DE588169C

DE588169C - Impedanz- und richtungsabhaengiges Anregeglied fuer Distanzrelais

Info

Publication number: DE588169C
Application number: DEA66020D
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Wideroee
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-05-20
Filing date: 1932-05-20
Publication date: 1933-11-14

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
14. NOVEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

: KLASSE-21 c GRUPPE 6860

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Mai 1932 ab

Es ist bekannt, bei Schutzeinrichtungen, die von der Impedanz einer Leitungsstrecke abhängig sind, Anregeglieder vorzusehen-, welche ebenfalls von der Impedanz des zu überwachenden . Leitungsteiles und gleichzeitig von der Richtung der Energie beeinflußt werden. Die bekannten Anregeglieder dieser Art sind im allgemeinen von Phasenspannungen und Phasenstrom oder verketteter Spannung und verkettetem Strom abhängig. Bei einer derartigen Arbeitsweise wird aber nicht in allen Fällen eine genügende Richtungsabhängigkeit erzielt.

An Hand von Abb. 1 ist gezeigt, wie bei einem Kurzschluß zwischen den Phasen RS die in den Anregegliedern wirksamen Spannungen sich zu Oi?' und OS' verändern. Die Fehlerströme betragen dabei in der Leitung R I_KR, in der Leitung 5" J^₅. Es ist zu ersehen,

daß die Spannung OR' und der Strom I_KR einen ganz anderen Winkel miteinander bilden als· die Spannung OS und der Strom J_KS. Infolgedessen werden die Relais in beiden Phasen von einer ganz verschiedenen Energie beeinflußt und zeigen daher ein voneinander abweichendes Verhalten.

Um diese Nachteile zu beseitigen, werden nach der Erfindung die Anregeglieder so ausgerüstet, daß im Sinne der Auslösung eine Kraft wirkt, die von dem Produkt des zu überwachenden Phasenstromes und der verketteten Spannung der beiden anderen Phasen abhängig ist, und im entgegengesetzten Sinne eine Kraft, die dem Quadrat der Spannung proportional ist, welche zwischen der zu überwachenden Phase und einem anderen Punkt des Netzes herrscht. Zweckmäßig wird man die der Auslösung entgegenwirkende Kraft von der Spannung zwischen der zu überwachenden Phase und dem Nullpunkt abhängig machen.

Ein Ausführungsbeispiel ist hierfür in Abb. 2 gezeigt. Auf die Ferrarisscheibe 1 eines Relais wirken eine Spannungsspule 2, die von der verketteten Spannung ST beeinflußt ist; sowie eine Stromspule 3, welche vom Strom der zu überwachenden dritten Phase R erregt ist. Beide Spulen üben zusammen ein Drehmoment aus, das die Ferrarisscheibe 1 im Sinne der Betätigungskontakte zu bewegen sucht. Im entgegengesetzten Sinne wird ein Drehmoment von dem durch die Spule 5 fließenden Strom hervorgerufen, welcher dem Quadrat der Spannung zwischen dem NuIl-

*■) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Rolf Wideröe in Vinderen, Oslo.

punkt und der Phase R proportional ist. Es ist zu ersehen, daß, wie der Kurzschluß auch liegen mag, die Richtungsempfindlichkeit "des Relais deswegen immer gleich bleibt, weil die relative Lage der bei einem Kurzschluß in dem Relais wirksamen Größen in allen vom Kurzschluß betroffenen Phasen die gleiche ist.

Damit das Relais bei einem Kurzschluß, ίο der die zu überwachende Phase betrifft, - bereits bei kleinen Strömen anspricht, ist es zweckmäßig, das der Auslösung entgegenwirkende Moment etwa bis zur Hälfte der Nennspannung relativ klein zu halten und bei höherem Spannungswert stark anwachsen zu lassen. Zu diesem Zwecke kann man dem Magneten parallel zum Luftspalt einen Nebenschluß geben, der bei etwa der halben Nennspannung bereits gesättigt ist. Man kann auch der Spannungsspule einen spannungsabhängigen Widerstand oder eine gesättigte Drossel vorschalten.

Das der Auslösung entgegenwirkende Moment kann auch, wie in Abb. 3 gezeigt ist, von den Spulen 6 und 7 hervorgerufen werden. Das Moment ist dann den Spannungen zwischen R und T bzw. zwischen R und S-sowie dem Sinus des zwischen beiden Spannungen herrschenden Winkels proportional. Damit bei einem Kurzschluß, bei dem das Relais nicht ansprechen soll, die Bremskraft immer genügend groß ist, ist es zweckmäßig, den Strom in der einen Spannungsspule so zu verschieben, daß der Phasenwinkel der Ströme der beiden Spannungsspulen um 6o° größer ist als der Phasenwinkel der beiden Spannungen. Zu diesem Zwecke kann man zu der einen Spannungsspule, wie in Abb. 3 ge-• zeigt ist, einen Widerstand S parallel oder zur anderen Spannungsspule vorschalten. Das Drehmoment des der Auslösung entgegenwirkenden Systems wird dann bei einem Kurzschluß, der die zu schützende Phase nicht betrifft, lediglich durch Schwankungen 4.5 eines Proportionalitätfaktors zwischen 0,866 und ι ausgedrückt.

Bei dem im Sinne der Auslösung wirkenden System ist es zweckmäßig, Mittel vorzusehen, welche die Phasenverschiebung zwisehen Strom und Spannung so verändern, daß im dreiphasigen Kurzschluß das Maximaldrehmoment herrscht. Da im allgemeinen in Freileitungsnetzen bei einem Kurzschluß eine Phasenverschiebung von 60 ° zwischen Strom und Spannung herrscht, ist es erforderlich, die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung in den Systemen 2 und 3 um ungefähr 30⁰ zu vergrößern. In Kabelnetzen dagegen wird man die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung um 60 bis 90 ° vergrößern.

Claims

Patentansprüche:

1. Impedanz- und richtungsabhängiges Anregeglied. für Distanzrelais in dreiphasigen Netzen, dadurch gekennzeichnet, daß, im Sinne der Auslösung eine Kraft wirkt, die von dem Produkt eines Phasenstromes (/β) und der verketteten Spannung der beiden anderen Phasen (E_ST) abhängig ist, und im entgegengesetzten Sinne eine Kraft, die von dem Quadrat der Spannung abhängig ist, welche zwischen der zu überwachenden Phase (R) und einem anderen Punkte des Netzes herrscht.

2. Anregeglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Auslösung entgegenwirkende Kraft von der Spannung zwischen der zu überwachenden Phase und dem Nullpunkt abhängig ist.

3. Anregeglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungssystem so beschaffen ist, daß seine Kraftwirkung etwa bis zur Hälfte der Nennspannung relativ klein ist, bei höheren Spannungswerten dagegen stark ananwächst.

4. Anregeglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magneteisen des Spannungssystems parallel zum Luftspalt einen Nebenschluß besitzt, der bei etwa der halben Nennspannung bereits gesättigt ist.

5. Anregeglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsspule des Spannungssystems ein spannungsabhängiger Widerstand oder eine gesättigte Drosselspule vorgeschaltet ist.

6. Anregeglied nach Anspruch 1, da^ durch gekennzeichnet, daß die der Auslösung entgegenwirkende Kraft von dem Produkt der verketteten Spannungen zwischen der zu überwachenden Phase und den beiden anderen Phasen sowie dem Winkel zwischen beiden Spannungen abhängig ist.

7. Anregeglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Auslösung entgegenwirkende Kraft dem Produkt aus den beiden verketteten Spannungen und dem Sinus eines Winkels proportional ist, der etwa 60 ° plus dem Phasenwinkel der beiden Spannungen beträgt. _

8. Anregeglied nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung in dem im Sinne der Auslösung wirkenden System so verändern, daß bei einem dreiphasigen Kurzschluß das maximale Drehmoment herrscht.

9· Anregeglied nach Anspruch 6 für Freileitungsnetze, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung in dem im Sinne der Auslösung wirkenden System um 30⁰ vergrößern.

10. Anregeglied nach Anspruch 8 für Kabelnetze, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung in dem im Sinne der Auslösung wirkenden System um 60 bis 90° vergrößern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen