Schutzeinrichtung für Stufenwähler von Regeltransformatoren Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für die Wähler der Stufenschalter von Regeltransformatoren.
Derartige Einrichtungen dienen dazu, einerseits zu prüfen, ob bei einer durchzuführenden
Stufenschaltung der die Verstellbewegung ausführende Wählerarm stromfrei ist und
andererseits dazu, bei einer Störung in der Taktfolge des Ablaufs von Wählerbetätigung
und Lastumschaltersprung, bei der entgegen dem Normalfall der sich verstellende
Wählerarm, anstatt stromfrei zu sein, stromführend ist, eine Abschaltung des Stufenschalterantriebes
oder des Regeltransformators auszulösen.Protective device for tap selector of regulating transformers The invention
refers to a protective device for the selector of the tap changer of regulating transformers.
Such devices are used on the one hand to check whether one is to be carried out
Step switching of the selector arm executing the adjustment movement is de-energized and
on the other hand, in the event of a fault in the timing of the process of voter actuation
and diverter switch, in which, contrary to the normal case, the adjusting
If the selector arm is energized instead of being de-energized, the tap changer drive is switched off
or the regulating transformer.
Es sind bereits Schutzschaltungen bekannt, die den Transformator abschalten,
sobald beim überschalten von einer Spannungsstufe zur nächsten ein Stufenkurzschluß
auftritt oder die überschaltmittel den Ausgleichsstrom oder den Laststrom zu lange
führen.There are already protective circuits known that switch off the transformer,
as soon as a step short-circuit occurs when switching from one voltage step to the next
occurs or the over-switching means the equalizing current or the load current for too long
to lead.
Bekannt ist ferner eine Schutzeinrichtung, bei der ein vom Stufenschalterantrieb
aus mechanisch betätigter Steuerschalter in der Zeit von kurz vor bis kurz nach
Erreichen der Grundstellung des Stufenschalters ein Hilfsrelais in den sekundären
Stromkreis eines Wandlers; der den die Schaltbewegung ausführenden Wählerarm auf
Stromführung überwacht, einschaltet und im Störungsfall, in dem der die Schaltbewegung
ausführende Wählerarm stromführend ist, ein in einem Starkstromkreis liegendes Auslöserelais
betätigt, wodurch die Abschaltung des Stufenschalterantriebes oder des Transformators
ausgelöst wird. Dem Stromwandler war dabei durch Einfügen eines Widerstandes im
Kreis des Hilfsrelais beim Prüfen eine Sättigungscharakteristik gegeben. Nachteilig
bei dieser bekannten Schutzeinrichtung ist, daß der Übergangswiderstand des im sekundären
Wandlerkreis liegenden Steuerschalters stark in die Schaltung eingeht und somit
kein satter Kurzschluß des Hilfsrelaiskreises sich ergibt. Die Folge ist, daß leicht
sich recht unangenehm auswirkende Fehlauslösungen vorkommen. Weiter Nachteilig ist,
daß der Hilfsrelaiskreis so empfindlich ist, daß bereits Schaltvorgänge im Netz
dieses Relais zum Ansprechen bringen können.Also known is a protective device in which one of the tap changer drive
from mechanically operated control switch in the time from shortly before to shortly after
Reaching the basic position of the tap changer an auxiliary relay in the secondary
Circuit of a converter; the selector arm executing the switching movement
Current conduct is monitored, switched on and, in the event of a fault, the switching movement
executing selector arm is live, a trip relay located in a high-voltage circuit
actuated, whereby the switch-off mechanism or the transformer is switched off
is triggered. The current transformer was there by inserting a resistor in the
Circuit of the auxiliary relay given a saturation characteristic when testing. Disadvantageous
in this known protection device is that the contact resistance of the secondary
Converter circuit lying control switch is heavily involved in the circuit and thus
there is no full short circuit of the auxiliary relay circuit. The result is that easy
nuisance tripping can occur. Another disadvantage is
that the auxiliary relay circuit is so sensitive that there are already switching processes in the network
can make this relay respond.
Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Schutzeinrichtungen so zu
verbessern, daß sie bei etwa gleicher Ansprechempfindlichkeit keine Fehlauslösungen
verursachen und gegenüber äußeren Einflüssen unempfindlich sind.The object of the invention is to provide such protective devices
improve that they do not trigger false alarms with approximately the same response sensitivity
cause and are insensitive to external influences.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in dem Sekundärkreis
eines jeden der in den beiden Wählerarmstromkreisen angeordneten Stromwandlers ein
Hilfsrelais liegt, deren Schaltkontakte zusammen mit den Kontakten eines zugehörigen
Steuerschalters in je einem ;parallelen Strompfad des das Auslöserelais enthaltenden
Starkstromkreises in Reihe liegen und derart gesteuert sind, daß bei ungestörtem
Betrieb der dem stromlos schaltenden Wählerarm zugeordnete Steuerschalter in der
Zeit von kurz vor Erreichen bis. nach Verlassen der Stufenschaltergrundstellung.geschlossen
und der damit in Reihe liegende Hilfsrelaiskontakt geöffnet ist, während im gestörten
Betrieb, :in dem der umzuschaltende Wählerarm stromführend ist; die Schaltkontakte
des zugehörigen Hilfsrelais und Steuerschalters gleichzeitig geschlossen sind, wodurch
das Auslöserelais zum Ansprechen kommt.According to the invention this is achieved in that in the secondary circuit
of each of the current transformers arranged in the two selector arm circuits
Auxiliary relay is located, whose switching contacts together with the contacts of an associated
Control switch in one; parallel current path of the one containing the trip relay
Power circuit lie in series and are controlled in such a way that when undisturbed
Operation of the control switch assigned to the selector arm that switches to zero current in the
Time from shortly before reaching to. closed after leaving the tap changer basic position
and the auxiliary relay contact in series is open while the faulty one
Operation: in which the selector arm to be switched is live; the switching contacts
of the associated auxiliary relay and control switch are closed at the same time, whereby
the trip relay responds.
An Hand der Zeichnung, die in F i g. 1 die Schaltung einer bekannten
Schutzeinrichtung wiedergibt und in F i g. 2 die Schaltung ;der erfindungsgemäßen
Schutzeinrichtung zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.On the basis of the drawing shown in FIG. 1 the circuit of a well-known
Protective device reproduces and in F i g. 2 the circuit; the inventive
Protective device shows, the invention is explained in more detail.
Mit 1 ist in F i g. 1 ein Teil der Regelwicklung eines Transformators
angedeutet, an deren Anzapfungen 2, 3, 4 die beiden vom Stufenwählerantrieb aus
betätigten Stufenwählerarme 5 und 6 abwechselnd entlang bewegt werden. Über die
Wählerleitungen 7 und 8 sind die Wählerarme mit den festen Kontakten eines Lastumschalters
L verbunden, dessen beweglicher Kontakt 10 mit der abgehenden Lastleitung
100 verbunden ist. Ein Überschaltwiderstand 11 ist mittels eines Umschalters
12 mit der Stufenwählerleitung 7 oder 8 ,verbundbar und liegt während des Umschaltvorganges
des Lastumschalters kurzzeitig im Stromkreis der Lastleitung 100. 13 und 14 bezeichnen
Stromwandler, die in den beiden Wählerarmleitungen 7 und 8 . angeordnet sind. Im
sekundären Stromkreis dieser beiden Wandler liegt je ein Steuerschalter 15 bzw.
16, die beim Schließen
den sekundären Wandlerkreis kurzschließen.
Die Steuerschalter 15, 16 werden vom Stufenschalterantrieb aus beispielsweise mechanisch
über Nocken so gesteuert, daß immer der dem zu bewegenden, also zu überprüfenden
Wählerarm zugeordnete Schalter während der Zeit von kurz vor bis kurz nach Erreichen
der Grundstellung des Stufenschalters geöffnet ist und dabei den Kurzschluß des
sekundären Wandlerkreises aufhebt. Durch das Öffnen des Steuerschalters wird ein
Hilfsrelais 17, dem zur Erreichung einer Sättigungscharakteristik ein Widerstand
18 und zur Speisung eine Gleichrichteranordnung 19 vorgeschaltet ist, in den sekundären
Wandlerkreis eingeschaltet. Wenn bei gestörtem Betrieb der die Schaltbewegung ausführende
Wählerarm stromführend ist, wird also das Hilfsrelais 17 erregt und von diesem ein
in einem Starkstromkreis befindliches Auslöserelais 20 zum Ansprechen gebracht,
das die Abschaltung des Stufenschalterantriebes bzw. Transistors einleitet.With 1 in FIG. 1 indicates a part of the control winding of a transformer, at the taps 2, 3, 4 of which the two tap selector arms 5 and 6 actuated by the tap selector drive are moved alternately along. Via the selector lines 7 and 8, the selector arms are connected to the fixed contacts of a diverter switch L, the movable contact 10 of which is connected to the outgoing load line 100 . A transition resistor 11 can be connected to the tap selector line 7 or 8 by means of a changeover switch 12 and is briefly in the circuit of the load line 100 during the switching process of the diverter switch. 13 and 14 denote current transformers in the two selector arm lines 7 and 8. are arranged. In the secondary circuit of these two converters there is a control switch 15 or 16, which short-circuit the secondary converter circuit when it is closed. The control switches 15, 16 are controlled by the tap changer drive, for example mechanically via cams, so that the switch assigned to the selector arm to be moved, i.e. to be checked, is always open during the time from shortly before to shortly after the tap changer reaches the basic position and thereby the short circuit of the secondary converter circuit cancels. When the control switch is opened, an auxiliary relay 17, which is preceded by a resistor 18 to achieve a saturation characteristic and a rectifier arrangement 19 for supply, is switched into the secondary converter circuit. If the selector arm executing the switching movement is energized when the operation is disturbed, the auxiliary relay 17 is energized and a trigger relay 20 located in a power circuit is activated by this, which initiates the disconnection of the tap changer drive or transistor.
In F i g. 2, die die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung zeigt, sind
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1 angegegen. Die
Wandler 13 und 14 sind wieder in die Wählerarmleitungen 7, 8 eingeschaltet.
Im sekundären Stromkreis eines jeden Wandlers ist ein Hilfsrelais 20 bzw. 21 eingeschaltet,
das gegen Überstrom durch eine Gleichrichterantiparallelschaltung 22 bzw. 23 geschützt
ist. Ein den Wandlern vorgeschalteter Widerstand 24 bzw. 25 dient
als überlastungsschutz für die Gleichrichter. Die Schaltkontakte 26 und 27 der beiden
Hilfsrelais 20 und 21 liegen in gesonderten parallelen Starkstromkreisen
28 und 280, die über die Anschlüsse 29 mit Gleichstrom gespeist werden.
Diese Starkstromkreise enthalten das Auslöserelais 17 und weiter die beiden vom
Stufenwählerantrieb aus abwechselnd betätigten Steuerschalter 32 und 33. Die Steuerschalter
32 und 33 werden so gesteuert, daß immer der dem zu bewegenden, normalerweise stromlos
schaltenden Wählerarm zugeordnete Steuerschalter von kurz vor bis kurz nach Erreichen
der Stufenschaltergrundstellung geschlossen wird. Ist während der Schließzeit des
Steuerschalters der Betrieb gestört und führt der zugehörige Wählerarm Strom, dann
spricht das zugehörige Hilfsrelais an und schließt damit den zugehörigen Parallelzweig
des Starkstromkreises 28 bzw. 280, wodurch das Auslöserelais 17 zum
Ansprechen kommt und die Abschaltung des Stufenschalterantriebs bzw. des Transformators
ausgelöst wird. Da bei der angegebenen Schaltung die Steuerschalter und das Auslöserelais
in einem gesonderten Starkstromkreis liegen, bleiben Änderungen im Übergangswiderstand
der Steuerschalterkontakte für das Funktionieren der Schutzeinrichtung ohne Belang.
Bei richtigem Ablauf eines Stufenschaltvorganges ist in der Überwachungszeit, d.
h. in der Zeit von kurz vor bis kurz nach Erreichen der genauen Stufenschaltergrundstellung
der zu betätigende Wählerarm stromlos. Das zugehörige Hilfsrelais wird also nicht
erregt, so daß auch sein im Starkstromkreis liegender Kontakt offen bleibt. Da auch
der im Starkstromkreis liegende Kontakt des der anderen Wählerarmseite zugeordneten
Steuerschalters - weil dieser nicht betätigt ist - offen bleibt, erfolgt auch von
dieser Seite her trotz Schließens des Kontaktes des zugehörigen Hilfsrelais kein
Ansprechen des Auslöserelais. Nimmt man, ausgehend von der in F i g. 2 wiedergegebenen
Schaltstellung, in der der Wählerarm 7 gerade stromführend ist, an, daß auch der
die nächstfolgende Schaltbewegung ausführende Wählerarm 8 infolge einer aufgetretenen
Störung der Taktfolge von Lastumschalter und Stufenwähler Strom führt, dann kommt
außer dem in Ansprechlage befindlichen Hilfsrelais 20 auch noch das Hilfsrelais
21 zum Ansprechen. Damit wird auch der Kontakt 27 im Starkstromkreis
280 geschlossen. Programmgemäß ist nun in der überwachungszeit auch der Steuerkontakt
33 geschlossen, so daß das Auslöserelais 17 jetzt über die geschlossenen Kontakte
27 und 33 Spannung erhält und dadurch die beabsichtigte Abschaltung des Transistors
auslöst.In Fig. 2, which shows the protective device according to the invention, the same parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1 indicated. The converters 13 and 14 are switched back into the selector arm lines 7,8. In the secondary circuit of each converter, an auxiliary relay 20 or 21 is switched on, which is protected against overcurrent by a rectifier antiparallel circuit 22 or 23. A resistor 24 or 25 connected upstream of the converters serves as overload protection for the rectifier. The switching contacts 26 and 27 of the two auxiliary relays 20 and 21 are located in separate parallel power circuits 28 and 280, which are fed with direct current via the connections 29. These power circuits contain the trip relay 17 and also the two control switches 32 and 33 alternately operated by the tap selector drive. The control switches 32 and 33 are controlled in such a way that the control switch assigned to the selector arm to be moved, which normally switches normally off, is always assigned from shortly before to shortly after the The tap-changer basic position is closed. If the operation is disturbed during the closing time of the control switch and the associated selector arm carries current, the associated auxiliary relay responds and thus closes the associated parallel branch of the high-voltage circuit 28 or 280, whereby the trip relay 17 is activated and the tap changer drive or the Transformer is triggered. Since the control switch and the trip relay are in a separate high-voltage circuit in the specified circuit, changes in the transition resistance of the control switch contacts are irrelevant for the functioning of the protective device. If a tap changer is running correctly, the selector arm to be operated is de-energized during the monitoring time, ie in the time from shortly before to shortly after the exact tap changer basic position has been reached. The associated auxiliary relay is not excited, so that its contact in the power circuit remains open. Since the contact in the power circuit of the control switch assigned to the other side of the voter arm - because it is not actuated - remains open, the trigger relay does not respond from this side either, despite the closing of the contact of the associated auxiliary relay. If, on the basis of the in FIG. 2, in which the selector arm 7 is currently energized, indicates that the selector arm 8 executing the next switching movement is also carrying current as a result of a fault in the cycle sequence of the diverter switch and tap selector, then in addition to the auxiliary relay 20 in the response position, the auxiliary relay also comes 21 to respond. This also closes the contact 27 in the power circuit 280. According to the program, the control contact 33 is now also closed during the monitoring time, so that the release relay 17 now receives voltage via the closed contacts 27 and 33 and thereby triggers the intended disconnection of the transistor.
Mit Hilfe des Prüftasters 31, der in die die Wandler 13 und
14 verbindende Leitung 30 eingeschaltet ist, läßt sich die Betriebsbereitschaft
der Schutzeinrichtung überprüfen, denn beim Betätigen des Prüftasters erhält auch
das jeweils stromfreie Hilfsrelais Spannung und spricht an. Da in der Stufenwählergrundstellung
stets aber auch einer der beiden Steuerschalter 32 bzw. 33 geschlossen
ist, kommt das Auslöserelais 17 zum Ansprechen. Eine parallel zur Spule des Auslöserelais
17 angeordnete Kontrolllampe 43 leuchtet bei dieser Prüfung auf und zeigt damit
die Betriebsbereitschaft des Wählerschutzes auch für den Fall an, daß der Auslösekreis
des Relais 17
für die Zeit der Prüfung vorübergehend verriegelt ist, um die
Abschaltung des Transformators zu vermeiden.With the help of the test button 31, which is connected to the line 30 connecting the converters 13 and 14 , the operational readiness of the protective device can be checked, because when the test button is pressed, the current-free auxiliary relay also receives voltage and responds. Since one of the two control switches 32 or 33 is always closed in the tap selector basic position, the trip relay 17 is activated. A control lamp 43 arranged parallel to the coil of the trip relay 17 lights up during this test and thus indicates the operational readiness of the voter protection even in the event that the trip circuit of the relay 17 is temporarily locked for the duration of the test in order to avoid the transformer being switched off .