DE529641C

DE529641C - Differentialschutzeinrichtung fuer Regeltransformatoren

Info

Publication number: DE529641C
Application number: DES78646D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1926-04-15
Filing date: 1927-03-04
Publication date: 1931-07-16
Also published as: GB269509A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schutzvorrichtung für Regeltransformatoren mit Anzapfungen für die einzelnen Spannungsstufen. Sie setzt einen Transformator vor-· aus, der unter Last umgeschaltet werden kann. Eine Ausgleichsdrosselspule wird bei gewissen Spannungsstufen zwischen benachbarte Anzapfungen eingeschaltet, derart, daß ihre beiden Enden an je eine Anzapfung, ihre Mitte an die Netzleitung o. dgl. angeschlossen ist. Diese Ausgleichsdrosselspule kann auch dann im Stromweg verbleiben, wenn der Netzleiter nur an eine einzige Anzapfung angeschlossen werden soll. In diesem Falle schließt man am besten ihre beiden Enden durch einen Überbrückungsschalter kurz. Bei einem solchen Transformator erfolgt beispielsweise die Herabregelung der Spannung dadurch, daß man die zunächst kurzgeschlossene,

ao an nur eine Anzapfung angeschlossene Ausgleichsdrosselspule mit ihrem einen Ende nach Aufhebung des Kurzschlusses an die nächst niedrige Anzapfung anschließt, hierauf auch mit dem anderen Ende an diese Anzapfung nachrückt unter Wiederherstellung des Kurzschlusses der Drosselspule usw.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, Störungen in dem Schaltvorgang bei der Spannungsregelung anzuzeigen und die Anlage vor Betriebsstörungen zu schützen. Erfindungsgemäß ist in beide Stromzweige der Ausgleichsdrosselspule ein die Gleichmäßigkeit ( der Stromverteilung auf beide Zweige überwachender Differentialschutz eingebaut, der bei einem gewissen Ungleichmäßigkeitsgrad der Stromverteilung die Abschaltung des Transformators bewirkt oder ein dazu mahnendes Signal gibt.

Zweckmäßig wird der Differentialschutz derart ausgeführt, daß er beim Überschreiten eines gewissen Ungleichmäßigkeitsgrades der Stromverteilung den Transformator mit einer gewissen Verzögerung abschaltet oder mit einer gewissen Verzögerung ein zur Abschaltung mahnendes Signal gibt, daß er aber beim Auftreten sehr großer Ungleichmäßigkeiten in der Stromverteilung die sofortige Abschaltung des Transformators herbeiführt. Da größere Ungleichmäßigkeiten stets dann auftreten, wenn einzelne Anzapfkontakte versagen oder wenn Wicklungskurzschlüsse vorhanden sind, müssen bei solchen Betriebsstörungen stets die Relais ansprechen, dadurch wird ein zuverlässiger Schutz des Transformators erreicht.

In der Zeichnung ist in den Abb. 1 und 2 das Schaltschema einer aus drei Transformatoren bestehenden Anlage mit einer Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt die Schutzrelais und Signallampen, Abb. 2 die Transformatoren. Jedem Transformator ist ein besonderer Satz von Schutzrelais und Signallampen zugeteilt. Die Schaltung der drei Transformatoren ist iden-

tisch, es braucht also nur die eines Transformators beschrieben zu werden.

Die Hochspannungswicldung ι des Transformators A-ist-ta -der Mitte mit mehreren Anzapfungen versehen, die zur Spannungsregelung in verschiedener Weise mit dem Regelschalter 2 verbunden werden können. Die Unterspannungswicklung 3 hat an dem einen Ende fünf Anzapfungen 4 bis 8. Die geradzahligen Anzapfungen sind an die einen Kontakte der Schalterreihe 9 bis 11, die ungeradzahligen an die einen Kontakte der Schalter 12, 13 angeschlossen, die anderen Kontakte der Schalterreihe 9 bis 11 sind mittels des Leiters 14 an das eine Ende, 15, die anderen Kontakte der Schalter 12, 13 mittels des Leiters.16 an das andere Ende, 17, der Ausgleichsdrosselspule angeschlossen. Die Mitte 19 der Drosselspule ist mit dem Netzleiter 20 verbunden, der andere Netzleiter 21 ist an das von Anzapfungen freie Ende der Unterspannungswicklung 3 angeschlossen. Die Enden 15, 17 der Ausgleichsdrosselspule 18 können durch den Schalter 22 überbrückt werden.

In den Stromzweig 14 ist zwischen die Anzapfungsschalter 9,11 und den Überbrückungsschalter 22 die Erregerwicklung des Stromwandlers 23, in den Stromzweig 16 ist zwisehen den Schälter. 22 und die Drosselspule 18 die Erregerwicklung eines zweiten Stromwandlers 24 eingeschaltet. Beide Wandler haben gleiche Übersetzungsverhältnisse. Ihre Sekundärwicklungen sind einander entgegengeschaltet und einerseits mittels des Leiters 25 zur Erde 26 und andererseits mittels des Leiters 27 über den Relaissatz 28, 29 zum ebenfalls geerdeten Sternpunkt 30 geführt, zu dem auch die Leitungen der Relais für die übrigen Transformatoren geführt sind.

Die Schalter 9 bis 13 und der Schalter 22 werden durch eine in der Regel von einem Motor angetriebene Steuerwalze in bestimmter Reihenfolge betätigt. Die Steuerwalze schließt auch, sobald die Weiterschaltung um eine Spannungsstufe erfolgt ist, den Signalkontakt 31 und bewirkt dadurch das Aufleuchten der damit verbundenen Signallampe 32.

Die Spannungsregelung geschieht in folgender Weise: Es sei angenommen, daß zwischen benachbarten Anzapfstellen je 5 °/₀ der Windungen der ganzen Unterspannungswicklung 3 liegen. Zwischen den Netzleitern 20, 21 herrscht zunächst die volle Spannung (100 °/₀). In diesem Fall ist der Schalter 9 und der Schalter 22 geschlossen. Durch den Stromwandler 23 fließt die volle, durch den Wandler 24 die halbe Last. Es ist somit eine Ungleichmäßigkeit in der Stromverteilung von 50 °/₀ vorhanden. Die Relais 28, 29 sind derart eingestellt, daß sie bei diesem Ungleichmäßigkeitsgrad gerade noch nicht ansprechen.

Soll die Spannung auf 97¹Z₂ °/₀ herabgeregelt werden, so wird der Schalter 22 geöffnet und statt dessen der Schalter 13 geschlossen. Die Ausgleichsdrosselspule 18 ist jetzt zwischen die Anzapfungen 4, 5 eingeschaltet, die beiden Stromzweige 14, 16 und somit auch die beiden Wandler 23, 24 führen je die Hälfte des Stromes. Hier liegt also vollkommen gleichmäßige Stromverteilung vor, die die Relais 28, 29 nicht zum Ansprechen bringen kann.

Zwecks Herabregelung der Spannung auf 95 °/₀ wird der Schalter 9 geöffnet und statt dessen der Schalter 22 geschlossen. Jetzt führt der Wandler 23 überhaupt keinen Strom, der Wandler 24 die Hälfte des Stromes, dessen andere Hälfte über den Schalter 22 nach dem anderen Stromzweig der Ausgleichsdrosselspule hinüberfließt. Auch hier beträgt die Ungleichmäßigkeit der Stromverteilung nur 50 °/₀. Ein Ansprechen der Relais findet somit nicht statt.

Die Einstellung auf die anderen Spännungsstufen erfolgt in entsprechender Weise.

Sobald der Ungleichmäßigkeitsgrad der Stromverteilung in den Wandlern 23, 24 go 50 °/₀ um einen gewissen Betrag überschreitet, spricht das Relais 28 mit einer gewissen Verzögerung an. Es schließt den Schalter 33 und schaltet damit die Signallampe 34 ein. Der Strom der Signallampe 34 schließt sich über die Wicklung des Schaltschützes 35, das mit einer gewissen Verzögerung den Schalter 36 für die Alarmglocke 37 schließt. Das Aufleuchten der Lampe 34 zeigt dem Wärter an, daß an dem Transformator A eine kleine Störung vorhanden ist, das Ertönen der Signalglocke 37, daß diese Störung schon einige Zeit andauert. Der Wärter kann dann den Transformator nachprüfen und zwecks Reparatur abschalten.

Das Relais 29 spricht nur bei sehr großen Ungleichmäßigkeitsgraden an, wie sie z. B. auftreten, wenn Wicklungskurzschlüsse vorhanden sind. Es arbeitet ohne Verzögerung und schließt bei solchen Ungleichmäßigkeiten no augenblicklich den Schalter 38, der die Spule des Ölschalter^ der Anlage einschaltet und dadurch die Abschaltung der Anlage vom Netz bewirkt.

Für die beiden anderen Transformatoren B, C sind dieselben Relaissätze vorgesehen.

Claims

Patentansprüche:

i. Differentialschutzeinrichtung für Regeltransformatoren mit einer bei gewissen Spannungsstufen zwischen benach-

barten Anzapfungen (4, 5, Abb. 2) eingeschalteten Ausgleichsdrosselspule (18), die bei diesen Spannungsstufen mit beiden Enden (15, 17) an die Anzapfungen (4, 5), mit ihrer Mitte (19) an den Netzleiter (20) angeschlossen ist, bei den anderen Spannungsstufen unter Überbrückung ihrer Enden (15, 17) durch einen Schalter (22) eingeschaltet bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromwandler in dem an das eine Ende (15) der Drosselspule (18) angeschlossenen Stromzweig (14) vor den Schalter (22), während der zweite Stromwandler in dem an das andere Ende (17) angeschlossenen Stromzweig (16) hinter den Schalter (22) eingeschaltet ist.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten eines gewissen Ungleichmäßigkeitsgrades in der Stromverteilung die Abschaltung des Transformators mit einer gewissen Verzögerung durch ein Relais (28, Abb. 1) bewirkt oder ein zur Abschaltung mahnendes Signal mit einer gewissen Verzögerung gegeben wird, während bei sehr starker Ungleichmäßigkeit die Abschaltung durch ein Relais (29, Schalter 39) augenblicklich erfolgt.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen der in die Stromzweige (14, 16, Abb. 2) der Ausgleichsdrosselspule (18) eingebauten Stromwandler (23, 24) einander entgegengeschaltet und mit dem Schutzrelais oder einem Satze solcher Relais (28, 29) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen