DE522760C

DE522760C - Protection circuit for generators and transformers

Info

Publication number: DE522760C
Application number: DEA43639D
Authority: DE
Inventors: Johann Bayer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1924-12-03
Filing date: 1924-12-03
Publication date: 1931-04-17

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 17. APRIL 1931ISSUED ON April 17, 1931

REiCHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 522760 KLASSE 21 c GRUPPE JVl 522760 CLASS 21c GROUP

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Schutzschaltung für Generatoren und TransformatorenProtection circuit for generators and transformers Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Dezember 1924 abPatented in the German Empire on December 3, 1924

Für das Anzeigen eines Erdschlusses hat man bereits vorgeschlagen, ein auf die Blindkomponente des Erdschlußstromes ansprechendes Relais, das von drei in Summenschaltung liegenden Stromwandlern erregt wird, zu verwenden. Um durch eine derartige Einrichtung auch Überströme und Kurzschlüsse zu erfassen, hat man die Schutzschaltung durch den Einbau einer sogenannten Stützdrossel und mehrerer Strom- sowie wattmetrischer Relais erweitert. Eine viel einfachere Anordnung, bei der neben dem Erdschlußrelais nur ein einziges weiteres Relais erforderlich wird, erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß man in eine Schutzschaltung, bei der die zu schützenden Apparate mit einem auf die Differenz der hinein- und herausfließenden Ströme ansprechenden Differentialschutzsystem versehen sind, ein als Sinusrelais ausgeführtes Erdschlußrelais derart einfügt, daß es nur anspricht, wenn ein Erdschluß innerhalb des Schutzgebietes, für welches das Erdschlußrelais bestimmt ist, auftritt. Insbesondere wird dabei die Schaltung so getroffen, daß die Stromspule des Sinusrelais von der Differenz der Ströme vor und hinter dem zu schützenden Apparat erregt wird. Die Schutzschaltung zeichnet sich durch große Empfindlichkeit sowohl beim Auftreten von Erdschlüssen wie beim Auftreten von Überstrom und Kurzschlüssen, auch bei sehr kleinen und stark phasenverschobenen Fehlerströmen, aus. Sie besitzt weiterhin den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaues, da alle innerhalb des zu schützenden Apparates vorkommenden Fehler durch nur zwei Relais, das Erdschlußrelais und das Differentialrelais, erfaßt werden.For the display of a ground fault, it has already been proposed to switch to the reactive component the earth-fault current responsive relay, which is excited by three current transformers in summation circuit is going to use. To avoid overcurrents and short circuits through such a device to capture, you have to build the protective circuit by installing a so-called support choke and several current as well wattmetric relay expanded. A much simpler arrangement in which, in addition to the Earth fault relay only a single additional relay is required, is obtained according to the invention by switching to a protective circuit in which the equipment to be protected is based on the difference in the and outflowing currents are provided with a suitable differential protection system A ground fault relay designed as a sinusoidal relay inserts in such a way that it only responds when a Earth fault within the protected area for which the earth fault relay is intended, occurs. In particular, the circuit is made so that the current coil of the Sinus relay excited by the difference in currents upstream and downstream of the apparatus to be protected will. The protective circuit is characterized by great sensitivity both when earth faults and when they occur of overcurrent and short circuits, even with very small and strongly phase-shifted Fault currents, off. It also has the advantage of a very simple structure, since all are within the area to be protected Apparatus occurring error through only two relays, the earth fault relay and the Differential relay, are detected.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings.

Abb. ι zeigt den durch ein Sinusrelais vervollständigten Differentialschutz eines Generators, Fig. Ι shows the completed by a sine relay Differential protection of a generator,

Abb. 2 den Schutz eines Generators und Transformators, die zu einer Einheit zusammengeschlossen sind,Fig. 2 the protection of a generator and transformer, which are combined to form a unit,

Abb. 3 den Differentialschutz zweier parallel laufender Generatoren.Fig. 3 shows the differential protection of two generators running in parallel.

α ist ein Generator, b ein Transformator, ^ci, ^cs< ^cs ^und (I₁, d„, d_s sind Stromwandler, f₁ ein Erdschlußrelais, das als Sinusrelais ausgebildet ist, e ein Differentialrelais. α is a generator, b a transformer, ^c i, ^c s < ^c s ^and d (I ₁ , d ", d _s are current transformers, f ₁ a ground fault relay, which is designed as a sinusoidal relay, e a differential relay.

Bei Erdschluß innerhalb des Schutzgebietes, z. B. im Punkt F (vgl. Abb. 1), fließt entsprechend den eingezeichneten Strompfeifen der sekundäre Ladestrom über die Wicklung e des Differentialrelais, die Wicklung/^ des Erdschlußrelais und schließt sich über die Sekundärwicklungen der Stromwandler C₁, C₃, c_z bzw. d_v do, d_z. Tritt ein Erdschluß außerhalb des Differentialschutzgebietes auf, so wirkt auf das Efdschluß-In the event of a ground fault within the protected area, e.g. B. at point F (see. Fig. 1), the secondary charging current flows through the winding e of the differential relay, the winding / ^ of the earth fault relay and closes via the secondary windings of the current transformers C ₁ , C ₃ , c _z or d _v do, d _z . If an earth fault occurs outside the differential protection area, the Efdschluss-

") Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:") The patent seeker stated as the inventor:

Johann Barer in Pfäff statten, N. Ö.Johann Barer in Pfäff equip, N. Ö.

relais im Augenblick des Erdschlusses ebenfalls die Nullpunktspannung, jedoch bleibt die Wicklung Z₁ stromlos, und das Relais spricht nicht an.At the moment of the earth fault, the relay also supplies the zero point voltage, but winding Z ₁ remains de-energized and the relay does not respond.

Abb. 2 entspricht der Anordnung in Abb..i mit dem Unterschied, daß Generator α und Transformator b zu einer Einheit zusammengeschlossen sind und durch eine gemeinschaftliche, an sich bekannte Differentialschutzeinrichtung geschützt sind. Das Erdschlußrelais f\ ist als Sinusrelais ausgebildet, während das Erdschlußrelais f„ entweder als Cosinusrelais oder als Sinusrelais ausgeführt sein kann, je nachdem, ob das an den Transformator b angeschlossene Hochspannungsnetz eine genügende hohe Wattkomponente des Erdschlußstromes liefert oder nicht.Fig. 2 corresponds to the arrangement in Fig..i with the difference that generator α and transformer b are combined to form a unit and are protected by a common differential protection device known per se. The earth fault relay f \ is designed as a sine relay, while the earth fault relay f " can be designed either as a cosine relay or as a sine relay, depending on whether the high-voltage network connected to the transformer b delivers a sufficiently high watt component of the earth fault current or not.

Erdet man den Generator- oder Transformatornullpunkt über einen Widerstand w, wie in Abb. 2 dargestellt ist, so ist der Erdschlußstrom durch den Einfluß der Generatoroder Transformatorinduktivität in der Regel stark phasenverschoben, und infolgedessen überwiegt die wattlose Komponente des Erdschlußstromes die Wattkomponente. Auch in diesem Fall wird also ein Sinusrelais mit größerer Sicherheit arbeiten als ein Cosinusrelais. If the generator or transformer zero point is earthed via a resistor w, as shown in Fig. 2, the earth fault current is usually strongly out of phase due to the influence of the generator or transformer inductance, and as a result the wattless component of the earth fault current outweighs the watt component. In this case too, a sine relay will work with greater reliability than a cosine relay.

Die Einrichtung nach Abb. 3 stimmt in der Anordnung des Differentialschutzes im wesentlichen mit den beiden ersten Ausführungsbeispielen überein. Der eine der beiden parallellaufenden Generatoren, der Generator I, ist über einen Widerstand w geerdet, während der andere, der Generator II, durch einen Trennschalter t vollkommen von der Erde isoliert ist. Die Erdschlußrelais Z₁ der beiden Generatoren I und II sind als Sinusrelais ausgebildet.The arrangement of the differential protection of the device according to Fig. 3 essentially corresponds to that of the first two exemplary embodiments. One of the two generators running in parallel, generator I, is earthed via a resistor w , while the other, generator II, is completely isolated from earth by a circuit breaker t. The ground fault _{relays Z 1 of} the two generators I and II are designed as sinusoidal relays.

Claims

Patent claims:

ι. Protection circuit for generators and Transformers, in which the apparatus to be protected with one on the difference the incoming and outgoing currents responding differential protection system are provided, characterized in that in this one designed as a sinusoidal relay Earth fault relay is inserted in such a way that it only responds when an earth fault occurs within the protected area for which the earth fault relay is determined occurs.

2. Protection circuit for generators with associated transformer according to claim i, characterized in that at the same time the transformer is an earth fault relay receives, which is designed either as a cosine or a sine relay.

1 sheet of drawings