DE526774C

DE526774C - Anordnung zur Erhoehung der Empfindlichkeit der in Hochspannungsanlagen verwendeten Ausloese-, Signal- und Steuerrelais

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Publication number: DE526774C
Application number: DEE37202D
Authority: DE
Original assignee: ELEK ZITAETS ACT GES VORM W LA
Current assignee: ELEK ZITAETS ACT GES VORM W LA
Priority date: 1928-03-25
Filing date: 1928-03-25
Publication date: 1931-06-10

Description

Bei Relaisanordnungen für Leitungs- und Kraftwerksanlagen strebt man danach, eine höchstmögliche Empfindlichkeit zu erzielen, damit der Schutzwert der Anlage steigt. Bei Stromrelais, wie sie z. B. für Überstromschutz, in Schaltanlagen verwendet werden, wird zumeist die Empfindlichkeit nicht unter ι VA herunterzudrücken sein. Für manche Schaltungen, wie z. B. den Differential- und Generatoren-

xo erdschlußschutz, wird diese Empfindlichkeit der Relais nicht ausreichen. Insbesondere da beim Differentialschutz eine Gegenschaltung von Stromwandlern verwendet wird, sind die bei einem Generatoren- oder Transformatorfehler auftretenden Differentialströme zunächst außerordentlich schwach, so daß die normalen Wechselstromrelais nicht ansprechen. Der Fehlerstrom muß schon beträchtlich anwachsen, bis die Schutzanordnung aus-

ao löst. Die Zerstörungen in den geschützten Apparaten haben dann aber schon einen unerwünscht großen Umfang angenommen.

Ebenso kann bei dem Generatorenerdschlußschutz für Generator- und Transformatoreinheiten unter Umständen ein nur geringer Strom auftreten, nämlich dann, wenn der Erdschluß nahe am Nullpunkt der Maschine liegt. Noch geringere Ströme treten bei Schutzanordnungen auf, bei denen Unsymmetrieströme zur Auslösung eines Relais benutzt werden, wie dies z. B. bei dem Generatorschutz für einen direkt auf ein Netz arbeitenden Generator der Fall ist. Bei allen diesen Schutzeinrichtungen wird man also danach streben, die Relaiseinrichtung bedeutend empfindlicher zu gestalten.

Eine bisher unerreichte Empfindlichkeit in Starkstromrelaisanlagen kann man durch die im folgenden angegebene Anordnung erzielen. Schaltet man nach Abb. 1 an die Sekundärseite eines Stromwandlers, insbesondere eines Einstab-Durchführungsstromwandlers, bei dem nur sehr geringe Sekundär ströme fließen können, einen Kontaktgleichrichter in Art der Kupfer-Kupferoxyd-Gleichrichter, wie diese in der Elektrotechnischen Zeitschrift 1927, Heft 47, S. 1738, angegeben sind, in Graetzscher Schaltung, und legt man in die Brücke zwischen die Gleichrichter ^_x bis K.± ein Relais R, so kann man selbst für die kleinsten Primärströme ein sicheres Ansprechen des Relais erreichen, da dieses als hochempfindliches Drehspulrelais ausgebildet werden kann. Das Relais besitzt selbst gegenüber den besten technischen Wechselstromrelais eine bedeutend höhere Empfindlichkeit.

Die neue Anordnung hat den Vorteil, daß die Kupfer-Kupferoxyd-Gleichrichter einen außerordentlich großen Wirkungsgrad und eine sehr günstige Gleichrichtung besitzen, vor allen Dingen aber, ganz im Gegensatz zu den Glimmgleichrichtern, schon bei den allergeringsten Spannungen arbeiten. Da sie keine Wartung benötigen, kann man die Einrichtung auch an unbeaufsichtigter Stelle verwenden. Gegenüber den aus der Radiotechnik

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bekannten Röhrengleichrichtern besitzen diese Gleichrichter den Vorteil, daß sie ohne Heizoder Anodenstromquelle arbeiten.

Man kann diese empfindliche Relaisanordnung dadurch vor Überströmen schützen, daß man nach Abb. 2 vor die Graetzsche Schaltung einen spannungsabhängigen Widerstand Fe schaltet, und daß man weiter gegebenenfalls parallel zur Sekundärwicklung des Stromwandlers eine auf geringstmögliche Spannung ansprechende Edelgaseinrichtung jV legt. Der Strom, der durch die Gleichrichteranordnung K.X bis /<₄ und das Relais R fließt, wird somit begrenzt.

Die neue Anordnung, wie sie in den Grundzügen angegeben ist, wird insbesondere vorteilhaft für Schaltungen Verwendung finden, bei denen nur ganz geringe Auslöseströme in Frage kommen, z. B. bei Differentialschaltungen von größter Empfindlichkeit.

Für die Differentialschaltungen von Transformatoren, Kabeln oder Generatoren ist die Schaltung in Abb. 3 wiedergegeben. Zwei Stromwandler S^₁ und S^₂ arbeiten gegeneinander. In den Sekundärkreis der Stromwandler sind die Kupfer-Kupferoxyd- Gleichrichter J^C₁ bis /Ct in Graetzscher Schaltung eingeschaltet. Das Auslöserelais R liegt, wie vorher, in der Brücke zwischen den vier Gleichrichtern. Zur Begrenzung der Stromstärke im Relais R bzw. zum Schütze gegen Verbrennung ist den Gleichrichtern ein spannungsabhängiger Widerstand Fe vorgeschaltet und parallel zur ganzen Einrichtung eine Neonröhre iV gelegt.

In Abb. 4- ist die Anordnung dargestellt, wie sie für den Schutz bei Generatoren G in Betracht kommt, die über einen Transformator Tr auf das Netz arbeiten. Der Nullpunkt des Generators ist in bekannter Weise über einen Wandler W an Erde gelegt. An die Sekundärwicklung des Wandlers wird die Gleichrichteranordnung mit dem Drehspulinstrument R₁ gelegt. Für die Strombegrenzung werden ein spannungsabhängiger Widerstand und eine Neonröhre vorgesehen. Man kann die Wirkung der Anordnung dadurch noch unterstützen, daß man in den Kreis der Neonröhre ein Relais R₂ legt, das beim Ansprechen der Röhre den Ölschalter des Generators ohne Zeitverzögerung auslöst und gleichzeitig die Gleichrichteranordnung mit dem empfindlichen Relais kurzschließt. Das Relais ^₁ würde dann als Signalrelais Verwendung finden.

Die neue Anordnung erlaubt bei ihrer hohen Empfindlichkeit, selbst die kleinsten Unsymmetrieströme bei Drehstromleitungen zur Auslösung eines Relais heranzuziehen, so daß man gegebenenfalls in der Lage ist, von wattmetrischen Relais abzusehen und sich auf Stromrelais zu beschränken. Abb. 5 zeigt eine derartige Unsymmetrieschaltung. Dabei kann, wie dies selbstverständlich für andere Schaltungen auch möglich ist, zeitweise an Stelle des Relais/ ein Meßinstrument gelegt werden, um damit auch die Größenordnung der Unsymmetrieströme zu verfolgen. Ein in Reihe mit der Neonröhre N liegendes Relais R₂ schließt bei sehr großen Überströmen die Gleichrichteranordnung in Graetzscher Schaltung und damit das Relais / kurz und übernimmt die Abschaltung des Generators. Die Anordnung läßt sich auf die Distanz- und Rückstromrelais sinngemäß übertragen.

Bei allen artgegebenen Anordnungen können die verwendeten Wandler klein gehalten werden, da die Leistung nur gering zu sein braucht.

Claims

80 Patentansprüche:

i. Anordnung zur Erhöhung der Empfindlichkeit der in Hochspanmingsanlagen verwendeten Auslöse-, Signal- und Steuerrelais, gekennzeichnet durch auf der Sekundärseite eines Stromwandlers, insbesondere eines Einstab-Durchführungswandlers liegende Kontaktgleichrichter in Graetzscher Schaltung, in deren Brückenzweig ein hochempfindliches Gleichstromrelais geschaltet ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Gleichrichteranordnung ein spannungsabhängiger Widerstand, z. B. Eisenlampe, und parallel zu der Sekundärwicklung des Stromwandlers eine Neonröhre geschaltet sind.
3. Anordnung zur Erhöhung der Empfindlichkeit von Differentialschutzeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gegenschaltung der Differentialschutzwandler Kontaktgleichrichter, z. B. Kupfer-Kupferoxyd-Gleichrichter, in Graetzscher Schaltung, gelegt sind, in deren Brükkenzweig ein hochempfindliches Signaloder Auslösegleichstromrelais liegt.
4. Anordnung zur Erhöhung der Empfindlichkeit von Generatorschutzeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sekundärkreis eines am Generator liegenden Wandlers eine Gleichrichteranordnung aus Kupfer-Kupferoxyd-Gleichrichtern in Graetzscher Schaltung mit einem in deren Brückenzweig geschalteten hochempfindlichen Gleichstromrelais liegt und daß die Anordnung vor Überströmen dadurch geschützt ist, daß ein spannungsabhängiger Widerstand vor der Gleichrichteranordnung und parallel zur Sekundärwicklung des Stromwandlers eine Neonröhre mit einem in Serie geschalteten

Wechselstromrelais liegen. Letzteres soll die Gleichrichteranordnung bei hohen Überströmen kurzschließen und eine sofortige Auslösung herbeiführen.
5. Unsymmetriewandlerrelais, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Sekundärseite eines Unsymmetriewandlers, wie er z. B. für den Generatorenschutz von direkt aufs Netz arbeitenden Maschinen insbesondere in Frage kommt, Kontaktgleichrichter in Graetzscher Schaltung mit einem im Brükkenzweig angeordneten Gleöchstromrelais geschaltet werden, das seinerseits durch einen vorgeschalteten spannungsabhängigen Widerstand vor Überströmen geschützt wird, und daß parallel zur Sekundärwicklung des Unsymmetriewandlers eine Serienschaltung von Neonröhre, Eisenwiderstand und Wechselstromrelais liegt. Letzteres soll zum Kurzschließen der Gleichrichteranord- ao nung bzw. zur Auslösung bei sehr hohen Überströmen dienen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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