DE351961C - Einrichtung zum selbsttaetigen Ausserbetriebsetzen von Wechselstromwicklungen bei Eintritt einer Stoerung in der Wicklung - Google Patents

Description

Wenn in einer Wechselstromwicklung eine Störung eintritt, so ist es erwünscht, daß diese Wicklung selbsttätig außer Betrieb gesetzt wird. Es sind aber nur Einrichtungen zweckdienlich, welche lediglich auf Störungen innerhalb der an das Wechselstromnetz angeschlossenen Wicklung ansprechen, nicht aber dann, wenn z. B. im Netz ein Kurz- oder Erdschluß eintritt, oder wenn in anderen am gleichen Netz liegenden

ίο Wicklungen Störungen eintreten. Arbeiten in einer Zentrale z. B. mehrere Generatoren oder, Transformatoren parallel auf das Netz, so soll jeder Generator oder Transformator sofort selbsttätig abgeschaltet werden, wenn in seiner Wicklung ein Windungskurzschluß, ein Erdschluß oder eine Unterbrechung auftritt, nicht aber, wenn diese Störungen in parallel zu dem Generator oder Transformator arbeitenden Maschinengruppen oder im Netz selbst auftreten.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zum selbsttätigen Außerbetriebsetzen von Wechselstromwicklungen bei Eintritt einer Störung in der Wicklung, bei der mit der in Betracht kommenden Wicklung eine Hilfswicklung induktiv verkettet ist, welche für jede Phase in zwei Teile gleicher Spannung zerlegt ist, die ihrerseits gegeneinandergeschaltet sind, so daß sich ihre Spannungen bei störungsfreier Hauptwicklung aufheben. Tritt aber eine Störung in der Hauptwicklung auf, so wird im allgemeinen die Spannungsgleichheit der gegeneinandergeschalteten Teile der Hilfswicklung gestört, so daß eine Differenzspannung auftritt, welche ein an die Wicklungsreihe der Hilfswicklung angeschlossenes Ausschaltrelais betätigt. Bei einer Maschine könnte die Hilfswicklung in die gleichen Nuten wie die Hauptwicklung verlegt und für eine beliebige, zur Speisung des Relais geeignete Spannung bemessen sein. Die gegeneinandergeschalteten Hilfswicklungsteile der einzelnen Phasen können je ein besonderes Relais betätigen, oder aber sie können unter sich in Reihe geschaltet sein und auf ein gemeinsames Relais einwirken.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist durch Abb. ι dargestellt.

In Abb. ι bedeutet

N ein Dreiphasennetz mit den Netzphasen I, Π, III,

W eine mittels des Schalters S an das Netz N angeschlossene Dreiphasenwicklung, deren Wicklungsphasen mit A, B und C und deren Nullpunkt mit 0 bezeichnet sind;

a, a', b, V C₁ c' stellen gleichgroße Wicklungsteile einer mit W induktiv verketteten Hilfswicklung dar, wobei α und a' b und V, c und c' je einer Wicklungsphase angehören und unter sich gegeneinandergeschaltet sind, so daß sich ihre Spannungen kompensieren. Die Phasenwickmngen a of, b V und c c' liegen miteinander in Reihe und bilden einen Stromkreis, in welchem sich das Ausschaltrelais R befindet.

In gesundem Zustand der Wicklung W ist in der Reihe α a! b V c d die Summe aller Spannungen gleich Null, und an diesem Zustand ändert sich nichts, wenn irgendwo außerhalb der Wicklung W eine Störung eintritt. Anders jedoch liegt der Fall, wenn innerhalb der Wicklung ein Windungskurzschluß oder, sonst eine Störung auftritt, da diese auf die Hilfswicklung zurückwirkt und eine Ungleichheit der Spannungen in den entgegengeschalteten Hilfswick-

lungsteilen der betroffenen Phase zur Folge hat. In dem Relaisstromkreis ist dann die Summe der Spannungen nicht mehr gleich Null, und es entsteht ein Strom, welcher das Relais betätigt und damit den Schalter S öffnet.

Die Hilfswicklung, in der sich die Teilspannungen der Hauptwicklung kompensieren, kann, wie in Abb. ι dargestellt, mit der Haupt wicklung unmittelbar induktiv verkettet sein; es ίο kann diese Verkettung aber auch mittelbar in für jede Phase besonderem Transformator gemäß' Abb. 2 erfolgen, auf dem zwei von den Teilspannungen der Hauptwicklung erregte Primärwicklungen in entgegengesetztem Sinne auf eine Sekundärwicklung, die eine hier ungeteilte Hilfswicklung darstellt, induzierend wirken, und zwar derart, daß sich in dieser bei gesundem Zustand der Hauptwicklung die E M Ke aufheben, während im Störungsfalle die Spannung in der Sekundärwicklung von Null verschieden ist.

In Abb. 2 bedeutet

N ein Dreiphasennetz mit den Netzphasen 1, II, III,

G einen Dreiphasengenerator mit der rotierenden Feldwicklung F und der Statorwicklung A, welche aus den drei Phasen wicklungen α α', b δ', c c' besteht ;

J)₁, fto und -p_s sind Mittelklemmen der drei Phasen wicklungen von A ;

S₁, S₂, S₃ ist ein dreipoliger Schalter zum Abschalten des Generators;

T₁, T₂ und T₃ sind drei dreischenklige Transformatoren mit je einer Wicklung auf den mit i, 2 und 3 bezeichneten Kernen.

Die Wicklungen auf den äußeren Kernen 1 und 3 jedes Transformators sind in Reihe geschaltet, wobei Anfang m, Ende η und Mitte q . jeder Reihe mit Anfängen N, Enden 0 und Mitte φ jeder zugehörigen Wicklungsphase verbunden sind. Diese auf den äußeren Kernen 1, 3 sitzenden Wicklungen sind so geschaltet, daß sich bei Spannungsgleichheit an den Wicklungen das Magnetfeld nicht über den mittleren Transformatorkern 2 schließt, sondern daß der Kraftfluß nur die beiden äußeren Kerne durchsetzt. In diesem Falle sind die auf den mittleren Kernen 2 befindlichen Spulen spannungslos. Tritt aber infolge einer Störung in der Generatorwicklung eine Verschiedenheit der Spannungen an den Wicklungen auf den Kernen 1 und 3 ein, dann geht ein Teil der Kraftlinien auch durch den mittleren Kern 2, und in der auf diesem Kern sitzenden Spule wird eine E M K induziert, welche zur Betätigung des Ausschalt- j relais R dienen kann. Die mittleren Spulen der i drei Transformatoren können hierbei in Reihe | geschaltet sein und eine gemeinsame Relais- i wicklung speisen, oder sie können auch für sich getrennte Relaiswicklungen erregen.

Die beschriebene Einrichtung gewährt einen ausreichenden Schutz der Hauptwicklungen, wenn Fehlerstellen in diesen selbst auftreten. Die Relais sprechen jedoch nicht an, wenn außerhalb der Hauptwicklung Störungen eintreten, und damit hat die Einrichtung den Charakter eines Selektivschutzes, wie es beabsichtigt ist.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum selbsttätigen Außerbetriebsetzen von Wechselstromwicklungen bei Eintritt einer Störung in der Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wechselstromwicklung eine Hilfswicklung induktiv verkettet und für jede Phase in Teile gleicher Spannung zerlegt ist, wobei die Hilfswicklungsteile derart gegeneinandergeschaltet sind, daß sich ihre Spannungen bei gesundem Zustand der Wechselstromwicklung aufheben, während im Falle einer Störung eine Differenzspannung entsteht, welche zur Speisung eines Ausschaltrelais für die Wechselstromwicklung dienen kann.

2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung und die Wechselstromwicklung auf dem gleichen Eisenkern liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung mit der Wechselstromwicklung über Transformatoren induktiv verkettet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Wicklungsphase ein dreischenkliger Transformator verwendet ist, auf dessen äußeren Kernen je eine Erregerwicklung sitzt, die unter sich in Reihe und parallel mit je einer Wicklungshälfte der zugehörigen Phase der Wechsel- stromwicklung geschaltet sind und derart induzierend auf eine auf dem mittleren Kern angeordnete Hilfswicklung einwirken, daß sich die in dieser Wicklung von den beiden Ercegerwicklungen induzierten Spannungen bei gesundem Zustand der Wechselstromwicklung aufheben, während bei Auftreten einer Fehlerstelle eine Differenzspannung bleibt, welche zur Speisung eines Ausschalt- ■ relais für die Wechselstromwicklung dienen kann, wobei die auf den mittleren Kernen der den verschiedenen Phasen zugeordneten Transformatoren befindlichen Hilfswicklungen miteinander in Reihe geschaltet sein und auf ein gemeinsames Relais wirken können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.