DE1588457A1 - Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Kurzschlussleistung bei Kupplung von Hochspannungsnetzen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Kurzschlußleistung

  bei Kupplung von Hochspannungsnetzen

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  Zusatz rau Patent ...... (Patentanmeldung L 48 876 vom 28.9.1964)

  Das Patent ....... (Patentanmeldung L 48 876) betrifft eine

  Schältungeanordnung zur Begrenzung der KurzschluBleintung von

  zwei oder mehreren miteinander gekuppelten Roehspannungenetzen

  oder Sammelschienennystemen, insbesondere zur Begrenzung den

  Stoßkurzechlugetromee in dem vom gurzschluß betroffenen Netz:

  oder System, bei welcher an die Kupplungsleitung ein beson-

  ders ausgebildeter schnellschließender Sehalter, im folgen-

  den Kurzschließer genannt, angeschlossen ist, der bei einem

  _Kuraeehluß innerhalb einen Netzen oder Systeme eingeschaltet

  wird und dabei die Kupplungsleitung erdet.

  Ein solchex.schnellechließender Sehalter neuester Bauart b,-

  sitzt eine Bohliegzeit von weniger als 5 mgeo, so daß der

  Erdeehluß des gestörten Netzen noch im Anstieg des Kurzechlu9-

  etromee erfolgen kann, und weist beispielsweise folgende Bau-

  merkmale auf:

  In ein unter Gasdruck stehendes zylindrisches Porzellangehäuse

  sind von beiden Enden Elektroden eingeführt, von denen eine

  fest und die andere beweglich ist, wobei die bewegliche Elek-

  trode mit aem Antriebskolben eines pneumatischen Antrieben

  unmittelbar verbunden ist und dieser Antriebakolben entgegen

  einer sehr hohen pneumatischen Druckkraft durch eine Kolben-

  ringverriegelüng in der Aueaehaltstellung gehalten ist. Hei

  Auftreten eines kurseehlußbedingten Stromanstiegen wird die

  Verriegelung durch einen elektrodynamischen Impulsauslöser ge-

  löst, no daß der unter Druck stehende Kolben die Schaltstrecke

  in äußerst kurzer Zeit schließt. Die bewegliche Schaltelektrode

  mit dem Antriebsmechanismus wird zweokmägigerweise auf Erdpo-

  tential angeordnet.

  Eine Anordnung nach dem genannten Patent ....... (Pateatan-

  melaung L 48 876) und ihre Wirkungsweine seien anband einen

  Beispiele unter Bezugnahme auf Pig. " der Zeichnung erläutert:

  Zwei Netze A und H sind über eine Leitung miteinander gekuppelt.

  Am Abzweig C trete ein Kurseehluß auf, den der Schalter 1 ab-

  schalten soll. Hei zunächst offenem Kursschließer 2 fließen die

  "

  Ströme 1A und iB zur Zursechlugstelle und addieren sich um

  Strom il == iA+B (aig. 2). Der Schalter i sei nicht in der Lage,

  diesen Strom zu schalten. Spätesten@ 5 mseo nach Kurzsohlug-

  eintritt schließt der Kurzschließer 2. Von diesem Zeitpunkt

  ab gilt Pig. 3. 'Jetzt fließt 1B über den Kurzschließer 2 zur

  Erden ab und Schalter 1 kann nun den Strom i. des eigenen

  Netzes Behalten.'

  Nachdem der Kurzschließer 2 eingeschaltet hat! können die

  Schalter 3 und 4, die wie der Schalter 1 nur den Kurzschluß-.

  strom des eigenen Netzes zu schalten brauchen, öffnen und

  den Kurzschließer spsnnuxgsfrei und stromfrei schalten, der

  dann wieder geöffnet werden kann. Dann können die Schalter 3

  und 4 wieder schließen, Renn inzwischen der Schalter 1 den

  Kurzschluß abgeschaltet hat.

  Der so beschriebene Vorgang läuft einwandfrei ab, wenn der

  Kurzachlußetrom kein Gleichstromglied enthält. Das ist je-

  doch praktisch nie der Fall. Es wird vereinfachend angenom-

  men, daß beide Netze an der Kurzsehlußstelle die gleiche

  Kurzschlußleistung besitzen und daß die leitungereaktanzen

  XA und IH gleich groß sind. Die Dämpfung sei vernachläseig-

  bear klein. Tritt der Kurzschluß im Spannungsnulläurchgang auf,

  so entsteht ein Gleichstromglied, von der Amp).itude des Wechsel

  stromgliedes (Fis. 4),. das nur sehr wenig gedämpft wird. Zum.

  Zeitpunkt t1 schließt der äurzschlleBer 2 (t1 = 5 meee) und

  der KurQSehlußstrom, der den Verlauf il haben würde, ver-

  läuft mit der verminderten Amplitude 11.

  Der Strom i, = iATH bestand bis zu diesem Zeitpunkt aus den

  vollen-Gleich- und Wecheeletromgliedern beider Netzes

  R11 1A_ + lA,-, + IB_ . 1B":

  Infolge der Reaktanz ZA wird dar Gleichstromglied i B' als

  Strom 1 13 vom Netz B über die Realstanzen ZA und ä, und die

  Schalter 1, 3, 4 waiterflteßen. Vom Netz B fließt das

  Wechee1etromglied 1,~ als Strom i2 über die Schalter 2 und 4.

  Vom Netz A fliesen iA_ und iA"W über den Schalter f. Die Ströme

  in den einzelnen Schaltern sind demnach bei Vernachlässigung

  der geringen Dämpfungt

  il 1A` + i B_ + iA-

  1 2 s 1B

  13 i B-

  1 4 = fB` + i»,,

  Beim Strom 11 wird also lediglich das Wecheelatromglied hal-

  biert, war dazu fuhren kann, daß der Strom eeIne Nulldurch-

  gänge verliert und der Sehalter i erst recht nicht abschälten

  kann und anstatt leichtem Bedingungen noch erechwertere

  Schaltbedingungen vorfindet.

  Der Sehalter 3 schließlich müßte einen Gleichstrom abschal-

  ten, was ihm nicht gelingen durfte. Wenn das eingangz be-

  schriebene stufenweise Abschalten der gestörten Kupplungs-

  leitung immer ;unabhängig von Kurrechlußaugenblick) gelingen

  soll, muß das Gleichstromglied gedämpft werden: Erfindungs-

  gemäß gelingt dies, wenn in Reihe mit dem scnnellechließenden

  Sehater zur Erde ein Widerstand angeordnet ist. (21g. 5)

  Der Widerstand wird mit Vorteil an einem Ende geerdet und.

  am anderen Ende an den erdseitigen Kontakt des Kurzschles-

  ®ers angeschlossen. Der Widerstand, der wie der Kurzschlies-

  ser für jede Phase einmal vorgesehen werden muß, ist nur für

  Kurzzeitbetrieb auszulegen, da er nur für die Kurzschlußzeit

  tauch boi erfolgloser Kurzunterbrechung etwa ' sec) in Betrieb

  ist '

  Im Normalbetrieb sind die Widerstände der drei Phasen vom

  Netz abgeschaltet und erzeugen keinerlei Verluste. Die Wider-

  stände sind einerseits so groß zu wählen, daß nie das G18ich-

  atroLnglied sengend dämpfen, andererseits müssen sie so klein

  sein, daß sie die Stromableitung nicht behindern. Durch die

  Widere-bände wird dap Wechselstromglied nicht vollständig ab-

  geleitet und 13 erhält wieder eine ausre:!ahende Wechselstrom-

  fompor_ente. Zusammen mit dem rasch abklingenden Gleichstrom-

  glied erfolgen stromnulldurchgänge den Stromes 13; ao da.8 der

  Schalter 3 abschalten kann.

  Das vom Netzteil H herrührende Gleichstromglied den Strtmeo

  11 wird wirksam gedämpft, so daß der Strom in kurzer Zeit so-

  wohl in der Wechselstrom- als auch in der Gleichstromkonponen-`

  to auf etwa die Hälfte begrenzt ist. Dabei ergeben sich auch

  wieder die zur Liehtbogenlösehung nötigen Nul3.durahggnge,des

  Stromes -i1.

  In manchen Anwendungsfällen kann es sinnvoll eein, die beiden

  Netze A und B während der Schließzeit des Kurzschließers 2

  nicht völlig zu entkoppeln, um die Stabilität zu verbessern,

  Manchmal ist es auch angebracht, dem an sich gesunden Netz B

  nicht den vollen Kurzechlußetrom zuzumuten, insbesondere dann,

  wenn der Schalter 19 der den Kurzschluß abschalten soll, noch

  eine gewisse Reserve hat und durchaus einen Teil des vom Netz

  B herrührenden KurzechluBstromee mit abschalten könnte. In

  beiden Fällen stellt ein Widerstand 5 oder iueh die Reihen-

  schaltung einen Widerstandes 5 und einer Reaktanz 6, wie in

  Fig. 6 dargestellt, eine Lösung dar.

  Eind die Gleichstromglieder durch die Netze selbst- gentagend

  gedämpft, so kann man den Widerstand 5 einsparen und die

  Stabilität und/oder die Größe des äurESehlußetromes nur mit

  einer Reaktanz verbessern.

Claims (1)

1. P a t e n t a, n a p r ü o h e 1. Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Kurzschlußleietuna von zwei oder mehreren miteinander gekuppelten Hochepan- nungsnetzen oder Sammelechieneneyetemen, insbesondere zur Begrenzung des Stoßkurzeehlugetrome in dem vom Kurz- ecbluß betroffenen Netz oder System, wobei an die Kupp- lungeleitung ein besondere ausgebildeter aehnelleehliee- eenderSchalter angeechloesen ist, der bei einem Kurz- schluß innerhalb eines Netzes oder Systems eingeschaltet wird und dabei die äupplungsleitung erdet, narb Pazent .». (Patentanmeldung L 48 8'i6 vom 28. 9. 194), dadurch ge- kennzeichnet, daß in Reihe mit dem echnellechlieeeenden Schalter zur Erde eine Impedanz (5) angeordnet ist. (Pig.5) 2. schaltunßsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennseleh- nett daß ein schnellschließender Schalter folgender Bau- art vorgesehen istt in einem unter Gasdruck stehenden Porzellangehäuse sind von beiden Seiten Elektroden ein- geführt, wobei die eine Elektrode fest und die andere be- weltlich angeordnet ist, und daß die bewegliche Elektrode mit dem Antriebskolben einen pneumatischen Antriebe un- mittelbar verbunden und vorzugsweise auf Erdpotential angeordnet ist, und wobei der Antriebskolben entgegen einer sehr hohen pneumatischen Druckkraft durch eine Kolbenring-Verriegelung in der Ausschaltstellung gehalten ist und diese Verriegelung durch einen mit dieser verbundenen elektrodynamischen Impulaauelöeer zwecks Einschaltung lösbar ist.