Erdschlusssicherung von Maschinen. Für die Sicherung gegen Erdschluss wird zum Schutze der Leitungsnetze die Holmgren- Schaltung viel verwendet. Bei dieser wird die Stromspule eines wattmetrischen Relais gespeist durch die Ströme in parallel geschal teten Sekundärwicklungen von in die Lei tungen eingebauten Stromwandlern, während die Spannungsspule von der zwischen Null punkt und Erde herrschenden Spannung be einflusst wird.
Es ergeben sich indessen Schwierigkeiten, wenn die Ilolmgren-Schal- tung für den Schutz eines Generators an gewendet werden soll. Die Wandler der Holmgren-Schaltung müssen, um den Gene rator allein zu schützen, derart, dass er nur bei einem Erdschluss in ihm selbst, nicht bei einem solchen im Netz abgeschaltet wird, zwischen Generator und Netz liegen. Bei An ordnung auf der andern Seite des Generators würde dieser auch bei Erdschluss im Netz abgeschaltet werden.
Da das Richtungsrelais Kontakt geben soll, wenn ein Erdschluss im Generator stattfindet, so muss bei der Lage der Stromwandler zwischen Generator und Netz der Fehlerstelle vom Netz her Energie zufliessen. Dies kann freilich geschehen, so lange an dem Netz andere Generatoren liegen. Es kann auch geschehen, wenn die Leitung, auf die der Generator arbeitet, eine grosse Erd- kapazität besitzt.
Dagegen wird ein zu ge ringer Betrag von Fehlerenergie vom Netz in die Maschine fliessen, wenn der Generator a a uf eine geringe Kapazität arbeitet, beispiels- weise unmittelbar auf einen Transformator, oder wenn er abgeschaltet ist. Der letztere Fall spielt für Leitungsnetze jeder Art eine Rolle.
Um in den genannten Fällen, in denen die einfache Holmgren-Schaltung für den Schutz von Generatoren versagt, die Ab schaltung der Maschine im Falle eines innern Erdschlusses herbeizuführen, wird gemäss der Erfindung der Kontakt des wattmetrischen Re lais der Holmgren-Schaltung mit dem Kon takt eines zweiten Relais in dem Stromkreis der Auslösespule in Serie geschaltet, das von der Stromstärke im Nullpunktswiderstand be einflusst wird, beispielsweise eines Spannungs- relais, das an den Klemmen des Nullpunkts widerstandes liegt.
Dabei wird der Kontakt des Spannungsrelais jedesmal beschlossen, so bald ein Erdschluss in der Maschine oder Lei tung stattfindet, während der Kontakt de.; wattmetrischen Relais den Kreis der Auslöse spule unterbricht, wenn Fehlerenergie aus der Maschine in die Leitung hineinfliesst, -wenn also der Fehler ausserhalb der Maschine liegt.
Die Sicherung der Maschine geschieht daher in solcher Weise, dass sie in ,jedem Falle bei innerem E.rdschluss abgeschaltet -wird, weil dann sowohl das Spannungs relais sich schliesst, als auch der Kontakt des -wattmetrischen Relais geschlossen bleibt.
Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbei spiel der Schaltung gemäss der Erfindung an dem Beispiel eines Drehstromgenerators. Die Leitungen 1, 2 und 3, die von den drei Plias_@n- wicklungen 4, 5 und 6 des Generator:; nach. aussen gehen, gehen über drei Strom,#vandler i, 8 und 9, deren Sekundärwicklungen parallel beschaltet sind und auf die Stromspule eines wattmetrischen Relais 10 arbeiten.
Die Span nungsspule dieses Relais ist über einen Trans formator 11 an einen Nullpunktwiderstand 12 gelebt. Dieser an sich bekannten Anordnung ist ein Spannungsrelais 13 hinzugefügt, das ebenso wie die Spannungsspule des watt metrischen Relais an den 5ekundürhlemmen des Spannungswandlers <B>11</B> liebt.
Der Kon takt des wattmetrischen Relais bei 14 und der des Spannungsrelais bei 1.5 sind in Reilie in den Stromkreis der Auslösespiile 16 schaltet, dessen Anschlussklemmen hei 17 an sind. Das Bild zeigt den Zustand der Schaltung bei fehlerfreier Maschine und fehlerfreier Leitung. Es ist dann der Strom im N ullpunktswiderstand praktisch gleich Null.
Die Grösse des Nullpunktswiderstandes soll dabei so bemessen sein, dass die Aus- iehsströme aus andern, parallel -eschalte- 0 ,r <B>e</B> n ten Generatoren, die den '.\'ullpiinli:
tswider- tancl durchfliessen, das Spannungsrelais nicht zum Ansprechen bringen. Der Kontakt des Spannungsrelais ist dann geöffnet und der Auslösestromkreiunterbrochen. Der Kontakt des -wattmetrischen Relais ist normalerweise beschlossen.
Die Kontaktzunge schlägt nach rechts aus und unterbricht den Iiontald nur, wenn bei 1"nbleiclilieit der drei Ströme in den Leitungen 1, ? und 3 und bleichzeitiger Er- regung der Sp < titttnnbspul4., im Nullpunkt,- widerstandP die Fehlerener-ii@ ans der Ma schine in die Leitung fliesst, das heisst,
wenn ein äusserer Erdscl.ltiss vorhanden ist. Durch den Ausschlag,' des wattmetrischen Relais wird also der Auslösekreiinnerbrochen für den Fall eine: Erd-schlusse@ ausserhalb der Maschine. Liebt dagegen (-in Erdsehluss in der Maschine, so bleibt .der I%ontalct bei 1.4 beac#lilossen, und da. Spannunbrclai. schliesst:
den Auslösestromkreis, und zwar auch sehon bei so schwachen Strömen. ini Nullpunkts widerstand, dass das watt:metriehe Relais auf diese nicht ansprechen würde.
Earth fault protection of machines. The Holmgren circuit is widely used to protect against earth faults to protect the line network. In this case, the current coil of a wattmetric relay is fed by the currents in secondary windings connected in parallel from current transformers built into the lines, while the voltage coil is influenced by the voltage between zero and earth.
However, difficulties arise when the Ilolmgren circuit is to be used to protect a generator. In order to protect the generator alone, the converters of the Holmgren circuit must lie between the generator and the network in such a way that it is only switched off in the event of a ground fault in itself and not in the event of a fault in the network. If arranged on the other side of the generator, it would also be switched off in the event of a ground fault in the network.
Since the direction relay should make contact if a ground fault occurs in the generator, energy must flow from the network to the fault location if the current transformer is between the generator and the network. This can of course happen as long as other generators are connected to the network. It can also happen if the line on which the generator works has a large earth capacitance.
In contrast, an insufficient amount of fault energy will flow from the network into the machine if the generator is working on a low capacity, for example directly on a transformer, or if it is switched off. The latter case plays a role for line networks of all types.
In the cases mentioned, in which the simple Holmgren circuit for the protection of generators fails, the shutdown of the machine in the event of an internal earth fault, the contact of the wattmetric relay of the Holmgren circuit with the Kon is according to the invention a second relay connected in series in the circuit of the trip coil, which is influenced by the current strength in the zero point resistance, for example a voltage relay that is connected to the terminals of the zero point resistance.
The contact of the voltage relay is resolved every time a ground fault occurs in the machine or line while the contact is made. Wattmetric relay interrupts the circuit of the tripping coil if fault energy flows from the machine into the line, i.e. if the fault is outside the machine.
The machine is therefore secured in such a way that it is switched off in any case in the event of an internal earth fault, because then both the voltage relay closes and the contact of the wattmetric relay remains closed.
The figure shows a Ausführungsbei game of the circuit according to the invention using the example of a three-phase generator. Lines 1, 2 and 3 coming from the three Plias_ @ n- windings 4, 5 and 6 of the generator :; after. go outside, go over three currents, # vandler i, 8 and 9, whose secondary windings are connected in parallel and work on the current coil of a wattmetric relay 10.
The voltage coil of this relay is lived through a transformer 11 to a zero point resistor 12. A voltage relay 13 is added to this arrangement, which is known per se, which, like the voltage coil of the watt metric relay, loves the 5 second terminals of the voltage converter 11.
The contact of the wattmetric relay at 14 and that of the voltage relay at 1.5 are switched in Reilie in the circuit of the Auslösespiile 16, whose terminals are 17 on. The picture shows the state of the circuit with a fault-free machine and fault-free line. The current in the zero point resistance is then practically zero.
The size of the zero point resistance should be such that the withdrawal currents from other, parallel -connected- 0, r <B> e </B> n th generators, which the '. \' Ullpiinli:
flow through tswider- tancl, do not trigger the voltage relay. The contact of the voltage relay is then open and the tripping circuit is interrupted. The contact of the -wattmetric relay is normally closed.
The contact tongue deflects to the right and only interrupts the ion valley if, with one lead of the three currents in lines 1,? And 3 and simultaneous excitation of the late coil 4 the machine flows into the pipe, i.e.
when there is an external earth cliff. Through the deflection 'of the wattmetric relay, the trip circuit is broken in the event of an earth fault @ outside the machine. If, on the other hand, love (-in ground short in the machine, the I% ontalct remains at 1.4 beac # lilossen, and there. Spannunbrclai. Closes:
the tripping circuit, even with such weak currents. ini zero point resistance that the watt: metric relay would not respond to this.