DE1563656A1 - Leistungsschalterschutz - Google Patents

Description

• "Leistungsschalterschutz" In elektrischen Schaltanlagen kann es vor allem bei Leistungsschaltern in der Nähe von großen Generatoreinheiten vorkommen, daß trotg ausreichender Dimensionierung des Leistungsschalters ein Pol des Leistungsschalters den Lichtbogen nicht löschen kann und daher zerstört wird. Durch die neue Anordnung zum Leistungsschalterschutz wird dieses gelegentliche Versagen eines Leistungsschalters vermieden. yin Leistungsschalter in V'iechsel- oder Drehstromanlagen ist so konstruiert, daß der im Augenblick des-Strom-Nulldurchganges erlöschende Lichtbogen an einem Viederzünden dadurch gehindert wird, daß durch Kühlung (Flüssigkeits- oder Ölströmung) und Lichtbogen-Verlängerung die-Lichtbogenstrecke eine erhöhte Spannungsfestigkeit erhält, die größer ist, als die wiederkehrende Spannung an. den sich trennenden Leistungsschalterkontakten. Abhängig davon, zu welchem Zeitpunkt der Netzspannung ein Kurzschluß auftritt, ergibt sich im Kurzschlußaugenblick eine mehr oder weniger große Gleichstromkomponente. Das tibkyingen der Gleichstromkomponente ist abhängig von der Belastung, dem Erregungszustand der Generatoren und hat vor allem in der Nähe von großen Generatoreinheiten zur Folge, daß in der ersten Zeit nach Auftreten eines Fehlers ein pulsierender Gleichstrom fließt. Dieser pulsierende Gleichstrcm brau3ht nur in einer Phase des Netzes vorhanden zu sein und würde bei schneller Auslösung eines Leistungsschalters dazu führen, daß infolge des am Leistungsschalterpol auftretenden Dauerlichtbogens dieser Leistungsschalterpol zerstört wird. Diese Folge läßt sich theoretisch dadurch vermeiden, daß man - wenn -rorhanden - zusätzlich einen Gleichstromschalter vorsieht, oder daß man das Auslösekommando des Leistungsschalters entsprechend verzögert.
• 7ine ansprechverzögerung des Leistungsschalters ist aber wegen der großen Kurzschlußleistunben und der damit verbundenen er-. ' heblichen Zerstörungen im "letz bei Auftreten eines Kurzschlusses unerwünscht. Hier schafft die Erfindung Abhilfe, ohne- daß besondere Leistungsschalterkonstruktionen verwendet werden' müssen. Sie betrifft eine Anordnung zum Leistungsschalterschutz in elektrischen Anlaggn, insbesondere für Leistungsschalter, die in der Nähe von großen Maschineneinheiten eingesetzt sind und besteht erfindungsgemäß darin, daß zwischen dem Leistungsschalter und den diesem Leistungsschalter zugeordneten Schutzeinrichtungen eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist, die ihrerseits in Abhängigkeit von einem Strom-Nulldurchgangs-Indikator steht, der die Sperrvorrichtung nur nach mindestens einem Nulldurchgang des über den Leistungsschalter fließenden Stromes unwirksam macht.
• Ein Ausführungsbeispiel ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. An die Abzweigleitung R1, S1, T1 ist beispielsweise eine Generatoreinheit angeschlossen. Die Abzweigleitung ist mit einer Sammelschiene R2, S2, T2 über einen Leistungsschalter Z mit den Polen ZR, LS und LT angeschlossen. In die Abzweigleitung R1, S1,-T1 ist ein Spannungswandlersatz Sp und ein Stromwandlersatz St eingeschaltet. Die Sekundärleitungen dieser Wandler sind an ein dreipolig ausgeführtes Selektivschutzgerät 3 geführt. Das Selektivschutzgerät 3 enthält drei Ausgangslei- . tungen R4, S4 und T4, die mit den Auslösespulen RA, SA und TA des Leistungsschalters L verbunden sind. In die Ausgangsleitungen R4, S4, T4 sind Verriegelungskontakte von Sperrelais R5, S5 und T5 eingeschaltet, so daß z:B: beim Ansprechen des Sperrelais@R5 die Ausgangsleitung R4 4ufgetrennt ist. In gleicher Weise können die Ausgangsleitungen S4 und T4 durch die Sperrrelais S5 und T5 aufgetrennt werden. Die Wicklungen der Sperrrelais R5, S5 und T5 liegen in den Ausgangsleitungen R6, S6 und T6 eines dreipoligen Strom-Nulldurchgangs-Indikators 7, der seinerseits die Dreiphasenströme über eine Leitung 8 unmittelbar vom Ctromwandlersatz St und über Leitungen 9 von dem Selektivschutzgerät 3 zugeführt erhält. Die Leitungen 9 sind dabei im :elektivschutzgerät von dem darin enthaltenen Anregeglied abgezweigt, so daß der Strom-Nulldurchgangs-Indikator 7 nur dann Strom erhält, wenn das Anregeglied des °elektivschutzgerätes 3 angesprochen hat. In diesem Fall führen die Ausgangsleitungen R6, ;.6 und T6 solange Strom, bis der betreffende Phasenstrom R, S oder T mindestens einmal durch-Null gegangen ist. Dadurch wird erreicht, daß'nach Anregung des Schutzes jede Auslöseleitung R4 bis T4 solange unterbrochen ist, bis der-zugehörige Leistungsschalterpol Lq, LS oder LT in der Lage ist, den über ihn fließenden ström abzuschalten.
• Man erreicht also mit der vorliegenden Anordnung für den Leistungsschalterschutz, daß sich die Verzögerung der Auslösung _ . eines Leistungsschalters dem jeweiligen Betriebszustand anpaßt, nicht über das mindestens erforderliche Maß hinausgeht und nur in dem Leiter wirksam ist, in dem die Verlagerung des Stromes noch nicht abgeklungen ist. Da beim Einbau der neuen Anordnung ein Eingriff in den Leistungsschalter selbst nicht erforderlich ist, kann man in einem Netz diese Anordnung wahlweise für alle Schalter oder nur für diejenigen Schalter vorsehen, die in der Nähe von großen Maschineneinheiten installiert sind. Selbstverständlich kann man anstelle der Verriegeiungskontakte f in den Auslöseleitungen auch jede andere vom Strom-Nulldurchgangs-Indikator abhängige Sperrvorrichtung für den Leistungsschalter .vorsehen und es ist außerdem möglich, den Strom-Nulldurchgangs-Indikator ,ständig eingangsseitig an die Phasenströme anzuschliessen. Im letzteren Fall sind die Sperrelais R5, S5 und T5 bei normalem Stromfluß dauernd angezogen. Sollten die Relais bei fließendem Strom abfallen, so kann dies als Kriterium zur-Störungsmeldung herangezogen werden. Es ist dazu nur erforderlich, die Stel-Jung der Sperrelais R5, S5 und T5 zu überwachen. Auf diese Weise kann also leicht festgestellt werden, ob der Strom-Nulldurchgangs-Indikator fehlerfrei arbeitet. Allerdings würden die Sperrelais auch dann nicht angezogen'sein, wenn beispielsweise der Leistungsschalter L geöffnet ist und deshalb kein Strom über den Stromwandlersatz St fließt. Um in diesem Fall eine fehlerhafte Störungsmeldung zu vermeiden, kann man die Verbindungsleitung zwischen dem Strom-Nulldurchgangs-Indikator und der nachgeschalteten Störungsmeldeeinrichtung über einen Hilfskontakt des Leistungsschalters Z-führen. Weiterhin läßt sich bei einem Kurzschluß im Netz, wobei die Sperrelais vorübergehend abfallen, eine fehlerhafte Störungsmeldung vermeiden, wenn man diese zeitverzögert -ansprechen läßt.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1 1. Anordnung zum Leistungsschaiterschutz in elektrischen Anlagen, insbesondere für Leistungsschalter, die in der Nähe von großen Maschineneinheiten eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß_ zwischen dem Leistungsschalter und den diesem Leistungsschalter zugeordneten Schutzeinrichtungen eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist, die ihrerseits in Abhängigkeit von einem Strom-Nulldurchgangs-Indikator steht, der die Sperrvorrichtung nur nach mindestens einem Nulldurchgang des über den Leistungsschalter fließenden Stromes unwirksam macht.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrvorrichtung für jeden Leistungsschalterpol vorgesehen ist und daß die zugehörigen Strom-Nulldurchgangs-Indikatoren von dem jeweihigen Leiterstrom abhängig sind.
3. 3. ynordnung nach iInspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung mit der Anregung einer Schutzeinrichtung eingeschaltet wird.
4. 4. 'Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dreipoliger Strom-Nulldurchgangs-Indikator vorgesehen ist und daß in dessen Ausgangsleitungen Sperrelais eingeschaltet sind, von denen Verriegelungskontakte in den zu den Polen des Leistungsschalters führenden Auslöseleitungen liegen.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom-Nulldurchgangs-Indikator eingangsseitig unmittelbar an den Etromwandlersatz (St) angeschlossen ist und daß dessen '@iusgänge mit einer Störungsmeldeeinrichtung in Verbindung stehen, die - gegebenenfalls abhängig von der Stellung des Leistungsschalters (L) und gegebenenfalls zeitverzögert - eine Störungsmeldung abgibt, wenn infolge eines Fehlers im Strom-Nulldurcbgangs-Indika-tor sich dessen Ausgangswerte ändern. -