur bei einem gewissen Mindestfluss in der einen Energierichtung sperrt, bei Energiefluss in der andern Richtung oder Spannungslosigkeit aber den Schalter freigibt.