DE565625C

DE565625C - Schutzschaltung fuer Dreiphasenleitungen mit einem einzigen Distanzrelais fuer alle drei Phasen gegen Kurzschluesse

Info

Publication number: DE565625C
Application number: DE1930565625D
Authority: DE
Inventors: Fritz Froehlich
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-05-13
Filing date: 1930-05-13
Publication date: 1932-12-05

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEaEBEN AM 5. DEZEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 565625 KLASSE 21 c GRUPPE

21C³ M IQQ. JO

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Mai 1930 ab

Für den Selektivschutz von Drehstromleitungen werden allgemein Distanzrelais angewendet, die entweder als Impedanzrelais, als Reaktanzrelais oder Resistanzrelais ausgebildet sind. Außerdem werden diese Relais von Anregerelais und Energierichtungsrelais gesteuert. Bei manchen Schutzschaltungen ist das Distanzrelais so ausgebildet» daß es auch als Energierichtungsrelais wirkt. Es ist Aufgabe der Distanzrelais, sich bei

U U

Kurzschlüssen auf den Quotienten -j bzw. -j sin φ einzustellen, d. h. dem Schein- bzw. Blindwiderstand der Kurzschlußschleife zu messen. Um diese Messung zu ermöglichen, mtiß den Relais Strom und Spannung der Kurzschlußschleife zugeführt werden. In Dreiphasenleitungen können drei verschiedene zweipolige Kurzschlüsse und der dreipolige Kurzschluß auftreten. Um diese Störungsfälle zu erfassen, wurde in jede Phase ein Stromwandler eingebaut und an jeden Stromwandler ein Distanzrelais angeschlossen. Jedem der Relais wurde außerdem eine der drei verketteten Spannungen zugeführt. Es ergibt sich demnach die allgemein angewandte Schaltung, wonach z. B. das Distanzrelais am Stromwandler der Phase R die Spannung U_RT, das Distanzrelais am Stromwandler 5¹ die Spannung U_SR und das Distanzrelais am Stromwandler T die Spannung U_TS erhält. Bei den drei zweipoligen Kurzschlüssen liegt dann stets eins der drei Relais an der Spannung der Kurzschlußschleife. Ist der Kurzschluß dreipolig, so stellen sich alle drei Relais auf den Widerstand der Kurzschlußschleife ein.

Nach der Erfindung kann nun gegenüber der Einrichtung mit drei Distanzrelais und drei Stromwandlern ein vollkommen gleichwertiger Selektivschutz erreicht werden, wenn die zur Überwachung sämtlicher Phasen dienende Schutzeinrichtung nur aus einem einzigen Distanzrelais, einem einzigen Energierichtungsrelais und zwei Anregerelais besteht. Dabei muß durch das Ansprechen eines oder beider Anregerelais der zur richtigen Impedanz- oder Reaktanzmessung erforderliche Strom und die zugehörige Spannung auf das Distanz- und das Energierichtungsrelais geschaltet werden.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An die in die Phasen R und T eingebauten Stromwandler a und b sind die Stromspulen, i und g der Anregerelais c, d einer Distanzschutzeinrichtung angeschlossen. Die Stromspulen / des Energierichtungs- und Distanzrelais e sind über die Klemmen 3 und 4 mit den Anregerelais und d direkt verbunden. Im Normal-

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

Frits Fröhlich in Berlin-Adlershof.

betrieb sind aber diese Stromspulen durch die von den Anregerelais i und g zu betätigenden Kpntakte h und / so überbrückt, daß beim Ansprechen eines der Anregerelais die Stromspulen des Energierichtungs- und Distanzrelais in den Stromkreis dieses Anregerelais eingeschaltet werden. Der Kontakt / schließt bei ssiner Betätigung gleichzeitig' den Stromwandler b über die Stromspule i des Anregerelais kurz.

Der richtige Anschluß dex Spannungsspule des Distanzrelais e an den Spannungswandler m wird über die Klemmen S und 6 jeweils durch die von den Anregerelais i und g zu betätigenden Kontakte k_t bis k_e bewirkt. Dazu ist die Phase R des Spannungswandler m über den Kontakt k_t des Anregerelais d an die Klemme 6, die Phase T über den Konr takt £₄ des Anregerelais c an die Klemme 5 geführt. Die Klemmen 5 und 6 sind weiterhin an die Kontakte k₂ und k_s angeschlossen, die wiederum über die im Normalbetrieb überbrückten Kontakte k₃ und fe₆ mit der Phasenspannung 5" des Spannungswandler m verbunden sind. Durch das Ansprechen des Distanzrelais werden die Kontakte k₇ betätigt und damit die Auslösespule des Schalters s erregt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Im Normalbetrieb fließt der Betriebsstrom von den Stromwandlern- α und b durch die Magnete i und g über die Kontakte h und / zu den Wandlern zurück. Bei zweipoligem Kurzschluß zwischen den Phasen R und 6¹ spricht der Magnet g an und betätigt die Kontakte /, &! bis k_s. Der Kurzschlußstrom fließt dann über die Klemme 4 zu dem Distanz- und Energierichtungsrelais e und über die Klemme 3 und den geschlossenen Ruhekontakt h zum Wandler zurück. Gleichzeitig wird mit der Betätigung der Kontakte k_u fe₂. k_s die Spannung der Kurzschlußschleife U_Rg an das Distanz- und Richtungsrelais gelegt. Ji₁ führt die Phase R an die Klemme 6, während die Phase 5" durch k₂ über k_e an die Klemme 5 gelegt wird. Bei zweipoligem Kurzschluß zwischen den Phasen 6" und T spricht der Magnet i des Anregerelais c an. Der Ruhekontakt h wird geöffnet, und der Kurzschlußstrom der Phase T fließt über die Klemme 3 zum Distanz- und Richtungsrelais und über die Klemme 4 und den Umschaltkontakt/ zum Wandler zurück. Die Spannung der Kurzschlußschleife U₅₇- wird durch U₁₁ und k₅ an. die Klemmen S und 6 geführt. Bei zweipoligem Kurzschluß zwischen R und T fließt nur der Strom der Phase R in das Distanz- und Richtungsrelais, denn mit dem · Umschalten von / wird der Wandler b direkt kurzgeschlossen. Mittels der Spannungsschalter ^₁ bis k_B wird die Spannung U_RT an die Klemmen 5 und 6 des Distanz- und Richtungsrelais gelegt, wobei die Spannungsphase 6" durch k₃ und k_e unterbrochen wird. Bei dreipoligem Kurzschluß arbeitet die Einrichtung genau wie bei zweipoligem Kurzschluß zwischen den Phasen R und T.

Bei allen betrachteten Störungsfällen soll die Energierichtungsanzeige sich nicht ändern. Die Schaltung ist aus diesem Grunde so getroffen, daß ein. Richtungswechsel vermieden wird. Damit bei einem wattmetrischen System die Ausschlagrichtung unverändert bleibt., ist es erforderlich, bei Umkehren des Stromes um i8o° auch die Spannung um i8o° zu- drehen. Wenn in Abb. ι bei zweipoligem Kurzschluß R, S die Klemmen 4 und 6 des Distanz- und Energierichtungsrelais korrespondieren, d. h. beide an derselben Phase liegen, so ergibt sich der gleiche Richtungssinn bei zweipoligem Kurzschluß S₁ T₁ wenn die Klemmen 3 und 5 korrespondieren. Bei zweipoligem Kurzschluß R₁T und bei dreipoligem Kurzschluß korrespondieren die Klemmen 4 und 6 miteinander.

In der Einrichtung nach Abb. 1 ist das Spannungssystem im Normalbetrieb spannungslos. Wird eine Selbstüberwachung des Spannungspfades gewünscht, so kann nach Abb. 2 über die Kontakte Zs₈ und k₉ bei Normalbetrieb die Spannung Uj^ angelegt werden. Die Umschaltung auf die Spannung der vom Kurzschluß betroffenen Phasen erfolgt in der gleichen Weise wie in Abb. 1.

Die Anregerelais sind in Abb. 1 und 2 als Überstromanregerelais dargestellt. Naturgemäß können auch andere Anregerelais, wie z. B. Unterspannungs- oder Unterimpedanzansprechrelais, in entsprechender Weise ge- »<"> schaltet werden. Auch ist es nur eine Konstruktionsfrage, alle Einzelrelais in einem Relaisgehäuse unterzubringen.

In manchen Fällen' wird es nicht möglich sein, alle Hilfskontakte direkt vom Anregerelais aus betätigen zu lassen. Es können dann weitere Hilfsrelais vorgesehen werden, welche die Kontakte*/^ /, Zs₁ bis k_e, k₈ und k₉ steuern und an eine unabhängige Stromquelle angeschlossen sind. Die Erregerstromkreise der Hilfsrelais werden dann von einem Kontakt der Anregerelais geschlossen.

Claims

Patentansprüche:

i. Schutzschaltung für Dreiphasenleitungen mit einem einzigen Distanzrelais für alle drei Phasen gegen Kurzschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei vom Strom je einer Phase abhängigen Anregerelais (c, d) Kontakte (k, h, f) gesteuert werden, die beim Auftreten

eines Kurzschlusses die Stromspulen (/) des Distanz- und Energierichtungsrelais (e) an einen der beiden die Anregerelais speisenden Stromwandler (a, b) der einen vom Kurzschluß betroffenen Phase und die Spannungsspulen an die entsprechende Kurzschlußspannung schalten.
2. Schutzschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzrelais und das Energierichtungsrelais bei Normalbetrieb an eine der Spannungen des Drehstromsystems angeschlossen sind.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 and 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb die Stromspulen des Distanzrelais und Richtungsrelais durch von, den Anregerelais (c, d) betätigte Kontakte (f, h) überbrückt sind.
4. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer (/) der beiden Kontakte (/ und h) so geschaltet ist, daß er bei seiner Betätigung durch den Strom des einen Wandlers (α) den anderen Wandler (b) über die Stromspule (i) des Anregerelais (c) kurzschließt.
5. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (^₁ bis k₆) der Anregerelais so geschaltet sind, daß bei einer Betätigung eines der Anregerelais (c, d) die Spannung zwischen der von diesem Anregerelais überwachten (R, T) und der von keinem Anregerelais überwachten (S) Phase an die Spannungsspule des Distanz- und Richtungsrelais (e) gelegt wird, während beim Ansprechen beider Anregerelais (c, d) die Spannung zwischen den von diesen Anregerelais überwachten Phasen (R, T) an die Spannungsspule des Distanz- und Richtungsrelais (e) gelegt wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Anregerelais gesteuerten Kontakte über Hilfsrelais betätigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen