DE524162C

DE524162C - Relais zum Schutze von Wechselstrommaschinen

Info

Publication number: DE524162C
Application number: DES87637D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Friedlaender; Dr-Ing Franz Ollendorff
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-09-23
Filing date: 1928-09-23
Publication date: 1931-05-02

Description

Zum Schütze von Wechselstrommaschinen oder Netzen werden Relais verwendet, die von irgendeiner zu überwachenden Wechselstromgröße beeinflußt werden, um gegebenenfalls eine Abschaltung der Wechselstrommaschine oder eines Netzteiles vorzunehmen. Derartige Relais sind als Überstromschutz, Differentialschutz.Windungsschlußschutzusw. bekannt. Es ist dabei nicht zweckmäßig,

ίο wenn die Relais bei allen Betriebszuständen des Netzes auf dieselbe Stärke der zu überwachenden Wechselstromgröße ansprechen. Es kann z. B. ein und dieselbe Stromstärke bei schwacher Erregung der Wechselstrommaschine nur bei gestörtem Betrieb auftreten, bei starker Erregung hingegen normal sein. Das Relais wird jedoch auf diese Umstände keine Rücksicht nehmen und stets bei derselben Stromstärke ansprechen. Um diesen

au Nachteil zu vermeiden, ist es bekannt, das eine Wechselstromgröße überwachende Relais in seiner Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Erregerstromstärke der Wechselstrommaschine zu bringen, und zwar derart, daß die Empfindlichkeit durch die steigende Erregerstromstärke geschwächt wird, so daß das Relais bei starker Erregung später anspricht als bei schwacher Erregung der Wechselstrommaschine.

Die vorliegende Erfindung betrifft zwei besonders zweckmäßige Ausbildungen von derartigen Relais. Bei der einen Ausbildung besteht das Relais erfindungsgemäß aus einer festen und einer beweglichen Spule (dynamometrisches Relais), die beide einerseits von dem Strom der zu überwachenden Wechselstromgröße, anderseits von dem Erregerstrom der Wechselstrommaschine mit entgegengesetzter Kraftwirkung zwischen den beiden Spulen durchflossen werden. Man kann dadurch eine besonders genaue Abhängigkeit des Ansprechens des Relais einerseits von der Wechselstromgröße, anderseits von der Stärke des Erregerstromes erreichen.

Die Zeichnung zeigt in Abb. 1 ein Ausführungsbeispiel dieser Anordnung. Es soll der Drehstromgenerator 6 gegen Windungsschluß geschützt werden. Es ist dazu eine dreiphasige Hilfsdrosselspule 7 vorgesehen, und die Sternpunkte der Drosselspule und des Generators sind über die Primärwicklung eines Stromtransformators 8 miteinander verbunden. Die Sekundärwicklung dieses Stromtransformators beeinflußt ein dynamometrisches Relais 9, das seinerseits, wie nicht weiter dargestellt, bei einem Windungsschluß die Abschaltung des Generators veranlaßt. Infolge der beim Windungsschluß in der dreiphasigen Generatorwicklung auftretenden Unsymmetrie kommt in der Verbindung zwisehen den beiden Sternpunkten ein Strom zum Fließen, der über den Stromtransformator

'■·) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr.-Ing. Fratty Ollendorf in Berlin und Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Ruhleben.

auf das Relais einwirkt. Die Empfindlichkeit des Relais ist nun noch in Abhängigkeit von der Stromstärke in der Erregerwicklung io des Wechselstromgenerators gebracht. In den Stromkreis der Wicklung io ist dazu ein Widerstand 11 eingeschaltet, dessen Spannungsabfall auf das Relais 9 einwirkt, und zwar derart, daß der von dem Widerstand 11 abgenommene Teil des Erregergleichstromes die beiden Spulen des Relais 9 in entgegengesetztem Sinne zu drehen versucht wie der Strom des Stromtransformators 8. Die beiden Spulen des dynamometrischen Relais sind, wie dargestellt, für den Stromtransformator 8 in Reihe, für den zugeführten Gleichstrom hingegen parallel geschaltet. Um dies zu erreichen, ist eine zum Relais parallel geschaltete Hilfsinduktivität 14 vorgesehen, die in der Mitte eine Anzapfung besitzt, an die die eine Gleichstromzuleitung angeschlossen ist. Um einen Übertritt von Gleichstrom in den Stromkreis des Transformators 8 zu vermeiden, ist noch ein Blockkondensator 12 vorgesehen. Bei symmetrischer Ausbildung der an dem Relais vorhandenen Induktivitäten und Widerstände läßt sich der zur Absperrung des Gleichstroms dienende Blockkondensator auch vermeiden, da dann eine gewöhnliche Wheatstonesche Brücke vorliegt.

Die Anordnung nach der Erfindung ruft eine mit steigender Erregung um so mehr fallende Empfindlichkeit des Relais hervor, je kleiner man die Federrichtkraft des Relais wählt. Bei fehlender Federrichtkraft wird die Relaisempfmdlichkeit dem Erregerstrom direkt proportional. Der Proportionalitätsfaktor ist z. B. durch Wahl des Teilungs- \'erhältnisses zwischen Relaisgleichstrom und Erregerstrom in beliebigem Maße zu beeinflussen.

Die zweite Ausbildung gemäß der Erfindung besteht darin, daß zu einem von der Wechselstromgröße gesteuerten Relais eine von dem Erregergleichstrom vormagnetisierte, Eisen enthaltende Induktivität parallel geschaltet ist. Je nach der Stärke der Vormagnetisierung dieser Induktivität durch den Erregergleichstrom ändert sich die Größe der Induktivität, und dementsprechend nimmt die Induktivität einen mehr oder weniger starken Wechselstrom, auf. Diese Änderung des Wechselstromes wirkt dann auch auf den Strom und die Spannung an den Klemmen des eigentlichen Relais ein. Abb. 2 der Zeichnung veranschaulicht eine derartige Anordnung. Das Relais 15 wird über einen Stromtransformator von dem Wechselstrom der Synchronmaschine 16 gespeist. Zu dem Relais ist noch eine Drosselspule 17 parallel geschaltet, die von dem Erregergleichstrom der Maschine 16 vormagnetisiert ist. Die Drosselspule besitzt einen dreischenkligen Eisenkern, auf dessen mittlerem Teil eine Wicklung sitzt, die von dem Erregerstrom der Maschine 16 bzw. von einem proportionalen Gleichstrom gespeist wird. Die Wicklungen auf den beiden äußeren Schenkeln sind hintereinandergeschaltet und zu dem Relais 15 parallel geschaltet. Das Relais 15 und die Drossel 17 werden von dem Stromtransformator 18 gespeist. Bei ansteigendem Erregerstrom der Maschine 16 wird die Induktivität der Drossel 17 durch die Gleichstrommagnetisierung in steigendem Maße vermindert, so daß der von dem Stromtransformator 18 gelieferte Strom zum größeren Teil über die Drossel 17 fließt, was mit einer Verminderung der Empfindlichkeit des Relais 15 gleichbedeutend ist. Der besondere Vorzug der Anordnung nach Abb. 2 besteht darin, daß neben der Vermeidung einer Rückwirkung des Wechselstromes auf den Gleichstrom die Verwendung normaler Relais möglich ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Relais zum Schütze von Wechselstrommaschinen, das auf eine Wechselstromgröße wie Strom oder Spannung anspricht und in seiner Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Erregerstromstärke der Wechselstrommaschine derart angebracht ist, daß die Empfindlichkeit des Relais mit steigendem Erregerstrom vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais eine feste und eine bewegliche Spule besitzt, die sowohl von dem Strom der zu überwachenden Wechselstromgröße als auch von dem Erregerstrom der Wechselstrommaschine mit entgegengesetzter Kraftwirkung zwischen den beiden Spulen durchflossen werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste und die bewegliche Spule des Relais für den Erregerstrom parallel oder in Reihe, für den Strom der zu überwachenden Wechselstromgröße in Reihe oder parallel geschaltet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die zu dem Relais führenden Gleichstrom- und Wechselstromleitungen Kondensatoren und Drosselspulen zwecks Verhinderung einer störenden Beeinflussung der einen Stromart durch die andere eingeschaltet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste und die bewegliche Spule und Hilfsinduktivitäten oder Widerstände auf die Zweige
einer Wheatstoneschen Brücke aufgeteilt sind, die einerseits an den Stromkreis der zu überwachenden Wechselstromgröße, anderseits an den Erregerstromkreis der Wechselstrommaschline angeschlossen ist. 5. Relais zum Schütze von Wechselstrommaschinen, das auf eine Wechselstromgröße wie Strom oder Spannung anspricht und in seiner Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Erregerstromstärke der Wechselstrommaschline derart gebracht ist, daß die Empfindlichkeit des Relais mit steigendem Erregerstrom vermindert wird, gekennzeichnet durch ein von der W^Techselstromgröße gesteuertes Relais, zu dem eine durch den Erregergleichstrom vormagnetisierte, Eisen enthaltende Induktivität parallel geschaltet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Drossel mit dreischenkeliigem Eisenkern, von dem der mittlere Kern eine von dem Erregergleichstrom erregte Wicklung trägt, während die beiden hintereinandergeschalteten Wickhingen auf den äußeren Kernen zu dem Wechselstromrelais parallel geschaltet sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen