Differentialschutz für Transformatoren Die Erfindung betrifft einen Differentialschutz für Transformatoren, in Gleichrichterschaltung mit einer Stabilisierung gegen den Einschaltstrom beim Einschalten des Transformators, wobei als Sperrkreis ein auf die zweite Oberwelle abgestimmter Resonanz kreis verwendet wird.
Beim Einschalten von Transformatoren entstehen bekanntlich auf der Seite; auf welcher der Schalter zuerst eingeschaltet wird, Einschaltstösse, welche sich nicht auf die Sekundärseite übertragen. Hierdurch hat der Primärstrom einen anderen Wert als der Sekundärstrom, und der Differentialschutz kann an sprechen.
Zur Vermeidung solcher Falschauslösun- gen durch den Differentialstrom sind mehrere Mittel bekanntgeworden; unter anderem hat man Resonaz- kreise vorgesehen, welche die zweite Oberwelle des Einschaltstromes auswerten und damit eine Sperrung des Relais erreichen. Hierfür werden meistens meh rere Schwingkreise und mehrstufige Filter verwendet. Diese haben den Nachteil, dass sie eine gewisse Zeit erfordern, um die Sperrung durchzuführen, so dass die Differentialrelais nicht in kürzester Zeit anspre chen dürfen.
Die Schaltung erfolgt hierbei so, dass die Gleichrichterbrückenschaltung verwendet wird, wobei auf der einen Seite der Brücke der Differenz- strom zugeführt wird und auf der anderen Seite der Sperrstrom. Bekanntlich wird dieser Sperrstrom auch dazu ausgenutzt, um eine sogenannte Haltewirkung zu erzielen, wobei bei aussenliegenden Fehlern eine Falschauslösung durch Falschströme der Wandler verhindert wird.
Diese Einrichtung kann zusätzlich zu der Sperrwirkung gegen die Einschaltströme ver wendet werden. Beim Erfindungsgegenstand kommt es in erster Linie auf die Sperrwirkung durch den Einschaltstrom an. Beim Differentialschutz ist es er forderlich, da er schon bei kleinen Fehlern innerhalb des Transformators ansprechen soll, dass die Aus- löszeit so kurz wie möglich gehalten wird.
Es darf also keine Einrichtung vorhanden sein, welche es notwendig macht, die Auslöszeit künstlich zu er höhen. Es stellt sich daher die Aufgabe; einen Re sonanzkreis für die zweite Oberwelle zu schaffen, der möglichst keine Verzögerung des Differential schutzes bedingt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Resonanzkreis aus einem Kondensator und dem Eingangswandler selbst gebildet ist, und dass span nungsabhängige Widerstände parallel zum Eingangs- wandler zur Spannungsbegrenzung und nichtlineare Widerstände parallel zum Messrelais zur Strombe grenzung vorgesehen sind; wobei ein weiterer ein stellbarer Widerstand im Relaiskreis liegt.
Die Figur zeigt das Schaltbild für eine beispiels weise Differentialschutzeinrichtung entsprechend der Erfindung. Mit 1 ist ein Hilfswandler gezeichnet, durch den die Differenz des Primär- und Sekundär stromes für den zu schützenden Transformator hin durchgeht. Diese speist über die Gleichrichteranord- nung 2 und einen Widerstand 3 das eigentliche Mess- relais 4.
Dies spricht also an, wenn ein Differenz- strom durch den Wandler 1 hindurchfliesst. Dies ist die übliche und bekannte Schaltung eines Differen tialschutzes. Zusätzlich ist nun noch ein Sperrkreis vorgesehen, welcher durch den Wandler 5 gespeist wird, in diesem Kreis ist der Kondensator 6 vor handen, welcher mit dem Wandler 5 zusammen auf die zweite Oberwelle abgestimmt ist.
Dieser ist ein Resonanzkreis, welcher also die zweite Oberwelle verstärkt durchgibt und an den Gleichtrichter 7 führt. Von dort wird der Strom ebenfalls durch das Mess- relais 4 geleitet; er geht aber in umgekehrter Rich tung wie der Auslösestrom durch das Messrelais hin durch. Wenn also eine zweite Oberwelle auftritt, wird diese so stark, dass sie den Ansprechstrom mindestens kompensiert und dadurch das Ansprechen des Mess- relais verhindert.
Die Entstehung des Sperrstromes der zweiten Oberwelle muss nun so schnell erfolgen, dass ein Ansprechen sofort verhindert wird und eine unnötige Verzögerung des Messrelais 4 vermieden wird. Dies erfolgt zunächst einmal dadurch, dass der Resonanzkreis durch den Wandler selbst gebildet wird, also es nicht notwendig ist, weitere Spulen noch zu magnetisieren und dadurch Zeit zu verlieren. Ausserdem ist ein spannungsabhängiger Widerstand parallel zur Spulenwicklung gelegt, welcher die Num mer 8 trägt.
Dieser begrenzt die entstehende über- spannung derart, dass von einer bestimmten Höhe der am Wandler 5 erzeugten Spannung die Spannung praktisch konstant bleibt. Auch hierdurch wird eine Begrenzung der Verzögerung der Magnetisierung des Wandlers erreicht. Ausserdem ist noch ein nicht linearer Widerstand, beispielsweise eine Zenerdiode oder eine Diodenkette 9, vorgesehen, welche den Strom durch das Relais ebenfalls begrenzt.
Auch hierdurch wird eine Verringerung der Verzögerung erreicht, da der Strom eine bestimmte Höhe nicht mehr überschreiten kann. Zur Einstellung dieser Be grenzung wird der Widerstand 10 verwendet, welcher veränderlich ist. Dieser Widerstand kann an die je weiligen Verhältnisse und die Werte des Einschalt stromes angepasst werden.
Der Vorteil dieser Anordnung ist eine ausser ordentlich kurze Sperrwirkung mit einer sehr hohen Kreisgüte, wodurch eine sehr kleine Einschwingzeit erreicht wird. Ferner ist eine gute Anpassungsfähig keit an die verschiedenen Betriebsfälle möglich.