DE549742C - Anordnung zur UEberwachung der Spannung mehrphasiger elektrischer Systeme mittels registrierender Instrumente - Google Patents

Description

• Anordnung zur Überwachung der Spannung mehrphasiger elektrischer Systeme mittels registrierender Instrumente Zur Betriebskontrolle und zur Auswertung von Störungen verwendet man vielfach, namentlich in mehrphasigen Hochspannungsnetzen, schreibende Meßgeräte. Erfolgt die überwachung mit Hilfe von Instrumenten zur Spannungsregistrierung, so ist eine der Phasenzahl entsprechende Anzahl von registrierenden Spannungsmessern erforderlich. Diese können bei Drehstrom entweder an die Phasenspannungen oder an die verketteten Spannungen angeschlossen werden. Beide Anschlußarten haben jedoch grundsätzliche Nachteile, die durch die verschiedenen Störungsmöglichkeiten in dem Hochspannungsnetz begründet sind. Für ein Drehstromnetz sei dies näher erläutert. Werden die registrierenden Spannungsmesser an die drei verketteten Spannungen angeschlossen, so können zwar alle Kurzschlüsse, die zwischen den Phasen auftreten, in bezug auf die Spannungsverteilung erfaßt und aufgezeichnet werden. Im Falle von Erdschlüssen liegen aber hierbei die Verhältnisse anders. In diesem Falle bricht wohl die Spannung des erdschlußbehafteten- Leiters gegen Ende zusammen, die Spannungen zwischen den Leitern erfahren jedoch gegenüber dem ungestörten Zustand keine Veränderung. Auf dem Registrierstreifen der Instrumente ist infolgedessen auch nicht zu erkennen, daß ein Erdschluß vorhanden ist. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem Doppelerdschluß. Je nach der Entfernung der beiden Erdschlußstellen voneinander bricht die verkettete Spannung mehr oder weniger stark zusammen. Auch in diesem Falle gibt also die Anzeige der verketteten Spannung, die erfahrungsgemäß nur wenig zusammenbricht, kein eindeutiges Bild der Störung. Auch bei einem Erdkurzschluß läßt sich aus den Aufzeichnungen der an die verketteten Spannungen angeschlossenen Instrumente nicht erkennen, daß es sich um einen Erdschluß handelt. Die drei erwähnten Störungsfälle zeigen also bereits, daß eine zuverlässige Betriebsüberwachung mit an die verkettete Spannung angeschlossenen Registrierinstrumenten nicht möglich ist und daß es für eine eindeutige Störungsauswertung unumgänglich notwendig ist, auch die .Spannungen der Leiter gegen Erde zu messen.
• Werden die Instrumente normal an die Phasenspannungen bei geerdetem Sternpunkt angeschlossen, dann können die Aufzeichnungen zur Auswertung bei Erdkurzschlüssen und Doppelerdschlüssen verwendet werden. Kurzschlüsse zwischen den Phasen werden jedoch in diesem Falle nicht aufgezeichnet, da-in solchen Störungsfällen die Spannungen der kurzgeschlossenen Leiter gegen Erde nur wenig zusammenbrechen.
• Um alle vorkommenden Störungen erfassen zu können, würde es also erforderlich sein, außer Instrumenten, die die Spannungen der Leiter gegeneinander aufzeichnen, noch solche Instrumente vorzusehen, die an die Phasenspannungen angeschlossen sind. Dies ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen praktisch nicht durchführbar, da die Registrierinstruinente sehr teuer sind und unter normalen Betriebsverhältnissen auch eine derartige Anzahl von Instrumenten nicht erforderlich ist. Zweck der Erfindung ist es nun, mit einfacheren und damit billigeren Mitteln eine in allen Störungsfällen zuverlässige Aufzeichnung zu erreichen. Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß die Registrierinstrumente, die entweder an die Phasenspannung oder an die verkettete Spannung angeschlossen sind, bei Störungen selbsttätig so umgeschaltet werden, daß die Spannung des gestörten Teiles überwacht werden"kann. Zu diesem Zweck sind Umschaltrelais vorgesehen, welche je nach Art der Störung die Instrumente entweder von der Spannung zwischen den Phasen an die Spannung Phase gegen Erde legen oder umgekehrt. Es ist an sich bekannt, bei Registrierinstrumenten Um= schaltrelais vorzusehen, die selbsttätig beim Auftreten einer Störung ansprechen, diese wurden jedoch bisher zum Umschalten der Registrierinstrumente auf eine andere Ablaufgeschwindigkeit benutzt. Die Ausführung dieser Umschaltrelais ist denkbar einfach. Es können gewöhnliche Relais verwendet werden, welche bei Ansprechen drei Umschaltkontakte betätigen. Jeder Kontakt schaltet ein Instrument auf die entsprechende Spannung um. Dabei kann gleichzeitig eine Meßbereichumschaltung durch Zu- bzw. Abschalten von Vorwiderständen erfolgen. Außerdem wird man zweckmäßig durch einen Hilfszeiger am Instrument aufzeichnen, wann das Instrument die verkettete Spannung registrierte und wann die Phasenspannung. Dieser Hilfszeiger kann ebenfalls von dem Umschaltrelais gesteuert werden.
• Sind die Instrumente im störungsfreien Betrieb an die verkettete Spannung angeschlossen, dann erfolgt die Umschaltung durch Relais, die auf ein Kennzeichen des Erdschlusses, Doppelerdschlusses oder Erdkurzschlusses ansprechen. Dies ist entweder die Nullpunktspannung, der Nullpunktstrom oder die Nullpunktleistung. Man kann auch das Umschaltrelais an die drei Phasenspannungen anschließen und es dann ansprechen lassen, wenn entweder eine Spannung Phase gegen Erde zusammenbricht oder wenn eine Spannung um einen gewissen Wert ansteigt. Bei Erdschluß erhöhen sich nämlich die Spannungen zwischen Phasen und Erde für die gesunden Leiter bis auf die verkettete Spannung. Falls die Instrumente normal an der Spannung Phase-Erde liegen und nur im Falle eines Kurzschlusses zwischen den Phasen an die verkettete Spannung gelegt werden sollen, wird die Umschaltung zweckmäßig von Überstrom-, Unterimpedanz-, Unterspannungs- oder Spannungsvergleichsrelais vorgenommen. Die Schaltung der Umschaltrelais kann so vorgenommen werden, daß nur das Instrument umgeschaltet wird, welches der von der Störung betroffenen Spannung entspricht.
• Für manche Zwecke kann es vorteilhafter sein, daß die Registrierinstrumente im normalen Betrieb und bei Kurzschlüssen zwischen den Phasen an der Phasenspannung mit freiem Sternpunkt liegen. In einem Störungsfalle, bei dem die Spannung der kranken Leiter gegen Erde interessiert, wird dann der freie Sternpunkt mittels eines Relais, welches auf eine für Erdschlußfälle charakteristische elektrische Größe, wie Nullpunktspannung, Nullpunktstrom usw., anspricht, an Erde gelegt.
• Nach Beseitigung der Störung würde der ursprüngliche Anschluß der Instrumente unverzögert wiederhergestellt werden. Zur Beurteilung des Spannungsverlaufs vom Zeitpunkt der Störungsbeseitigung bis zum normalen Betrieb ist es erwünscht, daß die Umschaltung auch nach Beendigung der Störung während einer bestimmten Zeit aufrechterhalten bleibt. Dieses ist insbesondere wichtig, wenn der Einfluß der Strom- und Spannungsregler nach Abschalten der Störung kontrolliert werden soll. Eine Verzögerung des Umschaltens kann durch eine Abfallverzögerung an dem Umschaltrelais erreicht werden. Sind die Instrumente für zwei Ablaufgeschwindigkeiten eingerichtet, derart, daß bei Eintreten einer Störung automatisch die schnelle Geschwindigkeit eingeschaltet wird, so ist es zweckmäßig, daß die Umschaltung der Instrumente auf andere Spannungen gleichzeitig mit der Umschaltung der Ablaufgeschwindigkeiten geschieht.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Anordnung zur Überwachung der Spannung mehrphasiger elektrischer Systeme mittels registrierender Instrumente und einer beim Auftreten von Störungen selbsttätig gesteuerten Umschaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Umschaltvorrichtung die Registrierinstrumente so umgeschaltet werden. daß sie die Spannung des gestörten Teiles überwachen, indem sie z. B. von Anschluß für Messung der verketteten Spannung auf Anschluß für Messung der Phasenspannung oder umgekehrt umgeschaltet werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die. Registrierinstrumente im normalen Betrieb und bei Kurzschlüssen zwischen den Phasen an die Spannung zwischen den Phasen angeschlossen sind, daß sie dagegen bei Erdschluß, Doppelerdschluß oder Erdkurzschluß an die Spannung Phase -Erde gelegt werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von der Spannung Phase - Phase ,auf die Spannung Phase - Erde von einem Relais vorgenommen wird, welches anspricht auf die Nullpunktspannung, auf den Nullpunktstrom oder auf die Nullpunktleistung. d..
4. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von der Spannung Phase - Phase auf die Spannung Phase - Erde von einem Relais vorgenommen wird, welches auf die im Falle eines Erdschlusses auftretende Spannungserhöhung der gesunden Phasen gegen Erde anspricht.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Instrumente im normalen Betrieb an der Spannung Phase - Erde liegen und nur im Falle eines Kurzschlusses zwischen den Phasen an die Spannung zwischen den Phasen gelegt werden.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch Überstrom-, Unterimpedanz-, Unterspannungs- oder Spannungsvergleichsrelais erfolgt.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Instrument umgeschaltet wird, welches der von der Störung betroffenen Spannung entspricht. B. Anordnung nach Anspruch i, dädurch gekennzeichnet, daß die Instrumente im normalen Betrieb an der Phasenspannung mit freiem Sternpunkt liegen und daß bei Erdschluß, Doppelerdschluß oder Erdkurzschluß der Sternpunkt selbsttätig an Erde gelegt wird. g. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des freien Sternpunktes an Erde von einem zweiten Relais vorgenommen wird, das auf Nullpunktspannung, Nullpunktstrom oder Nullpunktleistung anspricht. io. Anordnung nach Anspruch i bis ä, dadurch gekennzeichnet, daß auch nach Beendigung der Störung die Umschaltung während einer bestimmten einstellbaren Zeit aufrechterhalten bleibt. i :i. Anordnung nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die Registrierinstrumente in an sich bekannter Weise mit zwei Papiervorschubgeschwindigkeiten ausgeführt werden, derart, daß im normalen Betrieb die Aufzeichnungen bei geringem Vorschub geschehen, daß dagegen bei Eintreten eines Fehlers, also bei jeder Umschaltung der Instrumente auf eine andere Spannung, der schnelle Vorschub eingeschaltet wird und so lange eingeschaltet bleibt, bis die Störung beseitigt ist bzw. bis die Umschaltung wieder rückgängig gemacht ist.