DE2022831A1

DE2022831A1 - Arrangement for limiting fundamental-frequency overvoltages in AC networks

Info

Publication number: DE2022831A1
Application number: DE19702022831
Authority: DE
Inventors: Bertil Thoren
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1969-05-16
Filing date: 1970-05-11
Publication date: 1970-12-10
Also published as: DE2022831B2; SE331127B; GB1301034A

Description

Einordnung zur Begrenzung von grundfrequenten Überspannungen in WechselstromnetzenClassification for the limitation of fundamental frequencies Surges in AC networks

Zur Begrenzung von grundfrequenten Überspannungen in Wechselstromnetzen, z.B. in Verbindung mit einem Belastungsausfall und/oder einphasigen Brdfehlern, ist es bekannt, induktive Nebenschluss© zu verwenden. Aus betriebswirtschaftlichen Gründen soll der Hebenschluss bei hoher Belastung des Netzes ausgeschaltet sein, aber um das Netz schützen zu können, muss er in dem Augenblick, wo es notwendig ist, im Netz eingeschaltet sein. Das badeutet, dass er bei auftretenden Fehlern so schnell eingeschaltet werden muss, dass derFehler keine nennwerte Schäden oder Störungen verursachen kann.To limit fundamental-frequency overvoltages in AC networks, e.g. in connection with a load failure and / or single-phase fuel faults, it is known to be inductive Use shunt ©. For business reasons the lifting circuit should be switched off when the network is heavily loaded, but it has to be in order to protect the network at the moment when it is necessary to be switched on in the network. That means that he can do it so quickly if errors occur must be switched on so that the fault has no significant value Cause damage or malfunction.

Um ein solches schnelles Einschalten zu erreichen, ist es bekannt, den nebenschluss mit einer Funkenstrecke in Reihe zu schalten, die zündet, wenn die Spannung am Anschlusspunkt zum Netz bis zu einem eingestellten Wert gestiegen ist. Nach der Zündung wird die Funkenstrecke von einem Kurzschlussgerät nebengeschaltet, das den Strom übernimmt und später zum Abschalten des Nebenschlusses benutzt wird. Der Nachteil dieserTo achieve such a quick turn-on, it is known to to connect the shunt in series with a spark gap that ignites when the voltage at the connection point to the Network has risen to a set value. After ignition, the spark gap is created by a short circuit device connected next to it, which takes over the electricity and later to switch it off of the shunt is used. The disadvantage of this

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Anordnung ist, dass einmal eine spezielle Funkenstrecke erforderlich ist und zum anderen die Überspannungen, die in Verbindung mit dem Abschalten des Nebenschlusses entstehen, so hoch sein können, dass die !funkenstrecke wieder zündet und den Nebenschluss erneut einschaltet,Arrangement is that once a special spark gap is required and on the other hand the overvoltages that arise in connection with switching off the shunt, can be so high that the spark gap ignites again and turn on the shunt again,

Ableiter werden hauptsächlich zur Begrenzung von transienten Überspannungen in Kraftnetzen verwendet« Ihre Löschspannung muss jedoch unter Rücksichtnahme auf auftretende grundfrequente Überspannungen gewählt werden. Aus Konstruktionsgründen ist weiter eine gewisse Marginale zwischen der Zündspannung eines Ableiters, und damit des Sehnt znive aus des Netzes, und der Löschspannung des Ableiters erforderlich. Hierdurch werden die grundfr exigent en Überspannungen zu einem grossen Teil ausschlaggebend dafür, welches Schutzniveau erreicht werden kann. Wenn man also auf irgendeine Weise die grundfrequenten Überspannungen begrenzen kann, kann man die Löschspannung des Ableiters senken, was eine entsprechende Senkung der Zündspannung und damit des Schutzniveaus des Netzes ermöglicht. Das ist von grosser Bedeutung bei Netzen für ultrahohe Spannungen, d.h. bei Netzen mit Spannungen von 1 - 1,5 MY.Arresters are mainly used to limit transient overvoltages in power systems «Your extinguishing voltage must, however, be selected taking into account the possible base-frequency overvoltages. For construction reasons there is also a certain margin between the ignition voltage of an arrester, and thus the longing for znive out of the network, and the extinction voltage of the arrester are required. As a result, the fundamental overvoltages are to a large extent decisive for the level of protection that can be achieved. So if you can somehow reduce the fundamental frequency To limit overvoltages, one can lower the extinguishing voltage of the arrester, which leads to a corresponding lowering of the ignition voltage and thus the level of protection of the network. This is of great importance for networks for ultra-high voltages, i.e. for networks with voltages of 1 - 1.5 MY.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Begrenzung von grundfrequenten Überspannungen in Wechselstromnetzen für hohe Spannungen. Die Anordnung ist gekennzeichnet duroh einen induktiven Nebenschluss, einen mit dem induktivenThe invention relates to an arrangement for limiting fundamental-frequency overvoltages in AC networks for high voltages. The arrangement is marked duroh one inductive shunt, one with the inductive one

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Nebenschluss In Seihe angeordneten Uchnellschliesser, der normalerweise offen Ist, aber in geschlossener Lage den induktiven Nebenschluss zum Hetz eingeschaltet hält, und durch ein am Hetz angeschlossenes, Spannungsabtastendes ■ Gerät, das bei im Setz auftretenden Überspannungen einen Schliessimpuls an den Schnellschliesser gibt.Shunt A quick release arranged in sieve, the Is normally open, but in the closed position inductive shunt to the Hetz keeps switched on, and by a voltage sensing end connected to the Hetz ■ Device that sends a closing pulse to the quick-release device in the event of overvoltages.

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Die Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit der nach- \ folgenden Beschreibung einer in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform näher erklärt.The advantages of the invention are in connection with the after- \ following description of an embodiment shown in the drawing explained in more detail.

Die Zeichnung selgt eine einphasige Ausführungsform der Erfindung. Zwischen dem Netzleiter 1 und Erde befinden sich ein Schnellschliesser 2 und ein Nebenschluss 3. Zwischen Leiter und Erde Ist ein Ventilableiter 4 eingeschaltet. Der Schnellschllesser wird von dem durch den Ventilableiter gehenden Strom gesteuert. Bles ist in der Figur durch einen i Stromtransformator 5 angedeutet, dessen Primärwicklung 6 mit dem Ventilableiter 4 in Eelhe geschaltet ist, während die Sekundärwicklung T die Relaisspule 8 des Schnellschliessers speist. Der Nebenschluss 3 ist mit einem anderen Ableiter 9 parallelgeschaltet, der den Nebenschluss gegen zusätzliche Überspannungen schützt, die entstehen können, wenn der Nebenschluss ein- oder ausgeschaltet wird.' Dieser zweite Ableiter kann evtl. entbehrlich sein, wenn die Gefahr, dasher .Nebenschluss beschädigt werden könnte, gering ist.The drawing shows a single-phase embodiment of the invention. A quick release 2 and a shunt 3 are located between the line conductor 1 and earth. A valve arrester 4 is switched on between the conductor and earth. The quick release is controlled by the current going through the valve arrester. Bles is indicated in the figure by a i current transformer 5, whose primary winding 6 is connected with the valve-type 4 in Eelhe, while the secondary winding of the relay coil 8 of the T Schnellschliessers fed. The shunt 3 is connected in parallel with another arrester 9, which protects the shunt against additional overvoltages that can arise when the shunt is switched on or off. This second arrester can possibly be dispensable if the risk that the shunt could be damaged is low.

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Bei Noriiialbetrieb ist der Schnellscliliesser offen und der Nebenschluss nicht im Hetz eingeschaltet. lienn die Spannung im Hetz die Zündspannung des Ableiters 4 übersteigt, zündet dieser, wobei der Schnellschliesser 2 schliesst und der nebenschluss in das Netz, eingeschaltet wird, was in erster Linie zu einer Reduzierung der grundfrequenten Überspannungen im Netz führt. Dadurch sinkt die Spannung, so dass der Ableiter erlischt.In normal operation, the fast cliesser is open and the Shunt not switched on in the rush. relieve the tension the ignition voltage of the arrester 4 exceeds during the chase, this ignites, whereby the quick release 2 closes and the shunt in the network is switched on, which is in primarily to a reduction of the fundamental frequency overvoltages leads in the network. This causes the voltage to drop, so that the arrester goes out.

Der Schnellschliesser 2 kann sehr schnell schalten, und zwar mit einer Funktionszeit von dem Bruchteil einer Millisekunde bis zu einer oder einigen Millisekunden, was dem Ableiter günstige Voraussetzungen für schnelles Erlöschen gibt, so dass ein gewöhnlicher Ableiter benutzt werden kann. Ist der Schnellschliesser massig schnell, mit einer Funktionszeit von einigen Millisekunden bis zu einer oder einigen Zehntelsekunden, muss der Ableiter während einer längeren Zeit eine ψ erhöhte grundfrequente Überspannung aushalten können, was ■ einen kräftigeren und teureren Ableiter erfordert. Im Gegensatz dazu können jedoch der Schnellßchliesser und sein Auslösungssystem einfacher und-billiger ausgeführt werden. Der Schnellschliesser muss ein ausreichendes Unterbrechervermögen haben, damit man ihn zum Abschalten des .Nebenschlus ses verwenden kann, wenn dieser nicht mehr eingeschaltet zu sein, braucht. .Anderenfalls muss der Schnellschliesser mitThe quick release 2 can switch very quickly, with a function time of a fraction of a millisecond up to one or a few milliseconds, which gives the arrester favorable conditions for rapid extinction, so that an ordinary arrester can be used. If the Schnellschliesser moderately quickly, which requires a function time of several milliseconds to one or a few tenths of a second, should the arrester for a longer time can withstand a ψ increased fundamental-surge ■ a more powerful and more expensive trap. In contrast to this, however, the quick release and its release system can be made simpler and cheaper. The quick release must have sufficient breaking capacity so that it can be used to switch off the shunt when it no longer needs to be switched on. Otherwise the quick release must also

einer ^vgB^igneten Unterbreoheranordnung in Reihe geschalteta ^v gB ^ igneten sub-screed arrangement connected in series

werden. "\will. "\

0Ό 9850/1422 BAD ORIG(NAL0Ό 9850/1422 BAD ORIG (NAL

Der nebenschluss kann beliebiger Art sein, sollte aber vorzugsweise mit Rücksieht auf das Hetz gewählt werden, in dein er angewandt werden soll, Einige Yerwendungsbeispiele sind lineare bzw. nicht-lineare Nebenschlüsse und kompensierte bzw, nicht-kompensierte Nebenschlüsse. Die Kompensierung kann eine D-Wicklung sein oder ein zusätzlicher Nebenschluss am Nullpunkt,The shunt can be of any type, but should preferably be be chosen with due regard for the agitation, in your it should be applied. Some examples of use are linear or non-linear shunts and compensated or, non-compensated shunts. Compensation can be a D-winding or an additional shunt on the Zero point,

Die Schnellschliesser können so geschaltet sein, dass sie entweder nur in die Phase oder die Phasen eingeschaltet werden, wo Überspannungen auftreten, oder dass sie in alle Phasen eingeschaltet werden, auch wenn nur ein- oder zweiphasige Überspannungen auftreten. .The quick-release devices can be switched in such a way that they are only switched on in the phase or in the phases, where overvoltages occur, or that they are switched on in all phases, even if only one or two-phase Overvoltages occur. .

Auch wenn es der hauptsächliche Zweck der Erfindung ist, eine Anordnung zu. .erhalten, die automatisch und in sehr kurzer Zeit den Nebenschluss an das Netz anschliesst, wenn Überspannungen auftreten, sollte der Schnellschliesser 2 mit solchen Anordnungen versehen werden, das« er auch auf andere Weise als durch den Ableiter 4 Auslöseimpulse erhalten kann. Einige solcher Möglichkeiten sind;Even if the main purpose of the invention is to provide a Arrangement too. .receive, which automatically and in a very short time connects the shunt to the network in the event of overvoltages occur, the quick release device 2 should be provided with such arrangements that «it can also be used in other ways than through the arrester can receive 4 triggering pulses. Some of them Possibilities are;

1. Manuelles oder automatisches Ein- und Ausschalten des · Nebenschlusses, wenn dies aua einem anderen Grund als Überapannungnbegrenzung notwendig ist.1.Manual or automatic switching on and off of the Shunted if this is for any reason other than Overvoltage limitation is necessary.

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2. Manuell oder automatisches Einschalten des Nebenschlusses in Verbindung mit Einschaltung der Leitung, und zwar um in Kombination mit dem einschaltenden Unterbrecher die Einschaltüberspannungen zu reduzieren.2. Manual or automatic activation of the shunt in connection with activation of the line, namely in order to reduce the inrush overvoltages in combination with the closing breaker.

3. Einschalten auf Impuls von einem Spannungstransformator oder einem anderen spannungsabtastenden Organ zur Begrenzung von hauptsächlich grundfrequenten Überspannungen in den !Fällen, wo diese weder selbst noch durch darauf folgende transiente Vorgänge ausreichend sind, damit der Ableiter 4 zündet.3. Switching on on impulse from a voltage transformer or other voltage sensing device for limiting of mainly fundamental frequency overvoltages in those! cases where these are neither by themselves nor by subsequent transient processes are sufficient for the arrester 4 to ignite.

Die letztgenannte Methode erlaubt eine Vereinfachung der ganzen Anordnung, da der Ableiter 4 nicht benötigt wird. Das ist in solchen Fällen möglich, wo man keinen Schutz gegen kurzzeitige Überspannungen und solche mit steiler Front braucht.The latter method allows the simplification of the whole arrangement, since the arrester 4 is not required. This is possible in cases where there is no protection against short-term overvoltages and those with a steep front.

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Claims

Claims ι

1.) Arrangement for limiting fundamental frequency overvoltages in alternating current networks for high voltages, marked by means of an inductive shunt (3), one arranged in series with the inductive shunt Quick release device (2), which is normally open, but in the closed position the inductive shunt to the "Hetz keeps switched on, as well as by a voltage-sensing device (4) connected to the last, which is in the Hetz-occurring overvoltages gives a closing impulse to the quick-closing device.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage sensing device (4) is a valve protector, whose extinction voltage is determined by the level of the fundamental frequency overvoltages that occur when the inductive Shunt can occur.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized .gekiert, that a second valve arrester (9) is connected in parallel to the inductive shunt.

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