DE604849C - Schaltung zur Summenstrombildung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
30. OKTOBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68so

Schaltung zur Summenstrombildung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Februar-1932 ab

Für manche Relaiszwecke ist es notwendig, zwei Stromwandler in Reihe zu schalten, weil das Relais den Differenzstrom zweier Stromwandler benötigt. Wenn mit Hilfe der in Reihe geschalteten Stromwandler und eines Stromwandlers im dritten Phasenleiter der Summenstrom gebildet werden soll, etwa weil durch diesen Strom ein Erdschlußrelais zu betätigen ist, kann man die Phasenströme der in Reihe geschalteten Wandler und des dritten Stromwandlers zur Erregung eines Zwischentransformators mit drei Primärspulen benutzen, so daß der Sekundärstrom dieses Zwischenwandlers der geometrischen Summe der drei Phasenströme entspricht. Derartige Zwischenwandler mit drei Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung lassen sich aber ganz vermeiden bzw. durch einen Wandler mit nur zwei Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung ersetzen, indem man den dritten Stromwandler zu einem der in Reihe geschalteten Wandler parallel schaltet, so daß sich auf diese Weise bereits eine geometrische Addition von zwei Phasenströmen ergibt. Zu diesem aus zwei Phasenströmen gebildeten Strom braucht dann nur noch ein weiterer Strom geometrisch addiert zu werden. Die Addition dieses weiteren Stromes muß dagegen ohne galvanische Verkettung mit dem anderen Strom erfolgen. In dieser Anordnung kommt man gänzlich ohne Stromwandler aus, wenn man das vom Summenstrom zu erregende Relais oder Meßinstrument mit zwei ein gemeinsames Feld hervorbringenden Wicklungen versieht.

Statt zu dem aus zwei Phasenströmen gebildeten Strom den dritten Phasenstrom zu addieren, kann man auch aus zwei Phasenströmen, deren Stromwandler jedoch ungleiche Übersetzungsverhältnisse haben, einen resultierenden Strom und zu diesem den halben Differenzstrom der beiden in Reihe geschalteten Stromwandler addieren. Auch in diesem Falle erhält man entweder einen Zwischenwandler mit nur zwei Primärwicklungen oder ein Relais mit zwei Stromwicklungen.

Die Erfindung wird an Hand von Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt drei Stromwandler der Phase R, S und T. Die Stromwandler R und S sind in Reihe geschaltet, so daß durch ihren Differenzstrom, ein Relais r erregt wird. Ein Erdschlußrelais e soll nun vom Summenstrom erregt werden. Zu dem Zweck ist noch der Stromwandler T vorgesehen, der mit dem Stromwandler S parallel geschaltet ist. Aus dieser Parallelschaltung ergibt sich in der Primärwicklung ^₁ eines Zwischentransformators ein Strom gleich der Summe der Sekundärströme der Wandler S und T. Mit Hilfe einer zweiten Primärwicklung fi₂ wird hierzu noch der Strom des Wandlers R addiert, so daß im Relais e die geometrische Summe der Ströme aller drei Phasen fließt. Der Zwischenwandler

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

Dipl.-Ing. Hermann Neugebauer in Berlin-Spandau.

besitzt aber im Gegensatz zu bekannten Ausführungen nicht drei Primärwicklungen, sondern nur zwei.

In Fig.-2 ist ein ähnliches Beispiel dargestellt, jedoch sind die Übersetzungsverhältnisse der Stromwandler nicht gleich groß, und es wird nicht der Strom des Phasenleiters R, sondern der Differenzstrom, der über das Relais r fließt, zur Summenstrombildung heran-

gezogen. Die. Übersetzungsverhältnisse der Stromwandler R und S, welche in Reihe geschaltet sind, sind einander gleich. Der Stromwandler T aber hat. ein doppelt so großes Übersetzungsverhältnis. Im übrigen ist er genau wie gemäß Fig. 1 zum Stromwandler S parallel geschaltet. Das Erdschlußrelais e ist als Relais mit zwei Wicklungen dargestellt. Durch die Wicklungen W₁ fließt ein aus den Sekundärströmen der Wicklung S und T gebildeter resultierender Strom, der mit Rücksicht auf das Übersetzungsverhältnis der Stromwandler 5 und T die Summe ~ + Js darstellt.

Zu diesem resultierenden Strom wird wirkungsmäßig, aber ohne galvanische Verkettung ein in der Wicklung W₂ fließender Strom addiert, welcher gleich der Hälfte des Differenzstromes

der Stromwandler R und S, also gleich ,

ist. In der Zeichnung ist zu diesem Zweck noch ein Zwischenwandler Z vorgesehen. Der Zwischenwandler kann aber in Fortfall kommen und der Differenzstrom ähnlich wie der Phasenstrom R in Figf 1 direkt über die Relaisspule w_z geleitet werden. Die Gesamterregung des Relais e ist in diesem Falle gleich der halben geometrischen Summe der drei Phasenströme. Eine Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einer Selektivschutzschaltung ist in Fig. 3 dargestellt.

Diese Fig. 3 zeigt ein Schaltschema einer Schutzeinrichtung, bei welcher nur ein einziges von Strom und Spannung abhängiges Relais 1 zum Schutz einer dreiphasigen Leitung R, S, T vorhanden ist. Bei Auftreten eines Fehlers wird die Spannungsspule 2 durch Anregerelais 3, 4 an die geeignete Spannung angelegt. Die Stromspule führt den Differenzstrom zweier fest eingebauter Stromwandler der Phasenleiter S, T. ' Bei Kurzschluß liegt die Spannungsspule des Schutzrelais an einer verketteten Spannung, bei Doppelerdschluß wird die Spannung eines Phasenleiters gegen Erde verwendet. Die Umschaltung auf die Spannung gegen Erde bewirkt ein vom Summenstrom erregtes Relais 6 mit Hilfe eines Umschaltkontaktes 7. Mit Hilfe der aus einem Hilfsrelais 8 und einem unterbrechungslos arbeitenden Umschaltkontakt 9 bestehenden An-Ordnung kann der Stromwandler in der Phasenleitung S kurzgeschlossen werden, so daß dann die Relaisspule 5 nur den Strom des Stromwandlers im Phasenleiter T führt.

Die Kurzschlußvorrichtung des Stromwandlers der Phase S soll ihre Wirkung nur dann ausüben, wenn ein Doppelerdschluß auf dem Phasenleiter S und T entstanden ist, damit in diesem Falle die Stromspule 5 des Schutzrelais nicht von der Differenz der Phasenströme erregt wird. Denn die Differenz der Ströme in den betroffenen Phasenleitern zwischen den beiden Erdschlußstellen kann dann völlig verschwinden, sofern eine Speisung der Fehlerstelle von zwei Seiten möglich ist. Das Relais würde dann den Strom Null erhalten und, wenn es beispielsweise ein Widerstandsrelais ist, einen sehr großen Leitungswiderstand feststellen und demzufolge nicht in Tätigkeit treten. Dadurch, daß man im Doppelerdschlußfalle den Strom und die Spannung nur eines Phasenleiters für die Relaisbetätigung benutzt, vermeidet man diese Gefahr.

Damit der eine Stromwandler nur bei Doppelerdschluß aus der Relaisschaltung herausgenommen wird, ist die Anordnung so getroffen, daß er nur dann durch das Hilfsrelais 8 und den Schalter 9 kurzgeschlossen wird, wenn der- ' jenige Phasenleiter, dessen Strom und Spannung bei Doppelerdschluß für die Relaiswirksamkeit maßgebend sein soll, Überstrom führt und wenn außerdem durch das Auftreten eines Summenstromes angezeigt wird, daß sich das Relais zwischen zwei Erdschlußstellen befindet. Deshalb ist in dem Schaltschema der Fig. 1 die Betätigung des Kurzschlußschalters 9 durch das Relais 8 davon abhängig gemacht, daß das Überstromanregerelais 3 angesprochen und seinen Kontakt 10 und außerdem das Summenstromrelais 6 angesprochen und seinen Kontakt 11 geschlossen hat. ' .

Die Stromwandler in den Phasenleitern S, T sind, weil die Stromspule 5 des Relais 1 normalerweise von der Differenz der Ströme in diesen Phasenleitern erregt werden soll, in Reihe geschaltet. Der Stromwandler in dem Phasenleiter 22 dagegen ist mit einem der anderen beiden Stromwandler, und zwar in dem Ausführungsbeispiel mit dem Wandler und der Phase S, parallel geschaltet. Das Summenstromrelais 6 besitzt nun zwei Wicklungen. Die Wicklung 12 wird vom Strom des Phasenleiters T erregt und ist zu diesem Zweck mit dem Überstromanregerelais 3 in Reihe geschaltet. Die zweite Wicklung 13 wird von den parallel geschalteten Stromwandlern der Phasenleiter R und S erregt. Die Felder der Spulen 12 und 13 addieren sich geometrisch derartig, daß das resultierende Feld der geometrischen Summe der Sekundärströme der drei Stromwandler entspricht. Im erdschlußfreien Zustand und wenn die Anschlußstellen der drei Stromwandler bei Doppelerdschluß im Netz

nicht zwischen beiden Erdschlußteilen liegt, ist diese Summe gleich Null. Statt dem Summenstromrelais 6 zwei Erregerwicklungen zu geben, kann man auch einen Zwischenwandler für die Summation der Erregerstiöme der Spulen 12 und 13 anwenden. Das Summenstromrelais 6 kann auch ein von der Erdschlußleitung oder dem Erdschlußwiderstand abhängiges Relais sein.

Claims (4)

Patentansprüche: "

1. Schaltung zur Summenstrombildung mit Hilfe von drei Stromwandlern eines Drehstromsystems, von denen zwei in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Stromwandler (T) zu einem (S) der beiden in Reihe geschalteten Stromwandler (R, S) parallel geschaltet ist und daß zum Strom dieser Parallelschaltung der Strom des anderen Wandlers (R) der Reihenschaltung ohne galvanische Verkettung geometrisch addiert 'wird (Fig. 1).

2. Schaltung zur Summenstiombildung mit Hilfe von drei ■ Stromwandlern eines Drehstromsystems, von denen zwei in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zur Reihenschaltung (R, S) gehörende Stromwandler (T) ein doppelt so großes Übersetzungsverhältnis hat wie die in Reihe geschalteten Stromwandler (R, S) und daß zu den Sekundärströmen der beiden parallel geschalteten Stromwandler (S, T) der halbe Differenzstrom der in Reihe geschalteten Wandler (R, S) geometrisch addiert wird (Fig. 2).

3. Schaltung nach Anspruch 1 für ein Relais, das vom Summenstrom erregt werden soll, dadurch gekennzeichnet, <laß das Relais (6) zwei Wicklungen (12, 13) hat, deren Felder sich geometrisch addieren und von denen die eine (13) vom Strom der Parallelschaltung (R, S), die andere (12) vom Strom des an der Parallelschaltung nicht beteiligten Wandlers (T) erregt wird (Fig. 3).

4. Schaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Addition der zu addierenden Ströme in einem Zwischenwandlef (J)₁, φ₂) erfolgt (Fig. 1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen