DE568560C

DE568560C - Device for switching off multi-phase lines

Info

Publication number: DE568560C
Application number: DEA61570D
Authority: DE
Inventors: Erich Gross
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-04-15
Filing date: 1931-04-15
Publication date: 1933-01-20

Description

deutsches: reichGerman Empire

AUSGEGEBEN AM 20. JANUAR 1933ISSUED ON January 20, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21c GRUPPE 6800CLASS 21c GROUP 6800

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Einrichtung zur Abschaltung von MehrphasenleitungenDevice for switching off multi-phase lines

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. April 1931 abPatented in the German Empire on April 15, 1931

Distanzschutzeinrichtungen bestehen gewöhnlich aus einem strom- oder spannungsabhängigen oder strom- und spannungsabhängigen Anregerelais und einem von dem Verhältnis Spannung zu Strom an dem Relaiseinbauort abhängigen Zeitablaufrelais. Bei den bekannten Einrichtun-. gen sind dabei die Stromspulen der Ansprech- und Zeitablaufglieder gleichmäßig geschaltet, d. h. beide in Stern oder beide in Dreieck. Bei der Sternschaltung der Stromspulen wird dabei auch eine Sternschaltung der Spannungsspule angewendet, um eine bei allen Fehlerarten übereinstimmende Lage der Ströme und Spannungen mit entsprechenden Größen des Netzes zu erzielen. Die Sternschaltung der Spannungsspulen erfordert aber eine genaue Abgleichung der Impedanzwerte bei einem nicht starr geerdeten Netz, damit der Sternpunkt des Relaissystems mit dem Nullpunkt des Netzes übereinstimmt.Distance protection devices usually consist of a current or voltage dependent or current- and voltage-dependent excitation relay and one of the voltage ratio timing relay dependent on current at the relay installation location. With the well-known furnishing. The current coils of the response and timing elements are switched evenly, d. H. both in a star or both in a triangle. With the star connection of the current coils, A star connection of the voltage coil is also used to ensure that all types of errors are the same To achieve location of the currents and voltages with corresponding sizes of the network. The star connection of the voltage coils requires an exact adjustment of the Impedance values for a network that is not solidly earthed, thus the star point of the relay system coincides with the zero point of the network.

Bei einem zweiphasigen Kurzschluß besteht weiterhin der Nachteil, daß der doppelte Energieverbrauch herrscht, da immer zwei Relais erregt werden müssen. Bei einem Überstrom in der Nähe der Ansprechgrenze der Relais besteht die Gefahr, daß nur ein Anregerelais anspricht. Dadurch werden die Spannungsspulen nur an einen Punkt angeschlossen,⁴ die Relais lösen infolgedessen falsch aus.
Diese Nachteile treten dann nicht auf,~wenn die Relais von verketteten Strömen und Spannungen abhängig gemacht sind. Da die einzelnen Phasen dann unabhängig voneinander sind, ist ein genaues Abgleichen der Impedanzwerte nicht erforderlich. Auch der Verbrauch bleibt bei allen Fehlerarten derselbe. Dagegen besitzt diese Schaltung den Nachteil, daß infolge der Dreieckschaltung der Anregerelais deren Empfindlichkeit bei Erdschluß anders ist als bei Kurzschluß. Diese Mängel lassen sich nach der Erfindung dadurch beheben, daß die Anregerelais vom Phasenstrom beeinflußt werden, während die Stromspulen der Zeitablauf relais von den verketteten Strömen abhängig sind. Die Spannungsspulen dieser Relais werden dabei durch einen Umschalter so gesteuert, daß sie bei zwei- und dreiphasigen Kurzschlüssen von der verketteten Spannung, bei Erdschluß aber von etwa der halben Spannung des Leiters gegen Erde erregt werden.In the case of a two-phase short circuit, there is still the disadvantage that there is twice the energy consumption, since two relays always have to be energized. In the event of an overcurrent in the vicinity of the relay's response limit, there is a risk that only one trigger relay will respond. This means that the voltage coils are only connected to one point, ⁴ as a result of which the relays trip incorrectly.
These disadvantages do not occur when the relays are made dependent on linked currents and voltages. Since the individual phases are then independent of one another, precise matching of the impedance values is not necessary. Consumption also remains the same for all types of errors. On the other hand, this circuit has the disadvantage that, due to the delta connection of the excitation relays, their sensitivity in the event of a ground fault is different than in the event of a short circuit. These shortcomings can be remedied according to the invention in that the excitation relays are influenced by the phase current, while the current coils of the timing relays are dependent on the linked currents. The voltage coils of these relays are controlled by a changeover switch in such a way that they are excited by the linked voltage in the event of two- and three-phase short circuits, but by about half the voltage of the conductor to earth in the event of a ground fault.

In Abb. ι ist eine derartige Schaltung einer Distanzschutzeinrichtung dargestellt. Die Stromwandler ι, 2, 3 eines Netzes R, S, T sind zusammen mit den Stromspulen 4, 5 und 6 der Anregerelais in Dreieck geschaltet. An die Eckpunkte des Dreiecks sind die Stromspulen 7, 8, 9 der Zeitablaufrelais geschaltet und zu einem Stern zusammengeschlossen. Die Spannungsspulen 10, 11, 12 der Zeitablaufrelais sind einerseits über die Kontakte 13,14 und 15 der Anregerelais an die Netzphasen R, S, T angeschlossen, andererseits über Kontakte 16, 17 und 18 eines Umschalters 19 in Dreieck geschaltet. DurchIn Fig. Ι such a circuit of a distance protection device is shown. The current transformers ι, 2, 3 of a network R, S, T are connected in delta together with the current coils 4, 5 and 6 of the excitation relay. The current coils 7, 8, 9 of the timing relay are connected to the corner points of the triangle and are connected to form a star. The voltage coils 10, 11, 12 of the timing relays are connected on the one hand to the mains phases R, S, T via the contacts 13, 14 and 15 of the excitation relay, and on the other hand connected in delta via contacts 16, 17 and 18 of a changeover switch 19. By

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Erich Groß in Wien.Erich Groß in Vienna.

Umlegen des Schalters 19 auf die Kontakte 20, 21 und 22 werden die Spannungsspulen 7,8 und 9 über eine Impedanz 23 an Erde gelegt. Die Impedanz 23 besitzt dabei einen Wert, der ungefähr dem Impedanzwert einer Spannungsspule entspricht. Statt der einen Drosselspule 23 können natürlich auch in der Erdleitung einer jeden Phase einzelne Drosselspulen angeordnet werden. Der Umschalter 19 wird von einer Spule 24 betätigt, die auf die Merkmale eines Erdschlusses anspricht, die also beispielsweise von der Erdschlußspannung oder von dem Asymmetriestrom abhängig sein kann. Es ist aber z. B. auch möglich, als Kriterium das Ansprechen von nur einem Anregerelais zu benutzen. When the switch 19 is moved to the contacts 20, 21 and 22, the voltage coils 7, 8 and 9 are activated connected to ground via an impedance 23. The impedance 23 has a value that is approximately corresponds to the impedance value of a voltage coil. Instead of the one choke coil 23 Of course, individual choke coils can also be arranged in the earth line of each phase will. The changeover switch 19 is operated by a coil 24, which has the characteristics of a Ground fault responds, so for example of the ground fault voltage or of the Asymmetry current can be dependent. But it is z. B. also possible, the response as a criterion to be used by only one start relay.

Bei allen Kurzschlüssen ohne Erdberührung liegt demnach an den Spannungsspulen der Relais die verkettete Spannung, bei Erdschluß dagegen etwa die halbe Spannung des Leiters gegen Erde, so daß sich in bekannter Weise in allen Fällen bei gleichem Fehlerort die gleiche Auslösezeit ergibt. Die Sternschaltung der Anregerelais 4, 5 und 6 bewirkt dabei, daß dieIn all short circuits without earth contact, the voltage coils are responsible for the Relay the line-to-line voltage; in the event of a ground fault, on the other hand, about half the voltage of the conductor against earth, so that in a known manner in all cases the same fault location occurs Tripping time results. The star connection of the excitation relays 4, 5 and 6 causes the

»5 Empfindlichkeit sowohl bei Erdschluß als auch bei Kurzschluß dieselbe ist, da in beiden Fällen der tatsächliche Fehlerstrom um dasselbe Maß den Ansprechstrom wie den Betriebsstrom des Netzes überschreitet.»5 Sensitivity is the same for both earth faults and short circuits, since in both cases the actual fault current by the same amount as the operating current of the Network exceeds.

In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Umschaltung der Spannungsspulen 7, 8 und 9 durch die Kontakte 13, 14 und 15 des Anregerelais vorgenommen wird. Diese Kontakte sind dabei als Doppelkontakte ausgebildet in der Weise, daß im normalen Betrieb die in Dreieck geschalteten Spannungsspulen 7, 8 und 9 über etwa gleich große Impedanzen 23 an Erde liegen. Beim Ansprechen der Relais 4, 5 und 6 wird dann ein Anschlußpunkt der Phasenwicklungen 7, 8 und 9 von Erde abgeschaltet und an die entsprechende Phase gelegt. Bei zwei- und dreiphasigem Kurzschluß werden dadurch die Spaimungsspulen von der verketteten Spannung erregt, bei einem Erdschluß dagegen von der halben Spannung des fehlerbetroffenen Leiters gegen Erde. Besondere, auf die Merkmale eines Erdschlusses ansprechende Relais sind bei dieser Schaltung vermieden.In Fig. 2, an embodiment of the invention is shown in which the switching of the Voltage coils 7, 8 and 9 made through contacts 13, 14 and 15 of the excitation relay will. These contacts are designed as double contacts in such a way that im normal operation the delta connected voltage coils 7, 8 and 9 about the same large impedances 23 are connected to earth. When relays 4, 5 and 6 respond, a Connection point of the phase windings 7, 8 and 9 disconnected from earth and to the corresponding Phase laid. In the case of a two- and three-phase short-circuit, the spaiming coils are switched off of the line-to-line voltage, in the event of a ground fault, however, it is excited by half the voltage of the faulty conductor to earth. Special, on the characteristics of a ground fault responding relays are avoided in this circuit.

Zur Erhöhung der Ansprechgenauigkeit ist es in an sich bekannter Weise möglich, die Ansprechrelais außer von dem Strom auch noch von der Spannung abhängig zu machen.To increase the response accuracy, it is possible in a manner known per se to use the response relay besides making it dependent on the current also on the voltage.

Claims

Patent claims:

1. Device for switching off multi-phase lines with the help of current-dependent excitation relays and timing relays, which depend on the ratio of voltage to current are dependent on the relay installation location, characterized in that the excitation relays (4, 5, 6) of the phase currents, the current coils (7, 8, 9) of the timing relay, however, of the concatenated currents are influenced, while those in the event of short circuits are influenced by the concatenated Voltage influenced voltage coils (10, 11, 12) of the timing relay in the event of a ground fault are excited by about half the voltage of the conductor to earth.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the line, which at a ground fault the voltage coil (10, 11, 12) in question connects to ground, a Resistance (23) is approximately equal to the resistance of a voltage coil of a timing relay is.

3. Device according to claim 1, characterized in that the normally about Impedances (23) at earth corner points of the voltage coils (10, 11,12) formed by the trigger relay (4, 5, 6) can be applied to the corresponding mains phase.

1 sheet of drawings