DE464097C - Schaltung von Leitungsschutzrelais fuer Drehstrom, die in Abhaengigkeit sowohl von der Spannung wie von der Stromstaerke des Kurzschlusskreises arbeiten - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. AUGUST 1928

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVs 464097 KLASSE 21c GRUPPE

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. März 1927 ab

Um in elektrischen Leitungen Fehler, die durch Kurzschluß entstanden sind, möglichst schnell feststellen zu können oder auch selbsttätig die fehlerhaften Leitungsstrecken abzuschalten, verwendet man Relais, die sowohl von der Spannung wie von der in den Leitungen fließenden Stromstärke beeinflußt werden. In ihrer vollkommensten Form messen derartige Relais den Quotienten aus Spannung und Stromstärke, mit anderen Worten also den Widerstand der Leitung. Die Relais werden auf den Blind- oder Scheinwiderstand eingestellt. Ist der Widerstand des Fehlerstromkreises bekannt, so läßt sich daraus ein Schluß auf die Entfernung des Fehlerortes selbst ziehen; denn der Widerstand des Kurzschlusses selbst kann vernachlässigt werden, insbesondere dann, wenn das Relais auf den Blindwiderstand anspricht und die im ersten Augenblick nach dem Eintreten des Fehlers gemessenen Werte zugrunde gelegt werden. Wenn es sich um Anzeigegeräte handelt, gleichgültig, ob selbsttätige Abschaltung der fehlerhaften Strecke damit verbunden ist oder nicht, so kann die Skala statt in Ohm unmittelbar in Längeneinheiten geeicht werden, so daß sie die Entfernung des Fehlers unmittelbar angibt. Bei Drehstromleitungen tritt hier insofern eine Schwierigkeit auf, als sowohl zweiphasige Kurzschlüsse wie auch dreiphasige Kurzschlüsse auftreten können. Der Stromverlauf und der Einfluß auf die Spannung ist in beiden Fällen derartig verschieden, daß eine richtige Eichung der Skala für zweiphasigen Kurzschluß durchaus nicht richtige Angaben auch für dreiphasigen Kurzschluß gewährleistet. Gemäß der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, daß die Spannungselemente der Relais von der verketteten Spannung und die Stromelemente der Relais von den verketteten Strömen der drei Phasenleitungen erregt werden. An Hand des im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels soll gezeigt werden, daß die Relais dann sowohl bei zweiphasigem wie bei dreiphasigem Kurzschluß richtig arbeiten.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Die drei Leitungen R₁ S₁ T werden von der Stromquelle 1 gespeist. Die sekundären Wicklungen dreier Stromwandler 2, 3, 4 sind in Dreieck geschaltet und mit den Stromspulen 12, 13, 14 der drei Fehlerortsrelais verbunden. Durch jede Stromspule fließt ein Strom, der dem verketteten Strom zweier Phasen entspricht. An den Span-

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

Dr. Joachim Sorge in Berlin-Charlottenbiirg.

nungsspulen 32, 33 und 34 der Relais liegt die verkettete Spannung zweier Phasen, und zwar derart, daß jede Spannungsspule an der verketteten Spannung derselben beiden Phasen liegt, von deren verkettetem Strom die Stromspule durchflossen wird. Die verketteten Spannungen können in bekannter Weise durch direkten Anschluß an die Phasen oder über Spannungswandler erhalten werden.
In Abb. 2 sind die Fehlerströme bei einem zweiphasigen Kurzschluß in das Schaltungsschema eingezeichnet. Der Kurzschluß 6 ist zwischen den beiden Phasen R und 5¹ angenommen. Diese beiden Phasen werden dann von ein und demselben Fehlerstrom, aber in entgegengesetzter Richtung, durchflossen, wie durch die Pfeile dargestellt. Auch die in den Stromwandlern induzierten Ströme sind durch entsprechende Pfeile veranschaulicht. Verfolgt man den sekundären Stromkreis des Wandlers, so ergibt sich, daß die Relaisspule 12 vom doppelten Fehlerstrom, die Relaisspulen 13 und 14 vom einfachen Fehlerstrom durchflossen werden. Die Relais 13 und 14 spielen für die Fehlerortsbestimmung keine Rolle, da die Spannung in ihren Spannungspulen 33 und 34, wenn überhaupt, nur wenig zurückgeht. Die zur Stromspule 12 zugehörige Spannungsspule 32 dagegen mißt die zwischen den kurzgeschlossenen Phasen R und .S¹ zusammengebrochene verkettete Spannung. Wird nun durch diese beiden Spulen der Quotient der Spannung und der Stromstärke auf irgendeine Weise erkennbar gemacht, so ist dieser Quotient die Spannung zwischen R und S₁ geteilt durch den doppelten, im Fehlerstromkreise fließenden Strom. Der angezeigte Wert ist also die Hälfte des Widerstandes des gesamten Fehlerstromkreises oder, mit anderen Worten, der Widerstand einer Phase von der Überwachungsstelle bis zum Fehlerort.

Soll die Schutzeinrichtung auch bei dreiphasigem Kurzschluß richtige Werte liefern, so muß auch hierbei der erkennbar gemachte Quotient der Widerstand einer Phasenleitung sein. In Abb. 3 ist dieser Fall eines dreiphasigen Kurzschlusses dargestellt. In allen drei Phasen R, S> T fließen infolge des dreiphasigen Kurzschlusses 7 gleich große, um 120⁰ in der Phase gegeneinander versetzte Ströme. Die entsprechenden Ströme fließen in den Sekundärwicklungen 2, 3, 4 der Stromwandler, und in den Stromspulen 12, 13, 14 der drei Relais fließen die verketteten Ströme. Da aber die Spannungsspule jedes Relais an der verketteten Spannung der Phasen liegt, deren verketteter Strom die Stromspule des Relais durchfließt, so ist der gemessene Quotient gleich der verketteten Spannung, dividiert durch den verketteten Strom. Das ist aber in diesen Fällen der Widerstand einer Phasenleitung von der Überwachungsstelle bis zum Fehlerort.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung von Leitungsschutzrelais für Drehstrom, die in Abhängigkeit sowohl von der Spannung wie von der Stromstärke des Kurzschlußkreises arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungselemente (32, 33, 34) der Relais von der verketteten Spannung und die Stromelemente (12, 13, 14) der Relais von den verketteten Strömen der drei Phasenleitungen erregt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen