Verfahren zur Abstimmung der Induktivität der Erdschlusslöschspule eines Wechselstromübertragungsnetzes mit Nullpunktstransformator. Es ist bekannt, die Induktivität von Erd- schlusslöschspulen, in Wechselstromübertrat- gungsnetzen mit Nullpunktstransformator im Normalbetrieb dauernd selbsttätig entspre chend den Netzkapazitäten -derart abzustim men,
dass im Fall eines Erdschlusses der Lichtbogen mit Sicherheit gelöscht wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Abstimmung der Induktivität der Erdschlusslöschspule eines Wechselstrom übertragungsnetzes mit Nullpunktstransfor- mator entsprechend den während eines dauernden Erdschlusses sich verändernden Netzkapazitäten, bei welchem erfindungs gemäss' die Erdschlusslöschspule in Abhängig keit vom Erdschlussstrom bei einem dauern den Erdschluss selbsttätig so abgestimmt wird, dass der Erdschlussstrom einen Mindest wert annimmt,
der aus der Messung einer ge genlaufenden Komponente des eine der bei den Wicklungen des Nullpunktstränsforma- tors durchfliessenden Stromes ermittelt wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung sei an Hand des Schaltungsschemas Fig. 1 er läutert. Die Fig. 21 und 3 zeigen Vektor diagramme der Phasenströme bei voller und unvollkommener Kompensation des Erd- schlussstromes.
In Fig. 1 sind die Phasenleiter eines Drehstromnetzes mit u, v,<I>w</I> und deren Ka pazitäten gegen Erde mit c,, c2, c3 bezeichnet. An den Nullpunktstransformator n ist die Löschdrossel d angeschlossen:
, deren Indukti- vität bei einem dauernden Erdschluss selbst tätig in Abhängigkeit vom Erdschlussrest- strom so abgestimmt wird, dass der Erd- schlussreststrom einen Mindestwert annimmt.
Die Fig. 1 bezieht sich auf den Fall, wo die Erdsehlusslöschspule d auf die Netzkapazität c,. + c2 -@-' c3 genau abgestimmt ist und die Phase u einen satten Erdschluss hat.
Beim Ausführungsbeispiel ist eine gegen laufende Komponente des Primärstromes des Nullpunktstransformators als Messwert be nutzt, der über Stromwandler si, s2 s3 abge nommen wird. An Stelle einer gegenlaufen- den Komponente des Primärstromes kann ohne weiteres eine solche des Sekundärstro mes verwendet werden.
Der Vorgang des Verfahrens bei der Schaltung nach Fig. 1 für den Fall der voll ständigen Erdschlusskompensation ergibt sich an Hand des Veh-tordiagrammes Fig. 2 wie folgt: In Fig. 2 sind mit Lr, V, W die End punkte der verketteten Spannungen des Drehstromnetzes bezeichnet. Dieses Span nungssystem ist symmetrisch und die Null punktsspannung ist durch den Punkt 0 dar gestellt.
Wenn, wie in Fig. 1 gezeichnet, die Phase u einen Erdschluss hat, nehmen die Phasen v und w jeweils die verkettete Span nung VU bezw. WU gegen Erde an.
Durch diese Spannungen sind im Erdschlussfall die kapazitiven Ströme der Erdkapazitäten e#, und e3 bestimmt, die in F'ig. 2 als iv und i,,- mit gestrichelten Linieneingetragen sind.
Es gilt für die Beträge der Ströme
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Aus -diesen bildet sich der Erdsehluss- strom i", der bei Fehlen einer Löschspule auf treten -würde; dieser wird bei vollständiger Kompensation durch den gleich grossen, ent gegengesetzt gerichteten Spulenstrom i" auf gehoben.
Es gilt dann die vektorielle Be ziehung: <I>-</I> iu <I>=</I> iv -f- i'- -f- i. <I>=</I> ie -f- i-o <I>= o</I> (\ Die Grösse des hierbei etwa vorhandenen gegenläufigen Stromsystems wird in bekann ter Weise dadurch festgestellt, dass vom Punkt V aus nach links '/3 des Spulenstro- mes (Nullstromes) i:
. aufgetragen und von dem neuen Nullpunkt 0' die Vektoren des übrigbleibenden Stromsystems nach den Endpunkten von i, und i, gezogen werden. Die Komponente des mitläufigen Systems ist mit im bezeichnet, die des gegenläufigen Systems mit i.. Wenn dieses System in be kannter Weise durch Umklappen von zwei Vektoren analysiert wird, so ergibt sich, dass ein gegenläufiges System im Fall der voll ständigen Kompensation nicht vorhanden ist. Schon der Augenschein zeigt ja, dass das strichpunktierte Stromsystem mit Nullpunkt 0' symmetrisch ist.
In Fig. 3 ist der Fall der unvollständi gen Kompensation dargestellt. Die Bezeich nungen sind die gleichen, wie in Fig. 2. Die Ströme iv und i" bilden zusammen den Erd- schlussstrom i" der durch den kleiner gewähl ten Spulenstrom rio nur teilweise aufgehoben wird.
Zur Feststellung des gegenläufigen Stromsystems wird wieder durch '\"erschie- ben, des Nullpunktes nach 0' um die Strecke i"/33 nach links die Nullkomponente ausge schieden und das übrigbleibende Strom system analysiert.
Dureli Umklappen der zwei Vektoren wird ein gegenläufiges Strom system von der Grösse der mit i, bezeichne ten Komponente in Fig. 3 festgestellt. Daraus ergibt sich, dassein gegenläufiges Dreh system im Netzstrom stets dann auftritt, wenn keine vollständige Kompensation vor liegt, also noch ein Reststrom vorhanden ist, dass dieses gegenläufige System dagegen bei vollständiger Kompensation verschwindet.
Die Grösse bezw. Feststellung des gegenlau fenden Drehsystems wird erfindungsgemäss zur Abstimmung der Löschspule während des Dauererdschlusses verwendet.
Der Reststrom i, und die gegenlaufende Komponente des Drehstromsystems i,. stehen in direktem Zusammenhang mit der Netz spannung. Bekommt zum Beispiel die Phase u einen Erdschluss, so ist der zugehörige Strom i, parallel zur verketteten Spannung I'W oder senkrecht zur Phasenspannung U0.
Mit Hilfe eines Erdschlussanzeige- und Steuerrelais kann also zum Beispiel das Pro dukt von Strom i,. mit der Phasenspannung U0 gebildet werden. Dabei muss die gegen laufende Stromkomponente mit der richtigen Phasenspannung verknüpft werden, nämlich mit der Spannung der an Erde liegenden Phase. Je nachdem, ob das mit Erd@sehluss be haftete Netz über- oder unterkompensiert ist, wird das Relais r nach links oder nach rechts ausschlagen und mit Hilfe des Ver- stellmotors M dementsprechend die regulier bare Löschspule d sinngemäss einstellen.
Beim Beispiel dient zur Messung der ge genlaufenden Komponente i,. des Drehstrom systems und zur Kopplung dieser mit der Phasenspannung das Relais r. Letzteres ist ein wattmetrisches Relais mit einer Strom spule<I>x</I> und einer Spannungsspule<I>y.</I> Die Spannungsspule wird mit Hilfe des Erd- schlussanzeigers z auf die jeweils mit Erd- schluss behaftete Phase umgeschaltet.
Das Drehsystem des Relais r steuert den Arbeits stromkreis für den Verstellmotor M für die Löschdrossel d.
Procedure for tuning the inductance of the earth fault extinguishing coil of an AC transmission network with a neutral point transformer. It is known that the inductance of earth-fault extinguishing coils in AC transmission networks with zero-point transformers in normal operation is constantly and automatically coordinated in accordance with the network capacitances,
that in the event of an earth fault, the arc is definitely extinguished.
The invention now relates to a method for tuning the inductance of the earth fault extinguishing coil of an alternating current transmission network with a neutral point transformer in accordance with the network capacities that change during a permanent earth fault, in which, according to the invention, the earth fault extinguishing coil is automatically tuned as a function of the earth fault current in the event of a permanent earth fault it becomes that the earth fault current assumes a minimum value,
which is determined from the measurement of a counter-running component of one of the current flowing through the windings of the zero-point string transformer.
The method according to the invention is explained using the circuit diagram in FIG. FIGS. 21 and 3 show vector diagrams of the phase currents with full and imperfect compensation of the earth fault current.
In Fig. 1, the phase conductors of a three-phase network with u, v, <I> w </I> and their Ka capacities to earth with c ,, c2, c3. The quenching reactor d is connected to the zero-point transformer n:
whose inductivity in the event of a permanent earth fault is automatically adjusted depending on the residual earth fault current so that the residual earth fault current assumes a minimum value.
Fig. 1 relates to the case where the earth fault quenching coil d to the network capacitance c ,. + c2 - @ - 'c3 is precisely matched and phase u has a deep earth fault.
In the exemplary embodiment, a counter-current component of the primary current of the zero-point transformer is used as a measured value, which is taken from current transformers si, s2 s3. Instead of an opposing component of the primary flow, one of the secondary flow can easily be used.
The process of the method in the circuit according to FIG. 1 for the case of complete earth fault compensation results from the vehicle diagram in FIG. 2 as follows: In FIG. 2, Lr, V, W are the end points of the linked voltages of the Three-phase network. This voltage system is symmetrical and the zero point voltage is represented by point 0.
If, as drawn in Fig. 1, the phase u has a ground fault, the phases v and w each take the concatenated voltage VU respectively. WU against earth.
In the event of an earth fault, these voltages determine the capacitive currents of the earth capacitances e #, and e3, which are shown in FIG. 2 as iv and i ,, - are entered with dashed lines.
It applies to the amounts of the flows
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From these, the earth fault current i "is formed, which would occur in the absence of an extinguishing coil; this is canceled out with full compensation by the equally large, oppositely directed coil current i".
The vectorial relationship then applies: <I> - </I> iu <I> = </I> iv -f- i'- -f- i. <I> = </I> ie -f- io <I> = o </I> (\ The size of the opposing current system that may be present here is determined in a known manner by moving from point V to the left '/ 3 of the coil current (zero current) i:
. plotted and from the new zero point 0 'the vectors of the remaining current system are drawn to the end points of i, and i. The component of the co-rotating system is denoted by im, that of the opposing system by i .. If this system is analyzed in a known manner by flipping two vectors, it turns out that an opposing system does not exist in the case of full compensation . Even the appearance shows that the dash-dotted current system with zero point 0 'is symmetrical.
In Fig. 3 the case of incomplete compensation is shown. The designations are the same as in FIG. 2. The currents iv and i "together form the earth-fault current i" which is only partially canceled by the smaller coil current rio.
To determine the opposing current system, the zero component is separated out again with '\ ", the zero point to 0' by the distance i" / 33 to the left and the remaining current system is analyzed.
When the two vectors are flipped over, an opposing current system of the size of the component i denoted in FIG. 3 is determined. It follows that a counter-rotating system in the mains current always occurs when there is no complete compensation, i.e. there is still a residual current, whereas this counter-rotating system disappears with complete compensation.
The size or Determination of the counter-rotating system is used according to the invention to tune the quenching coil during the permanent earth fault.
The residual current i, and the counter-rotating component of the three-phase system i ,. are directly related to the mains voltage. For example, if phase u gets a ground fault, the associated current i is parallel to the line-to-line voltage I'W or perpendicular to the phase voltage U0.
With the help of an earth fault indicator and control relay, for example, the product of current i ,. be formed with the phase voltage U0. The counter current component must be linked with the correct phase voltage, namely with the voltage of the phase connected to earth. Depending on whether the network with an earth leakage is over- or under-compensated, the relay r will deflect to the left or to the right and, with the aid of the adjusting motor M, will set the adjustable quenching coil d accordingly.
In the example, the counter-running component i, is used to measure. of the three-phase system and to couple this with the phase voltage the relay r. The latter is a wattmetric relay with a current coil <I> x </I> and a voltage coil <I> y. </I> The voltage coil is switched to the phase with an earth fault with the help of the earth fault indicator z.
The rotary system of the relay r controls the working circuit for the adjusting motor M for the extinguishing throttle d.