DE467489C

DE467489C - Einrichtung zum selektiven Abschalten kurzgeschlossener Einheiten von parallelgeschalteten Gleichstrom-Generatoren und Umformern

Info

Publication number: DE467489C
Application number: DEM98679D
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1927-02-15
Filing date: 1927-03-08
Publication date: 1928-10-25

Description

Für die sichere Stromlieferung einer aus mehreren Einheiten zusammengesetzten Stromerzeuger- oder Stromumformeranliage ist es wichtig, daß bei Kurzschlüssen in einer Einheit nur diese Einheit selbst abgeschaltet wird. Die vorliegende Erfindung, gibt eine Einrichtung an, mit der die selektive Abschaltung von Einheiten bei Kurzschluß erreicht wird.

Drei beispielsweise Ausführungsformen der Einrichtung gemäß der Erfindung zeigen schematisch die Abb. 1 bis 3 der beiliegenden Zeichnung, und zwar für Gleichrichteranlagen.

Es bedeuten G₁ und G₂ je eine Gleichrich.-tereinheit, deren Kathode über je eine Spule S₁ und S₂ einer gemeinsamen Drosselspule an die positive Sammelschiene geschaltet ist. Der Eisenkörper dieser Drosselspule besteht aus

ao einem Dreiphasenkern. Die Spulen S₁ und S₂ sind so geschaltet, daß ihre magnetmotorischen Kräfte sich entgegenwirken, wenn die Gleichrichter ungefähr gleiche Ströme führen, was normalerweise der Fall sei. In unserem Beispiel sind die Spulen S₁ und S₂ mit linkem Umlauf sinn angenommen. Der mittlere Kern wirkt als magnetischer Nebenschluß und wird bei normaler Stromführung der Gleichrichter den Summenfluß beider äußeren Säulen führen. Findet nun im einen Gleichrichter, ζ. B. im Gleichrichter G₁, ein Kurzschluß statt, so arbeitet der zweite Gleichrichter auf den Gleichrichter IG₁ zurück, und der Strom in der Spule S₁ kehrt sich um. Dementsprechend ändert sich das Flußbild in der Drosselspule. Da die beiden Ströme praktisch gleich groß sind, führen ihre magnetmotorischen Kräfte einen Kreisfluß durch die beiden äußeren Säulen und die Joche. Der Fluß im mittleren Kern dagegen verschwindet rasch. Um nun diesen Vorgang zu einer selektiven Abschaltung der kurzgeschlossenen Einheit ausnutzen zu können, erhält die Drosselspule noch folgende Hilfsspulen: der Kern mit der HauptspuleSj^ erhält die Hilfsspule S₃, der Kern mit S₂ die Hilfsspule S₄, und der mittlere Kern trägt eine Hilfsspule S₅. Sämtliche Hilfsspulen sind unter sich gleichsinnig gewickelt, in unserem Beispiel als Linksspulen. Da die Ströme in den Hauptspulen normalerweise Gleichströme sind, wird in den Hilfsspulen keine elektromotorische Kraft entwickelt. Anders bei einem Kurzschluß, beispielsweise im Gleichrichter G₁. Eine kurze Überlegung zeigt; daß sich dabei die elektromotorischen Kräfte der Spulen S₃ und S₅ addieren, diejenigen der Spulen. S₄ und S₅ subtrahieren, wenn die drei Hilfs-

spulen mit ihren Anfängen zu einem gemeinsamen Punkt geführt, d. h. in Stern geschaltet sind. Gerade die umgekehrte Wirkung tritt ein bei einer Stromumkehr in der Spule S₂. Diese selektive Wirkung der entstehenden Hilifsspannungen läßt sich nun in verschiedener Weise zum Schutz des Netzes gegen einen allgemeinen Kurzschluß verwenden. In dem gezeichneten Beispiel der Abb. ι ίο werden die Hilfsspanmmgen dazu benutzt, um die Hauptschalter Ki oder K%, die den Gleichrichter mit dem speisenden Netz verbinden, abzuschalten. Die Hilfsspulen lassen sich leicht so dimensionieren, daß t5 die Hilfsspannung der gesunden Leitung nahezu Null und die Hilfsspannung der kranken Leitung genügend groß wird, damit sie die Schalter K% oder K₂ ■ abschaltet. Gerade ebensogut kann man die Hilfsspannungen dazu benutzen, etwa vorhandene Gleichstromschalter zu öffnen, oder man läßt sie irgendwie auf -ein Hilfsrelafe derart wirken, daß die. Abschaltung der kranken Einheit erfolgt. .

Einer besonderen Erwähnung bedarf noch der Betriebsfall, daß eine der beidien Einheiten ohne inneren Kurzschluß außer Betrieb fällt. In diesem Falle wird die Hilfsspannung der im Betrieb befindlichen Einheit einen relativ kleinen Wert annehmet. Die Anordnung läßt sich also leicht so treffen, daß diese Einheit im Betriebe bleibt. Stimmt man jedoch die Hilfsspannungen so ab, daß bei einem Kurzschluß einer Einheit die Hilfsspannung der gesunden Einheit genau Null ist, so läßt sich die kleine Hilfsspannung beim Herausfallen der zweiten Einheit dazu bev nutzen, irgendwelche Warmings- oder Sicherheitsmaßnahmen zu betätigen. - Es bleibt noch der Fall, daß mehr als zwei Einheiten parallel arbeiten. Auch für diese Möglichkeit kann die Anordnung so • getrofiien werden, daß ein sicheres selektives Abschalten der kranken Einheit erfolgt, wie die Abb. 2 und 3 zeigen. Selbstverständlich müssen bei diesen Kombinationen die Haupt- und HilfsspuLen so aufeinander abgeglichen - werden, daß die oben beschriebene selektive Wirkung zustande kommt. In Abb. 3 befinden sich die Drosselspulen statt in der positiven Leitung der Einheiten in der negativen Leitung.

Es soll auch noch besonders hervorgehoben werden, daß man an Stelle spezieller Drosselspulen die normalen Kathodendrosselspulen, die zur- Glättung der Stromkurve verwendet werden, zur selektiven Abschaltung im obigen Sinne verwenden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum selektiven Abschalten kurzgeschlossener Einheiten von paraEelgesichalteten Gleichstrom- Generatoren und Umformern, dadurch gekennzeichnet, daß die "Verbraucherleitungen je zweier Einheiten derart miteinander und mit Hilfsspulen verkettet sind, daß die Hilfsspulen zwei den beiden Einheiten zugeordnete Hilfsspannungen erzeugen, die zur selektiven Abschaltung der kurzgeschlossenen Einheiten verwendet werden können.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem dreiphasigen Eisenkörper je eine Hauptspule und je eine Hilfsspule auf den beiden äußeren Säulen und eine dritte Hilfsspule auf der mittleren Säule angebracht sind, und daß alle Spulen gleichsinnig gewikkelt sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, 'daß sie die primäre Seite der parallelgeschalteten Ein-

- heiten überwacht oder abschaltet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die abgehenden Verbraucherleitungen der parallelgeschalteten Einheiten überwacht oder abschaltet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2,' dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Hilfsspulen so abgeglichen ist, daß ihre Spannung bei einem Rüickstrom Null ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ohne Rückstrom erfolgenden Abschaltung einer Einheit die in .der Gruppe entstehende Hilfsspannung zur Beeinflussung der für den Betrieb erforderlichen Sicherheitseinrichtungen dient.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkettung der beiden Hauptströme normale Kathodendrosselspulen dienen.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die b:eiden Verbraucherleitungen sowohl im Plus- als auch im Minusleiter (Nulleiter) verkettet sind. 1Ϊ0

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallelschaltung von wenigstens drei Einheiten das selektive Abschalten wenigstens einer Einheit .durch wenigstens zwei Verkettungen der Verbraucherleitungen erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen