DE622210C - Schutzvorrichtung fuer Dreiphasennetze - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
22. NOVEMBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- KLASSE 21 c GRUPPE 68so

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Schutzvorrichtung für Dreiphasennetze

Zusatz zum Patent 592

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. November 1933 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 1. Februar 1931.

Das Patent 592 505 betrifft eine Schutzvorrichtung, mit welcher es möglich ist, Dreiphasennetze unter Verwendung eines einzigen Schutzrelais selektiv richtig zu schützen. Die Stromspule des Relais wird hierbei von der Differenz zweier Phasenströme durchflossen. Damit bei zweipoligem Kurzschluß zwischen jenen Phasen, in welche die Stromwandler eingebaut sind, sowie bei dreipoligem Kurzschluß das Relais keimen größeren Strom erhält als bei den anderen zweipoligen Kurzschlußfällen, 'wird ein Widerstand zur Stromspule parallel geschaltet, der den wirksamen Relaisstrom entsprechend vermindert. Bei Doppelerdschlüssen erfolgt keine Parallelschaltung zur Stromspule des Relais. Es wird nämlich von der Annahme ausgegangen, daß im Doppelerdschlußfall in einem bestimmten Abzweig nur in einer Phase Strom fließt. Dies trifft in nicht oder wenig vermaschten Netzen, wie aus Abb. 1 hervorgeht, im allgemeinen zu. Unter dieser Annahme ist es auch richtig, den Doppelerdschlußfall von den anderen Kurzschlußfällen zu unterscheiden. . '

In stark vermaschten oder Ringnetzen fließen jedoch entsprechend der Abb. 2 in einem Abzweig bei Doppelerdschluß in beiden vom Erdschluß betroffenen Phasen Überströme. Die im Hauptpatent beschriebenen Schaltungen reichen dann nicht mehr zur .distanzgetreuen und selektiven Erfassung der Doppelerdschlüsse aus. Die erforderlichen Schaltmaßnahmen ergeben sich aus der Überlegung, daß der Strom im Stromsystem in allen Fällen mit der Spannung im Spannungssystem den gleichen Widerstandswert liefern muß. Bei Doppelerdschluß wird nun am Einbauort des Selektivrelais die Spannung E_ro der vom Erdschluß betroffenen Phase R gegen 4Q Erde dem Relais zugeführt. Sie errechnet sich aus dem Leiterstrom J₁., dem Erdstrom J_e, der Leiterimpedanz ζ und der Erdimpedanz z_e zu E_r0 = J_rz -f- J_e z_e. Da aber das Relais die der Schleifenimpedanz 2 ζ proportionale Fehlerentfernung messen soll, muß

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

Dipl.-Ing. Vendel Szieghart in Budapest.

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ihm neben der Spannung E_r0 der Strom ¹I-Z (fr + ~ Ie) zugeführt werden.

Nach der Erfindung wird also bei .der Schutzeinrichtung des Patents 592 505 . die Verminderung der wirksamen Amperewindungen des Stromsystems bei jedem Doppelerdschluß durchgeführt. Ferner wird das Stromsystem außer von den Phasenströmen vom Unsymmetriestrom in der Weise beeinflußt, daß die von dem Unsymmetriestrom hervorgerufene Wirkung zu der von den Phasenströmen hervorgerufenen Wirkung im Verhältnis der Impedanz der Erdrückleitung zur Leiterimpedanz steht.

Die Abb. 3a bis c zeigen Schaltungen des Hauptpatents, ergänzt durch die Zusatzerfindung, ι und 2 sind zwei in Achterschaltung liegende Stromwandler, die zur Speisung der Stromspule des Relais 3 dienen. Mit 4 ist ein zur Stromspule parallel geschalteter Widerstand bezeichnet, der bei einem Kurzschluß zwischen den Phasen R und T oder RST durch den Kontakt'5 eingeschaltet wird. In Abb. 3 a und 3b wird der Kontakt 5 auch durch ein bei Doppelerdschluß ansprechendes Relais betätigt; in Abb. 3c ist zu 'diesem Zwecke ein besonderer Kontakt 6 vorgesehen. Der Unsymmetriestrom wird durch Parallelschaltung von drei Stromwandlern 11, 12, 13 gewonnen. In Kabelnetzen ist es natürlich, ebensogut möglich, den. Unsymmetriestrom durch einen Kabelringwandler zu erhalten. Der Unsymmetriestrom wird in Abb. 3a der gleichen Stromspule 3 des Distanzrelais zugeführt wie die Phasen-

ströme. Der Faktor ^ wird durch passende

Bemessung des Übersetzungsverhältnisses der Unsymmetriewandler berücksichtigt. Um an gegenüber der Hochspannung isolierten Stromwandlern zu sparen, können gemäß Abb. 3b die Phasenströme über HilfsWandler 14, 15 aus denselben Stromwandlern gewonnen werden wie der Unsymmetriestrom. In diesem Fall kann zur Berücksichtigung des

Faktors —- den Hilfswandlern 14, 15 oder

einem besonderen Zwischenwandler 16 eine passende Übersetzung gegeben werden. Es ist auch möglich, wie in Abb. 3c gezeigt, die Stromspule des Selektivrelais in zwei Teile 3 und 3' zu unterteilen, wobei der Faktor -^f-

wieder durch passende Wahl'der Übersetzung der Haupt- oder Zwischenwandler oder durch passende Wahl der Windungszahlen der beiden Spulenhälften zu berücksichtigen ist. Der Parallelkreis zur Strotnspule wird entweder durch ein von der Unsymmetriespannung oder ein vom Unsymmetriestrom erfolg- ' tes Hilfsrelais 6 eingeleitet, dessen Kontakt parallel zu dem Kontakt 5 liegt, der seinerseits bei Kurzschlüssen RT oder RST betätigt wird.

Im'Doppelerdschluß zwischen den Phasen 5" und T muß der Unsymmetriestromkreis umgepolt werden (Abb. 3c). Da nämlich wegen der Differenzschaltung der beiden Stromwandler ι und 2 der Wandler der Phase T im entgegengesetzten Sinne auf das Distanzrelais einwirkt wie jener der Phase R, so muß auch die Richtung des Unsymmetriestrom.es im Doppelerdschlußfall ST die entgegengesetzte sein gegenüber der im Doppelerdschlußfall RS, damit nicht in einem Falle Subtraktion statt Addition von Phasenstrom und Unsymmetriestrom erfolgt. Diese Umpolung muß von einer Vorrichtung eingeleitet werden, welche bei Doppelerdschluß zwischen den Phasen 5 und T anspricht. Sie kann z. B. aus einem Unterspannungsrelais 7 bestehen, das an der Spannung S-T liegt. Daß dieses Relais auch im Kurzschluß ST anspricht, ist belanglos, da dann ohnehin kein Unsymmetriestrom vorhanden ist. Dieselbe Wirkung kann auch durch ein Hilfsrelais erreicht werden, welches über einen Ruhekontakt des vom Phasenstrom R erregten Relais 8 (Abb. 3c) und einen Arbeitskontakt go des vom Phasenstrom T erregten Relais 9 in Serie an einer Hilfsspannungsquelle liegt und nur dann betätigt wird, wenn das Relais 9 angesprochen hat, das Relais 8 aber nicht.

Der Spannungskreis des Distanzrelais kann in allen Fällen nach einem anderen Zusatzpatent zu Patent 592 505, nämlich dem Patent 601 513, ausgebildet werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzvorrichtung für Dreiphasennetze mit einem distanzabhängigen Auslöserelais nach Patent 59² 5°Sj bei der das Stromsystem durch Änderung der wirksamen Amperewindungen bei allen Kurzschlüssen auf die gleiche Empfindlichkeit gebracht wird, insbesondere für vermaschte und Ringnetze, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der wirksamen Amperewindungen des Stromsystems auch bei jedem Doppelerdschluß erfolgt und daß das Stromsystem außer von den Phasenströmen vom Unsymmetriestrom in der Weise beeinflußt wird, daß die von dem Unsymmetriestrom hervorgerufene Wirkung zu der von den Phasenströmen hervorgerufenen im Verhältnis der Impedanz der Erdrückleitung zur Leiterimpedanz steht.
2. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsym-

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   metrie- und die Phasenströme derselben Relaisspule (3) zugeführt sind, wobei das erforderliehe Verhältnis der beiden Ströme durch entsprechende Übersetzung der Wandler herbeigeführt ist (Abb. 3a und 3b).
3. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsymmetriestrom einer zweiten Stromspule (3) des Relais zugeführt ist, wobei das erforderliche Verhältnis der beiden Ströme durch entsprechende Bemessung der Windungszahlen beider Wicklungen (3, 3') herbeigeführt ist (Abb. 3c).
4. 4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lieferung der Phasenströme erforderlichen Stromwandler (14, 15) primärseitig in den Sekundärkreis der Summenstromwandler (ii, 12, 13) eingeschaltet sind (Abb. 3b).
5. 5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (7), welche bei einem Doppelerdschluß, der nur eine, der beiden mit Stromwandlern ausgerüsteten Phasen und die dritte Phase betrifft, den Stromkreis des Unsymmetriestromes umpolen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen