DE593612C - Schaltung zum Schutz paralleler Mehrphasenleitungen gegen Erdschluesse - Google Patents

Description

Es ist bekannt, für den Schutz von parallelen Leitungen gegen Phasenkurzschlüsse die Stromwandler nach Fig. ι in ein geschlossenes Polygon zu schalten. Es sind in Fig. ι vier Leitungen I bis IV einpolig dargestellt, die von der Sammelschiene^¹ abzweigen. Parallel zu den Stromwandlern ι bis 4 sind die Maximalstromrelais 5 bis 8 angeschlossen. Fig. 2 zeigt dieselbe Schaltung mit den gleichen Bezeichnungen, aber in anderer Darstellung. Man ersieht daraus, daß die Stromwandler ein äußeres Polygon P₁, die Relais ein inneres Polygon P₂ bilden. Bei ungestörtem Betrieb ist nur das äußere Polygon stromdurchflossen, z. B. entsprechend den langen Pfeilen überall im selben, und zwar im Uhrzeigersinne. Tritt ein Kurzschluß auf einer Leitung auf, z. B. auf der Leitung IV, so fließt der zusätzliche Fehlerstrom des entsprechenden Wandlers 4 in das innere Polygon entsprechend den kleinen Pfeilen. Die sämtlichen Relais S bis 8 werden von einem Teil dieses Fehlerstromes - durchflossen, jedoch nur das Relais 8 der fehlerhaften Leitung im Gegenuhrzeigersinne. Da die Relais durch eine Spannungswicklung gerichtet, d. h. wattmetrische Relais sind, schlägt nur das Re- lais der fehlerhaften Leitung aus und löst deren Ölschalter aus. Diese Schaltung wiederholt sich so viele Male, als Phasen sind. Für

■■'^Ni co /I ,o/ö-y-r— dreiphasige Leitungen hat man also drei äußere Stromwandlerpolygone und drei innere Relaispolygone.

Der Erdschlußstrom einer dreiphasigen Leitung kann bekanntlich durch die Summenschaltung der drei Phasenströme entsprechend Fig. 3 festgestellt werden. Es bedeuten dort i, 2 und 3 die Stromwandler der Phasen/?, 'S bzw. T und 4 das Summenstrom- oder Erdschlußrelais.

Nach der Erfindung wird nun die Stromsumme nicht für jede Leitung einzeln, sondern für alle parallelen Leitungen zusammen in einer Polygonschaltung gebildet, wie die ein Ausführungsbeispiel des Erfmdungsgegenstandes betreffende Fig. 4 zeigt. Die Stromwandler der drei Phasen R, S₃ T jeder Linie werden zu einer Dreiergruppe parallel geschaltet, und die Dreiergruppe 1 bis 4 aller parallelen Linien bilden zusammen ein geschlossenes Polygon P₁. Die wattmetrischen Erdschlußrelais 5 bis 8 werden zu den zugehörigen Stromwandlergruppen parallel geschaltet und bilden dann ein einziges Relaispolygon P₂, das in Fig. 4 als inneres Polygon erscheint. Liegt der Erdschluß außerhalb der , parallelen Leitungen, so fließen durch diese gleich große und gleichgerichtete Erdschlußströme. Solange aber die parallelen Leitungen gleich große und gleichgerichtete Erdschluß-

ströme führen, so ist nur das äußere Polygon, das Stromwandlerpolygon, stromdurchflossen, und die Erdschlußrelais sprechen nicht an. Führt eine der Leitungen einen größeren oder gar entgegengesetzt gerichteten Erdschlußstrom als die anderen parallelen Leitungen, so tritt Strom im inneren, d. h. im Relaispolygon auf, genau gleich, wie in Fig. 2 angegeben. Es wird dann die gestörte Leitung ίο allein abgeschaltet.

Die Schaltung für Erdschlußschutz nach vorliegender Erfindung kann auch mit einem Schutz gegen Phasenschlüsse kombiniert werden, wie in Fig. 5 beispielsweise dargestellt ist.

Die Enden der Stromwandler der drei Phasen einer- Leitung werden nicht direkt miteinander verbunden wie bei Fig. 4, sondern über Überstromrelais 9 bis 12. Die Verbindungs- oder Sternpunkte 23 bis 26 werden ihrerseits an das innere Polygon der Erdschlußrelais angeschlossen. Unsymmetrien der Ströme in den Phasen R, S, T werden also durch die Relais 9 bis 12, Unsymmetrien der Erdschlußströme werden durch die Relais 5 bis 8 festgestellt und die gestörte Leitung abgeschaltet.

Bei allen Polygonschutzschaltungen müssen Vorkehren getroffen werden, damit bei Abschaltung der defekten Leitungen aus der Gruppe der Schutz der übrigen gesunden Leitungen ungestört erhalten bleibt.

Wie in Fig. 6 angegeben, werden an die ölschalter der Linien I bis IV Hilfsschalter 19 bis 22 angebracht, welche bei Ausschaltung des Schalters die Stromwandler der betreffenden Linie kurzschließen. Wird z. B. die Linie I ausgeschaltet, so wird die Stromwandlergruppe I durch den Hilfsschalter 19 kurzgeschlossen. Der Polygonschutz der übrigen Leitungen bleibt dabei ungestört. Bleibt nur eine einzige Leitung im Betriebe, z. B. die Leitung IV mit der Wandlergruppe 4, so versagen die bekannten Polygonschutzschaltungen, weil das Relais 8 dieser Leitung durch die Schalter 19 bis 21 kurzgeschlossen wird. Das Polygon muß daher aufgeschnitten werden. Beim gezeigten Beispiel wird das durch die Schalter 13 bis 16 besorgt, die so gesteuert werden, daß sie erst bei Abschaltung aller andernn— 1 Linienschalter, d. h. bei Kurzschließen allernichtzugehörigen (n—1) Stromwandler ausschalten. Diese Schalter 13 bis 16 können mit einer Ruhe- oder mit einer Arbeitsstromspule versehen sein. Fig. 7 zeigt z. B. die Schaltung für Ruhestrom. Solange .

einer der Hilfsschalter io„, ii_ß und I2_a (die wie die Schalter 20, 21, 22 mit der Welle der entsprechenden Linienschalter verbunden sind) eingeschaltet ist, bleibt die Spule des Schalters 13 erregt und das Relaispolygon geschlossen. Sind alle Hilfsschalter 1 o_a, ir_fl, i2_a offen, so ist nur die Leitung! als letzte im Betrieb; die Spule des Schalters 13 wird entregt und das Relaispolygon aufgeschnitten. In Fig. 8 ist beispielsweise die Schaltung mit Arbeitsstromspule für den Schalter 13 angegeben. Erst wenn alle anderen Leitungen abgeschaltet sind, wird über die Hilfsschalter ΐο_α, 11₀, I2_a der Stromkreis der Arbeitsspule des Schalters 13 geschlossen und das Polygon geöffnet.

Zur Vereinfachung der Schemata wurde bei allen Relais die Spannungsspule und deren Speisung weggelassen. Alle gleichartigen Relais desselben Polygons würden von derselben Spannungsquelle gespeist. Die Relais, welche Phasenkurzschlüsse anzeigen und zur selben Stromphase gehören, werden z. B. alle an dieselbe verkettete Spannung des Drehstromsystems angeschlossen. Die Erdschluß relais werden ihrerseits mit der Nullpunktspannung gespeist, d. h. der Spannung des Systemnullpunktes gegen Erde.

Claims (3)

85 Patentansprüche:

1. Schaltung zum Schütze paralleler Mehrphasenleitungen gegen Erdschlüsse, bei denen die Stromwandler der sämtlichen Phasen jeder Leitung zu einer Wandlergruppe untereinander parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Wandlergruppen miteinander ein geschlossenes Polygon bilden, während die Erdschlußrelais parallel zu ihrer zugehörigen Wandlergruppe in einem zweiten Polygon zusammengeschaltet sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die Wandler der sämtlichen Phasen jeder Leitung über Relais, die zum Schütze gegen Phasenschlüsse dienen, miteinander parallel geschaltet sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1, wobei nach Abschaltung des fehlerhaften Leitungsabschnittes die zugehörigen Stromwandler kurzgeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn nur noch eine der parallelen Leitungen im Betrieb ist, das Relaispolygon aufgeschnitten wird, so daß auch das Schutzrelais der letzten Leitung erregbar bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen