DE528119C

DE528119C - Schutzschaltung fuer Wechselstrommaschinen

Info

Publication number: DE528119C
Application number: DES78659D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Dr-Ing E H R Ruedenberg
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-03-05
Filing date: 1927-03-05
Publication date: 1931-06-25

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. JUNI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV£ 528119 KLASSE 21 c GRUPPE

Zusatz zum Patent 379

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. März 1927 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 26. August 1920.

Die Stützdrosseln für schnelle Abschaltung eines beschädigten Stromerzeugers oder Transformators gemäß dem Hauptpatent beruhen darauf, daß die im Fehlerfalle auftretende Ver-Schiebung des elektrischen Nullpunktes der zu schützenden Maschine gegenüber dem Nullpunkt der Stützdrossel zur Betätigung eines Relais verwendet wird. Eine solche Stützdrossel kann um so empfindlicher eingestellt werden, je genauer ihr Nullpunkt bei Auftreten eines Fehlers in der zu schützenden Maschine und des hierdurch verursachten Ausgleichsstromes erhalten bleibt.
Man hat schon vorgeschlagen, zu diesem Zwecke die primär in Stern geschaltete Stützdrossel mit einer in Dreieck geschalteten, in sich geschlossenen Sekundärwicklung zu versehen. Bei einer so geschalteten Stützdrossel können die über den Nulleiter durch die einzelnen Primärwicklungen fließenden Ströme in den Sekundärwicklungen entgegengerichtete Ströme induzieren, so daß die magnetische Wirkung des über den Nulleiter fließenden Ausgleichsstromes nahezu aufgehoben wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine solche Ausbildung der Stützdrossel, bei der eine noch bessere Festlegung des Nullpunktes gegenüber der Wirkung eines im Fehlerfalle auftretenden Ausgleichsstromes erzielt wird. Hierzu werden die Wicklungen der Stützdrossel in solcher Weise angeordnet und bemessen, daß die magnetischen Wirkungen der einzelnen von den Ausgleichsströmen durchflossenen Wicklungen auf jedem Schenkel sich gegenseitig aufheben. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß die Stützdrossel außer ihrer an die Klemmen des zu schützenden Apparates angeschlossenen, in Stern geschalteten Primärwicklung noch eine in offenem Dreieck geschaltete Sekundärwicklung erhält, deren eine Endklemme an den Nullpunkt der Primärwicklung und deren andere Endklemme an den Nullpunkt des zu schützenden Apparates angeschlossen ist. Die Sekundärwicklungszahl jedes Schenkels beträgt bei Drehstrom ein Drittel der primären Windungszahl jedes Schenkels, und der Anschluß der sekundären Wicklung an den Nullpunkt der primären ist so getroffen, daß die magnetischen Wirkungen eines durch die beiden Wicklungen hindurchfließenden Stromes sich entgegenwirken. Wenn man die Streuung zwischen der primären und der sekundären Wicklung klein hält, so liegt auch im Fehlerfalle der Nullpunkt der Stützdrossel außerordentlich fest. Die Stromspule des Relais, das den Stromerzeuger bei Windungsschluß abschaltet, liegt

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Reinhold Rüdenberg in Berlin-Gruneivald.

in der Verbindung vom Nullpunkt des Stromerzeugers zur Sekundärwicklung. Man könnte sie auch zwischen dem Nullpunkt der Primärwicklung der Stützdrossel und dessen Anschluß an ihre Sekundärwicklung legen.

In Abb. ι ist eine derartige Stützdrossel schematisch dargestellt, ι ist die Wicklung des zu schützenden Stromerzeugers, der ein Mehrphasennetz 2 speist. An die Klemmen des Stromerzeugers ist die Stützdrossel 3 angeschlossen, deren Primärwicklung 4 in Stern geschaltet ist. Ihre Sekundärwicklung 5 ist in offenem Dreieck geschaltet und besitzt auf jedem Schenkel ein Drittel der wirksamen Primärwindungen je Schenkel. Die eine Klemme liegt am Nullpunkt der Primärwicklung 4, die zweite Klemme liegt am Nullpunkt der Arbeitswicklung des zu schützenden Stromerzeugers 1. In dieser Verbindungsleitung liegt die Strom- ■20 spule eines Relais 6, das bei Stromdurchgang den Stromerzeuger 1 abschaltet und gegebenenfalls entregt.

Eine andere Ausführungsform der Stützdrossel besteht darin, daß sie in Zickzackschaltung ausgeführt ist, wobei die beiden verschiedenen Phasen angehörigen Wicklungen jedes Schenkels gleiche Windungszahl besitzen. Auch hier sind die magnetischen Wirkungen eines vom Nullpunkt her die Drossel durchfließenden Ausgleichsstromes in den beiden Wicklungen jedes Schenkels einander entgegengerichtet und heben sich bei genügender Verschachtelung der beiden Wicklungen beliebig weit auf. Eine der Schaltung gemäß Abb. 1 entsprechende Schaltung mit einer in Zickzack geschalteten Stützdrossel ist in Abb. 2 dargestellt, ι ist die Arbeitswicklung der zu schützenden Maschine, 2 das an diese Arbeitswicklung angeschlossene Netz, 30 ist die in Zickzack. geschaltete Stützdrossel, deren Sternpunkt über das Relais 6 an den Sternpunkt der Arbeitswicklung ι und deren freie Klemmen an das Netz 2 angeschlossen sind.

Derartige Stützdrosseln können mit Vorteil auch zum Schutz von Transformatoren verwendet werden, die in Sterndreieck geschaltet sind, während die bisher bekannten Stützdrosseln mit weniger festliegendem Nullpunkt nur bei Transformatoren mit Stern-Stern-Schaltung wirksam waren. Dies rührt daher, daß bei Transformatoren mit Stern-Dreieck-Schaltung im Fehlerfalle infolge der Ausgleichsströme in der Dreieckwicklung nur eine verhältnismäßig geringe Verlagerung des NuIlpunktes auftritt. Bei der Stützdrossel gemäß der Erfindung genügt diese geringe Nullpunktverlagerung noch, um ein sicheres Ansprechen des Schutzrelais zu bewirken.

Eine Ausführungsform ist in Abb. 3 in Verbindung mit einer Drossel der zuerst beschriebenen Art dargestellt. 7 ist der zu schützende Transformator, der primär in Stern, sekundär in Dreieck geschaltet ist. 8 ist die gemäß der Erfindung ausgebildete Stützdrossel, deren in Stern geschaltete Primärwicklung an den Primärklemmen des Transformators 7 liegt und deren in offenem Dreieck geschaltete Sekundärwicklung einerseits an den primären Sternpunkt der Stützdrossel 8, andererseits über ein Ausschaltrelais 9 an den primären Sternpunkt des zu schützenden Transformators 7 angeschlossen ist.

Bei solchen Transformatoren, deren sterngeschaltete Wicklung sehr hohe Spannungen führt, muß die Stützdrossel ebenfalls für hohe Spannungen gewickelt sein, wodurch sie verhältnismäßig kostspielig wird und eine hohe Streuung erhält. Um dies zu vermeiden, kann man dem Transformator, wie in Abb. 4 dargestellt ist, eine tertiäre Zusatzwicklung 10 geben, die für niedrige Spannung gewickelt ist, und deren Klemmen an die Klemmen der Primärwicklung der Stützdrossel 8 geführt sind, während ihr Sternpunkt über ein Relais 9 an den Sternpunkt der Stützdrossel angelegt ist.

In allen Fällen ist es zweckmäßig, in bekannter Weise ein wattmetrisches Relais zu verwenden, da ein solches von dem dreifachen Oberstrom im Meßkreise unabhängig ist. Die Spannung für das Relais kann einem vor- go handenen, im Netz liegenden Spannungswandler entnommen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schutzschaltung für Wechselstrommaschinen nach Patent 379 018 mittels einer Drosselspule, deren Sternpunkt mit dem Sternpunkt der Maschine in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule eine zweiteilige Wicklung besitzt, wobei die beiden Wicklungsteile derart elektrisch leitend miteinander verbunden sind, daß die magnetischen Wirkungen der einzelnen von den im Fehlerfalle durch die Sternpunktverbindung fließenden Ausgleichsströmen durchflossenen Wicklungen der Drosselspule sich auf jeden Schenkel gegenseitig aufheben.

2. Schutzschaltung gemäß Anspruch 1 für Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator eine besondere in Stern geschaltete Zusatzwicklung erhält, die für verhältnismäßig niedrige Spannung gewickelt ist und deren Klemmen an die Klemmen der Primärwicklung der Stützdrossel angeschlossen sind, während ihr Sternpunkt über ein Relais oder eine Anzeigevorrichtung an den' Sternpunkt der Stützdrossel angeschlossen ist.

3. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese außer ihrer an die Klemmen des zu schützenden Appa-

rates angeschlossenen, in Stern geschalteten Hauptwicklung noch eine in offenem Dreieck geschaltete Nebenwicklung erhält, deren Windungszahl auf jedem Schenkel gleich dem Quotienten aus der Hauptwindungszahl jedes Schenkels durch die Phasenzahl ist, und deren eine Endklemme an den Sternpunkt der Primärwicklung und deren andere Endklemme an den Stützpunkt des zu schützenden Apparates derart angeschlossen ist, daß die magnetischen Wirkungen eines durch die beiden Wicklungen hindurchfiießenden Stromes sich entgegenwirken.

4. Drosselspule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Wicklung in Zickzack geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen