DE1297197B - Transformatiordifferentialschutz - Google Patents

Transformatiordifferentialschutz

Info

Publication number
DE1297197B
DE1297197B DEA47528A DEA0047528A DE1297197B DE 1297197 B DE1297197 B DE 1297197B DE A47528 A DEA47528 A DE A47528A DE A0047528 A DEA0047528 A DE A0047528A DE 1297197 B DE1297197 B DE 1297197B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transformer
stabilization
harmonic
current
differential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DEA47528A
Other languages
English (en)
Inventor
Andersson Stig Goesta Lennart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Norden Holding AB
Original Assignee
ASEA AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASEA AB filed Critical ASEA AB
Publication of DE1297197B publication Critical patent/DE1297197B/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H02H7/045Differential protection of transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

  • Ein Transformatordifferentialschutz ist in der Regel auf dem Prinzip aufgebaut, daß man die Summe und die Differenz der Ströme bildet, die zu und von einem Transformator fließen. Der Differenzstrom wirkt in auslösender und der Summenstrom in stabilisierender Richtung auf den Schutz. Ein gewisser Differenzstrom ist immer auf Grund der Verluste im Transformator vorhanden, also auch bei normaler Belastung eines Transformators, weshalb der Schutz so eingestellt werden muß, daß der Differenzstrom einen gewissen Schwellenwert übersteigen muß, ehe die Auslösung stattfindet. Bei eintretendem überstrom steigt der Differenzstrom, und es ist deshalb notwendig, eine Auslösungsstabilisierung bei überstrom einzuführen. Dazu wird der Summenstrom verwendet, und eine dem Summenstrom proportionale Größe wird zur Stabilisierung benutzt.
  • Beim Einschalten eines Transformators entsteht eine starke Zunahme des Differentialstroms, und der Schutz muß deshalb gegen unzulässige, durch diese Zunahme verursachte Auslösung stabilisiert werden. Viele Lösungen des Problems sind vorgeschlagen worden, unter anderem die Verwendung von Filtern für das Ausfiltern der zweiten Oberwelle, die einen großen Teil des Einschaltstroms ausmacht. Die ausgefilterte Oberwelle wird gleichgerichtet und als Stabilisierungsgröße verwendet.
  • Auch andere Verfahren zum Stabilisieren gegen Auslösung bei Einschalten des Transformators sind bekannt. So hat sich erwiesen, daß beim Einschalten des Transformators und auch bei auftretenden überspannungen der Differenzstrom stark ansteigt. Um bei diesen Vorgängen eine Auslösung des Schutzes zu verhindern, ist es bekannt, die zweite und die fünfte Oberwelle auszufiltern und sie zur Stabilisierung des Schutzes zu verwenden. Da solche Filter bei inneren Fehlern des Transformators die dann stark auftretende dritte Oberwelle in erheblichem Maße durchlassen, hat man besondere Filter verwendet, um die stabilisierende Wirkung der dritten Oberwelle zu verhindern. Die Erfindung erspart den Aufwand für derartige Filter.
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformatordifferentialschutz mit einem Kreis für gleichzeitige Einschalt- und überspannungsstabilisierung und mit auf dem Oberwellengehalt im Differenzstrom beruhender Stabilisierung, wobei der Stabilisierungskreis ein Filter für die zweite Oberwelle für die Einschaltstabilisierung und ein Filter für die fünfte Oberwelle für die Überspannungsstabilisierung enthält. Erfindungsgemäß sind die beiden Filter so zusammengeschaltet, daß sie ein Sperrfilter für die dritte Oberwelle bilden. Dadurch wird eine unzulässige Stabilisierung bei Transformatorfehlern vermieden. Mit dem vorgeschlagenen Filterkreis wird ein Transformatordifferentialschutz erhalten, der für die Differenzströme unempfindlich ist, die bei Einschalten und bei Überspannung entstehen, der aber auf innere Transformatorfehler reagiert, auch wenn dabei der Differenzstrom eine hohe dritte Oberwelle hat.
  • In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Differentialschutz gezeigt.
  • Von zwei nicht dargestellten Stromwandlern wird der Primärwicklung eines Transformators T1 einmal ein Strom I1 zugeführt, der dem Strom auf der einen Seite des zu überwachenden Transformators proportional ist, und zum andern ein Strom 12, der dem Strom auf der anderen Seite des gleichen Transformators proportional ist. Der Sekundärwicklung des Transformators T1 wird ein Strom entnommen, der einen spannungsabhängigen Widerstand Z einer proportional ist. Dieser Strom wird über Gleichrichterschaltung V 1 zugeführt. An den Gleichstromklemmen der Gleichrichterschaltung ist ein Widerstand R 1 angeschlossen. Die Spannung am Widerstand R 1 ist mit Us 1 bezeichnet. Diese Spannung ist in der Zeichnung nach unten gerichtet gezeigt, womit angedeutet wird, daß sie in stabilisierender Richtung wirkt. Durch geeignete Bemessung des nichtlinearen Widerstandes Z, gegebenenfalls in Kombination mit einem linearen Widerstand, kann der Funktion ein gewünschter Verlauf gegeben werden, so daß die Spannung Us l unter allen Umständen stabilisierend gegen eine Auslösung auf Grund eines Überstroms wirkt.
  • Von einer Mittelanzapfung auf der Primärwicklung des Transformators T1 wird in bekannter Weise ein Differenzstrom 11-12 entnommen. Dieser wird den in Reihe geschalteten Primärwicklungen der drei Transformatoren T2, T3, T 4 zugeführt. Für alle Transformatoren des Transformatordifferentialschutzes gilt, daß sie auf der Primärseite stromgespeist und ihre Sekundärspannungen dem Primärstrom proportional sind, d. h. also, daß sie Luftspalte im Kern haben müssen.
  • Bei einem inneren Fehler des überwachten Transformators steigt der Differenzstrom (11-12). Dieser Strom wird über den Transformator T4 entnommen, in der Gleichrichterbrücke V 3 gleichgerichtet und dem Widerstand R 3 zugeführt. Über diesem entsteht eine Spannung Ud, die in auslösender Richtung wirkt und deshalb der gezeigten Spannung Usl entgegengerichtet ist.
  • Beim Einschalten eines Transformators entsteht ein starker Differenzstrom. Wenn keine Maßnahmen ergriffen werden, steigt die Spannung Ud stark an, und der Schutz löst aus, auch wenn der Transformator fehlerfrei ist. Um dies zu verhindern, muß der Transformatordifferentialschutz gegen eine Auslösung durch den Einschaltstromstroß stabilisiert werden. Die Einschaltstabilisierung ist darauf gegründet, daß der Einschaltstrom und damit auch der Differenzstrom einen hohen Gehalt der zweiten Oberwelle aufweisen. Der Transformatordifferentialschutz ist deshalb mit einem Filter L 2, C 2 für die zweite Oberwelle versehen. Der starke Stromstoß der zweiten Oberwelle, der beim Einschalten entsteht, wird in einer Gleichrichterbrücke V 2 gleichgerichtet und einem Widerstand R 2 zugeführt, so daß über diesen Widerstand eine Spannung Us2 in stabilisierender Richtung erzeugt wird. Die beiden Stabilisierungsspannungen Usl und Us2 werden zu einer totalen Stabilisierungsspannung Us zusammengesetzt. Solange diese Spannung größer ist als die in Auslösungsrichtung wirkende Spannung Ud, ist der Transformatordifferentialschutz gegen Auslösung stabilisiert.
  • Der Schutz ist auch gegen den bei Überspannung stark zunehmenden Differenzstrom stabilisiert. Bei Überspannung wird nämlich der Anteil der fünften Oberwelle im Differenzstrom zunehmen. Durch Anordnung eines Filters, das aus der Sekundärwicklung L 1 des Transformators T 3 und dem Kondensator C 1 besteht und das 'die fünfte Oberwelle durchläßt, erhält man über der Gleichrichterbrücke V 2 und dem Widerstand R 2 eine Spannung Us 2, die in derselben Weise wie bei dem Einschaltstromstoß eine Stabilisierung ergibt.
  • Bei gewissen inneren Fehlern enthält der Differenzstrom einen hohen Gehalt der dritten Oberwelle. Wenn keine besonderen Maßnahmen getroffen werden, werden die Filterkreise L 1, C 1 und L 2, C 2 einen erheblichen Teil der genannten Oberwelle durchlassen, die dadurch auch bei inneren Fehlern stabilisierend wirkt, bei denen der Transformatordifferentialschutz auslösen soll. Nach der Erfindung sind deshalb die Filterkreise L 1, C 1 und L 2, C 2 so dimensioniert, daß der erste eine Stabilisierung beim Einschalten und der zweite bei überspannung ergibt, während die Kreise zusammen die dritte Oberwelle sperren und dadurch eine unzulässige Stabilisierung bei inneren Transformatorfehlern verhindern, die einen hohen Gehalt der dritten Oberwelle im Differenzstrom haben. Die erhaltene Differenzspannung Ud- Us, die in auslösender Richtung wirkt, wird einem polarisierten, spannungsempfindlichen Gerät zugeführt, daß seinerseits in an sich bekannter Weise ein Relais steuert.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Transformatordifferentialschutz mit einem Kreis für gleichzeitige Einschalt- und überspannungsstabilisierung und mit auf dem Oberwellengehalt im Differenzstrom beruhender Stabilisierung, wobei der Stabilisierungskreis ein Filter für die zweite Oberwelle für die Einschaltstabilisierung und ein Filter für die fünfte Oberwelle für die überspannungsstabilisierung enthält, d a -durch gekennzeichnet, daß die beiden Filter so zusammengeschaltet sind, daß sie ein Sperrfilter für die dritte Oberwelle bilden.
  2. 2. Transformatordifferentialschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem einen Kreis für die Stabilisierung bei überstrom enthält.
DEA47528A 1963-11-20 1964-11-05 Transformatiordifferentialschutz Withdrawn DE1297197B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE12787/63A SE304325B (de) 1963-11-20 1963-11-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1297197B true DE1297197B (de) 1969-06-12

Family

ID=20296296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA47528A Withdrawn DE1297197B (de) 1963-11-20 1964-11-05 Transformatiordifferentialschutz

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3323016A (de)
CH (1) CH429897A (de)
DE (1) DE1297197B (de)
GB (1) GB1078104A (de)
SE (1) SE304325B (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4204237A (en) * 1978-11-30 1980-05-20 Gould Inc. Solid state transformer differential relay
AU560683B2 (en) * 1982-06-23 1987-04-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Protective relay with second harmonic suppression
US4903160A (en) * 1985-02-25 1990-02-20 Westinghouse Electric Corp. Sudden, pressure relay supervisory apparatus
US5014153A (en) * 1989-02-01 1991-05-07 Basler Electric Company Transformer differential relay
US5627712A (en) * 1990-04-19 1997-05-06 General Electric Company Transformer differential relay
US20170138996A1 (en) * 2014-03-28 2017-05-18 Siemens Aktiengesellschaft Differential protection method and differential protection device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1046162B (de) * 1956-04-23 1958-12-11 Licentia Gmbh Relais mit einer von der Kurvenform der zu ueberwachenden elektrischen Groesse abhaengigen Ansprechempfindlichkeit
DE1100781B (de) * 1959-07-31 1961-03-02 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer einen einschaltsicheren Differential-schutz fuer Transformatoren

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2863100A (en) * 1955-11-23 1958-12-02 Gen Electric Protective relaying equipment
US3144590A (en) * 1958-06-13 1964-08-11 Westinghouse Electric Corp Frequency selective networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1046162B (de) * 1956-04-23 1958-12-11 Licentia Gmbh Relais mit einer von der Kurvenform der zu ueberwachenden elektrischen Groesse abhaengigen Ansprechempfindlichkeit
DE1100781B (de) * 1959-07-31 1961-03-02 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer einen einschaltsicheren Differential-schutz fuer Transformatoren

Also Published As

Publication number Publication date
CH429897A (de) 1967-02-15
GB1078104A (en) 1967-08-02
SE304325B (de) 1968-09-23
US3323016A (en) 1967-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3438818A1 (de) Fehlerstrom-schutzschalter
DE2632380A1 (de) Schutzschaltung fuer einen wechselrichter
DE2914313A1 (de) Fehlerstrom-begrenzungsschaltung
DE2906110A1 (de) Erddistanzrelais unter verwendung der phasenvergleichsmessung
DE2354154A1 (de) Schutzschalter, insbesondere fehlerstromschutzschalter
DE1193153B (de) Schutzrelaisanordnung
DE2114284A1 (de) Selbstregulierter Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter
DE2502322C2 (de) Erdschluß-Schutzeinrichtung
DE2657594A1 (de) Ueberstromschutz
DE1297197B (de) Transformatiordifferentialschutz
DE2552536A1 (de) Elektrische schutzschalteinrichtung
DE1076245B (de) Schutzeinrichtung fuer einen Generator
DE2653453A1 (de) Schaltung fuer eine aus der netzspannung ueber gleichrichterelemente abgeleitete hilfsspannung fuer mehrpolige fehlerstrom-schutzschalter
DE2539727A1 (de) Statisches ueberstromrelais
DE823752C (de) Einrichtung zum Schutz eines Teiles einer elektrischen Kraftanlage gegen innere Fehler dieses Teiles
DE844192C (de) Einrichtung zum selektiven Erdschlussschutz von Wechselstrom-Generatoren
CH629343A5 (de) Differentialschutzschaltung zum schuetzen einer starkstromverteilungsanlage.
DE2216377A1 (de) Differentialschutz
DE3013212C2 (de)
AT401442B (de) Einrichtung zum schutz der ständerwicklung von einer synchronmaschine
DE2745464B1 (de) Fehlerstrom-Schutzschalter
AT250478B (de) Differentialschutzeinrichtung für Transformatoren oder Blockschaltungen
AT133833B (de) Erdschlußschutzeinrichtung für Wechselstromerzeuger.
DE946724C (de) Windungsschluss-Schutzeinrichtung
DE622681C (de) Einrichtung zum Schutze gegen Windungsschluss

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee