DE418174C

DE418174C - Schutzschaltung fuer mehr als zwei parallele Leitungen

Info

Publication number: DE418174C
Application number: DEA43096D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1925-08-28

Description

Es sind viele Schaltungen zuip Schütze paralleler Leitungen bekannt, die aber alle irgendeinen Mangel aufweisen. Entweder wird die beabsichtigte Wirkung, nämlich das Abschalten nur der kranken Leitung, nicht in allen Fällen sicher erreicht (z. B. dann, wenn die Fehlerstelle in unmittelbarer Nähe der mit der Schutzeinrichtung ausgerüsteten Station liegt), oder aber die Einrichtungen werden to so kompliziert, daß die Gefahr des Versagens (z. B. eines von mehreren in Serie liegenden Kontakten) wächst.

Gegenstand der Erfindung ist eine Relaisschaltung, die die erwähnten Mängel vermeidet. Sie besteht darin, daß nach dem Wattmeterprinzip gebaute Relais benutzt werden, bei denen in der einen Wicklung der Relais die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer anderen Leitung fließenao den Ströme, in der anderen Wicklung die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer dritten Leitung fließenden Ströme oder diesen Werten proportionale Ströme fließen. Eine einfache Schaltung ergibt sich dadurch, daß die einen Wicklungen des Relais mit den anderen des jeweils zyklisch folgenden Relais in Reihe geschaltet sind. Die freien Enden werden an die Eckpunkte desjenigen Vielecks angeschlossen, das in bekannter Weise aus den in gleicher zyklischer Reihenfolge hintereinandergeschalteten Stromwandlern gebildet ist, während die anderen freien Enden zu einem gemeinsamen Sternpunkt zusammengeschaltet werden. Zur Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele dargestellt. Abb. ι zeigt eine Schaltung für drei parallele Drehstromleitungen, Abb. 2 die gleiche Schaltung unter Hinzufügung von Hilfskontakten, die beim Ausfall einer Leitung die Relais so umschalten, daß auch die übrigbleibenden Leitungen weiter geschützt sind.

Abb. 3 zeigt die nach Ausfall einer Leitung übrigbleibende Schaltung hei zwei parallelen Leitungen; Abb. 4 zeigt in einer anderen Darstellungsweise eine Schaltung für vier parallele Leitungszweige. Die Relais sind der Einfachheit wegen nur in einer Phase . eingezeichnet. Zweckmäßig wird jedoch die dargestellte Anordnung in sämtlichen Phasen der Leitungssysteme eingebaut. In den Abb. ι bis 3 liegen in gleichen Phasen dreier parallel arbeitender Leitungssysteme 1, 2 und 3 die Stromwandler O₁, Ct₂, a₃. Sind die Querschnitte der Leitungssysteme verschieden, so müssen auch die Übersetzungsverhältnisse der Stromwandler derart verschieden sein, daß in den Sekundärwicklungen betriebsmäßig gleiche Ströme induziert werden. Zu jeder Leitung gehört ein Relais b, das nach dem Wattmeterprinzip gebaut ist. Diese Relais besitzen je einen nicht gezeichneten Kontakt, der den zu der betreffenden Phase gehörigen ölschalter auslöst. Die beiden Wicklungen c, d sind in Verbindung mit den Stromwandler-Sekundärwicklungen so geschaltet, daß in ihnen die Differenz der Ströme der zugehörigen und der anderen Leitungen fließt. In den Wicklungen C₁ und Ci₁ des Relais Ib₁ fließen also der Strom Z₁-J₂ bzw. I₃-J₁. Eine einfache Überlegung ergibt, daß die Relais immer richtig ansprechen müssen. Wenn eine Leitung fehlerhaft ist, so wird sich der in ihr fließende Strom von den in den gesunden Leitungen fließenden unterscheiden. In den beiden gesunden " Leitungen fließen aber gleiche Ströme. Die Drehmomente in den drei Relais sind:

Z)₁ =*,.(/,-/,). (J₃-J₁), IK = L₂- (J₂-J₃) -(J₁-J₂), U₃ = It₃ -(J₃-J₁)- (J₂-J₃).

Das Drehmoment verschwindet, wenn einer der Klammerausdrücke Null wird. Wenn Leitung 1 fehlerhaft ist, dann wird der Wert (J₂-J₃) = o, da in den beiden gesunden Leitungen gleiche Ströme fließen. Dieser

Wert kommt in den Gleichungen für D₂ und P₃ vor. Es spricht also nur das Relais der kranken Leitung ι an. Um nun zu erreichen, daß nach dem Ausfallen einer Leitung die beiden anderen weiter geschützt bleiben, muß man dafür sorgen, daß die Stromwandler und Relais der ausfallenden Leitung abgeschaltet werden. Das erreicht man durch aus der Abb. 2 ersichtliche Kontakte e, f, die von dem zugehörigen Ölschalter umgesteuert werden. Die ausgezogene Stellung gilt für die in Betrieb befindlichen Leitungen, während beim Abschalten je einer Leitung die Umschalter in die gestrichelt gezeichnete Stellung übergehen. In Abb. 3 ist der Stromverlauf bei abgeschalteter Leitung 1 dargestellt. Da nunmehr nur noch zwei Relais eingeschaltet sind, tritt jetzt eine selektive Wirkung nicht mehr ein, da in allen vier Relaiswicklungen der gleiche Strom (Z₂-Z₃J fließt. Man kann aber auch bei zwei Leitungen eine selektive Wirkung erreichen, wenn man die Schaltung gemäß der Erfindung mit einer

Differentialschutzschaltung kombiniert oder ! wenn man ein Hilfsrelais einschaltet, das auf die Stromrichtung anspricht und je nachdem entweder den einen oder den andern Ölschalter, sperrt. Zu diesem Zwecke wird beim Übergang auf den Betrieb mit zwei parallelen Leitungen der Schalter h geöffnet und das Relais k eingeschaltet, dessen eine Wicklung von dem Differenzstrom und dessen andere Wicklung von einer Spannung E erregt wird.

Aus der in der Abb. 4 dargestellten Schaltung für vier parallele Leiter ist die Gesetzmäßigkeit der Schaltung besser zu erkennen. Die Bezeichnung der Stromwandlerspulen und der Relaisspulen ist die gleiche wie bei den

40-Abb. ι bis 3. Außerdem ist der zu jedem Leitungssystem gehörende Ölschalter derart mit eingetragen, daß er neben derjenigen Relaiswicklung gezeichnet ist, von welcher er ausgelöst wird. Um zu zeigen, welche Stromdifferenzen in den einzelnen Spulen wirksam werden, sind neben jeder Spule zwei entgegengesetzt gerichtete Pfeile eingetragen, deren Bezugszeichen diejenigen Leitungsstränge angeben, von deren Strömen sie erregt werden.

Die Hilfskontakte der Ölschalter, die bei Ausfallen einer Leitung die übrigen Relais umschalten, können in ähnlicher Weise an- j geordnet werden, wie dies aus Abb. 2 ersiehtlieh ist. Fällt hierbei die eine Leitung aus, so wird ein Selektivschutz für drei parallele Leitungen erreicht, der der Ausführung in Abb. ι bzw. 2 gleich ist. Erst bei Ausfall einer weiteren Leitung verliert das System seine selektive Wirkung, indem es in die Schaltung nach Abb. 3 übergeht. 6c

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schutzschaltung für mehr als zwei parallele Leitungen vermittels nach dem Wattmeterprinzip gebauter Relais, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Wicklung der Relais die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer anderen Leitung fließenden Ströme in der andern Wicklung die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer dritten Leitung fließenden Ströme oder diesen Werten proportionale Ströme fließen.

2. Schutzschaltung für mehr als zwei parallele Leitungen von verschiedenem Querschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais über Stromwandler angeschlossen sind, deren Übersetzungsverhältnisse derart verschieden sind, daß in den Sekundärwicklungen derselben betriebsmäßig gleiche Ströme induziert werden.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Wicklungen des Relais mit den anderen des jeweils zyklisch folgenden Relais in Reihe geschaltet sind, wobei die einen freien Enden an die Eckpunkte desjenigen Vielecks angeschlossen sind, das aus den in gleicher zyklischer Reihenfolge hintereinander geschalteten Stromwandlern gebildet ist, während die anderen freien Enden zu einem gemeinsamen Sternpunkt zusammengeschaltet sind.

4. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Umschaltkontakte auf den Ölschalterwellen, durch die beim Abschalten einer Leitung die entsprechenden Relais- und Stromwandlerwicklungen mit abgeschaltet und die zu den übrigen Leitungen gehörigen Apparate

so geschaltet werden, daß diese Leitungen weiter geschützt sind.

5. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang auf Betrieb mit zwei Leitungen eine Differentialschutzschaltung ein auf die Stromrichtung ansprechendes Relais oder eine sonst geeignete Vorrichtung hinzugeschaltet wird, welche die beim Betrieb mit zwei Leitungen verlorengehende Selektivität wiederherstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.