DE616482C - UEberstromschutzeinrichtung fuer mindestens drei in einem Knotenpunkt zusammenstossende Leitungssysteme mit im Knotenpunkt liegenden Transformatoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. JULI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE 68so

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juli 1933 ab

Bei Knotenpunkten in elektrischen Netzen besteht vielfach die Aufgabe, die Ströme aller Leitungen zu erfassen, um sie in einer Regeloder Schutzeinrichtung wirksam werden zu lassen. Die einfachste Methode ist, in jede Leitung Stromwandler einzubauen und den Strom der Sekundärwicklungen der Stromwandler Relais oder Meßinstrumenten zuzuführen. Diese Einrichtung erfordert eine große Anzahl von Stromwandlern, die vielfach die teuersten Apparate der ganzen Einrichtung darstellen. Namentlich Stromwandler, welche an Hochspannungsleitungen angeschlossen werden müssen, sind wegen der erforderlichen

¹S Isolationsmaßnahmen relativ kostspielig. Um nun die Zahl der Stromwandler zu vermindern, wird eine Leitung nicht mit Stromwandlern ausgerüstet und der Strom dieser Leitung als Summe der Ströme der übrigen

^a° Leitungen gewonnen.

Von dieser Maßnahme kann auch dann Gebrauch gemacht werden, wenn der Knotenpunkt aus einem Dreiwicklungstransformator besteht, wobei dann die an die einzelnen Wick-

^a5 lungen angeschlossenen Leitungen als Abzweigleitungen eines Knotenpunktes anzusehen sind. Die Schaltanordnung nach der Erfindung setzt dann natürlich voraus, daß der Transformator sich in fehlerfreiem Zu- ■ stände befindet, da ja sonst in einer Wicklung Ströme auftreten können, die im Transformator oder über die Erde sich schließen und daher keinen entsprechenden Strom in einer Abzweigleitung zur Folge haben. Da aber im allgemeinen Transformatoren ohnedies mit anderen Schutzeinrichtungen, wie c, B. Buchholz - Schutzeinrichtungen, ausgerüstet zu werden pflegen, wird der fehlerhafte Zustand des Transformators selbst gemeldet, so daß in diesem Falle die Meß-Ergebnisse der nicht mit Stromwandlern ausgerüsteten Phasen unberücksichtigt bleiben.

In Abb. ι ist eine derartige Schutzeinrichtung für einen Dreiwicklungs-Transformator 12 dargestellt. An die Höchstspannungswicklung ist ein Abzweig 9 über einen Schalter 30 angeschlossen, an die beiden übrigen Wicklungen zwei Abzweige 10 und 11 . über die Schalter 25 und 26. Die Stromwandler 13, 14, 15 im Abzweig 10 und die Wandler 16, 17, 18 im Abzweig n speisen Überst'rotnr relais 19, 20, 21 bzw. 22, 23, 24, welche die Leistungsschalter 25 bzw. 26 betätigen. Außerdem sind Strommesser 53 in Serie zu diesen Relais gelegt. Der Abzweig 9 ist nicht mit Stromwandlern ausgerüstet. Die zur Über-

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

Alexander von Schaufrert in Berlin.

wachung des Schalters 30 dieser Leitung vorgesehenen Überstromrelais 27, 28, 29 sind an einen Zwischenschalter 31 geführt, in dem die Ströme der Abzweige 10, 11 summiert werden. Zu diesem Zwecke sind zwei Wicklungen des Wandlers 31 an die Sekundärwicklungen der Stromwandler in den Leitungen 10, 11 geführt. Bei der Schaltung des Hilfswandlers ist die Schaltgruppe des Haupttransformators 12 berücksichtigt. Da die beiden Wicklungen, an die die Abzweige 10, 11 angeschlossen sind, in Stern und Dreieck geschaltet sind, müssen auch die entsprechenden Wicklungen des Wandlers 31 in Stern und Dreieck geschaltet sein. Außer den Überstromrelais 27 bis 29 können auch wattmetrische Relais 32 an die Hilfswandler 31 gelegt werden. Die Spannungsspulen dieser Relais werden dabei in bekannter Weise geschaltet. Durch Wahl der Windungszahlen des Wandlers 31 ist es möglich, den Strom in den Relais 27 bis 29 bzw. 32 in ein ganzzahliges Verhältnis zum Strom der Leitung 9 zu bringen. Soll bei der Anzeige der Relais 27 bis 29 auch der Magnetisierungsstrom des Transformators 12 berücksichtigt werden, dann müssen Vorrichtungen vorgesehen werden, welche die Änderung des Magnetisierungsstromes bei veränderlicher Spannung berücksichtigen. Zu diesem Zweck kann in den Stromkreis der Relais 27 bis 29 eine Spannung eingefügt werden, welche einen den Magnetisierungsstrom des Transformators entsprechenden Strom hervorruft. In Abb. 1 wird dies dadurch erreicht, daß die Sekundärwicklung eines an den Abzweig 11 angeschlossenen Spannungswandlers 8 über Impedanzen 7, welche die erforderliche Phasenverschiebung· hervorrufen, an die An-Schlüsse der Relais 27 bis 29 bzw. 32 geführt wird. Dadurch wird iein der Spannung proportionaler Strom den Relais aufgedrückt, der dem Magnetisierungsstrom 'ebenfalls proportional ist, da ja auch dieser mit der Spannung sich ändert.

In Abb. 2 ist ein zweiphasiger Knotenpunkt dargestellt, der aus den Abzweigen 9, 10, 11 und 33 gebildet wird. Der Abzweig io besteht dabei aus einem Generator 34, der Abzweig 9 aus einem Transformator 35. Der Abzweig 11 ist an Sammelschienen RT geführt, während der Abzweig 33 zur Versorgung der Eigenbedarfsanlage des Kraftwerkes dient. Dieser ist über Strombegrenzungsdrosseln 38 an den Knotenpunkt angeschlossen. Bei der Einrichtung der Abb. 2 wird angestrebt, die Stromwandler auf der Hochspannungsseite des Transformators 35 entbehrlich zu machen. Zu diesem Zwecke sind die Wandler 41 und 42 des Abzweiges 10, die Wandler 43 und 44 des. Abzweiges 11 sowie die Wandler 39 und 40 des Abzweiges 3.3 so geschaltet, daß die in ihnen erzeugten Ströme sich summieren. Die Wandler 39,40 sind dabei über Zwischenwandler 47, 48 geführt, welche für die Ströme des Abzweiges 33 ein gleiches Übersetzungsverhältnis herbeiführen wie die übrigen Stromwandler für die Ströme der von ihnen überwachten Abzweige. Die Summe sämtlicher Wandlerströme ist über Zwischenwandler 36, 37 den Relais 27 bis 29 zugeführt, welche die Hochspannungsseite des Transformators 35 überwachen. Die Wandler 36, 37 dienen dazu, das gewünschte Übersetzungsverhältnis der Ströme in den Relais 27 und 29 gegenüber den Strömen der Hochspannungswicklung des Transformators 35 herbeizuführen. Da die Hochspannungswicklung des Transformators 35 mit Änzapfpunkten versehen ist, ist es zweckmäßig, entsprechende Anzapfpunkte bei den Wandlern 36, 37 vorzusehen. Relais 19, 21, 22,24, Si und 52 sind vorgesehen, um die Ströme in den Abzweigen 10, 11 und 33 zu überwachen. _: . · — . . ·

Die Schaltung arbeitet auch dann noch richtig, wenn betriebsmäßig einzelne Abzweige, z. B. der Generator 34 im Abzweig 10, vermittels des Trennschalters 49 abgeschaltet wird.

Die Überstromrelais 19 bis 24, 27 bis 29 und 51 und 52 sind meist als zeitverzögerte Relais ausgebildet. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Zeitverzögerung dieser Relais derart zu wählen, daß die Relais 27 bis 29 etwas weniger verzögert sind als jedes der übrigen Relais. Im Falle eines Kurzschlusses zwischen dem Leistungssehalter 30 und den Klemmen UW des Transformators 35 wird dann der Leistungsschalter 30 zuerst abgeschaltet, die übrigen Schalter 26, 49, 50 werden dann immer noch ausgelöst, da ja· der Fehlerstrom auch noch nach Betätigung des Schalters 30 bestehen bleibt. Würde dagegen die Zeitabstimmung umgekehrt erfolgen, dann würden zuerst die Schalter 26, 49, 50 ausgelöst werden. Dadurch würden die Relais 27 und 29 stromlos werden und somit den Schalter 30 nicht mehr betätigen können, obwohl noch ein Kurzschlußstrom von der Hochspannungsseite her fließt. '·

Die vorgesehenen Wandler können auch als Mehrkernwandler ausgebildet sein. La- diesem Falle wird man dann die Relais, welche die zum Wandler gehörige Leitung überwachen, an die eine Wandlerwicklung anschließen, während die zweite Wandlerwick- "■■-lung zur Bildung der Summenströme verwendet werden könnte. Man kann auch eine Wandlerwicklung, wie dies bei den Wandlern und 42 der Abb. 2 angedeutet ist, zusammen iao mit den Wandlern 45, 46'zu einer Difrefehtialschutzeinrichtung verwenden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι . Überstromschutzeinrichtung für mindestens drei in einem Knotenpunkte zusammenstoßende Leitungssysteme mit im Knotenpunkt liegenden Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Strom auf der Höchstspannungsseite des Transformators proportionaler Strom als Summe der Strömeder übrigen zusammenstoßenden Leitungssysteme in der Schutzeinrichtung für das Höchstspannungsleitungssystem wirksam ist.
2. 2. Überstromschutzeinrichtung nach Anspruch ι für Anlagen, bei denen im Knotenpunkt ein Drei- oder Mehrwicklungstransformator liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die stromabhängigen Vorrichtungen (27, 28, 29) der nicht mit Stromwandlern ausgerüsteten Höchstspannungsseite (9) des Transformators an die Stromwandler (13 bis 18) der übrigen Leitungssysteme (10, 11) über einen Hilf swandler (31) angeschlossen sind, dessen Schaltgruppe der des Haupttransformators (12) entspricht (Abb. 1).
3. 3. Überstromschutzeinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den stromabhängigen Vorrichtungen (27 bis 29) des nicht mit Stromwandlern ausgerüsteten Leitungssystems (9) zusatz-Hch ein Strom zugeführt wird, der dem Magnetisierungsstrom des an dieses Leicungssystem angeschlossenen Transformators entspricht (Abb. 1).
4. 4. Überstromschutzeinrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des HiI fswandlers (31) so gewählt ist, 6.<& &ετ Strom in den stromabhängigen Vorrichtungen (27 bis 29) des nicht mit Stromwandlern ausgerüsteten Leitungssystems (9) zum Strom dieses Leitungssystems in einem ganzzahligen Verhältnis steht.
5. 5. Überstromschutzeinrichtung nach Anspruch ι bis 4 mit zeitverzögerten Relais, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung der Relais (27 bis 29) des nicht mit Stromwandlern ausgerüsteten Leitungssystems (9) geringer ist als die der übrigen Relais.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen