DE3402126A1 - Device for the protection of multiphase electrical machines - Google Patents

Device for the protection of multiphase electrical machines

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DE3402126A1
DE3402126A1 DE19843402126 DE3402126A DE3402126A1 DE 3402126 A1 DE3402126 A1 DE 3402126A1 DE 19843402126 DE19843402126 DE 19843402126 DE 3402126 A DE3402126 A DE 3402126A DE 3402126 A1 DE3402126 A1 DE 3402126A1
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phase
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Franz Dipl.-Ing. Dr. Wettingen Maier
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
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    • 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
    • H02H7/06Emergency 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 dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
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    • H02H3/04Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/042Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned combined with means for locating the fault

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

This device is provided for the protection of multiphase electrical machines having winding phases (LR, LY, LB) in a star circuit against fault currents. It has a first relay (R1) which responds to a fault of one of the winding phases in the region of the faulty winding phase (for example LR) remote from the star point, and a second relay (R3) which responds to a fault of one of the winding phases in the region of the faulty winding phase (LR) close to the star point. In the event of a fault, this arrangement is intended to detect, in a simple manner, both the winding phase (for example LR) having an earth short and the location of this earth short in this winding phase. This is achieved in that each phase (for example R) has allocated to it a first differential current transformer (for example WR) and each combination of two of the phases (for example R,Y) has allocated to it a second differential current transformer (for example WRY). In this case, the primary windings of the second differential current transformers (for example WRY) are formed by fault current measurement circuits (for example ZR, ZY) which are arranged in the opposite sense and in which the secondary windings of the first differential current transformers (for example WR, WY) of the associated phases (for example R,Y) are connected. <IMAGE>

Description

138/83138/83

30.11.83
K a/eh
11/30/83
K a / eh

- JL - - JL -

Einrichtung zum Schutz mehrphasiger
elektrischer Maschinen
Device for the protection of multiphase
electrical machines

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Einrichtung zum Schutz mehrphasiger elektrischer Maschinen nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
The invention is based on a device for protecting multiphase electrical machines
the preamble of claim 1.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen
Stand der Technik von Einrichtungen zum Schutz von mehrphasigen elektrischen Maschinen Bezug, wie er im Artikel "Performance of third harmonic ground fault protection
schemes for generator stator windings" von R.L. Schlake
et al. in IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-IOO, No. July 1981, S. 3195 ff beschrieben
With this generic term, the invention takes on one
State of the art of devices for the protection of multi-phase electrical machines, as described in the article "Performance of third harmonic ground fault protection
schemes for generator stator windings "by RL Schlake
et al. in IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-IOO, No. July 1981, p. 3195 ff

ist. Bei dieser Einrichtung ist der Sternpunkt der Wicklungsstränge eines auf Erdschluss zu überwachenden Generators an die Primärseite eines Erdungstransformators
angeschlossen. Auf der Sekundärseite des Erdungstransformators ist eine Bürde vorgesehen, zu welcher zwei Relais je für sich parallelgeschaltet sind. Das eine der beiden Relais ist auf die Grundfrequenz der Generatorspannung
abgestimmt und dient zur Erfassung von Erdschlüssen
is. With this device, the star point of the winding phases of a generator to be monitored for earth faults is on the primary side of an earthing transformer
connected. A burden is provided on the secondary side of the earthing transformer, to which two relays are each connected in parallel. One of the two relays is at the base frequency of the generator voltage
coordinated and is used to detect earth faults

im sternpunktsfernen Bereich der Wicklungsstränge, wohingegen das andere der beiden Relais auf die dritte Oberwelle der Generatorspannung abgestimmt ist und zur Erfassung von Erdschlüssen im sternpunktnahen Bereich der Wicklungsstränge dient. Der Wert der dritten Oberwelle der Generatorspannung ist jedoch sowohl von der Konstruktion des Generators als auch von dessen Betriebszustand, d.h. seiner Blind- und/oder Wirkleistung, abhängig. Bei grossen Wirkleistungen kann der Wert der dritten Oberwelle der Generatorspannung ein Vielfaches des bei einer vergleichsweise geringen Wirkleistung auftretenden Wertes dieser Spannung sein. Es besteht daher die Schwierigkeit, das auf "die dritte Oberwelle der Generatorspannung abgestimmte Relais zur Erfassung von Erdschlüssen im sternpunktnahen Bereich der Wicklungsstränge derart an den zu schützenden Generator anzupassen, dass der in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Generators sich erheblich verändernde Wert der dritten Oberwelle der Generatorspannung keinen Einfluss auf das Ansprechvermögen dieses Relais ausübt und Fehlauslösungen mit Sicherheit vermieden werden.in the area of the winding strands remote from the star point, whereas the other of the two relays to the third The harmonic of the generator voltage is matched and to Detection of earth faults in the area of the winding phases close to the star point is used. The value of the third harmonic however, the generator voltage is both by design of the generator as well as its operating status, i.e. its reactive and / or active power. In the case of large real powers, the value of the third The harmonic of the generator voltage is a multiple of that which occurs with a comparatively low active power Worth of this tension. There is therefore a difficulty in referring to "the third harmonic of the generator voltage Matched relays for detecting earth faults in the area of the winding phases close to the star point to adapt to the generator to be protected, that depends on the operating state of the generator significantly changing value of the third harmonic of the Generator voltage has no influence on the response of this relay and false tripping is certain be avoided.

Die Erfindung wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Einrichtung der gattungsgemässen Art anzugeben, welche in einfacher Weise sowohl den von einem Erdschluss behafteten Wicklungsstrang ermittelt als auch den Ort dieses Erdschlusses in diesem Wicklungsstrang selektiert.The invention as characterized in the claims solves the problem of a device of the generic type Type to indicate which in a simple way both the winding phase affected by an earth fault determined as well as the location of this earth fault in this winding phase selected.

Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gemäss dem kennzeichnenden Teil des Patent-30, anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fehlerortung eines Erdschlusses in der Wicklung einer mehrphasigen elektrischen Maschine sowohl hinsichtlich der Lage des fehlerbehafteten Wicklungsstranges als auch hinsichtlich der Lage des Fehlerortes The task is performed in conjunction with the features of the Generic term according to the characterizing part of Patent-30, claim 1 solved. The invention is characterized by this from that the fault location of an earth fault in the winding of a polyphase electrical machine both with regard to the position of the faulty winding phase as well as with regard to the position of the fault location

- / - S- 138/83- / - S- 138/83

auf diesem Wicklungsstrang möglich ist. Darüber hinaus weist die erfindungsgemässe Einrichtung auch bei einem Erdschluss im Sternpunkt eine hohe Ansprechempfindlichkeit unabhängig vom Betriebszustand (Belastungsstrom) der mehrphasigen elektrischen Maschine auf und Kietet bei. Bedarf zudem die Möglichkeit, eine mehrphasige elektrische Maschine sowohl vor Kurz- als auch vor Erdschlussströmen wirkungsvoll zu schützen.is possible on this winding phase. In addition, the inventive device even when a ground fault occurs in the neutral point a high responsiveness irrespective of the operating condition (load current) of the polyphase electric machine and in K ffers. There is also a need for the ability to effectively protect a multi-phase electrical machine from both short-circuit and earth-fault currents.

Aus dem Zeitschriftenaufsatz "Der Generator-Erdschluss-Schutz" von H.Stalder in Brown Boveri Mitt., Dez. 1944,From the journal article "The Generator Earth Fault Protection" by H. Stalder in Brown Boveri Mitt., Dec. 1944,

S. 392 ist zwar eine Schutzeinrichtung für einen Drehstromgenerator bekannt, bei der die Lage des Wicklungsstranges, in dem ein Erdschluss eintritt, mittels eines dreipoligen wattmetrischen Relais festgestellt wird. Die Lokalisierung des diesen Erdschluss bedingenden Fehlerortes innerhalb des fehlerbehafteten Wicklungsstranges ist mit dieser Schutzeinrichtung jedoch nicht möglich.P. 392 is a protective device for a three-phase generator known, in which the position of the winding phase, in which an earth fault occurs, by means of a three-pole wattmetric relay is detected. The localization the fault location within the faulty winding phase causing this ground fault is with this Protective device, however, not possible.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Hierbei zeigt die einzige Figur ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemässen Fehlerstrom-Schutzeinrichtung.The single figure shows a basic circuit diagram a residual current protective device according to the invention.

Die in der Figur dargestellte Fehlerstrom-Schutzeinrichtung weist drei identische Differenzstromwandler WR, Wq und WT mit Ringkernen auf, welche jeweils gegensinnig von den als Primärwicklungen wirkenden Zuleitungen jeweils eines von drei als Stern geschalteten WicklungssträngenThe residual current protective device shown in the figure has three identical differential current transformers W R , Wq and W T with toroidal cores, which each have one of three star-connected winding phases in opposite directions from the supply lines acting as primary windings

LD, L_ und Lx einer elektrischen Maschine durchdrungen K b IL D , L_ and L x of an electrical machine penetrated K b I

sind. Diese Maschine kann beispielsweise ein über einen Schalter S1an ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T schliessbarer Elektromotor, aber auch ein Transformator oder ein Generator sein. Die Sekundärwicklungen der Differenzstromwandler Wn, W_ und WT sind jeweils inare. This machine can be, for example, an electric motor that can be connected to a three-phase network with phases R, S, T via a switch S 1, but also a transformer or a generator. The secondary windings of the differential current transformers W n , W_ and W T are each in

K b IK b I

einem Fehlerstrom-Messkreis Zn, Zc und ZT angeordnet.a fault current measuring circuit Z n , Z c and Z T arranged.

K b IK b I

Jeder dieser Messkreise durchdringt der Reihe nach jeweils einen Ringkern eines von drei identischen induktiven Stromwandlern MR, M_ und MT sowie jeweils zwei Ringkerne von drei identischen weiteren DifferenzstromwandlernEach of these measuring circuits penetrates one toroidal core of one of three identical inductive current transformers M R , M_ and M T as well as two toroidal cores of three identical further differential current transformers

WRS, WR, und Wp.. Hierbei sind die Fehlerstrom-Messkreise ZR, Z- und Ij so geführt, dass zwei Messkreise jeweils den Ringkern eines der Differenzstromwandler WDC, WDT W RS , W R , and Wp .. Here, the fault current measuring circuits Z R , Z- and Ij are guided in such a way that two measuring circuits each use the ring core of one of the differential current transformers W DC , W DT

Kb KlKb class

und W_T - wie in der Figur durch Pfeile angegeben ist gegensinnig durchdringen. Der Gegensinn von gegebenenfalls in den Fehlerstrom-Messkreisen fliessenden Strömen wird dadurch erzeugt, dass die Sekundärwicklungen der Differenzstromwandler WD , W_ und WT als Stern geschaltetand W_ T - as indicated by arrows in the figure penetrate in opposite directions. The opposite of any currents flowing in the fault current measuring circuits is generated by staring the secondary windings of the differential current transformers W D , W_ and W T

K b iK b i

sind. Die Ringkerne der Differenzstromwandler WDC, WDT are. The toroidal cores of the residual current transformers W DC , W DT

Kb Kl und W_T werden der Reihe nach gegensinnig von den Messkreis-Paaren I0-Z-, ZD-ZT und ZC-ZT durchsetzt. KbKIbI Kb Kl and W_ T are successively traversed in opposite directions by the measuring circuit pairs I 0 -Z-, Z D -Z T and Z C -Z T. KbKIbI

Die Sekundärwicklungen der Stromwandler MR, M,, und MT sind der Reihe nach an nicht dargestellte Erregerorgane von identischen Differentialrelais DR, 0ς und DT angeschlossen, wohingegen die Sekundärwicklungen der Differenzstromwandler WDC, WDT und W_T der Reihe nach mitThe secondary windings of the current transformers M R , M ,, and M T are connected one after the other to excitation organs (not shown) of identical differential relays D R , 0 ς and D T , whereas the secondary windings of the differential current transformers W DC , W DT and W_ T are connected one after the other with

Kb Kl bIKb Kl bI

identischen Einrichtungen ED_, EOT und ECT zum Schutzidentical facilities E D _, E OT and E CT for protection

Kb Kl bIKb Kl bI

von Erdschlüssen verbunden sind. Diese Einrichtungen ER_, ER, und Ε-., weisen jeweils Tief- F, und Hochpassfilter F, sowie Relais R, und R, auf. Die Anschlüsse der Sekundärwicklungen der Differenzstromwandler WDC,connected by earth faults. These devices E R _, E R , and Ε-., Each have low-F, and high-pass filters F, and relays R, and R on. The connections of the secondary windings of the residual current transformer W DC ,

K bK b

WDT und WCT sind jeweils einerseits über eines der Tief-Kl b I W DT and W CT are each on the one hand via one of the low Kl b I

passfilter F, an eines der Relais R, und andererseits über eines der'Hochpassfilter F.. an eines der Relais R-z angeschlossen.pass filter F, to one of the relays R, and on the other hand via one of the high pass filters F .. to one of the relays R-z connected.

Diese Fehlerstrom-Schutzeinrichtung wirkt nun wie folgt:This residual current protective device now works as follows:

Im fehlerfreien Zustand verschwindet die Differenz desIn the error-free state, the difference in disappears

zu jedem der drei Wicklungsstränge LR, 1_ς und l_T fliessen-to each of the three winding strands L R , 1_ ς and l_ T flow-

138/83138/83

den und des von diesem Wicklungsstrang zurückfliessenden Stromes, so dass sich die Magnetfelder dieser Ströme in jedem der drei Differenzstromwandler WD, Wc und Wx the and the current flowing back from this winding phase, so that the magnetic fields of these currents in each of the three differential current transformers W D , W c and W x

K b IK b I

aufheben und die Differenzstromwandler WD, W- und Wx cancel and the residual current transformers W D , W- and W x

K b I nicht angeregt werden. Die über die natürlicher, Erdkapazitäten der jeweiligen Wicklungsstränge fliessenden natürlichen Erdströme durchfluten jedoch die Differenzstromwandler Wn, W_ und WT und verursachen in deren K b I K b I are not excited. The natural earth currents flowing through the natural earth capacities of the respective winding phases, however, flow through the differential current transformers W n , W_ and W T and cause K b I in theirs

Sekundärwicklungen Ströme, welche über die Fehlerstrom-Messkreise Zn, Z_ und Zx die Messwandler Mn, Mc undSecondary windings currents, which via the fault current measuring circuits Z n , Z_ and Z x the measuring transformers M n , M c and

KbI KbKbI Kb

M1. sowie die Differenzstromwandler Wnc, Wnx und W,.x i KbKIbI M 1 . as well as the residual current transformers W nc , W nx and W ,. x i KbKIbI

primärseitig durchfluten. Da die Wicklungsstränge LR, L_ und Lx annähernd gleiche natürliche ErdkapazitätenFlood through on the primary side. Since the winding phases L R , L_ and L x have approximately the same natural earth capacities

O IO I

aufweisen, sind auch die natürlichen Erdströme der Wicklungen gleich. Wegen geeigneter Führung der Fehlerstrom-Messkreise ZR, Z- und Z- durchfluten je zwei erdstromproportionale und bei schadenfreier Wicklung der Maschine gleich grosse Ströme jeden der Differenzstromwandler W-_, WRT und W,-,. gegensinnig, so dass sich deren magnetische Wirkungen aufheb'en und die Differenzstromwandlerthe natural earth currents of the windings are also the same. Due to the suitable routing of the residual current measuring circuits Z R , Z and Z- flooding two earth current proportional currents and, if the winding of the machine is free from damage, currents of the same size for each of the residual current transformers W-_, W RT and W, - ,. in opposite directions, so that their magnetic effects cancel each other out and the differential current transformers

Wn-, WnT und W-T bei schadenfreier Maschine keinen Se-Kb Kl bI W n -, W nT and W- T with a damage-free machine no Se- Kb Kl bI

kundärstrom erzeugen.generate secondary electricity.

Mindestens einer der Differenzstromwandler WR, W- und Wx spricht jedoch an, wenn in mindestens einer der Wicklungen LD, Lc und L1. ein Fehlerstrom fliesst. Ein solcher K b I However, at least one of the differential current transformers W R , W- and W x responds if in at least one of the windings L D , L c and L 1 . a fault current is flowing. Such a K b I

Fehlerstrom kann etwa durch einen Kurzschluss hervorgerufen werden. Besteht der Kurzschluss - wie in der Figur dargestellt ist - zwischen den Wicklungssträngen L- und LT, so bewirkt der die Differenzstromwandler W- und w unkompensiert durchflutende Kurzschlussstrom in dessen Sekundärwicklungen Ströme, welche in den Fehlerstrom-Messkreisen Z_ und Zx fliessen und Signale hervorrufen, welche oberhalb eines beispielsweise beim 0,1- oder 0,2-fachen des Nennstromes der zu schützenden Maschine liegen-Residual current can be caused by a short circuit, for example. If the short circuit exists - as shown in the figure - between the winding phases L- and L T , the uncompensated short-circuit current flowing through the differential current transformers W- and w causes currents in its secondary windings, which flow in the fault current measuring circuits Z_ and Z x and signals cause which are above 0.1 or 0.2 times the rated current of the machine to be protected, for example.

^5 den Schwellwertes eine Auslösung der Differentialrelais^ 5 the threshold value tripping of the differential relay

- / - 138/83'- / - 138/83 '

De und D_ verursachen. Die Differentialrelais Dq und DT geben Auslösesignale A- und A-, sowie Verriegelungssignale V- und VT ab. Die Auslösesignale A~ und A, bewirken die Oeffnung des Schalters S1 und damit die Unterbrechung der Stromzufuhr der elektrischen Maschine. Hingegen bewirken die Verriegelungssignale V_ und V-. eine Blockierung der Erdschluss-Schutzeinrichtungen ER(;, ERT und Εςτ.De and D_ cause. The differential relays D q and D T emit trigger signals A and A, as well as locking signals V and V T. The trigger signals A ~ and A, cause the opening of the switch S 1 and thus the interruption of the power supply to the electrical machine. In contrast, the locking signals cause V_ and V-. a blocking of the earth fault protection devices E R (; , E RT and Ε ςτ .

Weist einer der Wicklungsstränge LR, L1. und I_T einen Isolations fehler auf, so erhöht sich der bei schadenfreiem Wicklungsstrang infolge der natürlichen Erdkapazität des Wicklungsstranges fliessende Erdstrom je nach Lage des Isolationsfehlers ganz beträchtlich. Da dieser Erdstrom den den schadhaften Wicklungsstrang überwachenden Differenzstromwandler unkondensiert durchflutet, spricht dieser Differenzstromwandler an. Ist dies etwa der Differenzstromwandler WR, welcher gerade einen in der Figur dargestellten Erdschluss des Wicklungsstranges LR detektiert, so tritt im Fehlerstrom-Messkreis ZD ein Sekundär-If one of the winding phases L R , L 1 . and I_ T show an insulation fault, the earth current flowing in the case of a damage-free winding phase as a result of the natural earth capacitance of the winding phase increases considerably, depending on the location of the insulation fault. Since this earth current flows uncondensed through the residual current transformer monitoring the defective winding phase, this residual current transformer responds. If this is, for example, the differential current transformer W R , which is currently detecting a ground fault in the phase winding L R shown in the figure, then a secondary voltage occurs in the fault current measuring circuit Z D

strom auf, welcher den Messwandler Mn und die Differenz-current, which the transducer M n and the differential

stromwandler WRT und WR<~ durchflutet. Da ein Fehlerstrom, welcher auf einem Erdschluss beruht um Grössenordnungen kleiner als ein Fehlerstrom ist, welcher auf einem Kurzschluss beruht, bleibt das Differentialrelais DD passiv und kann die Erdschluss-Schutzeinrichtungen EDC, EDT und ECT current transformer W RT and W R < ~ flooded. Since a fault current based on a ground fault is orders of magnitude smaller than a fault current based on a short circuit, the differential relay D D remains passive and can use the ground fault protective devices E DC , E DT and E CT

Kj Kl ο I nun nicht mehr durch Abgabe eines Verriegelungssignals Kj Kl ο I no longer by emitting a locking signal

Vn blockieren. Die durch den Erdstrom verursachten Sekun-K Block V n . The Sekun-K caused by the earth current

därströme der Differenzstromwandler WDC und WDT werdenthe residual current transformers W DC and W DT

Kb KlKb class

den Filtern F, und F, der Erdschluss-Schutzeinrichtungen Eoc und EDT zugeführt. Befindet sich die Fehlerstellethe filters F, and F, the earth fault protection devices E oc and E DT fed. Is the point of failure

Kb KlKb class

in verhältnismässig grosser Entfernung vom Sternpunkt der Wicklungsstränge LD, L_ und L1., so herrscht dortat a relatively large distance from the star point of the winding phases L D , L_ and L 1. , so there is

K b IK b I

der Einfluss der Grundwellenspannung der Phasen R, S und T vor und die Sekundärströme werden durch die an die Grundwellenfrequenz angepassten Tiefpassfilter F. hindurchtreten und die Relais R, anregen. Da nun. diethe influence of the fundamental wave voltage of phases R, S and T before and the secondary currents are passed through the low-pass filter F. step through and the relay R, energize. Because now. the

138/83138/83

in den beiden Erdschluss-Schutzeinrichtungen E R _ und ERT befindlichen Relais R, angeregt sind, ist angezeigt, dass der Fehler im Wicklungsstrang LR in verhältnismässig grosser Entfernung vom Sternpunkt lokalisiert ist. Befindet sich die Fehlerstelle hingegen im sternpunktnahen Bereich des Wicklungsstranges LR oder im Sternpunkt selbst, so wird der Fehlerstrom im wesentlichen durch die in den Phasen R, S und T vorhandene dritte Oberwelle getrieben und die Sekundärströme treten nun durch die auf die Frequenz der dritten Oberwelle abgestimmten Hochpassfilter F_ der Erdschluss-Schutzeinrichtungen Eoc und EOT hindurch und regen die Relais R, an. Da nun die in den beiden Erdschluss-Schutzeinrichtungen EDC. und EDT befindlichen Relais R, angeregt sind, ist angezeigt, dass der Fehler im Wicklungsstrang LD imIf the relays R located in the two earth fault protective devices E R _ and E RT are excited, it is indicated that the fault is located in the winding phase L R at a relatively large distance from the star point. If, on the other hand, the fault is in the area of the phase winding L R near the star point or in the star point itself, the fault current is essentially driven by the third harmonic present in phases R, S and T and the secondary currents now occur through the frequency of the third harmonic Matched high-pass filter F_ of the earth fault protection devices E oc and E OT and excite the relay R. Since the E DC . and E DT located relay R, are excited, it is indicated that the fault in the winding phase L D im

Bereich des Sternpunktes oder im Sternpunkt selbst ist.Area of the star point or in the star point itself.

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Claims (4)

PatentansprücheClaims Einrichtung zum Schutz mehrphasiger elektrischer Maschinen mit Wicklungssträngen (Ln, L_, LT N in Sternschaltung vor Fehlerströmen mit einem ersten Relais (R,), welches auf einen Fehler einer der Wicklungsstränge im sternpunktfernen Bereich des fehlerbehafteten Wicklungsstranges (z.B. 1_R) anspricht, und mit einem zweiten Relais (z.B. R,), welches auf einen Fehler einer der Wicklungsstränge im sternpunktnahen Bereich des fehlerbehafteten Wicklungsstranges (z.B.Device for the protection of multiphase electrical machines with winding phases (L n , L_, L T N in star connection against fault currents with a first relay (R,), which responds to a fault in one of the winding phases in the area of the faulty winding phase remote from the star point (e.g. 1_ R ), and with a second relay (e.g. R,), which responds to a fault in one of the winding phases in the area of the faulty winding phase close to the star point (e.g. |_R) anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Phase (z.B. R) ein von den verbleibenden Phasen (z.B. S, T) unabhängiger erster Differenzstromwandler (z.B. Wp) zugeordnet ist, dessen Primärwicklung von den Stromanschlüssen des mit dieser Phase (z.B. R) verbundenen Wicklungsstranges (z.B. Ln) gebildet ist, und dessen Sekundärwicklung in einen Fehlerstrom-Messkreis| _ R ) responds, characterized in that each phase (e.g. R) is assigned a first differential current transformer (e.g. Wp) which is independent of the remaining phases (e.g. S, T) and whose primary winding is separated from the power connections of the phase connected to this phase (e.g. R) connected winding phase (eg L n ) is formed, and its secondary winding in a fault current measuring circuit (z.B. ZD) geschaltet ist, und dass jeder Kombination κ(e.g. Z D ) is connected, and that every combination κ von je zwei der Phasen (z.B. R, S) ein von den verbleibenden Phasen (z.B. T) unabhängiger zweiter Differenzstromwandler (z.B. WRC-) mit einer Primärwicklung zugeordnet ist, welche von den mit entgegengesetztem Richtungssinn angeordneten Fehlerstrom-Messkreisenof every two of the phases (e.g. R, S) a second differential current transformer (e.g. W RC -), independent of the remaining phases (e.g. T), with a primary winding is assigned, which is controlled by the fault current measuring circuits arranged in opposite directions (z.B. Zn, Zc) der zugeordneten Phasen (z.B. R, S) K b(e.g. Z n , Z c ) of the assigned phases (e.g. R, S) K b gebildet ist.is formed. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerstrom-Stern geschaltet sind2. Device according to claim 1, characterized in that the fault current star are switched dass die Fehlerstrom-Messkreise (ZR, Z5, Z,.) alsthat the residual current measuring circuits (Z R , Z 5 , Z ,.) as 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärwicklungen der zweiten Differenzstromwandler (z.B. Wo_) jeweils an den Eingang3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the secondary windings of the second differential current transformer (eg W o _) each to the input KbKb einer Erdschluss-Schutzeinrichtung (z.B. ERS) gelegtan earth fault protection device (e.g. E RS ) sind, und dass parallel zum Eingang der Erdschluss-Schutzeinrichtung (z.B. ERC.) jeweils eine Serienschal tung eines Tiefpassfilters (F,) mit dem ersten Relais (R.) sowie eines Hochpassfi
Relais (R,) angeordnet ist.
are, and that parallel to the input of the earth fault protection device (eg E RC .) in each case a series circuit of a low-pass filter (F,) with the first relay (R.) and a high-pass fi
Relay (R,) is arranged.
(R.) sowie eines Hochpassfilters (F-,) mit dem zweiten(R.) and a high-pass filter (F-,) with the second
4. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fehlerstrom-Messkreis (z.B. ZD) die Primärwicklung eines induktiven κ4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that each fault current measuring circuit (eg Z D ) has the primary winding of an inductive κ Messwandlers (z.B. MR) bildet, dessen Sekundärwicklung oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes des gemessenen Fehlerstroms ein zum Kurzschlussschutz vorgesehenes Differentialrelais (z.B. DD) aktiviert.Measuring transducer (eg M R ) forms the secondary winding of which activates a differential relay (eg D D ) provided for short-circuit protection above a predetermined threshold value of the measured fault current.
DE19843402126 1983-11-30 1984-01-23 Device for the protection of multiphase electrical machines Withdrawn DE3402126A1 (en)

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CH640083A CH663298A5 (en) 1983-11-30 1983-11-30 DEVICE FOR PROTECTING MULTI-PHASE ELECTRICAL MACHINES.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004040732A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-13 Alstom Technology Ltd Earth fault protection for synchronous machines

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