DD267362A1 - Schaltungsanordnung zur verringerung der beanspruchung durch schnelle transiente spannungen beim schalten von wicklungen (ii) - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist eine kostenguenstige Verringerung der Spannungsbeanspruchung beim Schalten von Wicklungen um die Lebensdauer der Isolierung zu erhoehen und Schaeden infolge schneller transienter Ueberspannungen zu vermeiden. Aufgabe der Erfindung ist eine wirksame Absenkung der Amplitude schneller transienter Spannungswellen durch Ueberspannungsableiter unter Beruecksichtigung des Restspannungsverhaltens der Ueberspannungsableiter. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass in unmittelbarer Naehe des Schaltgeraetes eine Laengsinduktivitaet zwischen Schaltgeraet und Wicklungszuleitung geschaltet und am Knotenpunkt zwischen der Laengsisolierung und der Wicklungszuleitung der Ueberspannungsableiter gegen Erde geschaltet ist.

Description

zwischen Schaltgerät und Wicklungszuleitung geschaltot und am Knotenpunkt zwischen der Längsisolierung und der Wicklungszuleitung der Überspannungsableiter gegen Erde geschaltet ist.Durch die Schaltung wird rite Restspannung der Überspannungsableiter auf die Ansprechspannung abgesenkt. Die Tiefpaßwirkung des Anscnlußkabels vergrößert die Stirnzeit der Überspannungswelle an den Eingangsklemmen der Standerwicklung. Es tritt keine Reflexion bzw. Brechung der Spannungswolte auf.

Ausfuhrungsbelsplel

Die Zeichnung zeigt das einphasige Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Ein 6-kV-Motor 5 ist über ein Anschlußkabel 4, über Längsinduktivitäten 2 und über einen Vakuumschalter 1 mit dem Netz verbunden. Längsinduktivität 2 und Überspannungsableiter 3 sind in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes über ein 10m langes Kabel angeordnet. Zwischen der Schutzbeschaltung und dem Motor befindet sich ein 30m langes Kabel 4. Die installierte Längsinduktivität beträgt 0,1 mH.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zur Verringerung der Beanspruchung durch schnelle transiente Spannungen beim Schalten von Wicklungen unter Verwendung von Überspannungsableiter! und Längsinduktivitäten, gekennzeichnet dadurch, daß die Längsinduktivität (2) in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes (1) zwischen Schaltgerät und Wicklungszuleitung (4) geschaltet und am Knotenpunkt zwischen der Längsinduktivität (2) und der Wicklungszuleitung (4) der Überspannungsableiter (3) gegen Erde geschaltet ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verringerung der Belastung durch schnelle transienie Spannungen beim Schalter von Wicklungen unter Verwendung von Längsinduktivitäten und Überspannungsableitern.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Bei einer sehr starken Beanspruchung von Wicklungen durch schnelle transiente Spannungen kann eine Zerstörung der Isolierung, insbesondere der der Eingangswindungen, die Folge sein.

   Eine Reihe von technischen Lösungen geht davon aus, daß ein wirksamer Schutz der Motorwicklungen vor schnellen transienten Spannungswellen nur in unmittelbarer Nähe der Eingangsklemmen des Motors möglich ist. So werden Ableiterschaltungen zur Begrenzung der Amplitude der Spannungswellen in unmittelbarer MotornShe angeordnet. Ec hat sich gezeigt, daß die Restspannung dieser Ableiter, welche aus einer Reihenschaltung von Löschfunkenstrecke und Zinkoxidvaristoren bestehen, wegen der Trägheit des Stromflusses durch die Varistoren insbesondere bei Beanspruchungen mit schnellen schnelle transienten Spannungswellen mahr als das 1,5fache ihrer Ansprechspannung betragen kann. Oamit erhöht sich die Spannungsbeanspruchung in der Regel bezüglich des Isoliervermögens unzulässig um mindestens 50%. Außerdem wird die Isolierung infolge des hochfrequenten Ausgleichsvorganges während des Ansprechens der Löschfunkenstrecke zusätzlich hoch belastet.

   Eine Unterbringung der Überspannungsableiter im Klemmenkasten ist aus thermischen Gründen unzweckmäßig. Sie werden deshalb Ober ein zusätzliches Kabel von wenigen Metern Länge an der Wicklung angeschlossen. Dadurch erhöht sich bei schnellen transienten Spannungswellen jedoch die Spannungsbeanspruchung der Wicklung um etwa 1 kV je Meter Kabel. Des weiteren ist bekannt, Kondensatoren mit kleinen Kapazitäten zur Vergrößerung der Anstiegszeit der Spannungswelle in unmittelbarer Motornähe zu installieren. Das erfordert jedoch zusätzliche Aufstellungsfläche und einen elektrischen Betriebsraum, der zusätzliche Aufwendungen darstellt bzw. für die Nachrüstung nicht vorhanden ist. Unmittelbar vor den Eingangsklemmen installierte R-C-SchuUbeschaltungon, die aus einem an den Wellenwiderstand der Zuleitung angepaßtem Widerstand R und aus einer den hochfrequenten Wechselstrom sperrenden Kapazitäten bestehen, setzen die Amplitude der Spannungsbeanspruchung bis auf 50% herab, verhindern jedoch nicht generell schnelle transiente Spannungsbeanspruchungen. Außerdem besteht wiederum das Problem der Installation in Wicklungsnähe. WP 238488 sieht vor, einen speziell ausgebildeten induktivitätsarmen Kondensator, dessen Kondensatorbeläge direkt in den Strompfad geschaltet sind. Dieser in Klemmenkasten untergebrachte Kondensator verschleift allein die Wellenstirn und führt nicht zu einer Verminderung der Leiter-Erde-Überspannung.

   Zur Vermeidung von multiplen Wiederzündungen bei Ausschaltungen mit Vakuumschaltgeräten werden nach WP158450 große Kapazitäten über separate Kabel in das lastseitige Netz in größerer Entfernung vom Motor installiert. Diese Kapazitäten verändern den Verlauf der lastseitigen Einschwingspannung so, daß Schnittpunkte der Einschwingspannung mit der Wiederverfestigungskennlinie der Schaltstrecke ausgeschlossen sind und damit Wiederzündungen vermieden werden. Diese Lösung bietet keinen Schutz gegenüber schnellen transienten Spannungswellen, die bei Einschaltvorgängen infolge Vorzündungen entstehen. Außerdem ist diese Lösung nicht generell anwendbar, da infolge der über separat ι Kabel angeschlossenen großen Kapazitäten Lichtbogeninstabilitäten zur Entstehung zusätzlicher schneller transienten Spannungswellen führen können. Damit würden zusätzliche Beanspruchungen für die Wicklung entstehen. Das Ansprecht- und Restspannungsverhalten der Überspannungsableiter bei Einschaltvorgängen wird nicht beeinflußt.

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist eine kostengünstige Verringerung dar Spannungsbelastung beim Schalten von Wicklungen, um die Lebensdauer der Isolierung zu erhöhen und Schäden infolge schneller transienter Überspannungen zu vermeiden.

   Darlegung des Wesen» der Erfindung

   Aufgabe der Erfindung ist eine wirksame Absenkung der Amplitude schneller transienter Spannungswellen durch Überspannungsableiter unter Berücksichtigung des Restspannungsverhaltens der Überspannungsableiter. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes eine Längsinduktivität