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. Einrichtung zum selbsttätigen Zu- und Abschalten von Umformergruppen.
In automatisch betriebenen Umformerstationen wird im Falle eines Kurzschlusses oder
einer ähnlichen Störung im Innern der Anlage die 'von der Störung betroffene Gruppe
zunächst abgeschaltet, im allgemeinen aber nach kurzer Zeit automatisch wieder eingeschaltet.
Um zu verhindern, claß eine mit einem dauernden Fehler behaftete Gruppe immer wieder
automatisch eingeschaltet wird, sind Einrichtungen angegeben worden, welche nach
einer bestimmten Anzahl kurzzeitig aufeinandergefolgter Ausschaltungen das Wiedereinschalten
einer Gruppe verhindern. Es ist aber auch bei einer vorübergehenden Störung in einer
Gruppe in vielen Fällen besser, die betreffende Gruppe zunächst einige Zeit ruhen
zu lassen und statt dessen sofort eine andere Gruppe in Betrieb zu nehmen.
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Dies soll nach der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Kontakte
von Relais, z. B. Überstromrelais, mit den Schalterbetätigungseinrichtungen der
eigenen und einer anderen Gruppe derart verbunden sind, daß im Falle einer Störung
in der einen Gruppe sofort die andere Gruppe in Betrieb gesetzt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abb. i. a, und a2
sind zwei Umformergruppen, b1 und b2 deren Primärschalter (Hauptschalter), cl und
c2 die Einschaltspulen dieser Schalter, d, und d2 die Haltespulen. ei und e" sind
Hilfskontakte, welche nach erfolgtem Einschalten den Strom der Einschaltspulen unterbrechen,
f l und f
Hilfskontakte, welche nach erfolgtem Einschalten die Haltespulen
dauernd unter Spannung halten. g1 und g 2 sind Überstrom- ' relais, bei deren Ansprechen
die Kontakte lt, und h_ geöffnet und die Kontakte i,. und i
geschlossen werden.
k ist das Netz, aus wel. chem die Schalterbetätigungseinrichtunger gespeist werden.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung isi folgende: Es sei die Gruppe
a, in Betrieb, die Gruppe a2 in Reserve. Bei Überstrom in der Gruppe a, sprechen
die Relais g, an. Durch entsprechende Zeiteinstellung dieser Relah oder durch andere
bekannte Mittel kann erreicht werden, daß bei einem Kurzschluß im Sekundärnetz der
betreffende Speiseleitungs-Schalter auslöst, während bei einer Störung innerhalb
der Umformergruppe die Relais g1 ihre Anker anziehen. Durch die Kontakte hi wird
dann der Stromkreis der Haltespule d, unterbrochen, der Schalter bi also ausgelöst
und die Umformergruppe a, abgeschaltet. Gleichzeitig wird durch die Kontakte il
der Stromkreis der Einschaltspule c2 geschlossen, der Schalter b2 also eingeschaltet
und damit die Umformergruppe a2 in Betrieb gesetzt.
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In der Figur ist nur die einfachste Grundform einer Schalterbetätigungseinrichtung
gezeichnet. Es ist selbstverständlich, daß die beschriebene Einrichtung auch bei
komplizierteren Schalterbetätigungseinrichtungen verwendet werden kann. Es ist z.
B. möglich, die Relais nicht unmittelbar auf die Einschaltspule des Hauptschalters
einer Umformergruppe wirken zu lassen, sondern auf eine Spule eines Hilfsschalters
oder eines Relais und dadurch mittelbar den Hauptschalter zu betätigen. Die Betätigung
des Hauptschalters kann auch in bekannter Weise durch Zeitrelais verzögert werden.
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Wenn eine Umformerstation mehr als zwei Umformergruppen enthält, dann
ist es erwünscht, daß eine infolge eines Kurzschlusses abgeschaltete Gruppe erst
dann wieder in Betrieb
kommen kann, wenn inzwischen alle anderen
Gruppen wenigstens zeitweise irn Betrieb gewesen sind. Dies wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Relais und die Schalterbetätigungseinrichtungen der Gruppen
in zyklischer Reihenfolge miteinander verbunden sind.
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Die Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür. Es sind vier Umformergruppen
angenommen, die finit a1 bis a, bezeichnet sind. bi bis b, sind die Schalter mit
ihren Betätigttngseinrichtungen, ä1 bis hs die Überstromrelais. ll" L;, l;s, l41
sind die Leitungen, welche die Ülberstromrelais mit den Schaltbetätigungseinrichtungen
verbinden. Wenn irgendeines der Relais, z. B. g1, anspricht, so wird bei Abschaltung
der Gruppe a1 die niichstfolgende Gruppe, also a." in Betrieb gesetzt, und erst
wenn durch weiteres Ansprechen von Überstr omrelais die letzte Gruppe, also as,
in Betrieb gekommen ist, wird bei einem Überstrom in dieser Gruppe die erste Gruppe
a1 «-feder in Betrieb gesetzt. Dieser Vorgang wird in jedem Fall so lange lauern,
daß inzwischen nicht nur ein voriibergehender Fehler von selbst verschwinden, sondern
auch eine schwerere Störung bemerkt und beseitigt werden kann.
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Wenn in einer Uinformerstation mehrere Umforinergruppen gleichzeitig
in Betrieb #,iiid, so «-erden bei einer Störung in einer dieser Gruppen die Überstroinrelais
aller in Betrieb befindlichen Gruppen ansprechen. I; urch die Einrichtung in der
bisher beschriehenen Form würden dann alle in Betrieb befindlichen Gruppen abgeschaltet
und nur clie eine in der zyklischen Reihe folgende Gruppe eingeschaltet werden.
Die Folge davon wäre eine unzulässige Überlastung dieser nunmehr allein in Betrieb
befindlichen Gruppe. Wenn -ille -#-orhundenen Umformergruppen gleichzeitig in Betrieb
sind, würden sogar bei einer Störung in einer dieser Gruppen sämtliche Gruppen abgeschaltet
und der Betrieb völlig unterbrochen werden.
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Erfindungsgemäß kann dies verhindert «erden, indem die Schalterbetä
tigttngseinrichtungen mit Rückwattrelais in der Weise erbunden werden, claß der
Hauptschalter ntir ],ei Rückstrom auf der Sekundärseite de Uniforinergruppe endgültig
geöffnet wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß in <Mit Beispiel der Abb.
i rIe- Kontakt eines l;ücl:wattrelais parallel zu ('.en Kontakten der Überstroinrelais
der betreffenden Gruppe gelegt wird, so daß die Kontakte lz bei der normalen Richtung
der Leistungsströmung überbriickt, also wirkungslos sind und nur im Falle eines
Rückstromes den Strom in der Haltespule des Hauptschalters unterbrechen 1<i)*nneli.
Es ist auch möglich, die fiberstronireiais in Abb. i ganz wegzulassen und durch
Rückwattrelais auf der Sekundärseite der Umformergruppe zu ersetzen, welche nur
iln Falle eines Rückstromes die Kontakte h öffnen und die Kontakte i. schließen
würden.
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Diese oben beschriebene Ausführungsforen der Erfindung kann versagen,
wenn in einer C. niformerstation nur eine einzige Umforinergruppe in Betrieb ist
und wenn diese Station iizit keiner anderen Station parallel arbeitet und auch keine
Verbraucher speist, die ini Falle einer Störung Energie zurückliefern Ic(-iniien.
In diesem Falle wird eine Störung innerhalb der einzigen in Betrieb befindlichen
Gruppe keinen Rückstrom auf deren Sekundärseite zur Folge haben und die Gruppe wird
nicht abgeschaltet werden. Uni dies zu verhindern, können erfindungsgemäß die Kon
takte des Rückwattrelais einer Gruppe mit Hilfskontakten an den Schaltern der übrigen
Gruppen derart verbunden werden, daß die Schalterbetätigungseinrichtungen unabhängig
von den Rückwattrelais durch die Kontakte der Überstroinrelais betiitigt werden
können, wenn eine Umformergruppe allein in Betrieb ist.
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Ein Ausführungsbeispiel für diese Schal ttmg zeigt die Abb. 3. In
dieser Abbildung haben die Buchstaben ct bis h die gleiche Bedeutung wie in Abb.
i. fiel, -vi2" eti, sind die Kontakte der Rückwattrelais, welche in den Sekundärstromkreis
der Umforinergruppen eingebaut sind. Diese Kontakte sind geschlossen, wenn die Leistung
auf der Sel:unrlärseite in der normalen Richtung strömt oder o ist. Bei Rückstrom
werden sie geöffnet. stl, n- lt. sind Hilfskontakte, «-elche mit den Hauptschaltern
verbunden sind und gleichzeitig mit den Hauptschaltern geöffnet oder geschlossen
werden. In diesem Beispiel liegt parallel zu den Kontakten 1i; die Hintereinanderschaltung
der Kontakte in, und der Kontakte rtl und n.- die beiden letzteren parallel zueinander.
`'Venn die Relais ä3 infolge f'berstrom ansprechen, so wird bei dieser Schaltung
der Stromkreis der Haltespulen d; -iur dann unterbrochen, wenn gleichzeitig entweder
das Rückwattrelais in. anspricht oder die Gruppen a1 und a., außer Betrieb
sind. Die Betätigungsstromkreise der Schalter hl und 12, sind fei Abb. 3 der Übersichtlichkeit
"vegen nicht vollständig gezeichnet ; sie sind ebenso geschaltet, wie der Betätigungsstroin-'.;reis
voll b.-.
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Ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Koniakte der verschiedenen
Relais nicht unmittelbar in die Stromkreise der Einschalttind Haltespulen der Hauptschalter
eingeschaltet sind, sondern in die Stromkreise der Einschult- und Ausschaltspulen
von Hilfsschaltern. welche ihrerseits den Stromkreis
der Hauptschalterbetätigungseinrichtung
öffnen und schließen, zeigt die Abb. d.. In dieser Abbildung haben die Buchstaben
a bis k dieselbe Bedeutung wie in Abb. i bis 3. Ferner bedeuten o1, o., o, die Hilfsschalter,
welche im Stromkreis c1er Einschalt- und Haltespulen der Hauptschalter liegen, P1,
P2, A die Einschaltspulen und q1, q.2, (1, die Ausschaltspulen dieser Hilfsschalter,
r1, r., r3 und s1, s', s3 Hilfskontakte, «-elche die Einschaltspulen nach erfolgtem
Einschalten und die Ausschaltspulen nach erfolgtem Ausschalten stromlos machen.
t1, t" t, sind Kontakte an den überstromrelais, welche im Stromkreis der Ausschaltspulen
q1, q:,., c1;, liegen, icl, 1," 7r., und v1, v_, @.; die Kontakte von thermischen
Relais. Die Kontakte tc schließen sich beim Überschreiten einer bestimmten Höchsttemperatur
und geben dadurch Strom auf die Einschaltspule des Hilfsschalters der folgenden
Gruppe; die Kontakte v schließen sich beim Unterschreiten einer bestimmten Mindesttemperatur
und ge-I)en dadurch Strom auf die Ausschaltspule der Hilfsschalter der folgenden
Gruppe. Die Wirkungsweise der in diesem Beispiel gezeichneten Einrichtung unterscheidet
sich von der Einrichtung nach Abb. i, abgesehen von dem Vorhandensein der thermischen
Relais, nur dadurch, daß die Kontakte i nicht unmittelbar auf die Einschaltspulen
der Hauptschalter, sondern auf die Einschaltspulen der Hilfsschalter der nächsten
Gruppe wirken und daß neben den Kontakten h., welche unmittelbar auf die Haltespulen
der Hauptschalter wirken, noch die Kontakte t vorhanden sind, welche auf die Ausschaltspulen
der Hilfsschalter wirken und dadurch das Wiedereinschalten des betreffenden Hauptschalters
verhindern.
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Auch die Einrichtung mit Rückwattrelais, ,vie sie beispielsweise in
Abb. 3 gezeichnet ist, kann in der gleichen Weise bei Schalter-Betätigungseinrichtungen
angewendet werden, welche mit besonderen Hilfsschaltern arbeiten.
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In den verschiedenen Ausführungsformen bietet die Erfindung für alle
vorkommenden Fälle ein Mittel, um bei einer Störung in einer Umformergruppe sofort
die gestörte Gruppe abzuschalten und eine andere Gruppe in Betrieb zu setzen. Unter
Umformer ist dabei jede Einrichtung zu verstehen, welche elektrische Energie aus
einer Form in eine andere umwandelt, also z. B. Einankerumformer, Motorgeneratoren,
Transformatoren, Gleichrichter usw. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung in
Gleichrichteranlagen, . weil hier das Wiedereinschalten einer Gruppe unmittelbar
nach einem inneren Kurzschluß meist einen neuen Kurzschluß bedeutet, während nach
einer kurzen Ruhepause die Störung meist von selbst behoben ist.
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Um jederzeit erkennen zu können, ob in irgendeiner Gruppe eine Störung
aufgetreten ist, kann man Anzeigeeinrichtungen optischer oder akustischer Art, z.
B. Fallklappen oder Läutewerke, mit den Überstromrelais verbinden, so daß sie im
Falle des Abschaltens einer Gruppe infolge Überstrom betätigt werden. Wenn die Schalterbetätigungseinrichtungen
außer von den überstromrelais auch von Rückwattrelais abhängig sind, können auch
diese Anzeigeeinrichtungen in ähnlicher Weise von beiden Relais abhängig gemacht
werden.