DE566614C

DE566614C - Einrichtung zur Abschaltung von Mehrphasenleitungen

Info

Publication number: DE566614C
Application number: DE1930566614D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Schaefer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-12-12
Filing date: 1930-12-12
Publication date: 1932-12-23

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. DEZEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Einrichtung zur Abschaltung von Mehrphasenleitungen

Zusatz zum Patent 426

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1930 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 6. November 1924.

Die deutsche Patentschrift 426 356 betrifft eine Einrichtung zur Abschaltung von Mehrphasenleitungen unter Verwendung von Widerstandszeitrelais, deren Spannungsspulen zu einem Sternpunkt vereinigt sind, während die freien Endpunkte an die entsprechenden Phasen über einen Kontakt gelegt sind, der beim Auftreten eines Überstromes in der Phase geschlossen wird. In der Verbindungslinie des Sternpunktes der Spannungsspulen mit Erde oder mit dem Nullpunkt des Systems ist ein weiterer Kontakt eingebaut, der beim Auftreten eines Asymmetriestromes geschlossen wird. Durch diese Anordnung soll erreicht werden, daß an den Spannungsspulen der Relais jederzeit eine derartige Spannung liegt, daß bei allen vorkommenden Störungsfällen dieselbe Auslösezeit sich einstellt, wenn die Störung an

ao derselben Netzstelle liegt.

Nun ist aber bei Kurzschluß, bei dem die dicht nebeneinander liegenden Leiter der Stromschleife einander beeinflussen, die Impedanz der Leitung ζ eine andere als bei Erd-

s5 Schluß oder zweiseitigem Doppelerdschluß, bei dem nur ein Leiter in der zu überwachenden Station stromdurchflossen ist. Bei einem Erdschluß oder zweiseitigen Doppelerdschluß ist daher) die Auslösezeit des Relais größer als bei einem Kurzschluß, wenn .auch beide Fehler an derselben von dem Relais überwachten Netzstelle auftreten. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß in die Anschlußleitung des Sternpunktes der Spannungsspulen in Serie zu dem vom Erdschlußstrom betätigten Kontakt ein Wirkwiderstand oder eine Kombination von Wirk- und Blindwiderständen solcher Größe eingebaut ist, daß beim Auftreten eines Asymmetriestromes die Spannung an den Spannungspulen ungefähr um dasselbe Maß herabgesetzt ist, wie die Impedanz der Leitung bei Erdschluß gegenüber der Impedanz bei Kurzschluß angewachsen ist. Dadurch wird erreicht, daß bei einem Erdschluß die Auslösezeit des Relais dieselbe ist wie bei einem Kurzschluß an der gleichen Netzstelle.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In die drei Phasenleitungen u, v, w eines Drehstromnetzes sind drei Stromwandler α eingebaut, deren Sekuridärspulen mit den einen Anschlußpunkten von Stromspulen b eines Widerstandszeitrelais r verbunden sind. Die anderen Anschlußpunkte

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

Dr.-Ing. Wilhelm Schäfer in Berlin-Charlottenburg.

dei Stromspulen b sind zu einem Stern vereinigt und über die Spule eines Überstromrelais f zum Sternpunkt der Stromwandler a geführt. Die Spannungsspulen c der Relais r sind über Kontakte d an die Netzleiter u, v, w gelegt und zu einem Stern zusammengeschlossen. Der Sternpunkt ist über einen Kontakt e, der von dem Uberstromrelais f betätigt wird, und gemäß der Erfindung über einen Widerstand W₁ mit Erde verbunden. Die Kontakte d werden entweder von den Stromspulen b oder von besonderen Uberstromrelais geschlossen. Der Widerstand W₁ ist so bemessen, daß er die Spannung an den Spannungsspulen c ungefähr um dasselbe Maß herabsetzt, wie die Impedanz der Leitung bei Erdschluß gegenüber der Impedanz bei Kurzschluß anwächst.

Bei einem zwei- und dreiphasigen Kurz-Schluß ist die Arbeitsweise der Anordnung die gleiche wie die in der Patentschrift 426 356 beschriebene. Bei einem zweiseitigen Doppelerdschluß dagegen, d. h. bei einer Erdberührung von zwei verschiedenen Phasen in zwei Netzteilen, wird durch Betätigung des Schalters e der Widerstand w vor die Spannungsspulen gelegt und die Spannung so vermindert, daß sich bei einem solchen Doppelerdschluß dieselbe Auslösezeit ergibt wie bei einem Kurzschluß.

Sind die Relais r unabhängig von dem Leistungsfaktor der Ströme und Spannungen, dann genügt es, wenn nur ein Wirkwiderstand in Serie zu dem Schalter e gelegt wird. Sind dagegen die Relais von dem cos φ abhängig, dann wird man zweckmäßig eine Kombination von Wirk- und induktivem Widerstand wählen, derart, daß die Veränderung des cos φ bei einem Doppelerdschluß kompensiert wird. Der Wirkwiderstand wird im allgemeinen in beiden Fällen so zu wählen sein, daß er die an den Spannungsspulen liegende Spannung um die Hälfte vermindert.

In Abb. 2 und 3 ist die Anwendung der Erfindung auf verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt. In Abb. 2 sind die Spannungsspulen c in bekannter Weise über einen Spannungswandler a₂, dessen Sternpunkt geerdet ist, an das Netz angeschlossen. Der Kontakt e liegt dabei in der Verbindungsleitung des Sternpunktes der Spannungsspulen c mit dem Sternpunkt der Sekundärwicklungen des Spannungswandlers O₂. Nach der Erfindung liegt weiterhin in dieser Verbindungsleitung ein Widerstand W₁.

In Abb. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Spannungswandler O₂ durch zwei in V-Schaltung verbundene Einphasenwandler gewonnen ist. Die Stromwandler und die Stromspulen der Relais sind in diesem Schema nicht abgebildet,

da sie genau wie in Abb. 2 geschaltet sind. c, d und e haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. 2. g ist ein Leistungstransformator, h eine dreiphasige Drosselspule und i ein 65 Spannungswandler, über den der Nullpunkt des Transformators g geerdet ist. h und i dienen in bekannter Weise zur Bildung eines künstlichen Nullpunktes auf der Niederspannungsseite des Spannungswandlers a₂. Nach 7° der Erfindung ist nun in Serie zu e und i eine Kombination von Widerständen W₁ und / gewählt, die nicht nur die Größe der Spannung, sondern auch ihre Phasenlage so kompensiert, daß sich dieselbe Auslösezeit bei einem 75 Doppelerdschluß wie bei einem Kurzschluß ergibt. In den Kreis der Spannungsspulen c sind weiterhin Kondensatoren k geschaltet, deren Kapazität der Induktivität der Spulen c entspricht, um durch die Spulen c keine Pha- 80 senverschiebung zu bewirken. Die Kondensatoren k können natürlich auch bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 angeordnet werden.

Claims

85 Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Abschaltung von Mehrphasenleitungen unter Benutzung von Widerstandszeitrelais mit Strom- und Spannungswicklung nach Patent 426 356, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anschlußleitung des Sternpunktes der Spannungsspulen in Serie zu dem vom Erdschlußstrom betätigten Kontakt (e) ein Wirkwiderstand (W₁) oder eine Kombination von Wirk- und Blindwiderständen (OZ₁, /) solcher Größe eingebaut ist, daß bei geschlossenem Schalter (e) die Spannung an den Spannungsspulen (c) ungefähr um dasselbe Maß herabgesetzt ist, wie di: Impedanz der Leitung bei Erdschluß gegenüber der Impedanz bei Kurzschluß angewachsen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit i°5 einem Spannungswandler, dessen Primärwicklung zwischen der Hochspannungsleitung und Erde liegt und dessen Sekundärwicklungen zu einem Sternpunkt vereinigt und über einen vom Erdschluß "° betätigten Kontakt an den Sternpunkt der Relaisspannungsspulen angeschlossen sird, während die freien Endpunkte der Wandlerwicklungen mit den freien Endpunkten der Spannungsspulen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung der beiden Sternpunkte in Serie zu dem Kontakt (e) ein Wirkwiderstand (W₁) oder eine Kombination von Wirk- und Blindwiderständen (W₁,I) solcher Größe eingebaut ist, daß bei geschlossenem Schalter (e) die Spannung an

den Spannungsspulen (c) ungefähr um dasselbe Maß herabgesetzt ist, wie die Impedanz der Leitung bei Erdschluß gegenüber der Impedanz bei Kurzschluß angewachsen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 mit zwei in V-Schaltung liegenden, an die Hochspannungsleitung angeschlossenen Einphasenspannungswandlern, deren Sekundärwicklungen an einen mit dem Sternpunkt der Spannungsspulen verbundenen künstlichen Nullpunkt geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die über einen vom Erdschlußstrom beeinflußten Kontakt (e) geführte Verbindungsleitung des künstlichen Nullpunktes (h) ein Wirkwiderstand (W₁) oder eine Kombination von Wirk- und Blindwiderständen (w_u I) solcher Größe eingebaut ist, daß bei ge-* schlossenem Schalter (e) die Spannung an den Spannungsspulen (c) ungefähr um dasselbe Maß herabgesetzt ist, wie die Impedanz der Leitung bei Erdschluß gegenüber der Impedanz bei Kurzschluß angewachsen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3 unter Verwendung von cos φ-unabhängigen Relais, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsverminderung bei Erdschluß nur Wirkwiderstände vorgesehen sind, die die Spannung an den Spannitngsspulen um die Hälfte vermindern.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 unter Verwendung Von cos 93-abhängigen Relais, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kombination von induktivem und Wirkwiderstand vorgesehen ist, derart, daß auch die gegenüber einem Kurzschluß bei einem Erdschluß auftretende Vergrößerung der Blindkomponente des Leitungs-Widerstandes kompensiert ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität der Spannungsspulen durch in deren Stromkreis liegende Kondensatoren kompensiert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen