DE611998C - Streckenschutzschaltung zur Abschaltung nur einer Erdschlussstelle bei Doppelerdschluss - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 12. APRIL 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE 68 so

Sio6pp4VIIIbJ2ic Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 21. Mars

Siemens-Schuckertwerke Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1932 ab

Es ist bekannt, daß man zum Schutz einer Drehstromleitung nicht in allen Phasenleitern den Strom zu überwachen braucht, daß es vielmehr genügt, den Strom in zwei Phasenleitern zu überwachen und beispielsweise durch Überstromrelais jeweils eines der beiden Schutzrelais in Tätigkeit zu setzen. Diese Anwendung von Schutzrelais in nur zwei Phasenleitern läßt sich auch beim Streckenschutz durchführen, d. h. bei Schutzeinrichtungen, bei denen die Abschaltung von dem Vergleich der Energierichtung oder Stromrichtung am Anfang und Ende einer Leitungsstrecke oder in benachbarten Leitungsstrecken abhängig ist, sowie von dem Ansprechen von Anregerelais, welche durch den Strom zweier Phasenleiter beeinflußt werden. Solche Anordnungen enthalten beispielsweise Überstromrelais in den Phasenleitern R und T. Man kann an ihrer Stelle auch Spannungsabfallrelais für zwei verschiedene verkettete Spannungen verwenden.

Es ist nun bekannt, bei Doppelerdschluß nach Möglichkeit nur die eine Erdschlußstelle abzuschalten, weil dann nur ein kleinerer Teil des Netzes außer Betrieb gesetzt wird und weil es andererseits für den Betrieb der Anlage keine erhebliche Störung bedeutet, wenn nach Abschaltung der einen Erdschlußstelle die zweite Erdschlußstelle bestehen bleibt. Infolge der Anwendung von Kompensationseinrichtungen zur Unterdrückung des Erdschlußstromes ruft dieser zuletzt noch bestehende einfache Erdschluß nur einen geringen Fehlerstrom hervor. Die Abschaltung nur einer Erdschlußstelle hat man beispielsweise in der Weise durchgeführt, daß bei einem Doppelerdschluß, an welchem der Phasenleiter T beteiligt ist, d. h. also bei einem Doppelerdschluß R-T oder S-T die Relaiseinrichtung des Phasenleiters T für die Abschaltung der Erdschlußstelle auf den Phasenleiter T zuständig ist. Bei Doppelerdschluß der Phasenleiter R und 6" dagegen wird die Erdschlußstelle des Phasenleiters R abgeschaltet.

Die Übertragung dieser Abschaltung nur einer Erdschlußstelle ist auch auf Streckenschutzschaltungen möglich. Es entsteht aber bei solchen Streckenschutzschaltungen, bei denen über die Starkstromleitung und Erde ein Hilfssignal gesendet wird, wenn der Schalter in seiner geschlossenen Stellung verriegelt wird, die Schwierigkeit, daß in den beiden Leitungsabschnitten, an denen sich die Erdschlußstellen befinden, die Übertragung dieses Sperrsignals infolge des Erdschlusses möglicherweise gestört wird. Es würde dann der Fall eintreten, daß in beiden Leitungsabschnitten Schalter fallen. Dadurch wird dann ein unnötig ausgedehnter Netzteil spannungslos. Eine zu weitgehende Abschaltung kann z. B. dann eintreten, wenn das Sperrsignal über

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

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

denjenigen Phasenleiter übertragen wird, welcher an dem Doppelerdschluß beteiligt ist. Vermeiden lassen sich Fehlabschaltungen nachder Erfindung nun dadurch, daß zur Übertragung des Sperrsignals ein ganz bestimmter· Phasenleiter gewählt wird, nämlich derjenige Phasenleiter, dessen Strom in zwei von den drei möglichen Doppelerdschlußfällen der Drehstromleitung in der Relaisanordnung zur ίο Wirkung kommt.

Wenn beispielsweise in der zur Erläuterung beigefügten Zeichnung ein Erdschluß auf dem Phasenleiter R zwischen den Stationen B und C und ein zweiter Erdschluß auf dem Phasenleiter 5 zwischen den Stationen F und G entsteht, so soll entweder nur die Strecke B-C abgeschaltet werden oder nur die Strecke F-G.. In der Zeichnung ist nun angenommen, daß in jeder Station eine Relaiseinrichtung angebracht ist, welche an die Phasenleiter R und T angeschlossen ist. Es ist dies durch einen Punkt innerhalb eines schmalen, über die drei Phasenleiter R, S und T gelegten- Viereckes angedeutet. Nun sind die Relaiseinrichtungen ' 25 bei A₁ C₁ E und G so eingestellt, daß, wie durch kleine Pfeile unter den erwähnten Vierecken angedeutet ist, die Auslösung des Schalters nur bei Energierichtung von rechts nach links möglich ist. Bei den Relaiseinrichtungen bei B, D und F ist umgekehrt eine Energierichtung von links nach rechts Voraussetzung für die Schalterauslösung¹.

Bei dem angenommenen Doppelerdschlußfall R, S fließen im Phasenleiter R die Ströme bei A und B von links nach rechts, in den übrigen gezeichneten Orten C, D₁ E₁ F, G im Phasenleiter R von rechts nach links. Die Relaiseinrichtung bei B und C stehen beide auf Abschaltung und sollen demzufolge mit kurzer Verzögerungszeit die Leitungsschalter an den Enden der Strecke B-C öffnen. In der Strecke F-G ist die Stromrichtung des Doppelerdschlußstromes von rechts nach links, der Schalter bei G ist also zur Abschaltung frei und wird geöffnet werden, wenn das Sperrsignal von F nach G ausbleibt. Wenn also bei dieser Anordnung der mittlere erdschlußbehaftete Phasenleiter 5 zur Übertragung des Sperrsignals benutzt wird, dann fällt fehlerhafterweise auch der Schalter bei G₁ so daß also der gesamte Netzteil zwischen den Schaltern B und G spannungslos wird.

Die unerwünschte Abschaltung des Schalters G würde aber vermieden, wenn zur Übertragung des Sperrbefehls nicht der Phasenleiter S₁ sondern der Phasenleiter R benutzt würde; denn da in dem Abschnitt F-G der Phasenleiter R keinen Erdschluß aufweist, _ würde die Übertragung des Sperrsignals von F nach G nicht gestört. Das gleiche gilt für den Fall, daß zur Übertragung des Sperrsignals der Phasenleiter T benutzt wird; denn bei dem '-angenommenen Fehlerfall ist auch der Phasenleiter T im Abschnitt F-G störungsfrei.

Die Relaisanordnungen in den Phasenleitern R und T sollen alle Kurzschlußfälle lind · dementsprechend auch alle Doppelerdschiußfälle erfassen. Daraus ergibt sich dann aber, daß- wenigstens eines von den zwei Schutzrelais jeder Strecke zwei FeMerfälle erfassen muß. Es sei deshalb angenommen, daß das Relais der Phase R nur bei einem Kurzschluß oder Doppelerdschluß auf den Leitern R und S anspricht, daß also das Relais der" Phase T bei einem Kurzschluß T-S und bei einem Kurzschluß T-R und dementsprechend auch bei den Doppelerdschlüssen T-S und T-R in Tätigkeit tritt.

Bei dem angenommenen Doppelerdschlußfall R-S wird also das Relais der Phase*R richtig arbeiten und den Abschnitt B-C abschalten, gleichgültig,-über welchen der Phasenleiter ordnungsmäßig die Übertragung des Sperrsignals bei fehlerfreier Strecke erfolgt; denn wenn die Energierichtungsrelais an den Streckenenden auf Abschaltung stehen, wird das Sperrsignal bereits von den Relaiseinrichtungen unterbrochen. Im Abschnitt F-G dagegen steht nur die Relaiseinrichtung bei G auf Abschaltung.- Die Relaiseinrichtung F dagegen sendet einen Sperrbefehl aus. Ist dabei der fehlerhafte Phasenleiter S für die Übertragung des Sperrbefehls benutzt, so gibt es eine fehlerhafte Abschaltung am Ort G. Wird der Phasenleiter R oder der Phasenleiter T für die Übertragung des Sperrsignals benutzt, dann wird der Schalter bei G ordnungsgemäß verriegelt.

Nimmt man aber einen Doppelerdschluß zwischen R und T an, wie er beispielsweise in der Figur an den Abschnitten B-C und D-E gezeichnet ist, dann soll nur das Relais der Phase T ansprechen, d. h. es soll nur die Strecke D-E abgeschaltet werden. Wenn zur übertragung des Sperrsignals der Leiter T benutzt wird, dann kann der Sperrbefehl im Abschnitt B-C den Schalter B verriegeln. Der Abschnitt D-E wird richtig abgeschaltet. Wenn das Sperrsignal über den Phasenleiter R übertragen wird, gibt es eine Fehlabschaltung, weil der Sperrbefehl von B nach C nicht an der Erdschlußstelle des Leiters R vorbeikommt. Die Übertragung des Sperrbefehls über den Phasenleiter 6" ergibt, wie oben gezeigt wurde, beim Doppelerdschluß R-S eine Fehlauslösung; die Übertragung des Sperrsignals über den Phasenleiter R versagt bei einem Doppelerdschluß R-T \ die Übertragung des Sperrsignals über den Leiter T dagegen '.rgibt die gewünschte Wirkung, daß die V.eriegelung des 'einen Leitungsschalters der Strecke, in welcher beim Doppelerdschluß T-S

der Phasenleiter S oder beim Doppelerdschluß T-R der Phasenleiter R Erdschluß hat, nicht gestört wird. Der Sperrbefehl wird ungestört durch die Erdschlußstelle im ersten Fall von C nach D und im zweiten Fall von E nach G übertragen. Der Phasenleiter T ist derjenige Phasenleiter, dessen Strom in zwei von den drei möglichen Doppelerdschlußfällen, nämlich bei den Kurzschlüssen T-R und T-S in

ίο der Relaisanordnung zur selektiven Abschaltung der kranken Strecke zur Wirkung kommt.

Die Übertragung des Sperrsignals ist bei Erdschluß einer Leitungsstrecke nur dann gets fährdet, wenn zur Übertragung des Sperrsignals die Erde als Rückleitung verwendet wird, d. h. also wenn die Signalübertragung nicht über den einen Phasenleiter als Hinleitung und den anderen Phasenleiter als Rückleitung erfolgt. Die Erfindung bezieht sich daher auch nur auf solche Fälle, bei denen die Erde als Rückleitung für das Sperrsignal benutzt wird.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Anlagen beschränkt, die eine bestimmte Art von Sperrsignalen verwenden. Sie kann deshalb zur Anwendung kommen, wenn das Signal, das über einen Phasenleiter übertragen wird, ein Hochfrequenzsignal oder Tonfrequenzsignal ist, wobei es wiederum für die Erfindung unwesentlich ist, ob das Sperrsignal ständig gegeben wird oder erst nach dem Ansprechen eines Anregerelais. Auch die Art, in welcher das Sperrsignal zur Wirkung gebracht wird, ist für die Erfindung unwesentlich. Als Beispiel sei genannt, daß die Sender an den beiden Streekenenden gleiche Frequenz haben, so daß also jeder Sender, der ein Sperrsignal aussendet, den Schalter an seinem und am anderen Streckenende verriegelt, indem beispielsweise ein Empfangsrelais zum Ansprechen gebracht wird, das den Auslösestromkreis öffnet; es können statt dessen aber auch Anordnungen Verwendung finden, bei denen die Sender an den beiden Streekenenden verschiedene Frequenzen benutzen und bei denen der Empfänger am entfernten Leitungsende auf die über die Starkstromleitung ankommenden Sperrsignale abgestimmt ist; es können aber auch Interferenzfrequenzen, welche also nur dann auftreten, wenn beide Relaiseinrichtungen an den Streekenenden einen Sender in Tätigkeit halten und bei denen eine Schalterauslösung so lange verriegelt bleibt, als ein auf die Interferenzfrequenz abgestimmtes Empfangsrelais erregt ist, verwendet werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Streckenschutzschaltung zur Abschaltung nur einer Erdschlußstelle bei Doppelerdschluß für Drehstromleitungen mit Relaisanordnungen für zwei Phasenleiter, bei der Sperrsignale, welche die Auslösung eines Schalters verhüten, zwischen den Relaiseinrichtungen der Streekenenden - über die Starkstromleitung und Erde übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung des Sperrsignals derjenige Phasenleiter benutzt wird, dessen Strom in zwei von den drei möglichen Doppelerdschlußfällen der Drehstromleitung in der Relaisanordnung zur Wirkung kommt.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbefehl mittels Hochfrequenzwellen längs der Leitung übertragen wird.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsignal erst nach Entstehen eines Fehlers außerhalb der geschützten Leitungsstrecke ausgesendet wird."

4. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden des gleichen Leitungsabschnittes angeordneten Sendeeinrichtungen für die Sperrsignale Wellen gleicher Längen erzeugen.

5. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelais der Schalterauslösevorrichtungen einer Leitungsstrecke auf die Frequenz der Schwebungswelle abgestimmt sind, welche durch ungleich abgestimmte Sender an den Streekenenden hervorgerufen wird, wenn die Sender an beiden Streekenenden in Tätigkeit sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen