DE617144C - Schutzschaltung fuer vermaschte Niederspannungsverteilungsnetze - Google Patents

Description

In die Speiseleitungen von Maschennetzen legt man zwischen Maschennetz und Transformator Richtungsrelais, die ihnen zugeordnete Maschennetzschalter bei einem Rückstrom von Energie aus dem Maschennetz nach der Speiseleitung· zur Auslösung bringen. Die üblichen Maschennetzrelais sind so empfindlich eingestellt, daß sie bereits dann, wenn der Magnetisierungsstrom des Tnansformators vom Netz geliefert wird, ansprechen.

Infolge Belastungsschwankungen im Maschennetz kann nun ein Rückfluß der Energie unter bestimmten Betriebsbedingungen eintreten, der ein Ein- und Ausschalten der Maschennetzschalter zur Folge hat. So stellen beispielsweise Aufzugsmotoren eine stark schwankende Netzbelastung dar.

Um die Sicherheit der Energieversorgung des Netzes zu erhöhen, ist man ferner zur Kupplung verschiedener Kraftwerke über den Verbraucher übergegangen; man hat getrennte Kraftwerkssammelschienen nur über Speiseleitungen und Maschennetze auf der Niederspannungsseite im Synchronismus gehalten.

Der Erfolg dieser Schaltung ist eine erhebliche Verringerung der Kurzschlußströme. Haben die verschiedenen Speiseleitungen nun aber verschiedene Spannungen, so gleichen sich diese über die Speiseleitungen aus; es fließen in den Speiseleitungen Ausgleichsströme. Der Wert der Ausgleichsströme reicht oft aus," um die äußerst empfindlichen Rückwattrelais zum Arbeiten zu bringen. Das Ergebnis ist ebenfalls ein wiederholtes Ein- und Ausschalten der Maschennetzschalter.

Erfindungsgemäß erfolgt die Auslösung der Maschennetzschalter über die Richtungsrelais im Zusammenwirken mit Überstromrelais, und zwar derart, * daß die Richtungsrelais bei normaler Energierichtung die Überstromrelais vom Leitungsstrbm entlasten und die Überstromrelais erst beim Rückfluß von Leistung in die Speiseleitungen zur Wirksamkeit bringen. Durch, diese Ausführung der Schaltung werden Schwierigkeiten vermieden, die dadurch auf treten können, daß die Überstromrelais bereits bei einem Rückstrom, dessen Wert einen Bruchteil des normalen Laststromes "beträgt, ansprechen müssen. Es ist nicht erforderlich, diese Überstromrelais so zu dimensionieren, daß sie auch ein Vielfaches des Leitungsstromes bei normaler Energierichtung aushalten müssen; in diesem Falle sind die Überstromrelais vielmehr stromentlastet.

Es ist bereits bekannt, Überstromrelais mit Richtungsrelais zusammenwirken zu lassen, und zwar sah man bei durchgehenden Ringleitungen solche Relais vor; bei der bekannten Schaltung liegen sämtliche Auslösekontakte der. Überstromrelais und Richtungsrelais, die den an beiden Enden des Leitungsabschnittes

liegenden Schaltern zugeordnet sind, miteinander in Reihe, so daß eine Entlastung der Erregerspulen der, Überstromrelais bei normaler Energierichtung nicht auftritt. In der Figur ist eine Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt.

Die Speiseleitungen 111 und 112 sind über Schalter 121 und 122 an die Transformatoren 141 und 142 herangeführt. Die Sekun-IQ därwicklungen 16 der Transformatoren sind über die Maschennetzschalter 171 und 172 an das Maschennetz 18 angeschlossen. Da die Maschennetzschalter mit ihren Steuerungseinrichtungen im allgemeinen in Unterpflasterstationen, die schlecht zugänglich sind, eingebaut werden, ist eine selbsttätige Steuerung der Schalter ebenso notwendig wie die Möglichkeit einer einfachen Überwachung.

Da die Steuereinrichtungen in den verschiedenen Speiseleitungen gleich sind, sind, sie im A'usführungsbeispiel n'ur für die eine Speiseleitung dargestellt·

Der Maschennetzschalter 171 wird durch ein Richtungsrelais 21 überwacht, das mit einer Stromwicklung 22, einer Schalterspannungswicklung 23 und einer Spannungswicklung 24 versehen ist. Die Stromspule 22 des Relais 21 ist an den Stromwandler 26 angeschlossen, der zwischen- Transformator und Maschennetzschalter liegt. Die Schalterspannungsspule 23 ist an die 'Klemmen dies Maschennetzschalters 17, und zwar in Reihe mit einer als Strombegrenzungswiderstand dienenden Glühlampe 39 gelegt. Die Spannungswicklung 24 wird entsprechend der Spannung im" Maschennötz erregt.

Die von der Stromwicklung 22 und der Spannungswicklung 24 erregten Flüsse bewirken gemeinsam die Drehung eines Kontaktgliedes 2=7, und zwar bei normalen Betriebsverhältnissen im Sinne einer Schließung der Kontakte 28.

Der bewegliche Kontakt 27 des Relais 21 ist mit der transformatorseitigen Klemme des Maschennetzschalters 17 verbunden. Die Feder 31 sucht die Kontakte 27 tmd 28 miteinander in Eingriff zu halten. Über diese Kontakte ist der Stromkreis der Einschaltspule 32. des Maschennetzschalters geführt. Der Maschennetzschalter wird." durch; ' die Feder 38 in der Ausschaltlage gehalten.

Wird nun der Transformator 141 durch Schließen des Schalters 121 im Kraftwerk an Spannung gelegt und befindet sich der Mascitennetzscnalter 171 in der Äusschaltstellung, so wird die Einschaltspule 32 über die Kontakte 27 'und 28 erregt und, der Schalter geschlossen. Der geschlossene Schalter verriegelt sich selbst. Der Ausschaltstromkreis wird gleichzeitig durch die Kontakte. 37 und 34 vorbereitet. . ■

War beim Einschalten des Schalters 121 das Maschennetz bereits von einer anderen Speiseleitung unter Spannung gesetzt, so wird der Einschaltvorgang des Maschennetzschalters von der Wirkung des Relais 21 abhängig gemacht. Der Einschaltstromkreis für den Maschennetzschalter ist in diesem Falle srur dann hergestellt, wenn die Kontakte 27 und 28 des zugehörigen Maschennetzrelais entspr.echend den erforderlichen Spannungsbedingungen geschlossen bleiben. Dies ist durch das Zusammenwirken von Spannungsspule und Schalterspannungsspule dann der Fall, wenn die Spannung in der Speiseleitung größer ist als die Spannung im Netz.

Die Schließung des Maschennetzschalters bewirkt, nun einen EnergiefLuß vom Transformator 14 nach dem Maschennetz 18 und damit eine Erregung des Stromwandlers 24. Die Stromwicklung 22 des Relais 21 wird dadurch ebenfalls entsprechend erregt. Gemeinsam mit der Spannungswicklung 24 wirkt nun die Stromwicklung bei normaler Energierichtung im Sinne einer Schließung der Kontakte 27 und 28.

Tritt ein Energiefluß vom Maschennetz in den Transformator ein, so werden die Kontakte 27 und 28 geöffnet und dafür die Kontakte 27 und 29 geschlossen. go

Das nach der Erfindung vorgesehene Relais 52 dient nun dazu, eine Auslösung des Maschennetzschalters nur bei einem Strom bestimmter Große zuzulassen. Das Relais 52 ist abhängig von dem Relais 44, dessen Spule 43. in Reihe mit einem strombegrenzenden Widerstand 42 zwischen Speiseleitung und Erde liegt. Durch " Überbrückung der Kontakte 27 und 29 des Maschennetzrelais wird die: Erregerspule 43 des Spannungsrelais 44 kurzgeschlossen, das Relais fällt ab und schließt'die Kontakte 48. Ist der Schalter 41 geschlossen, sq wird dadurch die Ausschaltspule 33 des Maschennetzschalters an Spannung gelegt und der Maschennetzschalter geöffnet. Im normalen Betriebe ist jedoch der Schalter 41 geöffnet, falls nicht etwa mit einer Speiseleitung gearbeitet wird. Beim Abfallen des Relais 44 wird der Kurzschluß des Überstromrelais 52 aufgehoben, dessen Erreger spule 51 mit der Stromspule 22 des Richtungsrelais 21 in-Reihe liegt.

Das Relais 52 ist auf einen Rückstrom in Höhe von etwa 20O/0 des Abschaltnennstromes des Maschennetzschalters eingestellt. Erreicht der Rückstrom diese Grenze, so schließt das Rückstromrelais seine Kontakte 53 und veranlaßt dadurch die Auslösung des Maschennetzschalters.

Bei kleineren Rückströmen in der Speiseleitung, die durch Lastschwankungen oder durch. Spannungsausgleich entstanden, löst

nun der Maschennetzschalter nicht mehr aus. Tritt hingegen in der Speiseleitung oder im Transformator ein Kurzschluß auf, so fließt ein erheblicher Rückstrom vom Maschennetz nach dem Transformator zu. Neben dem Richtungsrelais 21 spricht dann das Überstromrelais 52 an, so daß eine Auslösung des Schalters 17 eintritt, und zwar im Avesentlichen unverzögert.

Das Relais 44 dient zum Schütze des Relais 52 bei Lastströmen, die dessen Auslösewert um ein Vielfaches überschreiten können.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ig i. Schutzschaltung, für vermaschte Nie-

   derspannungsverteilungsnetze mit . durch Rückwattrelais gesteuerten Maschennetzschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsrelais (21) die Auslösung der Maschennetzschalter (171) über Überstromrelais (52) herbeiführen, deren Erregerspulen (51) bei normaler Energierichtung durch den Leitungsstrom nicht belastet werden.
2. 2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Spannungsrelais (44), weiche die Erregerspulen (51) der Überstromrelais (52) bei normaler Energierichtung kurzschließen und deren'Erregerspulen (43) bei Wechsel der Energierichtung durch die Rückwattnelais (28) kurzgeschlossen werden.
3. 3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch parallel zu den Kontakten (53) der Überstromrelais (52) liegende Hüfsschalter (41).

   Hierzu r Blatt Zeichnungen