DE520645C

DE520645C - Protection device for electrical power generators with several parallel winding systems

Info

Publication number: DE520645C
Application number: DE1930520645D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-02-22
Filing date: 1930-02-01
Publication date: 1931-03-12

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schutzeinrichtung für elektrische Stromerzeuger, insbesondere Maschinen und Transformatoren, die mit mehreren parallelen Wicklungssystemen ausgerüstet sind. Erfindungsgemäß ist die Schaltungsanordnung der Einrichtung so getroffen, daß beim Auftreten eines Erdschlusses in einem der Wicklungssysteme dieses System allein abgeschaltet wird, während die übrigen Systeme weiterhin die Stromversorgung aufrechterhalten. Wenn dagegen ein Phasenschluß auftritt, d. h. eine leitende Verbindung von Wicklungsteilen verschiedener Phasen zustande kommt, oder wenn ein Erdschluß in zwei Wicklungssystemen entsteht, dann wird der Stromerzeuger erfindungsgemäß völlig vom Netz getrennt.The invention relates to a protective device for electrical power generators, in particular Machines and transformers equipped with several parallel winding systems. According to the invention is the Circuit arrangement of the device made so that when a ground fault occurs in one of the winding systems this system is switched off alone, while the rest Systems continue to maintain power. If, on the other hand, there is a phase failure occurs, d. H. a conductive connection of winding parts of different phases is established comes, or if a ground fault occurs in two winding systems, then the power generator according to the invention is completely from Network disconnected.

Durch eine derartige Anordnung wird bei Erdschluß eine Unterbrechung in der Strombelieferung vermieden, dadurch daß der Stromerzeuger so lange eingeschaltet bleibt, bis die entsprechenden Ersatzapparate in Betrieb genommen sind. Dann kann der Stromerzeuger abgeschaltet und die aufgetretenen Beschädigungen können ausgebessert werden. Tritt dagegen ein Phasenschluß in einem der parallelen Wicklungszweige auf, z. B. durch einen Überschlag zwischen zwei Windungen verschiedener Phasen, dann muß die Maschine vom Netz getrennt werden, weil ein derartiger Überschlag meist an den Wickelköpfen entsteht und die Isolation auch zunächst noch nicht beteiligter Wicklungen zu zerstören droht. Einem Phasenschluß gleich in seiner Wirkung ist ein Doppelerdschluß, d. h. ein Erdschluß, der gleichzeitig in zwei verschiedenen Phasen auftritt, so daß auch in diesem Falle ein völliges Abtrennen vom Netz zweckmäßig ist.Such an arrangement results in an interruption in the supply of electricity in the event of a ground fault avoided by the fact that the generator remains switched on until the corresponding replacement devices are put into operation are. Then the generator can be switched off and the damage that has occurred can be mended. If, on the other hand, a phase short occurs in one of the parallel Winding branches on, z. B. by a rollover between two turns different Phases, then the machine must be disconnected from the mains because of such a flashover mostly occurs at the end windings and the insulation is not yet involved Threatens to destroy windings. The effect of a phase fault is a double earth fault, d. H. an earth fault that occurs simultaneously in two different phases, so that In this case too, it is advisable to disconnect it completely from the network.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Generator dargestellt, dessen beide parallele Wicklungssysteme 1, 2, 3 bzw. 1', 2', 3' zu besonderen Sternpunkten zugeführt und in getrennten Leitungen mit der Erde verbunden sind. In die Erdleitung sind die Schalter 4,5, in die einzelnen Phasenleitungen die Schalter 6 bis 11 eingebaut. Durch den Hauptschalter 12 ist die Maschine mit dem Netz verbunden.The figure shows an embodiment of the invention for a generator, whose two parallel winding systems 1, 2, 3 or 1 ', 2', 3 'are fed to special star points and are connected to earth in separate lines. The switches 4, 5 are in the earth line and in the individual phase lines the switches 6 to 11 installed. The main switch 12 is the machine with the Network connected.

Jede der parallelen Wicklungen ist mit einem besonderen, auf Strom- vsA Spannungsvergleich beruhenden Schutzsystem ausgerüstet. Es sei im folgenden nur das Schutzsystem der Wicklungszweige i, 2, 3 näher beschrieben. Dieses System besteht aus den Stromwandlern 13, 14 und 15 sowie 16,17 und 18, die an den Phasenanfangen und Enden der Wicklungszweige eingebaut sind. Die Sekundärseiten der sechs Stromwandler sind im Stern zusammengeführt, die offenen Enden der Sekundärwicklung je zweier in derselben Phase liegenden Strom- 6qEach of the parallel windings is equipped with a special protection system based on current vs.A voltage comparison. Only the protection system of the winding branches i, 2, 3 will be described in more detail below. This system consists of the current transformers 13, 14 and 15 as well as 16, 17 and 18, which are installed at the beginning of the phase and the ends of the winding branches. The secondary sides of the six current transformers are brought together in a star, the open ends of the secondary winding of two current 6q in the same phase

wandler sind ebenfalls miteinander verbunden. Drei Phasenschlußrelais 19, 20 und 21 sind mit ihren Betätigungsspulen an das eine Ende der Stromwandlerwicklungen geführt, die anderen Enden der Relaisspulen sind miteinander verbunden und über die Betätigungsspule eines Erdschlußrelais 22 an den gemeinsamen Sternpunkt der sechs Stromwandler geführt. Das Phasenschlußrelais 19 ist also z. B, mit dem einen Ende seiner Betätigungsspule an die Verbindungsleitung 23 der Sekundärwicklungen der Stromwandler 13 und 16 gelegt, während das andere Ende zu dem Erdschlußrelais 22 geführt ist, dessen Betätigungsspule über den Leiter 25 mit dem bei 26 geerdeten Sternpunkt der sechs Stromwandler verbunden ist.converters are also connected to each other. Three phase-closing relays 19, 20 and 21 are with their actuating coils to one end of the current transformer windings, the other Ends of the relay coils are connected to one another and one via the actuating coil Earth fault relay 22 led to the common star point of the six current transformers. That Phase locking relay 19 is therefore z. B, with one end of its actuating coil to the connecting line 23 of the secondary windings the current transformers 13 and 16 placed while the other end is led to the earth fault relay 22, the actuating coil via the Conductor 25 is connected to the star point grounded at 26 of the six current transformers.

Das Erdschlußrelais 22 besitzt drei Kontaktpaare ; ein Kontakt dieser Paare ist durch einen gemeinsamen Leiter an die Hilfsstromquelle 27 angeschlossen, welche zur Stromversorgung der verschiedenen Relais vorgesehen ist. Ein Kontakt ist durch den Leiter 28 mit den nicht gezeichneten Auslösespulen der drei Schalter 6, 8, 10 verbunden, ein weiterer Kontakt über den Leiter 29 an den Schalter 4 angeschlossen. Die Auslösespulen dieser Schalter besitzen eine ebenfalls nicht eingezeichnete Rückleitung zur Stromquelle 27, so daß durch das Ansprechen des Erdschlußrelais 22 diese Schalter betätigt werden können. Der letzte Kontakt des Relais 22 ist mit einem Kontakt des Erdschlußrelais 22' des anderen parallelen Wicklungszweiges verbunden. Der andere Kontakt des Relais 22' ist über die Betätigungsspule des Relais 30, das den Stromkreis der Auslösespule 31 des Hauptschalters 12 schließt, zur Stromquelle 27 geführt. Der Schalter 12 wird demnach nur beim Ansprechen beider Erdschlußrelais 22 und 22' betätigt.The earth fault relay 22 has three pairs of contacts; one contact of these couples is through one common conductor connected to the auxiliary power source 27, which is used to power the different relays is provided. A contact is through the conductor 28 with the not Drawn trip coils of the three switches 6, 8, 10 connected, another contact via the conductor 29 is connected to the switch 4. The trip coils of these switches have a also not shown return line to the current source 27, so that by responding of the earth fault relay 22, these switches can be operated. The last contact of the relay 22 is with a contact of the earth fault relay 22 'of the other parallel winding branch tied together. The other contact of the relay 22 'is via the actuating coil of the relay 30, which closes the circuit of the trip coil 31 of the main switch 12 to the power source 27 guided. The switch 12 is therefore only when both earth fault relays 22 and 22 respond 22 'actuated.

Die Phasenschlußrelais 19, 20 und 21 besitzen je zwei Kontaktpaare, welche so miteinander verbunden sind, daß nur beim Ansprechen zweier Relais das Relais 30 erregt und damit der Hauptschalter 12 betätigt wird.The phase-locking relays 19, 20 and 21 have two pairs of contacts, which are connected to one another in such a way that the relay 30 is only energized when two relays respond and so that the main switch 12 is actuated.

Wenn dann als Folge eines Phasenschlusses zwischen den Wicklungszweigen 1 und 2 die Relais 19 und 20 betätigt werden, wird ein Stromkreis geschlossen, der von der positiven Klemme der Stromquelle 27 über die Leiter 3²> 33> die linken Kontaktpaare des Relais 19, die rechten Kontaktpaare des Relais 20 und den Leiter 35 zu der Betätigungsspule des Relais 30 führt und' von da über den Leiter 36 zurück zum Minuspol der Stromquelle 27. Die Phasenschlußrelais 19', 20', 21' sind in der entsprechenden Weise miteinander verbunden. Es wird demnach nur bei einem Phasenschluß durch das Ansprechen zweier Phasenschlußrelais oder bei einem Doppelerdschluß durch das Ansprechen der beiden Erdschlußrelais der Hauptschalter betätigt. Bei einem einfachen Erdschluß dagegen, der beispielsweise in der Wicklung 1 auftritt, werden durch das Ansprechen des Phasenschlußrelais 19 und des Erdschlußrelais 22 nur die Schalter 6, 8, 10 und 4 betätigt, so daß nur die erdschlußbehaftete Wicklung abgetrennt wird. Es ist dabei erforderlich, die fehlerbehaftete Wicklung nicht nur durch die Schalter 6, 8 und 10 vom Netz abzutrennen, sondern auch die Erdverbindung durch den Schalter 4 zu lösen, da sonst durch den Strom der noch am Netz verbleibenden Wicklung in der Wicklung 1 ein Strom hervorgerufen werden könnte, der sich über die fehlerhafte Erdschlußstelle und den Schalter 4 schließen würde.If the relays 19 and 20 are then actuated as a result of a phase short between the winding branches 1 and 2, a circuit is closed that starts from the positive terminal of the power source 27 via the conductors 3 ² >33> the left contact pairs of the relay 19, the right Pairs of contacts of the relay 20 and the conductor 35 leads to the actuating coil of the relay 30 and 'from there via the conductor 36 back to the negative pole of the power source 27. The phase-locking relays 19', 20 ', 21' are connected to one another in the corresponding manner. Accordingly, the main switch is only actuated in the event of a phase fault through the response of two phase fault relays or in the case of a double earth fault through the response of the two earth fault relays. In the case of a simple earth fault, however, which occurs, for example, in winding 1, only switches 6, 8, 10 and 4 are actuated by the response of phase-fault relay 19 and earth-fault relay 22, so that only the winding affected by the earth fault is disconnected. It is necessary not only to disconnect the faulty winding from the mains by means of switches 6, 8 and 10, but also to disconnect the earth connection by means of switch 4, otherwise the current of the winding remaining on the network in winding 1 will cause a current could be caused, which would close over the faulty ground connection point and the switch 4.

Da die Schalter 6 bis 10 bei einem Doppelerdschluß und einem Phasenschluß, unabhängig von dem Hauptschalter 12, ebenfalls betätigt werden, bietet für solche Fälle die Einrichtung eine doppelte Sicherheit.Since the switches 6 to 10 with a double earth fault and a phase fault, independently by the main switch 12, also operated, offers the device for such cases double security.

Claims

Patent claims:

ι. Protective device for electric power generators with several parallel winding systems, characterized by such a circuit arrangement that when occurring In the event of an earth fault in one of the winding systems, this system is switched off alone becomes, while when a phase fault or a double earth fault occurs all winding systems within the generator are disconnected from the grid.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that at the end of each of the parallel phase windings, current transformers are installed, which are equipped with three phase and a ground fault relay are connected to a differential protection system in such a way that when a ground fault occurs in one of the winding systems this system is switched off alone, while with Occurrence of a phase fault or a double earth fault within the generator all winding systems are disconnected from the mains.

3. Protection device according to claim 1 to 2, characterized in that at Generators with earthed neutral point each winding system from the network at the same time disconnected and its connection line to earth is interrupted.

4. Protection device according to claim 1 to 3, characterized in that each The phase-locking relay has two pairs of contacts that are connected to each other in such a way that that only when two relays respond, the trigger circuit of the main switch is closed.

5. Protection device according to claim 1

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to 4, characterized in that the earth fault relays of the individual winding systems so with each other and with the trip relay of the main switch are connected, that when two earth fault relays respond at the same time, the main switch is operated.

6. Protection device according to claim ι to 5, characterized in that in each Winding system, the three phase relays and the earth fault relay are connected to one another are that when a phase relay and the earth fault relay respond as a result of a simple earth fault only the winding system that is affected by the fault is switched off.

1 sheet of drawings