DE538568C - Schutzschaltung, insbesondere fuer Stufentransformatoren, bei denen die einzelnen Anzapf- stellen der regelbaren Wicklung ueber einen Satz Anzapfschalter abwechselnd an zzwei Leiter angeschlossen sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für Regeltransformatoren, die je nach dem Ort, wo eine Störung, z. B. ein Kurzschluß, auftritt, in verschiedener Weise die Abschaltung der Anlage bewirkt. So schaltet sie z. B. bei Störungen im Stufenschakwerk, also an der Stelle, wo· die einzelnen Windungsgruppen des Transformators entsprechend der Spannungsregelung zu- und abgeschaltet

to werden, den Transformator augenblicklich ab, bei Kurzschlüssen außerhalb des Transformators und bei Überlastungen dagegen mit einer gewissen Verzögerung.

Bei Störungen im Stufenschaltwerk ist eine augenblickliche Abschaltung deswegen erforderlich, weil hier der Kurzschlußstrom sehr hohe Werte annehmen kann, denn Leitungen mit einigermaßen erheblichem Spannungsabfall liegen hier nicht im Stromkreis. Liegt die Störung außerhalb des Transformators, so wäre es unzweckmäßig, bei kurzzeitig auftretenden Kurzschlüssen jedesmal den Transformator außer Betrieb zu setzen, sondern die Außerbetriebsetzung soll, um unnötige Unterbrechungen des Betriebs zu vermeiden, erst as dann erfolgen, wenn der Kurzschluß einige Zeit bestehen bleibt.

Das Wesen der Schutzschaltung, die den Gegenstand der Erfindung bildet, besteht darin, daß die Schutzvorrichtung bei Störungen im Regelwerk und außerhalb des Stufenschaltwerks verschiedenartig arbeitet. Nach einer Einzelheit der Erfindung sind die Schalter des -Stufenschaltwerks je zwischen zwei Überwachungsvorrichtungen angebracht, von denen die eine, die zwischen den Schaltern und der regelbaren Wicklung liegt und die Abschaltung des Transformators bei Störungen im Regelwerk bewirkt, von der anderen, die zwischen den Schaltern und der nach außen weggehenden Lastleitung liegt, unwirksam gemacht wird, wenn die Störung nicht vom Regelwerk herrührt.

Im engeren Sinne betrifft die Erfindung eine besondere Art von Regeltransformatoren, bei der die einzelnen Anzapfstellen der regelbaren Wicklung abwechselnd an zwei Leiter angeschlossen sind, die mittels einer Aus-

gleichdrosselspule oder eines Ausgleichwiderstandes mit einer an die Mitte dieses Widerstandes angeschlossenen Lastleitung verbunden sind. In diesem speziellen Fall werden die Ströme der ungeradzahligen Anzapfleiter und die Ströme der geradzahligen Anzapfleiter je durch einen Stromwandlersatz, der zwischen den Anzapfschaltern und der regelbaren Wicklung liegt, die Ströme in den

ίο beiden mit der Ausgleichdrosselspule verbundenen Leitern durch zwei gleichsinnig geschaltete Wandler überwacht.

Um den Transformator auch zu schützen, wenn beispielsweise infolge Windungsschlusses in der Ausgleichdrosselspule der Ausgleichstrom, der in Zwischenstellungen des Regelwerks beim gleichzeitigen Anschluß zweier verschiedener Spannungsstufen an die Lastleittmg auftritt, einen unzulässig hohen Wert annimmt, können in die beiden an die Ausgleichdrosselspule angeschlossenen Leiter auch noch Stromwandler in gegensinniger Schaltung geschaltet werden, die gegebenenfalls über verzögernde Zwischenrelais die Außerbetriebsetzung des Transformators herbeiführen.

Außerdem kann der Transformator noch mit einem sogenannten Differentialschutz versehen werden, der anspricht, wenn das Verhältnis von Primär- zu Sekundärstrom den normalen Wert überschreitet.

In der Zeichnung ist das Schaltbild einer Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Die Einphasentransformatoren 100, 200,

300 sind mit den Primärwicklungen 101, 201,

301 in Dreieck, mit den regelbaren Sekundärwicklungen 102, 202, 302 in Stern geschaltet.

Die Schaltungen der drei Transformatoren sind gleich. Es soll daher nur die des Transformators 100 beschrieben werden. Die Wicklung 102 hat zahlreiche Anzapfstellen und ist mit den Leitern 1 bis 7 verbunden. Der Leiter ι ist nach außen geführt, die Leiter 2 bis 7 über den Satz 8 von Anzapfschaltern abwechselnd zu den Leitern 9 und 10, die durch den Ausgleichwiderstand oder die Ausgleichdrosselspule 11 verbunden sind, deren Mitte 12 zum geerdeten Sternpunkt 13 geführt ist.

Es werden im wesentlichen alle Stromzweige durch Stromwandler überwacht, so die Ströme der ankommenden Netzleiter 103, 203, 303 durch den Wandlersatz 14, die Ströme der abgehenden Leitungen durch den Wandlersatz 15, die Ströme in den ungeradzahligen Anzapfleitern 3 bis 7 durch den Wandlersatz 16, in den geradzahligen Anzapf leitern 2 bis 6 durch den Wandlersatz 17. Außerdem werden die Ströme der Leiter 9 und 10 noch durch zwei Wandlersätze überwacht, durch einen Satz mit gleichsinnig geschalteten Wandlern ' 18, 19 und durch einen Satz mit gegensinnig, in einer Acht geschalteten Wandlern 20, 21. Die Abschaltung des Transformatorsatzes bei Kurzschluß oder Störung im Anzapfschaltersatz wird durch folgende Teile bewirkt: An die Erregerspule des Relais 22, das beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke den Schalter 23 schließt, ist der Wandlersatz 16, an die Erregerspule des Relais 24, das beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke den Schalter 25 schließt, der Wandlersatz 17 angeschlossen. Das Schließen der Schalter 23,25 erfolgt, wenn die Stromstärke infolge eines Fehlers in den Anzapfschaltern in irgendeinem der Anzapfleiter einen bestimmten Betrag übersteigt, falls dies nicht auf irgendeinen äußeren Kurzschluß zurückzuführen ist. Sobald einer der Schalter 23, 25 geschlossen wird, wird die Schaltspule 26 erregt, die die in Einzelheiten nicht wiedergegebene Schaltvorrichtung 27 betätigt und dadurch die Transformatoren abschaltet. In diesem Fall erfolgt das Abschalten der Transformatoren augenblicklich.

Dabei wird folgender Stromkreis geschlossen: Der Strom geht von dem einen Pol der Stromquelle 28 aus, fließt durch den Leiter 29, den Widerstand 30, den Knotenpunkt 31, die genannte Schaltspule 26, durch den Leiter, 32, den Knotenpunkt 33 zum Leiter 34, von da durch einen der Schalter 23 oder 25 zum Leiter 35, zum Knotenpunkt 36, zum Leiter 37 und von dort aus über den Knotenpunkt 38 zum anderen Pol der Stromquelle 28 zurück. Die beiden Schalter 23 und 25 arbeiten somit parallel.

Das Schließen der Schalter 23,25 bleibt wirkungslos, wenn das Anwachsen der Stromstärke in den Anzapfleitern 2 bis 7 nicht auf •eine Störung in den Anzapfschaltern, sondern auf einen äußeren Kurzschluß zurückzuführen ist. In diesem Fall wird die oben beschriebene Schutzvorrichtung in folgender Weise unwirksam gemacht. Wird der starke Strom in den Anzapfleitern nicht durch den Kurzschluß der Anzapfschalter hervorgerufen, so fließt auch in den Leitern 9 und 10 ein sehr hoher Strom. Dieser Strom wird durch die Wandler 18, 19 überwacht, die an die Erregerspule des Relais 39 mit dem Schalter 40 angeschlossen sind. Das Relais spricht beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke, also z. B. wenn die Ströme in den Leitern 9,10 einen bestimmten Betrag übersteigen, an, schließt den Schalter 40 und überbrückt dadurch die Schaltspule 26, so daß auch beim Ansprechen der Relais 22, 24 die Abschaltevorrichtung 27 unwirksam bleibt. In diesem Fall wird die Abschaltung durch andere Teile vorgenommen.

Es kommt hier darauf an, wodurch dieses

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starke Anwachsen der Ströme hervorgerufen wird. Ist die Ursache ein Kurzschluß im äußeren Netz, so kann der entsprechende Netzteil in an sich bekannter Weise durch einen Ölschalter o. dgl. abgetrennt werden. Derartige Schaltvorrichtungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Ist das Anwachsen des Stromes auf einen Schluß in einer der beiden Wicklungen zurückzuführen, liegt also

ίο die Störungsquelle innerhalb des Transformators, aber nicht im Stufenschaltwerk, so spricht der Differentialschutz an, der aus dem Wandlersatz 14 für die ankommenden, aus dem Wandlersatz 15 für die abgehenden Leiter und aus dem Spartransformatorsatz 41 und dem Relaissatz 42· besteht. Der Aufbau und die Wirkungsweise solcher Differentialschutzvorrichtungen ist an sich bekannt und braucht deshalb hier nicht näher erläutert zu

ao werden. Es sei nur bemerkt, daß beim Ansprechen dieser Vorrichtung die Abschaltung der Transformatoren mit einer gewissen Verzögerung erfolgt.

Ist das Anwachsen der Ströme in den Anzapfleitungen darauf zurückzuführen, daß beispielsweise infolge eines Kurzschlusses in der Ausgleichdrosselspule 11 der durch die Leiter 9 und 10 fließende Ausgleichstrom einen zu hohen Wert annimmt, so geschieht die Abschaltung des Transformators auf folgende Weise: In diesem Fall liefert der Wandlersatz 20, 21, der wegen der Gegenschaltung der einzelnen Wandler stets einen dem Ausgleichstrom proportionalen Strom abgibt, so hohe Ströme, daß die über die Leitung 43 angeschlossenen, mit ihren Erregerwicklungen in Reihe geschalteten Relais 44, 45 ansprechen. Die Relais arbeiten mit einer gewissen Zeitverzögerung. Das eine Relais 44 spricht schon auf verhältnismäßig kleine ' Überlastungen nach längerer Zeit, das andere Relais 45 auf verhältnismäßig große Überlastungen nach kürzerer Zeit an. Je nach Art der Überlastung wird einer der Schalter 46, 47 geschlossen und dadurch die Schaltspule 48 der Abschaltvorrichtung 49 des Transformators, bei der ebenfalls alle Einzelheiten weggelassen sind, erregt. Der Stromkreis schließt sich dabei folgendermaßen :

Der Strom geht von einem Pol der Stromquelle 28 aus, fließt über den Leiter 29, durch die Schaltspule 48 zum Leiter 50, von hier aus über einen der Schalter 46, 47, den Leiter 37> d^en Knotenpunkt 38 zum anderen Pol der Stromquelle 28 zurück.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schutzschaltung, insbesondere für Stufentransformatoren, bei denen die einzelnen Anzapfstellen der regelbaren Wicklung über einen Satz Anzapf schalter abwechselnd an zwei Leiter angeschlossen sind, die über eine Ausgleichdrosselspule oder über einen Ausgleichwiderstand (11) mit einer an die Mitte dieses Widerstandes angeschlossenen Lastleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anzapfschaltern und der regelbaren Wicklung eine Überwachungsvorrichtung (Wandlersätze 16, 17, Relais 2.2,24) vorgesehen ist, die die Stufenschaltung auf Störungen innerhalb der Anzapfleiter überwacht, und daß zwischen

, den Anzapfschaltern und dem Ausgleichwiderstand eine zweite Überwachungsvorrichtung (Wandlersatz 19, Relais 39) liegt, die die erste bei Störungen außerhalb der Stufenschaltung unwirksam macht.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Anzapfschaltern (8) und der regelbaren Wicklung (102) in die Anzapfleiter mit geraden Ordnungszahlen (2 bis 6) und in die Anzapfleiter mit ungeraden Ordnungszahlen (3 bis 7) je ein Wandlersatz (16 bzw. 17) mit je einem Relais (22 bis 24) eingeschaltet ist, das beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke in den Anzapfleitern die Abschaltung des Transformators bewirkt, und daß zwischen den Anzapfschaltern (8) und dem. Ausgleichwiderstand (11) zwei in gleichem Sinne geschaltete Wandler mit einem Relais ,(39) liegen, das beim Ansprechen die zuerst genannten Relais (22, 24) unwirksam macht.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anzapfschaltern (8) und dem Ausgleichwiderstand (11) den Ausgleichwiderstand (11) überwachende Wandler in gegensinniger Schaltung liegen, die gegebenenfalls über verzögernde Zwischenrelais die Außerbetriebsetzung des Transformators herbeiführen.

4. Schutzschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die ankommende und abgehende Leitung je ein Differentialschutz vorgesehen ist, der gegebenenfalls mit einer gewissen Verzögerung den Transformator abschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen