DE1438890C

DE1438890C - Stator earth fault protection device for generators in block circuit

Info

Publication number: DE1438890C
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Wettingen Stalder (Schweiz)
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication date: 1972-11-09

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Statorerd- strom wird. Bei großen Einheiten und hoher Oberschluß-Schutzeinrichtung für Generatoren in Block- spannung kann dieser Strom, insbesondere bei einem schaltung mit über einen Begrenzungswiderstand ge- Klemmenerdschluß, dann aber wieder zu hoch wererdetem Sternpunkt, bei der mittels einer Zusatz- den, so daß größere Schäden unvermeidlich sind, spannung jeder Punkt der Statorwicklung eine Span- 5 Aus diesem Grunde hat man spannungsabhängige nung gegen Erde aufweist, und mit einem einen Aus- Widerstände vorgesehen, welche bei hohen Spanlösebefehl gebenden Erdschlußleistungsrelais, dem nungen einen größeren Wert haben als bei kleineren die Erdschlußspannung am Begrenzungswiderstand Spannungen. Dies, hat den Vorteil, daß die Empfind- und eine Spannung des Netzes zugeführt ist. lichkeit bei Erdschlüssen in der Nähe des Stern-The invention relates to a stator earth current. For large units and high upper-circuit protective devices For generators with block voltage, this current can, however, become too high again, particularly in the case of a circuit with a terminal earth fault via a limiting resistor Star point at which by means of an additional end, so that greater damage is inevitable, voltage every point of the stator winding has a voltage-dependent voltage voltage to earth, and provided with a one-off resistors, which at high chip release command giving earth-fault power relay, the voltages have a higher value than with smaller ones the earth fault voltage at the limiting resistor voltages. This has the advantage that the sensation and a voltage of the network is supplied. possibility of earth faults in the vicinity of the star

Solche Erdschlußeinrichtungen für Generatoren in io punktes erhöht werden kann. Der Nachteil dieserSuch ground fault devices for generators in io point can be increased. The disadvantage of this

Blockschaltung, bei der also der Generator über Anordnung ist aber, daß diese Widerstände einenBlock circuit, in which the generator is on arrangement but that these resistors have a

einen Transformator auf ein Netz arbeitet, können .großen Platzbedarf erfordern und empfindlich gegena transformer working on a network, can require a large amount of space and are sensitive to

mit Hilfe von Erdschluß-Spannungs- oder Erdschluß- mechanische Belastungen sind.with the help of earth fault voltage or earth fault mechanical loads.

Stromrelais ausgeführt werden. Normalerweise besitzt Man kann auch die Empfindlichkeit und Genauigder Sternpunkt wegen der Symmetrie der Kapazitäten 15 keit dadurch erhöhen, daß man Leistungsrelais beder Maschine Erdpotential, ohne besonders mit nutzt. Diesen Leistungsrelais werden dann zwei Span-Erde verbunden sein zu müssen. Tritt aber ein Erd- nungen zugeführt. Es hängt aber bei diesen Relais Schluß in der Maschine auf, so wird diese Symmetrie von dem Phasenwinkel zwischen diesen beiden Spangestört und der Erdpunkt verschoben. Das Span- nungen ab, ob die Relais in jedem Falle richtig nungssystem nimmt dann Erdpotential an der Stelle 20.arbeiten können. Außerdem muß darauf geachtet auf, wo im Generator ein Erdschluß entstanden ist. werden, daß diese Relais bei fehlerfreiem Betrieb Zwischen dem Sternpunkt und diesem Erdpunkt ent- nicht durch den infolge der Zusatzspannung fließensteht dann eine Spannungsdifferenz, die durch Span- den kapazitiven Strom bereits zum Ansprechen genungsrelais oder Stromrelais erfaßt werden kann. bracht werden können. Denn die Verlagerungs-Erdschlüsse im Hochspannungsnetz, das ja durch 25 spannung hat den Nachteil, daß auch im fehlerfreien den Transformator galvanisch von dem Generator Betrieb ein Strom fließen kann. Ferner muß darauf getrennt ist, haben nur mittelbar über die Kapazi- geachtet werden, daß der zusätzliche Strom, der bei täten des Transformators Einfluß auf die an der Ma- einem Fehler im Hochspannungsnetz auftreten kann, schine entstehende Erdschlußspannung. Diese ist in nicht zu einem Auslösen führt. Da die Phase zwider Regel dann nur klein gegenüber der vollen Erd- 30 sehen den Spannungen eine Rolle spielt, ist die Geschlußspannung des Netzes. Sie ist aber maßgebend fahr vorhanden, daß insbesondere bei Erdschlüssen für den Ansprechwert des Erdschlußschutzes. Dieser an bestimmten Lagen sich eine Phasenlage einstellt, muß nämlich höher liegen, als die größte, durch welche das Relais am Ansprechen verhindert. Die Erdschlüsse im Hochspannungsnetz entstehende Erd- Phase der Erdschlußspannung kann sich je nach der schlußspannung. 35 Lage des Erdschlusses um fast 180° ändern.Current relays are executed. Usually you can also have the sensitivity and accuracy Increase the star point because of the symmetry of the capacities 15 speed by operating power relays Machine ground potential without particularly using. These power relays then become two span-earths to have to be connected. But if an earthing occurs. But it depends on these relays If the machine closes, this symmetry is disturbed by the phase angle between these two chips and the earth point moved. The voltages depend on whether the relay is correct in each case n system then takes earth potential at the point 20. can work. In addition, care must be taken to where a ground fault has occurred in the generator. that these relays operate correctly Between the star point and this earth point there is no flow through which there is a flow due to the additional voltage Then there is a voltage difference which, due to the capacitive current, is already used for the response relay or current relay can be detected. can be brought. Because the displacement earth faults in the high-voltage network, which is through 25 voltage, has the disadvantage that it is also error-free a current can flow galvanically from the generator operating the transformer. Furthermore must be on it is separated, have to be paid attention only indirectly to the capaci- ty that the additional current, which with activities of the transformer influence on the Ma- a fault in the high-voltage network, earth-fault voltage that arises. This does not result in triggering. Since the phase is twofold Usually only small compared to the full earth voltage plays a role, is the terminal voltage of the network. But it is decisive driving available, especially in the case of earth faults for the response value of the earth fault protection. This adjusts a phase position at certain positions, must namely be higher than the largest, which prevents the relay from responding. the Earth faults in the high voltage network resulting earth phase of the earth fault voltage can vary depending on the final voltage. 35 Change the position of the earth fault by almost 180 °.

Andererseits besteht aber der Wunsch, möglichst Es ist bereits eine Erdschluß-SchutzeinrichtungOn the other hand, there is a desire, if possible, It is already an earth fault protection device

jede Stelle der Wicklung des Generators gegen Erd- für Wechselstrom-Generatoren bekannt, die unmittel-every point of the winding of the generator against earth is known for alternating current generators, the immediate

schluß zu schützen. Liegt der Erdschluß aber in der bar aufs Netz arbeiten. Beim Eintreten eines Erd-to protect the end. If the ground fault is in the bar work on the network. When a terrestrial

Nähe des Sternpunktes, so ist die Erdschlußspan- Schlusses tritt eine Nullpunktspannung entgegen-Near the star point, the earth fault voltage is countered by a zero point voltage.

nung sehr klein. Beim Erdschluß unmittelbar am 40 gesetzt zur Phasenspannung der betroffenen Phasevery small. In the event of a ground fault, set to the phase voltage of the affected phase immediately on 40

Sternpunkt ist sie Null. Diese Fehler können also mit auf und bringt eins von mehreren wattmetrischenThe star point is zero. These errors can also arise and result in one of several wattmetric

einem einfachen Erdschlußschutz bekanntlich nicht Relais zum Ansprechen, dessen zweite Wicklunga simple earth fault protection is known not to have a relay to respond, its second winding

erfaßt werden. gerade an der verketteten Spannung zwischen dencan be detected. just because of the chained tension between the

Es sind nun verschiedene Maßnahmen bekannt- beiden gerade nicht betroffenen Phasen liegt. Diese geworden, um diesen Nachteil zu beseitigen. Man hat 45 wattmetrischen Relais werden auch als »Ansprech-Zusatzspannungen eingeführt, welche künstlich eine relais« bezeichnet, die selbst keine Auslösung be-Unsymmetric auch im normalen Betrieb hervorrufen. wirken, sondern nur eine Spannungsumschaltung vor-Sie verschieben das Erdpotential im Spannungsdia- nehmen. Bei diesem Erdschluß-Schutz ist der Netzgramm an eine Stelle, dessen Spannung keiner Stelle erdschluß-Strom maßgebend und eine Selektivität in den Gcncratorwicklungen entspricht. In diesem 5° zwischen dem Netz und dem Generatorschalter erFall ist praktisch jeder Erdschluß zu erfassen, da forderlich.Various measures are now known - both phases are currently unaffected. This to eliminate this disadvantage. One has 45 wattmetric relays are also called »additional response voltages introduced, which artificially designates a relay, which itself does not trigger a-Asymmetric cause even in normal operation. act, but just a voltage switch in front of you shift the earth potential in the voltage slide. With this earth fault protection, the network gram is at a point, the voltage of which is not decisive for any point earth fault current and a selectivity in the generator windings. In this 5 ° between the mains and the generator breaker it falls practically every earth fault is to be recorded, as necessary.

immer eine Spannung zwischen diesem Punkt und Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beithere is always a tension between this point and

der Erdschlußstclle vorhanden ist. Führt man diese Generatoren in Blockschaltung in allen Fällen mitthe earth fault terminal is available. If you run these generators in block connection in all cases

Spannung dem Relais dann zu, so kann das Relais Erdschlußleistungsrelais einen vollen Schutz zu er-If voltage is then applied to the relay, the relay earth-fault relay can provide full protection.

mindestens theoretisch immer ansprechen. Die Zu- 55 halten.always address at least theoretically. The keepers hold.

satzspannung kann durch zusätzliche Transforma- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch getoren erzeugt werden und zwischen Sternpunkt und löst, daß bei Verwendung eines dreipolig ausgeführten Erde eingeführt werden, oder man verwendet drei- und von den verketteten Netzspannungen gespeisten phasige Transformatoren, welche in jeder Phase eine Erdschlußleistungsrelais ein mindestens zeitweise einandere Windungszahl besitzen. 6» geschaltetes Kompcnsierungsglied vorgesehen ist.Set voltage can be achieved by additional transformers are generated and between the star point and triggers that when using a three-pole executed Earth are introduced, or one uses three and fed from the linked mains voltages phase transformers, which have an earth fault relay in each phase, at least at times one another Own number of turns. 6 »switched compensation element is provided.

Die Höhe des Hrdschlußstromes wird im wesent- welches von der Zusatzspannung über einen Spanlichen durch die Kapazität des Generator und der nimgswandler gespeist wird, und das dem dreipoligen UiiteispaniHiiigswickhmg des Transformators be- Hrdschlußleistungsrelais eine Spannung so zuführt, stimmt, wenn keine /usüt/.lichen Widerstände vor- daß im normalen Betrieb an der betreffenden Relaisgesehen sind. Der hierdurch entstehende Strom ist 65 wicklung keine Spannung liegt.The level of the short-circuit current is essentially that of the additional voltage over a span fed by the capacity of the generator and the converter, and that of the three-pole UiiteispaniHiiigswickhmg of the transformer, the ground fault relay supplies a voltage in such a way that correct, if there are no / usut / are. The resulting current is no voltage.

allerdings nur klein. Man schallet deshalb /wischen In der Fig. 1 ist ein Beispiel des Erfindungsgegen-but only small. You therefore sound / wipe In Fig. 1 is an example of the object of the invention

Slctiipimkt und linie noch einen Hrdschlußwidcr- Standes dargestellt. In Fi g. 2 ist ein Diagramm dar-Slctiipimkt and line still shown a short circuit resistance. In Fi g. 2 is a diagram depicting

sland ein, der dann maßgebend für dun lirdschluß- gestellt.sland, which is then decisive for dark closure.

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Der Generator 1 speist über den Transformator 2 formators 2 nach Erde gehen. Gegen diese Ströme und den Schalter 3 das Hochspannungsnetz RST. muß der Erdschlußschutz unempfindlich sein. Der Sternpunkt des Generators ist über den Span- Diese Aufgabe wird nun bei der vorgeschlagenenThe generator 1 feeds via the transformer 2 formators 2 go to earth. Against these currents and the switch 3, the high-voltage network RST. the earth fault protection must be insensitive. The neutral point of the generator is across the span. This task is now proposed in the case of the

längstransformator 4 und den ohmschen Erdschluß- Lösung vollständig erfüllt. Die entstehenden Oberwiderstand 5 mit Erde verbunden. Der Transforma- 5 wellen werden bei dem wattmetrischen System dator 4 ist primärseitig an eine Phasenspannung ange- durch ausgeschaltet, daß die verkettete Spannung geschlossen. Seine Sekundärwicklung liegt in der Ver- wählt worden ist. Bekanntlich besitzen diese keine bindungsleitung zwischen Sternpunkt und Erde. Er dritten Oberwellen mit ihren Vielfachen. Ein Drehhat die Aufgabe, einen Teil der Sternspannung zwi- moment kann bei diesen Relais daher nur entstehen, sehen Sternpunkt und Erde als Verlagerungsspan- io wenn beide Wicklungen die gleiche Frequenz benung einzuführen. Man kann hierfür auch die ver- sitzen. Da die Oberwellen nun in einer Wicklung kettete Spannung wählen. Sowohl an diesem Trans- fließen, beeinflussen sie also nicht die Wirkungsweise formator 4, wie an dem Widerstand 5, sind Span- der wattmetrischen Systeme. Der auch im normalen nungswandler 6 und 7 angeschlossen, welche mit der Betriebe infolge der Zusatzspannung fließende kapaeigentlichen Schutzeinrichtung 8 und 9 verbunden 15 zitive Strom mit Grundfrequenz wird künstlich komsind. Ferner ist zwischen dem Transformator 2 und pensiert. Dies geschieht mit Hilfe der Potentiometer dem Generator 1 noch ein Dreiphasenspannungs- 21 und 22 und des Kondensators 23. Diesen wird, wandler 10 vorgesehen. Dieser besitzt eine'offene zunächst ohne Berücksichtigung des Relais 8, die zu-Dreieckswicklung 11, an der die Nullspannung des sätzliche Spannung derart zugeführt, daß der durch Netzes abgenommen werden kann. Ferner können 20 den Widerstand 20 fließende Strom in diesem eine die einzelnen Spannungen (uvw) gemessen werden. Spannung erzeugt, die genau gleich groß und in derlongitudinal transformer 4 and the ohmic earth fault solution completely fulfilled. The resulting upper resistance 5 is connected to earth. In the wattmetric system 4, the transformer waves are switched on to a phase voltage on the primary side, so that the linked voltage is closed. Its secondary winding lies in the one that has been chosen. As is well known, these have no connection line between the star point and earth. He third harmonics with their multiples. One rotation has the task, part of the star voltage can only arise with these relays, see star point and earth as displacement voltage if both windings introduce the same frequency. You can also use them for this. Since the harmonics now select chained voltage in a winding. Both at this trans-flow, so they do not influence the mode of operation of the formator 4, as at the resistor 5, are span or wattmetric systems. The also connected in the normal voltage converter 6 and 7, which are connected to the operations as a result of the additional voltage flowing capacitive protective device 8 and 9 connected 15 zitive current with basic frequency is artificially komsind. Furthermore, between the transformer 2 and 2 pens. This is done with the help of the potentiometer, the generator 1, a three-phase voltage 21 and 22 and the capacitor 23. This converter 10 is provided. This has an 'open, initially without taking into account the relay 8, the to-delta winding 11, to which the zero voltage of the additional voltage is supplied in such a way that it can be taken off by the network. Furthermore, the current flowing through the resistor 20 can be used to measure the individual voltages (uvw) in this one. Tension is generated that is exactly the same size and in the

Das eigentliche Erdschlußrelais ist die Einrich- Phasenlage entgegengestzt ist zur Spannung am tung 9. Es besitzt drei wattmetrische Systeme 12. Spannungswandler 7, hervorgerufen durch den kapa-Diesen wird jeweils eine verkettete Spannung züge- zitiven Strom des Generators. Dadurch wird die führt. Außerdem erhalten alle drei Systeme die Span- 25 resultierende Spannung Null und die angeschlossene nung am Erdschlußwiderstand 5, gemessen über den Wicklung des wattmetrischen Systems 12 spannungs-Spannungswandler 7. Jedes wattmetrische System 12 los, so daß im Normalbetrieb kein Drehmoment entbesitzt einen Umschaltkontakt 13, welcher je nach stehen kann. Die Kontakte 13 bleiben in Ruhe und der Richtung des Ausschlages des Systemes 12 nach das Hilfsrelais 14 kann nicht ansprechen, der einen oder anderen Seite einen Kontakt schließt 3° Auch beim oberspannungsseitigen Erdschluß darf und damit das Hilfsrelais 14 betätigt. Dieses ist nur das Relais 9 nicht ansprechen. Der hierbei fließende dann in Ruhe, wenn kein wattmetrisches System an- zusätzliche Unsymmetriestrom hat bei der in der spricht. Durch das Hilfsrelais 14 können mehrere Regel verwendeten Sterndreieckschaltung des TransSignale und Schaltbefehle für den Schalter 3 an die formators 2 die Richtung oder Gegenrichtung einer Auslösespule 15 und für die Schnellentregung 16 ge- 35 Phasenspannung des Generators. Ohne die Kompengeben werden. Von dieser ist nur die Auslösespule sation des durch die Zusatzspannung fließenden dargestellt. kapazitiven Stromes würden sich bei bestimmtenThe actual earth fault relay is the set-up phase position is opposite to the voltage on device 9. It has three wattmetric systems 12. Voltage converter 7, caused by the kapa-this a linked voltage is added to the current of the generator. This will make the leads. In addition, all three systems receive the resulting voltage zero and the connected voltage voltage at the earth fault resistance 5, measured over the winding of the wattmetric system 12 voltage-voltage converter 7. Loosen every wattmetric system 12 so that no torque is lost during normal operation a changeover contact 13, which can be depending on. The contacts 13 remain in rest and the direction of the deflection of the system 12 after the auxiliary relay 14 cannot respond, a contact closes on one side or the other 3 ° Even in the event of an overvoltage-side earth fault and thus the auxiliary relay 14 is actuated. This is only the relay 9 does not respond. The flowing here then at rest, if no wattmetric system has an additional unbalance current in the speaks. By means of the auxiliary relay 14, several normally used star-delta connection of the TransSignale and switching commands for the switch 3 to the formators 2 the direction or opposite direction of a Trip coil 15 and for the rapid de-energization 16 phase voltage of the generator. Without the compensation will. Of this only the tripping coil is the one flowing through the additional voltage shown. capacitive current would be at certain

Ferner ist das Relais 8 vorgesehen, das eine Korn- Fehlerlagen diese beiden Ströme so addieren, daß pensierungseinrichtung schaltet. Dieses Relais besteht sie das Ansprechen des Relais bewirken könnend ebenfalls aus einem wattmetrischen System 17, dem 40 Tritt ein Erdschluß im Bereich des Generators auf, die Nullspannung aus der offenen Dreieckswicklung so fließt ein Erdschlußwirkstrom durch den Erdungsdes Spannungswandlers 10 und die Spannung des widerstand 5. Der kapazitive Erdschlußstrom aus Spannungswandlers 6, also die Zusatzspannung am der resultierenden Nullpunktsverlagerung schließt Nullpunkt des Generators zugeführt wird. Spricht sich nur über die Fehlerstelle und fließt, bei sattem dieses Relais an, so wird der Kontakt 18 geöffnet. 45 Erdschluß, nicht mehr im Widerstands. Nur der Dieser Kontakt ist mit dem Hilfsrelais 19 in Verbin- Wirkstrom wird vom Relais gemessen. Dagegen bedung, das im angesprochenen Zustand die Zuführung steht nach wie vor die durch die Zusatzspannung am einer Kompensationsspannung zum Relais 9 unter- Relais bewirkte Kompensation, nunmehr in Form bricht. Dort ist ein Widerstand 20 vorgesehen, dem eines Gegenstromes. Am Relais addiert sich die Wirzwei Potentiometer 21 und 22 und ein Kondensator 50 kung beider Ströme. Mindestens eines der Systeme 23 parallel geschaltet sind. 12 erhält ein Drehmoment.Furthermore, the relay 8 is provided, which add a grain fault locations these two currents so that retirement device switches. This relay consists of being able to cause the relay to respond also from a wattmetric system 17, the 40 if an earth fault occurs in the area of the generator, the zero voltage from the open delta winding, an active earth fault current flows through the earthing terminal Voltage converter 10 and the voltage of the resistor 5. The capacitive earth fault current Voltage converter 6, so the additional voltage on the resulting zero point shift closes Zero point of the generator is supplied. Only talks about the point of failure and flows, when fed up If this relay is on, contact 18 is opened. 45 Earth fault, no longer in resistance. Only the This contact is in connection with the auxiliary relay 19. Active current is measured by the relay. On the other hand, condition that in the addressed state the feed is still on due to the additional voltage a compensation voltage to the relay 9 under- Relay effected compensation, now in the form breaks. A resistor 20 is provided there, that of a countercurrent. Wirzwei add up at the relay Potentiometers 21 and 22 and a capacitor 50 kung both currents. At least one of the systems 23 are connected in parallel. 12 receives a torque.

Die Wirkungsweise ist nun folgende: Es darf im Obwohl diese Anordnung bereits eine Unterschei-The mode of action is now as follows: Although this arrangement already has a different

erdschlußfreien Zustand des Generators keine Aus- dung zwischen Erdschluß im Generator und dem lösung erfolgen, bei einem Erdschluß aber an irgend- Normalbetrieb gewährleistet, kann man die Anordeincr beliebigen Stelle, auch am Sternpunkt des 55 nung noch weiter verbessern und völlig sicher Generators, muß einwandfreie Auslösung ohne An- machen, wenn das Relais 8 hinzugefügt wird. Dieses zeige möglich sein. Nun fließen im erschlußfreien hebt in bestimmten Erdschlußfällen die Kompcnsie-Bctrieb infolge der Zusatzspannungen am Transfor- rung auf. Dies kann besonders bei Fehlern in einem mator 4 ebenfalls Ströme über die (nicht eingczeich- bestimmten Gebiete zweckmäßig sein, da dort der note) Erdkapazität des Generators. Diese Ströme 60 durch den Widerstand fließende Strom infolge des Hießen auch über den Widerstand 5, so daß an vorhandenen Kompensierungsstromes verkleinert diesem eine Spannung entsteht. Diese Ströme haben wird. Das Relais 8 vergleicht die Zusatzspannuni; mit die Frequenz des Netzes und die Frequenz der in den der an der offenen Dreieckwicklung 11 des Wandlers Generatorphasenspannungen unvermeidlichen Ober- 10 entstehenden Nullspannunj;. Normalerweise sind wellen. Ferner kann bei einem Erdschluß auf der 6₅ diese Spannungen gleich groß und bewirken bei ent-Obcrspannungsseite des Transformators 2 ein zusatz- sprechender Schaltung ein Drehmoment des Relais 8; lichcr Strom fließen, welcher von der Erdschluß- dieses ist also normalerweise im angezogenen Zuspannung im Netz über die Kapazitäten des Trans- stand. Daher ist das Hilfsrelais 19 stromlos und hatGround fault-free state of the generator no difference between the ground fault in the generator and the solution take place, but in the event of a ground fault at any normal operation, the arrangement can be further improved at any point, even at the star point of the voltage, and the generator must be completely safe Tripping without turning on when relay 8 is added. This show to be possible. In certain cases of earth faults, the power supply cancels out due to the additional voltages on the transformer. This can be useful, especially in the case of faults in a mator 4, also for currents over the areas (not marked in), since there the earth capacitance of the generator is important. These currents 60 through the resistor, due to the fact that the current flows through the resistor 5, so that a voltage is created at the existing compensation current. These currents will have. The relay 8 compares the additional voltage; with the frequency of the network and the frequency of the zero voltage occurring in the generator phase voltages unavoidable on the open delta winding 11 of the converter. Usually there are waves. Furthermore, in the event of a ground fault on 6 _5, these voltages can be of the same magnitude and, if the transformer 2 is on the non-high-voltage side, cause an additional circuit to produce a torque in relay 8; Lighter currents flow, which is from the earth fault - this is usually in the tightened additional voltage in the network via the capacities of the Transstand. Therefore, the auxiliary relay 19 is de-energized and has

seinen Kontakt geschlossen. Die Kompensierung ist also eingeschaltet. Das Relais 8 arbeitet so, daß es bei der gegenseitigen Lage der Zusatzspannung 6 und der Nullspannung 11, die solchen Fehlerlagen entspricht, abfällt. Damit wird das Hilfsrelais 19 erregt und öffnet die Kontakte für die Kompensation.closed his contact. The compensation is therefore switched on. The relay 8 works so that it with the mutual position of the additional voltage 6 and the zero voltage 11, which corresponds to such error positions, falls off. The auxiliary relay 19 is thus excited and opens the contacts for compensation.

Die F i g. 2 zeigt im Diagramm, in welchen Fällen es zweckmäßig ist, die Kompensation aufzuheben. Es ist dort der aus den Phasenspannungen gebildete Stern dargestellt. Die Zusatzspannung ist U₂. Bei einem Erdschluß am Punkte B entsteht eine Spannung U_w am Widerstand 5 zwischen den Punkten A und B. Diese Spannung erzeugt einen Strom L_w, der etwa ohmisch ist, da nur der Widerstand 5 auf die Relaisanordnung wirkt. Die Zusatzspannung erzeugt den Kompensationsstrom, der im wesentlichen kapazitiv (/_K) ist. Er fällt also etwa auch in die Richtung von L_w, aber im entgegengesetzten Sinne. Er verkleinert daher den Strom im Relais I_R und wirkt der Auslösung entgegen. Man kann diesen Nachteil auch durch eine Verkleinerung des Widerstandes 5 verbessern. Dadurch wird aber der Strom an der Erdschlußstelle vergrößert, was nachteilig für die Auswirkung des Fehlers sein kann. Es genügt aber, durch das Relais 8 einfach für diesen Fall die Kornpensation aufzuheben, dann kann den Widerstand unbedenklich größer gewählt werden. ' ,;The F i g. 2 shows in the diagram in which cases it is advisable to cancel the compensation. The star formed from the phase voltages is shown there. The additional voltage is U ₂ . In the event of a ground fault at point B , a voltage U _w arises at resistor 5 between points A and B. This voltage produces a current L _w which is approximately ohmic, since only resistor 5 acts on the relay arrangement. The additional voltage generates the compensation current, which is essentially capacitive (/ _K ). So it also falls roughly in the direction of L _w , but in the opposite sense. It therefore reduces the current in relay I _R and counteracts tripping. This disadvantage can also be improved by reducing the resistance 5. However, this increases the current at the earth connection point, which can be detrimental to the effect of the fault. It is sufficient, however, to simply cancel the compensation for this case by means of the relay 8, then the resistance can be chosen to be safely greater. ',;

Die Bedingung dafür, daß das Relais 8 abfällt, ist die Phasenlage zwischen den Spannungen V_z und U₀ (Spannung zwischen den Punkten 0 und B). Wenn diese etwa im Bereich von etwa 40° nacheilend gegenüber U₂ liegt, darf das System 17 kein Drehmoment aufweisen. Damit wird die Kompensation aufgehoben. Wohl fällt das Relais 8 auch für einige andere Lagen ab und unterbricht die Kompensation, doch ist dies bedeutungslos, da dann die Wirkströme wesentlich größer sind.The condition for the relay 8 to drop out is the phase position between the voltages V _z and U ₀ (voltage between points 0 and B). If this is about 40 ° behind U ₂ , the system 17 must not have any torque. This removes the compensation. The relay 8 also drops out for some other positions and interrupts the compensation, but this is meaningless, since the active currents are then much greater.

Mit dieser Schaltung wird erreicht, daß jeder Erdschluß unabhängig von seiner Lage bis zum Sternpunkt durch empfindliche wattmetrische Relais erfaßt wird und man infolge Kompensierung und geeigneter Steuerung dieser Kompensierung mit verhältnismäßig kleinem Erdschlußstrom auskommenWith this circuit it is achieved that every earth fault, regardless of its position, up to the star point is detected by sensitive wattmetric relay and one as a result of compensation and more suitable Control of this compensation manage with a relatively small earth fault current

kann. „can. "

Claims

Claims: 45

1. Stator earth-fault protection device for generators in block circuit with a limiting resistor grounded star point, where each point of the Stator winding has a voltage to earth, and with a giving a triggering field Earth fault relay to which the earth fault voltage at the limiting resistor and a Voltage of the network is supplied, thereby characterized in that when using a three-pole version and chained from the Mains voltages fed earth-fault power relay (9) an at least temporarily switched on Compensation member (21, 22, 23) is provided, which of the additional voltage via a Voltage converter (6) is fed and the three-pole earth fault relay (9) a Voltage supplies so that in normal operation on the relevant relay winding (12) none Tension lies.

2. Earth fault protection device according to claim 1, characterized in that the compensation element consists of adjustable resistors (21, 22) and a capacitor (23), one of which is adjustable resistor (21) is connected as a potentiometer and is connected to the additional voltage, the other (22) with a Capacitor (23) in series between the potentiometer tap of the first (21) parallel to one third fixed resistor (20) is connected, which is in the compensation circuit.

3. Earth fault protection device according to claim 1, characterized in that a Phase relay (8) is provided, which switches off the compensation when the phase between the Zero point voltage of the generator (1) and the additional voltage between 0 and about 40 ° inductive located.

4. Earth fault protection device according to claim 3, characterized in that the The phase relay (8) switches the compensation device off in the idle state and when it is switched on State turns on.

5. Earth fault protection device according to claim 1, characterized in that the additional voltage Obtained from a phase voltage and added via a voltage converter (4) between the star point and earth will.

1 sheet of drawings