DE587792C - Schutzeinrichtung fuer elektrische Verteilungsanlagen - Google Patents

Description

Zum selektiven Abschalten elektrischer Netzteile sind Schutzeinrichtungen bekannt, die auf dem Vergleich der Ströme am Anfang und Ende der zu überwachenden Leitung beruhen. Auch sogenannte Distanzschutzeinrichtungen, in denen eine dem Widerstand des Netzes proportionale Größe wirksam ist, werden als -Selektivschutzeinrichtungen verwendet. Diese Einrichtungen haben alle den, Nachteil, daß sie relativ umständlich sind und daß in jedem Einbauort eine verschiedene Einstellung der Auslöseorgane erforderlich ist.

Es ist auch bekannt, in den an jedem Knotenpunkt "zusammenstoßenden Leitungen eines Netzes zeitabhängige Überstromrelais anzuordnen,.welche jeweils die nämliche Auflösecharakteristik besitzen. Da alle Relais auch dieselbe Zeiteinstellung aufweisen, wird der' Aufbau der Schutzeinrichung sehr ein-_ fach. Ihre Wirkungsweise läßt sich am besten an Hand der Zeichnung erschien.

Der Einfachheit halber ist nur ein einphasiges . System gezeichnet. Die Übertragungsleitungen 1 sind zu einem Netz zusammengeschaltet. Es mag sich dabei um ein Mittelspannungsnetz für 4000 Volt handeln. Durch Transformatoren 2 sind die Belastungsstromkreise 3, welche aus einem Niederspannungsnetz bestehen können, angeschlossen.

Mit der Energiequelle des Netzes sind an den Knotenpunkten der Leitungen 1 eine Mehrzahl von Hochspannungsspeiseleitungen 4 über Transformatoren 5 und Netz-Schalter 6 angeschlossen. Die Energie dieser Speiseleitungen kann von einer entsprechenden Stromquelle wie einer zentralen Erzeugungsanlage geliefert werden. Am Ende der Speiseleitungen sind dabei Hochspannungs-Schalter 7 vorgesehen. Die Auslöseorgane der Schalter 6 auf der Niederspannungsseite der Speiseleitung können entweder in Abhängigkeit von der ,Energierichtung oder von der Größe des Stromes arbeiten. Sie enthalten Überstromauslöser 8,' welche an Stromwandler 9 angeschlossen sind. Auch die Schalter auf der Hochspannungsseite der Speiseleitungen werden durch entsprechende Auslöser betätigt, so z. B. durch Überstromauslöser 10, welche vom Strom der Leitung 4 erregt werden.

An den Knotenpunkten, in denen die Netzleitungen ι zusammenstoßen, sind Schalter 11 vorgesehen, welche durch zeitabhängige Über-Stromauslöser 12 betätig werden. Das Zeitverzögerungsorgan 13 bewirkt, daß bei hohen Strömen eine sehr kurze, bei niedrigeren

Strömen eine entsprechend längere Auslöse- ■'■ zeit sich einstellt. Die Auslöser sämtlicher Schalter 6 und ii haben dabei dieselbe Charakteristik, d. h, dieselbe Zeit- und Stromabhängigkeit, so daß für alle Schalter dieselben Auslöser verwendet werden können. Wenn ein Fehler in einer Netzleitung ι auftritt, und zwar in einer solchen zwischen zwei Knotenpunkten mit vier zusammenstoßenden Leitungen i, dann wird eine starke Stromerhöhung in diesen Leitungen auftreten. Der Strom wird dabei durch die Speiseleitung 4 sowie durch die drei übrigen Leitungen 1 an jeden der beiden Knotenpunkte geliefert. Der Strom also, der durch den Auslöser 12 an den beiden Enden des fehlerbehafteten Leitungsteiles fließt, ist jeweils gleich der Summe der Ströme aller übrigen Leitungen an dem betreffenden Knotenpunkt. Infolgedessen werden die Überstromauslöser 12 an beiden Enden des Leitungsteiles sehr rasch zum Auslösen kommen und damit den Fehler selektiv abschalten, ehe einer der übrigen Überstromauslöser zum Ansprechen kommen kann.

Besondere Vorkehrungen müssen an Knotenpunkten getroffen werden, an denen nur drei Leitungen zusammen stoßen, wie z. B. an dem rechts oben gezeichneten Knotenpunkt 40 des Netzes. Wenn nämlich ein Fehler z. B. an dem PunktX in dem Netz auftritt, und wenn in diesem Fall die Speiseleitung 4 am Knotenpunkt 40 entweder entregt oder abgeschaltet ist, dann fließt der Fehlerstrom durch die beiden noch eingeschalteten Schalter 11 des Knotenpunktes 40 und die beiden benachbarten Schalter 11 der nächsten Knotenpunkte. Der Fehlerstrom fließt also in gleicher Höhe durch drei in Serie geschaltete Überwachungssiellen, so daß alle drei Überstromauslöser von demselben Strom erregt werden. In diesem Falle ist es nicht möglich vorauszusagen, welcher der Schaltern zum Auslösen gebracht wird. Wenn die Schalter 11 in den benachbarten Stationen zum Auslösen kommen, dann werden sämtliche Abnehmer, welche vorher mit dem Knotenpunkt 40 verbunden waren, von der Versorgung ausgeschlossen.

Um dies zu vermeiden, werden erfindungsgemäß an den Knotenpunkten, an denen nur drei Leitungen zusammenstoßen, beim Spannungsloswerden einer Leitung auch die beiden übrigen Leitungen abgeschaltet. Bes'on-' ders zweckmäßig ist es dabei, das Abschalten der übrigen Leitungen von dem Zustand der Speiseleitung 4 abhängig zu machen. Beim Knotenpunkt 40 ist der Schalter 6 mit Hilfskontakten 14 ausgerüstet, welche an Betätigungsspulen 15 der Netzschalter n sowie an eine Betätigungsstromquelle 16 angeschlossen sind. Wenn dann der Schalter 6 auslöst, wird der Erregerkreis der Ausschaltspule 15 geschlossen, so daß die Verbindungsleitungen ι an demselben Knotenpunkt abge- trennt werden. Diese Verbindungsleitungen werden aber von den Knotenpunkten an den anderen Enden weiterhin mit Energie beliefert.

Man kann auch Einrichtungen vorsehen, welche beim Einlegen des Schalters 6 auch die Schaltern desselben Knotenpunktes zum Einschalten bringen. Zu diesem Zweck sind weitere Kontakte 17 an dem Schalter 6 befestigt, welche in überbrückten! Zustand die Einschaltspule 18 der Schalter 11 erregen. In den Betätigungskreis dieser Betätigungsspulen sind noch Kontakte 19 gelegt, welche nach dem Einlegen des Schalters 11 unterbrochen werden.

Statt in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 6 kann man auch in Abhängigkeit von dem Spannungszustand der Speiseleitung 4 die Schalter der Verbindungsleitungen ι steuern. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist für den Knotenpunkt 41 in der Zeichnung rechts unten dargestellt.

Zur Betätigung der Ausschaltspule 15 und Einschaltspule 18 der Schalter 11 ist ein besonderes Relais 20 mit den Kontakten 22 und 23 vorgesehen, das an einem Spannungswandler 21 der Speiseleitung 4 angeschlossen ist. Das Relais 20 hält seine Kontakte 23 geschlossen, sobald der Wandler 21 erregt ist. Die Kontakte 23 entsprechen dabei den Kontakten 17 der Anordnung des Knotenpunktes 40, die Kontakte 22 den Kontakten 14.

Es ist zu ersehen, daß die Einrichtung mit sehr einfachen Überwachungselementen sehr selektiv arbeitet und nur den vom Fehler betroffenen Leitungsteil abschaltet, während die Stromversorgung der gesunden Leitungsteile gesichert bleibt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung für elektrische Verteilungsanlagen mit an jedem Knotenpunkt eingebauten zeitabhängigen Uberstromrelais oder Überstromauslösern mit jeweils der nämlichen Auslösecharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß an den Knotenpunkten (40), an denen außer einer Speiseleitung (4) nur zwei Übertragungsleitungen (1) zusammenstoßen, beim Ab- schalten oder beim Spannungsloswerden einer Leitung (4) auch die beiden übrigen Leitungen (i) abgeschaltet werden.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschalter (6) der Speiseleitung (4) mit den Schaltern (11) der beiden Übertra-

gungsleitungen (ι) so verbunden ist, daß er bei seinem Auslösen auch diese zum Abschalten bringt.

3, Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einschalten des Speiseleitungsschalters (6) der Speiseleitung (4) auch das Einschalten der Schalter (11) der beiden Übertragungsleitungen (1) selbsttätig erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen