DE608370C - Schutzschaltung fuer ein elektrisches Verteilungsnetz mit mehreren Speisepunkten - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM 22. JANUAR 1935

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschaltung für elektrische Verteilungsnetze mit mehreren Speisepunkten, bei denen zwischen der Sekundärwicklung des Speisetransformators und dem Netz ein von einem Energierichtungsrelais gesteuerter Schalter angeordnet ist. Bei derartigen Anlagen wird bekanntlich^ "wenn beim Auftreten eines Fehlers in einer Speiseleitung Energie vom Netz zum Speisetransformator fließt, der Schalter durch das Energierichtungsrelais selbsttätig ausgeschaltet und wieder eingeschaltet, wenn der Speisestromkreis wieder erregt wird.
' Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, den Betrag von rückfließender Energie, der erforderlich ist, um das .Energierichtungsrelais so zu betätigen, daß der Schalter ausgelöst wird, in einfacher Weise einstellbar zu machen. Dies wird bei einem elektrischen Verteilungsnetz mit mehreren Speisepunkten, bei dem zwischen der Sekundärwicklung jedes Speisetransformators und dem Netz ein von einem Energierichtungsrelais gesteuerter Schalter angeordnet ist, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die an einen Stromwandler angeschlossene Stromspule des Relais bei geschlossenem Schalter außerdem über einen einstellbaren Widerstand parallel zur Spannungsquelle geschaltet wird. Der Strom der Strom- wicklung setzt sich dann aus zwei Teilströmen zusammen. Der eine Strom ist proportional dem Netzstrom, der andere proportional der Netzspannung. Auf das System des Energierichtungsrelais werden infolgedessen zwei Drehmomente ausgeübt, die einander entgegenwirken. Durch Einstellung des einen, das durch den Strom der Spaßnungsspule und den spannungsabhängigen Teilstrom der Stromspule gebildet wird, kann die Größe der zur Auslösung erforderlichen Rückleistung · beliebig eingestellt werden.

Damit die Wiedereinschaltung des Schalters unabhängig .von der Einstellung des regelbaren Widerstandes immer bei demselben Erregj»ngszustand des Speisestromkreises herbeigeführt wird, ist zweckmäßig der Nebenschluß mit dem einstellbaren Widerstand über Hüfskontakte des Schalters geführt, die nur bei eingeschaltetem Schalter geschlossen'sind.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsb'eispiele der Erfindung dargestellt. Die entsprechenden Teile in Abb. 1 und 2 sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Das Verteilemetz 1 ist .über mehrere Speiseleitungen 3 mit der Sammelschiene 2, an der die Stromerzeuger angeschlossen sind, verbunden. Die Speiseleitungen 3 sind mit dem. Netz ι über einen Transformator 4. gekuppelt, in dessen Sekundärstromkreis ein Schalter 5 angeordnet ist, der durch die Einschaltspule

eingeschaltet wird und in der eingeschal teten Stellung durch die Klinke 13 verriegelt wird. Zur Auslösung des Schalters ist eine Auslösespule 12 vorgesehen, welche bei ihrem Ansprechen die Verklinkung des Schalters auslöst. Die Ein- und Ausschaltspulen 11 bzw. 12 werden durch das an sich bekannte Energierichtungsrelais 15 gesteuert. An dem von der Sammelschiene 2 abgehenden Ende der Speiselo" leitung 3 ist ein Schalter 6 vorgesehen, der entweder von Hand oder selbsttätig eingeschaltet und in der Einschaltstellung durch die Klinke S verriegelt wird. Zur Auslösung des Schalters dient die Auslösespule 9, welche über den Stromtransformator 10 mit der Speiseleitung 3 gekuppelt ist und die beim Auftreten eines Überstromes in den Speiseleitungen erregt wird und die .Verklinkung des Schalters 6 auslöst.

Das Energierichtungsrelais 15 besitzt eine Spannungswicklung 16, die dauernd mit dem Netz ι verbunden ist, und eine Stromwicklung 17, welche dauernd mit der Sekundärwicklung eines Stromtransformators 18 verbunden ist, dessen Primärwicklung bei geschlossenen zugeordneten Schaltern S mit der Sekundärwicklung des zugeordneten Transformators 4 und dem Netz 1 in Reihe liegt. Das Energierichtungsrelais ist so ausgebildet, daß es für gewohnlich seine im Erregerstromkreis für die Einschaltspule 11 des zugeordneten Schalters 5 liegende Kontakte 19. geschlossen- hält. Wenn jedoch ein einen bestimmten kleinen Wert überschreitender Betrag von Energie vom Netz ι zum Speisestromkreis 3 · zurückfließt, öffnet das Energierichtungsrelais 15 seine Kontakte 19, und es schließt seine Kontakte 2O_x. die im Erregerstromkreis für die Auslösespüle des Schalters 5 liegen. Damit das Energierichtungsrelais 15 die Wiedereinschaltung des zugeordneten Schalters 5 herbeiführen kann, ist die Stromwicklung 17 unmittelbar im Nebenschluß zu den Hauptkontakten des zugeordneten. Schalters 5 gelegt, so daß bei geöffnetem Schalter der Stromwicklung 17 eine Spannung aufgedrückt wird, die von dem Verhältnis der Sekundärspannung des Transformators 4 und der Netzspannung abhängig ist. Zweckmäßig ist eine geeignete Strombegrenzungseinrichtung, beispielsweise ein Widerstand 22, mit ,einem negativen Temperaturkoeffizienten in Reihe mit der Wicklung 17 im Nebenschluß über die Hauptkontakte des zugeordneten Schalters angeordnet.

Die bisher beschriebene Einrichtung zur Steuerung der Ein- und Ausschaltung des Schalters 5 ist bekannt.

Um die Empfindlichkeit des Energierichtungsrelais 15 bequem einstellen zu können, so daß es die Öffmmg seiner Kontakte 19 und die Schließung seiner Kontakte 20 auf verschiedene Werte von rückfließender Energie hin herbeiführt, ist jedem Relais 15 - erfindungsgemäß eine einstellbare Impedanz, beispielsweise ein einstellbarer Widerstand 23, zugeordnet, der erfindungsgemäß so mit der Wicklung 17 verbunden ist, daß die Wicklung 17 und der einstellbare Widerstand 23 bei geschlossenem Schalter in Reihe mit der Sckundärwicklung des Transformators 4 liegen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist jeder Schalter 5 mit Hilfskontakten 24 versehen, ■ die bei eingeschaltetem Schalter geschlossen sind. Über die geschlossenen Kontakte 24 ist der zugeordnete Widerstand 23 so geschaltet, daß die Widerstände 22 und 23 in Serie mit der Sekundärwicklung des Transformators 4 liegen. Es bildet sich dann ein Stromkreis, der von Erde über die Sekundärwicklung des Transformators 4, den Anschlußpunkt 31 des Widerstandes 22 an das Netz, die Widerstände 22 und 23, die Kontakte 24 zur Erde geführt ist. Ein weiterer Serienstromkreis über die Sekundärwicklung des Transformators 4 führt über die Hauptkontakte des Schalters 5, Punkt 32, die Sekundärwicklung des Stromwandlers 18, Widerstand 23, Kontakte 24 zur Erde. In demselben Stromkreis liegt natürlich die Wicklung 17 des' Energierichtungsrelais 15. Die go Stromwicklung 17 ist also erfindungsgemäß derart geschaltet, daß sie bei geschlossenem Schalter 5 sowohl durch den Strom als auch durch die Sekundärspannung des Transformators 4 erregt wird.

Durch Einstellung des veränderlichen Widerstandes 23 kann der Strom über die Wicklung 17 im Verhältnis zu der Spannung des Stromkreises geändert werden, und auf diese Weise ist es möglich, den Betrag von rückfließender Energie, der erforderlich ist, um die Öffnung der Kontakte 19 und die Schließung der Kontakte 20 des Relais 15 herbeizuführen, in bequemer Weise zu verändern.

Dadurch, daß die Hilfskontakte 24 im Streftnkreis · des Widerstandes 23 angeordnet sind, kann durch Änderung des Widerstandes 23 nur der Ausschaltvorgang · beeinflußt werden.

Es sei nun die Wirkungsweise der Schalter beschrieben. Wenn die Schalter 5 und 6 geschlossen sind und in der Speiseleitung ein Fehler auftritt, wird durch den von der Sammelschiene 2 über den Schalter 6 zu der gestörten Speiseleitung fließenden Überstrom die Überstromauslösespule 9 des Schalters 6 erregt und die Öffnung des Schalters 6 herbeigeführt.

Der Rückstrom, der vom Netz 1 über den Schalter 5 zu dem Fehler in der gestörten Speiseleitung fließt und der auch über die Primärwicklung des Stromtransformators 18

fließt, verursacht, daß sich der Strom über die Wicklung des Relais 15 im Verhältnis zu dem Strom in der Wicklung 16 umkehrt, so daß durch die Wicklungen 16 und 17 ein Drehmoment hervorgerufen wird, durch welches die Öffnung der Kontakte 19 und die Schließung der Kontakte 20 bewirkt wird. Der Betrag von Rückstrom, der nötig ist, um diesen Schaltvorgang auszuführen, hängt von dem Wert des einstellbaren Widerstandes 23 ab.

Wenn das Energierichtungsrelais 15 seine Kontakte schließt, legt es die Auslösespule 12 und die Hilfskontakte 25 des Schalters 5 in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators 4, so daß der Schalter 5 geöffnet und die gestörte Speiseleitung von dem Netz abgeschaltet wird.

Nachdem der Schalter 5 herausgefallen ist, hält das zugeordnete Relais 15 seme Kontakte 19 "geöffnet, bis der Schalter 6 geschlossen wird und ein vorbestimmtes Phasenverhältnis zwischen der Sekundärspannung des wiedererregten Transformators 4 und der Netzspannung besteht, so daß ein Strom geeigneter Phase über die Stromwicklung 17 und den Widerstand 22 fließt. Wenn das Relais 15 seine Kontakte 19 schließt, legt es die Einschaltspule 11 und die Hilfskontakte 26 des Schalters 5 in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators 4, so daß der Schalter 5 schließt und die Speiseleitung wieder mit dem Netz verbindet.

Das in Abb, 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist der in Abb. r dargestellten Steueranordnung für jede Speiseleitung ähnlich. Der Unterschied besteht darin, daß ein doppelpoliger Schalter 5 vorgesehen ist. Infolgedessen ist das Energierichtungsrelais 15 mit zwei Stromwicklungen 17° und ij^b versehen, welche mit den Sekundärwicklungen der beiden Stromtransformatoren 18° bzw. 18⁶ verbunden sind, deren Primärwicklungen in verschiedenen Leitungen des Sekundärkreises des ■ Transformators 4 liegen.' Die Stromwicklung ΐ/^Λ ist in Reihe mit dem Widerstand 22° und die Stromwicklung ij^b in Reihe mit dem Widerstand 22^& an die Pole der entsprechenden Phasen des zugeordneten Schalters 5 gelegt, so daß sie von dem Unterschiecl in der Phase und Größe der Spannung zwischen den Schalterp ölen erregt werden, wenn der Schalter geöffnet ist.

Um den zur Betätigung des Relais 15 erforderlichen Betrag von rückfließender Energie bequem einstellen zu können, sind die Wicklungen 17° und iy^b bei geschlossenem Schalter über die Sekundärwicklungen des Transformators 4 und die Hilfskontakte 24 des Schalters 5 in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand 23 gelegt. Die Wicklungen 17« und 17* werden daher bei geschlossenem Schalter 5 von der Spannung und dem Strom der Speiseleitung erregt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schutzschaltung für ein elektrisches Verteilungsnetz mit mehreren Speisepimkten, bei dem zwischen der Sekundärwicklung jedes Speisetransformators und dem Netz ein von einem Energierichtungsrelais mit Spannungs- und Stromwicklung gesteuerter Schalter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an einen oder zwei Stromwandler" angeschlossene Stromspule (17) oder angeschlossenen Stromspulen (17⁰, i7⁶) bei geschlossenem Schalter (5) außerdem über einen einstellbaren Widerstand (23) parallel zur Spannungsspule (16) geschaltet sind. *

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen