DE436004C - Differentialschutzsystem fuer elektrische Maschinen, Transformatoren, Leitungen u. dgl. mit Benutzung eines Stromwandlers auf jeder Seite der zu schuetzenden Anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung¹ bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erhöhung der Empfindlichkeit für den Differentialschutz beliebiger Teile eines Wechselstromnetzes, z. B. von Maschinen, Transformatoren, Leitungsstrecken eines Verteilungsnetzes u.dgl. Das Prinzip des Differentialschutzes besteht bekanntlich darin, daß die Differenz der Ströme in zwei Punkten eines Netzes, zwischen denen sich bei gesundem Betrieb keine Ableitung befindet, in einem Anzeige- oder Steuerrelais derart zur Wirkung gebracht wird, daß das Relais nur beeinflußt wird, wenn eine fehlerhafte Ableitung zwischen diesen Punkten auftritt. Hierbei ist es in den meisten Fällen erwünscht, daß auch bei hohen betriebsmäßigen Strömen und bei geringstem Fehlerstrom das Relais sicher anspricht, daß aber andererseits die Anordnung durch heftige Kurzschlüsse nicht beschädigt oder in ihrer Wirksamkeit auch nur beeinträchtigt werden darf. Besonders wichtig ist dies beim Differentialschutz von Maschinen mit angeschlossenem Kabel, bei denen, schon der beginnende Durchbruch der Isolation angezeigt werden muß, um schwere Betriebsstörungen zu verhindern. Gerade hierbei .wird aber der sonst übliche Einbau von zwei getrennten Stromwandlern zu beiden Seiten der zu schützenden Anordnung unzuverlässig, da schon geringe Unterschiede in den Wicklungs- und Magnetieierungsverhältnissen · der Wandler Fehler vortäuschen und diese Unterschiede infolge von Kurzschlüssen ganz erhebliche Beträge annehmen können. Man hat infolgedessen darauf verzichtet, die an die Maschine angeschlossenen Kabelleitungen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Waldemar Brückel in Berlin.

in den. Differentialschutz mit einzubezieiien, und hat statt dessen, einen besonderen Differentialstromwandler mit zwei gleichartigen Primärwicklungen benutzt, die am Anfang bzw. am Ende jeder Phase angeschlossen wurden. In diesem Fall wirkt nur die geometrische Differenz der beiden Primärströme magnetisierend auf den Eisenkern des Stromwandlers ein, auf welchen das an die Sekundärwicklung des Wandlers angeschlossene Anzeigegerät anspricht.

Bei einer solchen. Anordnung sind die für einen genügenden Schutz erforderlichen Relais meist gegen Erschütterungen sehr empfindlieh; außerdem besteht immer noch der Nachteil, daß sie nur für den Differentialschutz einer Maschine, eines Transformators o. dgl, nicht aber für ausgedehntere Anordnungen, wie z. B. Leitungsstrecken, angewandt werden ao kann. Durch die Erfindung wird ein einwandfrei arbeitendes Schutzsystem dadurch erhalten, daß an Stelle der üblichen, eisengeschlossenen Stromwandler solche ohne Eisenkern zur Anwendung kommen und der dadurch bewirkte Ausfall an der für die Betätigung der Relais zur Verfugung stehenden magnetischen bzw. elektrischen Energie durch Zwischenschaltung einer Verstärkeranordnung ausgeglichen wird. Die Verstärkerröhre!! können in diesem Falle in der üblichen Verstärkerschaltung für die Betätigung von Wechselstromrelais oder in der Richtverstärkerschaltung für die Betätigung von Gleichstromrelais verwandt werden. Die Verstärkerröhren selbst können entweder solche mit reiner Elektronenentladung oder auch, mit Darnpfentladung sein.

Die Anwendung eisenloser Transformatoren etwa in Gestalt der bekannten magnetisehen Spannungsmesser gestattet, die einzelnen Transformatoren auf das genaueste abzugleichen, wobei die einmal erzielten Abgleichungen auch bei größter Belastung nicht mehr gestört werden. Andererseits ist die Zwischenschaltung von Verstärkerröhren insofern günstig, als dieselben die Eigenschaft eines Strombegrenzers besitzen und auftretende Überlastungen von dem Relais fernhalten. Insbesondere lassen sich bei der Anwendung von Richtverstärkern polarisierte Relais verwenden, die bekanntlich bei hoher Empfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen sehr unempfindlich sind. Zweckmäßig ist es, die von den Wandlern zu dem Steuerkreis der Verstärkungsanordnung führenden Leitungen dicht nebeneinander zu führen, um eine magnetische Beeinflussung zu vermeiden und sie außerdem mit einer geerdeten Metallhülle, die eine kapazitive Abschirmung ermöglicht, zu versehen. Das gleiche gilt von der eigentliehen Verstärkeranordnung, die sonst infolge ihrer Empfindlichkeit gegebenenfalls auf äußere elektrische oder magnetische Felder ansprechen würde-.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die eisenlosen Stromwandler 1 und 2 sind in den Anfang und das Ende der die Anordnung 3 und die Leitrangsstrecke 4 enthaltenden Leitungen 'eingeschaltet. Ihre Sekundärwicklungen. liegen in Gegenschaltung an dem Gitter der hier als Glühkathodenröhre gezeichneten Verstärkerröhre 5, in deren Anodenkreis das Ausgangsrelais 6 eingeschaltet ist. Die an sich bekannte Maßnahme zur Erzielung der gewünschten Gittervorspannung sowie zuweilen erforderlichen weiteren Röhren sind in der Abbildung der Einfachheit halber weggelassen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Differentialschutzsystem für elektrische Maschinen, Transformatoren, Leitungen u.dgl. mit Benutzung eines Stromwandlers auf jeder Seite der zu schützenden Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromwandler eisenlose Transformatoren dienen und außerdem zur Ausgleichung der hierdurch entstehenden Energieverluste Verstärkerröhren eingeschaltet sind.