DE420710C

DE420710C - Schaltung zum Schutz von Generatoren gegen Erdschluss

Info

Publication number: DE420710C
Application number: DES67029D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1924-09-09
Filing date: 1924-09-09
Publication date: 1925-10-30

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30.OKTOBER 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 420710 KLASSE 21 c GRUPPE 57

(S 6702g VIII/2

Siemens & Halske Akt-Ges. in ßerlin-Siemensstadt

Schaltung zum Schutz von Generatoren gegen Erdschluß.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. September 1924 ab.

Es ist bekannt, einen Generator gegen das Auftreten von Erdschlüssen in seinem Innern und Kurzschlüssen, die sich zu Erdschlüssen entwickeln, unabhängig von dem Auftreten äußerer Erdschlüsse dadurch zu sichern, daß in der von Holmgren angegebenen Weise mittels Stromwandler an den einzelnen Phasen der ausgehenden Leitung ein Sekundärstrom hergestellt wird, der einen der Summe der Phasenströme proportionalen Strom führt, also bei fehlerfreiem Zustande den Strom o. Ein von diesem Strom gespeistes Stromrelais würde auf jede Abweichung der Stromsumme von dem Wert o, d. h. auf Erdschluß innerhalb und außerhalb der Maschine ansprechen. Damit das Ansprechen nur bei Fehlern innerhalb der Maschine erfolgt, wird das Relais nach Holm-

gren als Wattrelais ausgebildet, dessen Stromspule in der eben geschilderten "Weise angeschlossen ist und dessen Spannungsspule von dem im Nullpunkts widerstand fließenden Strom beeinflußt wird. Das 'Wattrelais ist so geschaltet, daß es. anspricht, wenn Energie in die Maschine hineinfließt. Für den Schutz einer allein laufenden Maschine bedarf die Schaltung noch einer weiteren Abänderung, da ein Zuströmen der Energie vom Netz aus nicht in Frage kommt. Es ist dann ein zweites Relais, das vom Nullpunktswiderstand aus beeinflußt ist, anzuordnen. Die Schaltung hat für allein laufende Maschinen außerdem noch den Nachteil, daß die Wirkung quadratisch mit dem Abstand der Fehlerstelle von dem neutralen i Punkt abnimmt. ^:

Die Erfindung hat zum Gegenstand eine ao Schaltung, bei der die genannten Mangel vermieden sind, eine Schaltung) die in gleicher Weise anwendbar ist für parallel betriebene und allein laufende Maschinen und die sich ; besonders für allein laufende Maschinen gegenüber dem Bekannten durch Einfachheit j auszeichnet. Die Schaltung benutzt kein Wattrelais, sondern ein Stromrelais. Dieses Stromrelais wird von der Summe der Phasenströme in ähnlicher Weise gespeist wie in der bekannten Schaltung, doch ist diese Summe noch vermehrt um einen weiteren Summanden, nämlich um den Strom zwischen neutralem Punkt und Erde. Es sind also z. B. für den '· •Fall eines Dreiphasenstromes nicht drei, sondem vier Stromwandler angeordnet, deren '■ Sekundärwicklungen parallel auf das Strom- j relais arbeiten. . '

Die Abbildung zeigt die Schaltung an dem Beispiel eines Drehstromgenerators., Zwischen dem neutralen Punkt 1 des Generators mit den Wicklungen 2 und 4 und der Erde 5 ist ^; der Erdschlußwiderstand 6 angeordnet, von j dem die Leitung 7 zur Erde 5 führt. In diese Leitung 7 ist die Primärwicklung eines Stromwandlers 8 eingeschaltet, dessen Sekundärwicklung in Parallelschaltung mit den Sekundärwicklungen von drei Stromwandlern 9 bis ' 11, die in jeder Phase der Maschine vorgeschaltet sind, auf ein Stromrelais 12 arbeigo tet. An dem Kontakt 13 des Relais 12 Hegt ; die Auslösespule 14 des Generatorschalters 15. ;

Die Sekundärspule des Wandlers 8 ist im Verhältnis zu denen der anderen Wandler so an das Relais geschaltet, daß ein Strom, der von der Erde 5 über den Wandler 8 ! und weiter über einen der Wandler 9 bis 11 oder in geteiltem Zustande über mehrere von den Wandlern fließt, auf das Stromrelais 12 nicht wirkt. Es ist dies in der Zeichnung dadurch schematisch angedeutet, daß ein soleher Strom von der Erde 5 z. B. zu der Leitung 16, die bei 17 Erdschluß haben möge, den Wandler 8 in der Richtung von oben i nach unten passiert, dagegen der Wandler ' 11 in der Richtung von unten nach oben. : Ist nun ein Erdschluß im Innern des Gene- . rators, z.B. bei 18, vorhanden, so wird von der Erde 5 durch die Primärwicklung des ■ Wandlers 8 über den Widerstand 6 und den zwischen 1 und 18 liegenden Teil der Wicklung 4 ein Fehlerstrom fließen. Der im Wandler 8 fließende Fehlerstrom wird aber von keinem Fehlerstrom in einem der Wandler 9 bis 11 kompensiert, so daß das Stromrelais 12 ansprechen muß.

Ein besonderer Vorteil der Schaltung gemäß der Erfindung gegenüber dem Bekannten besteht darin, daß die Wirkung auf das Relais linear proportional der zur Erzeugung des Fehlerstromes dienenden EMK, in der Abbildung der EMK zwischen Erdschluß 18 und neutralem Punkt 1, ist. Bei der bekannten .Verwendung eines Wattrelais ist der Strom sowohl in der Strom- als auch in der Spannungsspule proportional der den Fehlerstrom 8g erzeugenden Kraft, die Wirkung des ganzen Relais also dem Quadrat proportional. Hieraus ergibt sich, daß die Wirkung eines Wattrelais in der bekannten Schaltung gering wird, wenn die Fehlerstelle dem neutralen Punkt nahe- g₀ liegt. In dieser Hinsicht ist die Schaltung gemäß der Erfindung mit einem Relaisstrom proportional der EMK des Fehlerstromes wesentlich vorteilhafter, da sie bei einem Relais von gleicher Belastbarkeit und gleieher Empfindlichkeit Fehlerstrom von wesentlich geringerer EMK zur Anzeige bringt. Die Schaltung läßt sich sinngemäß auch auf den Schutz von Motoren und Transformatoren übertragen.

Claims

Patent-Anspruch:

Schaltung zum Schutz von Generatoren gegen Erdschluß, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromrelais zur Kontaktgabe im Auslosekreis des Schalters an die parallel geschalteten Sekundärspulen von Stromwandlern gelegt ist, von denen je einer in jeder Phase der Maschine vor- no geschaltet ist und ein weiterer mit entgegengesetzter Richtung in der von der Erdung zum neutralen Punkt führenden Leitung liegt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.