Anordnung zur Erfassung von Gestellschlüssen. Um auch einen Gestellschluss im @Stern- punkt oder in !der Nähe des Sternpunktes einer elektrischen Wicklung, z. B. einer Generatorwicklung, zu erfassen, ist es be kannt, eine Gleichstromverspannung anzu wenden. Zu diesem Zwecke hat man z. B. zwischen .Sternpunkt der zu schützenden Wicklung und Erde eine Gleichstrombatterie eingeschaltet und .in diese Erdverbindung ein Gleichstromrelais und eine Drosselspule gelegt. Ganz .gleichgültig, .an welchen.
Punk ten, der Wicklung ein Erdschluss auftritt, fliesst immer ein Gleichstrom über das Re lais, das .dadurch zum Ansprechen kommt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Ge- stellschlussschutzeinrichtung für elektrische Wicklungen, insbesondere für Generatoren in Blockschaltung, bei der ebenfalls eine Geichstromverspannung angewendet wird, bei der aber der bei einem Fehler fliessende Gleichstrom ausserordentlich ;gering gehalten werden kann.
Gemäss der Erfindung wird die Wicklung über mindestens einen ständig mit GleIch- strom aufgeladenen Kondenoator :geerdet und .der Entladestromstoss des Kondensators zur Anzeige des Erdschlusses benutzt.
Da der Kondensator ständig aufgeladen wird, kann man die Verspannung verhältnismässig hoch wählen, so dass ein genügend ,grosser Ent- la@destromstoss entsteht, um das Relais zum Ansprechen zu bringen. Dieser Entlade- stromstoss wirkt aber nur ausserordentlich kurze Zeit, dann klingt er sofort ab, und der bei einem Fehler fliessende Dauerstrom ist ausserordentlich gering.
Durch die Gleich- stromspannung tritt also im Fehlerfalle nur ein: ausserordentlich kleiner Dauerstrom auf, ohne dass aber !die Empfindlichkeit der An ordnung darunter leidet.
Zur Anzeige des Gleichstromstosses kann man ein Gleichstromrelais (polarisiertes Re lais) verwenden, welches an den iSekundäT- kreis .des vom Gleichstromstoss primär durch- Flosseren Stromwandlers angeschlossen Man könnte aber auch z.
B. eine Röhre ver wenden, deren Gitterspannung der Spari- nung eines vom Gleichstrom durchflossenen Wid.er,standes entnommen wird.
In der Zeichirung sind verschiedene Aus führungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fib. 1 ist mit 1 der zu #schützeiide Gene rator, der an das Netz über den Transfor mator 2 angeschlossen ist, bezeichnet.
Der Sternpunkt des Generators ist über einen Kondensator 3 und einen Olimschen Wi derstand 4 beerdet. Der Kondensator 3 wird aus einer Wechselspannung, zum Bei spiel im Netz über einen Transformator i , einen Gleichrichter 5 und einen hohen Wi derstand 6 mit einem sehr beringen Strom, z.
B. einigen 1VIilliampere, aufgeladen. Da die Ladung ständig erfolgt, kann der Kon densator auf eine für die Verspannung aus- reichende Spannung, z.
B. 500 Volt bei einem 10 KV-Generator, aufgeladen werden. Im Stromkreis der Erdverbindung des Stern punktes liegt ein Stromwandler 8,
in dessen Sekundärkreis ein polarisiertes Relais a reit Parallelkondensator 11 und ausserdem in Reihe dazu ein @\Techselstromrelais 1(1 ein- beschaltet ist. Tritt nun z. B. im Sternpunks: ein Erdsehluss auf, so entlädt .sich der Kon densator über den zur Begrenzung des Ent- ladestromstosses dienenden Widerstand 1.
Im .Sekundärkreis des Stroinwandl.ers tritt eine Gleichspannung auf, durch welche das Relais 9 zum Ansprechen gebracht wird. Das Relais 9 ist so ausgebildet, dass es durch die sen Stoss zum Ansprechen gebracht wird.
Der parallel liegende Kondensator erhöht die Sicherheit des Ansprechens, da er den Gleich- strom speichert und nach Verschwinden des Gleichstromstosses seine Energie an das In strument abgibt. Bei einem Gestellschluss, z.
B. an den Klemmen, tritt eine; Begren- zung des Erdschlussstromessowohl durch den Kondensator 3 als auch durch den Wider stand 4 auf, wobei man den Kondensator zweckmässig so wählt, dass der Erdschluss- strom keinen Schaden anrichten kann.
Das Instrument 9 wird zweckmässig so ausgebil- det, dass es auf die Wechselstromkomporiente nicht anspricht (genübende Trägheit bez\v. i balli-.stiselie Wirkring). Es spricht aber auf den Erdschlussstroinstoss an. Ausserdem spricht, wenn der Fehler weiter vom Sternpunkt weg liebt, noeli das Wechselstromrelais 10 an.
Man kann nun die Einrichtung so treffen, dass, weun nur das Gleichstromrelais an spricht. nur eine Si-Inalisierung Hervorgeht, dagegen eine Abschaltung, wenn sowohl das Gleidzstromrelais als aueli das Wechsel- stroiurelais ansprechen.
Wie bereits erwähnt, könnte man auch als Gerät, welches von der Aufladung des Kondensators 3 zum Ansprechen gebracht wird, eine Rühre verwenden, deren Gitter- span=nung von der Spannung am Widerstand, 1 abhänbi,b ist.
Normalerweise ist dann die Gitterspannung Null und erhöht sieh vor- übergehend bei einem E-rd -schluss, wodurch die Rühre zurr Zünden gebracht wird.
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausfiihrunj-- beispiel der Erfindung. Die der Fig. 1 ent- spreehendcn Teile sind mit gleichen Bezugs zeichen versehen. Bei Fig. 2 ist ein künst licher Sternpunkt aus drei Kapazitäten 3, 3' und 3" gebildet, denen Entladewiderstände 4, 4' und 4" vorgeschaltet sind.
Der künst liche Sternpunkt liegt über den Wandler 8 an Erde. 6 ist wieder der Aufladewiderstand mit der Gleicbrichterrühre 5 und dem Trans formator i, die in Reitre geschaltet zwischen dem Sternpunkt der Maschine und Erde lie- geil. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie die der Anordnung nach Fig. 1.
In Fib. 3 ist ein künstlicher Sternpunkt mit Hilfe eines Transformators 12 gebildet, der über den Entladewiderstand 4 und den Kondensator 3 an Erde angeschlossen ist. Der Kondensator wird tierrau so wie bei der Anordnung nach Fig. 1 mit einem sehr klei nen Strom aus dem Transformator i über den.
Gleichrichter 5 und den Aufladewider- stand 6 aufgeladen. Das Wechselstrom- und das Gleichstromrelais sind an die in Dreieck geschaltete Sekundärwicklung des Transfor- inators 10 angeschlossen.
Die Anordnung nach der Erfindung kann auch angewendet werden, wenn mehrere Generatoren parallel arbeiten. Es wird dann zweckmässig ein künstlicher Sternpunkt wie in Fig. 2 oder 3 gebildet. Die Relais müssen aber dann so angeschlossen werden,,dass eine Selektivität entsteht, indem z.
B. in die Ver- bindungs-leitungen eines Generators mit der Sammelschiene ein Summenstromwandler ge legt wird, dessen Sekundärseite das Gleich und Wechselstromrelais speist. Als Wechsel- atromrelais kann man auch ein wattmetri sches Relais verwenden, dessen Spannungs spule von der bei einem Erdschlü ,i auf tretenden Wechselstromnullspannung ,gegen Erde erregt wird.
Arrangement for the detection of frame closures. In order to also close a frame at the @ star point or in! B. a generator winding to detect, it is known to apply a DC voltage. For this purpose you have z. B. between .Star point of the winding to be protected and earth a DC battery switched on and .In this earth connection, a DC relay and a choke coil are placed. It doesn't matter what.
If there is an earth fault in the winding, a direct current always flows through the relay, which causes it to respond.
The subject of the invention is a frame fault protection device for electrical windings, in particular for generators in block circuit, in which a direct current voltage is also used, but in which the direct current flowing in the event of a fault can be kept extremely low.
According to the invention, the winding is grounded via at least one capacitor continuously charged with DC current, and the discharge current surge of the capacitor is used to indicate the earth fault.
Since the capacitor is constantly charged, the voltage can be selected to be relatively high, so that a sufficiently large discharge current is created to make the relay respond. This discharge current surge is only effective for an extremely short time, then it dies away immediately, and the continuous current flowing in the event of a fault is extremely low.
Due to the direct current voltage, only one thing occurs in the event of a fault: an extremely small continuous current, but without the sensitivity of the arrangement suffering.
To display the direct current surge, a direct current relay (polarized relay) can be used, which is connected to the iSekundäT- circuit .des of the direct current surge primarily through the current transformer.
For example, use a tube whose grid voltage is taken from the voltage of a resistor through which the direct current flows.
In the drawing, various exemplary embodiments of the invention are shown. In Fib. 1 is denoted by 1 of the generator to be protected, which is connected to the network via the transformer 2.
The star point of the generator is grounded via a capacitor 3 and an Olim resistance 4. The capacitor 3 is from an alternating voltage, for example in the network via a transformer i, a rectifier 5 and a high Wi resistance 6 with a very ringed current, for.
B. a few 1VIilliampere charged. Since the charging takes place continuously, the capacitor can be adjusted to a voltage sufficient for the tension, e.g.
B. 500 volts with a 10 KV generator can be charged. In the circuit of the earth connection of the star point there is a current transformer 8,
in the secondary circuit of which there is a polarized relay a running parallel capacitor 11 and, in addition, an alternating current relay 1 (1 is connected in series. If, for example, a ground fault occurs at the star point: the capacitor is discharged via the to Limitation of the discharge current surge resistor 1.
A DC voltage occurs in the secondary circuit of the current converter, causing the relay 9 to respond. The relay 9 is designed so that it is made to respond by the sen shock.
The parallel capacitor increases the reliability of the response, since it stores the direct current and transfers its energy to the instrument after the direct current surge has disappeared. With a frame closure, z.
B. at the terminals, occurs a; The earth fault current is limited by both the capacitor 3 and the resistor 4, whereby the capacitor is expediently chosen so that the earth fault current cannot cause any damage.
The instrument 9 is expediently designed in such a way that it does not respond to the alternating current comp-orient (sufficient inertia with respect to the ballistic-stiselie active ring). However, it responds to the earth fault impulse. In addition, if the fault is farther away from the star point, noeli will respond to the AC relay 10.
You can now make the device so that if only the DC relay responds. only a Si-Inalisierung takes place, on the other hand a shutdown, if both the Gleidzstromrelais and also the AC-stroiurelais respond.
As already mentioned, a device could also be used as a device which is made to respond by the charging of the capacitor 3, the grid voltage of which is dependent on the voltage across the resistor, 1, b.
Normally the grid voltage is then zero and increases temporarily in the event of an E-rd closure, causing the stirrer to ignite.
Fig. 3 shows another embodiment of the invention. The parts corresponding to FIG. 1 are provided with the same reference symbols. In Fig. 2 an artificial star point is formed from three capacitors 3, 3 'and 3 ", which discharge resistors 4, 4' and 4" are connected upstream.
The artificial star point is connected to earth via converter 8. 6 is again the charging resistor with the Gleicbrichterrühre 5 and the transformer i, which are connected in Reitre between the star point of the machine and earth. The mode of operation is the same as that of the arrangement according to FIG. 1.
In Fib. 3, an artificial star point is formed with the aid of a transformer 12 which is connected to earth via the discharge resistor 4 and the capacitor 3. The capacitor is tierrau as in the arrangement of FIG. 1 with a very little current from the transformer i via the.
Rectifier 5 and the charging resistor 6 are charged. The alternating current and direct current relays are connected to the delta-connected secondary winding of the transformer 10.
The arrangement according to the invention can also be used when several generators are working in parallel. An artificial star point as in FIG. 2 or 3 is then expediently formed. The relays must then be connected in such a way that a selectivity is created by z.
B. A summation current transformer is placed in the connection lines of a generator with the busbar, the secondary side of which feeds the DC and AC relay. A watt-metric relay can also be used as an AC atrom relay, the voltage coil of which is excited to earth by the alternating current zero voltage that occurs in the event of an earth fault.