DE558441C - Schutzschaltung fuer Dreiphasenleitungen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
7. SEPTEMBER 1932

Es ist bekannt, zum Schutz von Dreiphasenleitungen die Differenz der Ströme der Phasenleiter und die verketteten Spannungen in Quotientenrelais derart zur Wirkung zu bringen, daß die Relais den Widerstand eines Phasenleiters von der Relaisstelle bis zum Fehlerort messen. Die Relais vermögen dann sowohl bei Zweiphasenkurzschluß wie auch bei Dreiphasenkurzschluß richtig- zu arbeiten. Zu dem Zweck sind die Stromwandler in Dreieck geschaltet worden. Die Dreieckschaltung der Stromwandler ist aber nicht immer anwendbar, z. B. dann nicht, wenn an dieselben Wandler auch ein Erdschlußschutz angeschlossen werden soll, der bei Auftreten eines Summenstromes anspricht.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, mit Hilfe derselben Wandler einen Leitungsschutz gegen -Kurzschluß als auch gegen Erdschluß zu schaffen, und zwar werden erfindungsgemäß die Relais für den Kurzschlußschutz von der Differenz je zweier sekundärer Phasenströme in Stern geschalteter Wandler beeinflußt. Bei Kurzschluß zwischen zwei Phasen wird ein Relais von dem Fehlerstrom jeder der beiden Phasen durchflossen, während die beiden anderen Relais nur von dem Fehlerstrom der einen oder der anderen der beiden kranken Phasen durchflossen wird. Die Relaisspulen enden in einem Sternpunkt, der mit dem Sternpunkt der Wandler verbunden werden kann. In dieser Verbindungsleitung fließt nur bei Auftreten eines Erdschlusses Strom, der zur Betätigung eines Erdschlußrelais herangezogen werden kann.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienen die beispielsweise gegebenen Abbildungen. In Abb. ι sind die zu schützenden Drehstromleiter mit R, S, T bezeichnet. Der Strom dieser Leiter erregt drei Stromwandler, deren Sekundärwicklungen mit i, 2 und 3 bezeichnet sind. Diese Wandlerwicklungen sind in Stern geschaltet. Die freien Enden der in Stern geschalteten Wandler sind mit Relaisspulen 10, 20 bzw. 30 verbunden. Jedes Relais besitzt außer der Stromwicklung 10, 20 bzw. 30 noch eine weitere Stromwicklung 11, 21, 31. Die Stromspulen der Relais sind untereinander so verbunden, daß der Strom, welcher die Relaisspule 10 durchfließt, auch die Relaisspule 21 durchfließen muß und entsprechend der Strom der Spule 20 die Relaisspule 31 und der Strom der Spule 30 die Relaisspule 11. Die von denselben Strömen durchflossenen Spulenpaare 10, 21 und 20, 31 und 30,11 befinden sich in verschiedenen Relais, so daß in jedem Relais der Strom zweier Phasen wirksam wird. Die Schaltung ist so getroffen, daß in jedem Relais die Stromdifferenz zur Wirkung kommt. Durch die Spule 10 fließt der Strom des Wandlers 1 der Phase R. Durch die Spule 11 des gleichen Relais fließt der Strom des Wandlers 3 der Phase Γ. Bei einem Kurz-Schluß zwischen den Phasen 1 und 3 bricht die Spannung zwischen diesen Phasen zusammen.

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

Dr. Joachim Sorge in Berlin.

Die Relaisspulen ίο und ΐΐ wirken in dem dargestellten Beispiel mit einer Spannungsspule ι zusammen, welche die verkettete Spannung zwischen den Phasen R und T mißt. In entsprechender Weise wirken die Relaisspulen 20 und 2i, welche von den Phasenströmen der Leitungen S und R erregt werden, mit der Spannung der Phasen R und S zusammen und die Spulen 30 und 31 mit der Spannung zwischen den Phasen 5 und T. Die Relais beherrschen Kontakte 13, 23 bzw 33. Bei Schließen dieser Kontakte schaltet ein Schalter 38 die Leitungen ab.

Der Sternpunkt der Wandler 1, 2 nnd 3 ist mit dem Sternpunkt der Relaisspulen durch eine Leitung 39 verbunden. In der Verbindungsleitung liegt ein Relais 40, welches seine Kontakte 41 schließt, sobald ein Summenstrom auftritt, d.h. ein Erdschluß entstanden ist. Relais 40 kann auch ein wattmetrisches Gerät sein, obwohl es in der Darstellung der Einfachheit halber nur als Stromrelais gezeichnet ist. Ob das Netz geerdeten Nullpunkt besitzt oder nicht, ist für die Erfindung nicht wesentlich. Auch können die von Strom und Spannung abhängigen Relais für Kurzschlußschutz durch nur vom Strom abhängige Relais ersetzt werden, beispielsweise durch stromabhängige Zeitrelais. Der Gedanke der Erfindung wird dadurch nicht verlassen.

In Abb. 2 ist zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung die Schaltung des Stromverlaufs für den Fall eines Kurzschlusses zwischen den Phasen R und 5 durch Pfeile dargestellt. In den Sekundärwicklungen der Stromwandler 1 und 2 fließt dann ein gleich großer Strom, aber in entgegengesetzter Richtung, so wie die Pfeile andeuten. Der Strom nimmt seinen Weg aus der Sekundärwicklung des Wandlers 3 über die Relaisspulen 20 in der Richtung von oben nach unten, Relaisspule 31 in Richtung von unten nach oben, Relaisspule 21 in Richtung von oben nach unten und Relaisspule 10 schließlich von unten nach oben. Es ergibt sich also, daß das Relais mit den Spulen 20 und 21 von gleichgerichteten Strömen in beiden Spulen erregt wird. Kontakt 23 dieses Relais wird also geschlossen. Auch durch je eine Spule der beiden anderen Relais fließt Strom; aber die Erregung dieser Relais ist nur halb so stark wie bei dem einen. Weil in Abb. 1 die Relais außer vom Strom auch noch von der Spannung abhängig sind, können die beiden äußeren Relais ihre Kontakte nicht schließen, weil die Spannung an ihren Spannungsspulen nicht zusammenbricht. Auf diese Weise läßt sich also erreichen, daß nur das den Widerstand eines Phasenleiters bis zur Kurzschlußstelle messende Relais anspricht. Bei' einem dreiphasigen Kurzschluß werden alle drei Relais in gleicher Weise erregt und infolgedessen die Kontakte 13, 23 und 33 geschlossen.

An Stelle eines einzigen Stromwandlersatzes läßt sich auch eine Anordnung von zwei Stromwandlersätzen verwenden, beispielsweise wenn diese Stromwandlersätze bereits für andere Zwecke, etwa für Meßzwecke, vorhanden sind.

In Abb. 3 ist die entsprechende Schaltung wiedergegeben. Die Relaisspulen 10, 20 und 30 werden von den Sekundärströmen der Wandler i, 2 und 3 durchflossen, die Relaisspulen 11, 21 und 31 dagegen von den Sekundärströmen der Wandler i¹, 2¹, 3¹. Die Anschlüsse der Relaisspulen an die Phasen sind derart vertauscht, daß beispielsweise in Relaisspule 10 der Strom der Phase R, in Relaisspule 11 desselben Relais der Strom der Phase T fließt. Dementsprechend werden die Spulen 20 und 21 von den Strömen der Phasen 5 und R, die Spulen 30 und 31 von den Strömen der Phasen T und S durchflossen. Die Sternpunkte der beiden Wandlersätze sind durch eine Leitung 45 miteinander verbunden. Die Sternpunkte der Relaisspulen sind untereinander und durch eine Leitung 46 mit den Wandlersternpunkten verbunden. In Leitung 46 ist ein Erdschlußrelais eingefügt, welches vom Summenstrom erregt wird. Die geometrische Differenz zweier Phasenströme kann statt durch Relais mit zwei Stromspulen auch durch Zwischen transformatoren gebildet werden, an welche Relais mit nur einer Stromspule angeschlossen werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzschaltung für Dreiphasenleitungen mit Relais, die von der geometrischen Differenz je zweier sekundärer Phasenströme von in den betreffenden Phasen liegenden Stromwandlern beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärseiten der drei Stromwandler in Stern geschaltet sind.

   2: Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Relais zwei Stromspulen besitzt, welche von dem Strom je einer Phase durchflossen werden, und daß diese Stromspulen in Stern geschaltet sind, wobei in die Verbindungsleitung dieses Sternpunktes mit dem Sternpunkt der Wandler ein Erdschlußrelais eingeschaltet ist.

   3. SchutzschaltungnachAnspruchioder2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais außerdem von der Spannung zwischen denjenigen Phasenleitern beeinflußt werden, deren Ströme die Relais durchfließen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen