DE630830C - Schutzschaltung fuer elektrische Anlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. JUNI 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 630830 KLASSE 21c GRUPPE 68 so

Allgemeine Elektricitäts-Gesellsehaft in Berlin*) Schutzschaltung für elektrische Anlagen

Zusatz zum Patent 596010**)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Juli 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 16. Mai 1930.

Das Patent 596 010 betrifft eine Schutzschältung für elektrische Anlagen, die bei Doppelerdschluß, dessen beide Erdschlußstellen in verschiedenen Leitungs2weigen liegen, nur einen der beiden erdgeschlossenen Zweige abschaltet. Dies wird dadurch erreicht, daß in jeder Station von den in mehreren Phasen liegenden Überwachungsrelais bei Doppelerdschluß alle bis auf eines, das in allen Stationen in der gleichen Phase liegt, derart gesperrt sind, daß sie unabhängig davon, ob sie von einer Kurzschlußgröße erregt werden, die Auslösung der zugehörigen Station nicht herbeiführen können. Zur Sperrung der Relais

X5 wird ein auf die Merkmale eines Doppelerdschlusses zwischen zwei bestimmten Phasen ansprechendes Relais verwendet. Als ein derartiges Relais wird nach dem Hauptpatent ein Unterspannungsrelais oder ein Unterspan-

ao nungsrelais zusammen mit einem Asymmetrierelais vorgesehen.

Das Unterspannungsrelais muß dabei derart eingestellt sein, daß es anspricht, wenn die Spannung einen bestimmten Betrag der

«5 verketteten Betriebsspannung unterschreitet. Nun ist aber die verkettete Betriebsspannung in Hochspannungsnetzen nicht konstant, sondern sie ändert sich mit der Belastung. In großen Übertragungsnetzen wird die Spannung mitunter sogar nach Fahrplänen reguliert. Das Unterspannungsrelais muß dann so eingestellt werden, daß es bei einer Spannung, die V₂ ]/^mal so groß ist als die kleinste vorkommende verkettete Betriebsspannung, noch nicht anspricht. Wenn nämlich das Unterspannungsrelais z. B. an UW liegt, so darf es bei einem zweipoligen Kurzschluß UV oder VW nicht ansprechen. Bei einem solchen Fehler wird aber auch UW verringert, und zwar gegenüber dem normalen Wert auf 4<? das ^x/2^mal VS-fache. Bei der mit Rücksicht auf diese Verhältnisse erforderlichen Einstel-. lung ist es daher möglich, daß das Relais zu Zeiten hoher Betriebsspannung bei einem zweipoligen Kurzschluß - zwischen den angeschlossenen Phasen in einem gewissen Bereich, nicht mehr mit Sicherheit anspricht.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung dadurch vermieden, daß das auf die. Merkmale eines Doppelerdschlusses zwischen zwei bestimmten Phasen ansprechende Relais

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

Dr. Erich Groß in Wien. **) Frühere Zusatzpatente 608 441, 629 702

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von zwei Spannungen des Drehstromsystems beeinflußt wird. Das Relais kann entweder von der mit- und gegenläufigen Komponente^ des Drehstromsystems" öder von zwei ve&f schiedenen verketteten oder PhasenspanniMi-^'

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gen abhangig gemacht werden. X^i

In Abb. la ist die Verzerrung, die ein zwei-"" poliger Kurzschluß in dem Dreieck der verketteten Spannungen hervorruft, dargestellt. ίο Der Kurzschluß ist dabei zwischen den Phasen V und W angenommen. Das Vektordreieck läßt sich nun in symmetrische Komponenten eines mit- (U_P, V_p, W_p) und gegenläufigen (U_n, V_n, W_n) Drehsystems zerlegen ig (Abb. ib). Aus der Darstellung dieser Komponenten ist zu entnehmen, daß die Vektoren in denjenigen Phasen, die vom. Kurzschluß betroffen sind, also die Vektoren V_p und V_n bzw. Wp und W_n, miteinander einen Phasenwinkel von I2O° einschließen, während die Spannungsvektoren U_p und U_n miteinander in Phase liegen. Demgemäß würde ein Relais, welches als Wattrelais von dem Arbeitsprodukt zweier Spannungen abhängig ist, durch U_p und U_n in dem einen, durch V_p und V_n, bzw. Wp und W_n in dem anderen Sinne beeinflußt. Ein derartiges Relais kann daher, ebenso wie das Unterspannungsrelais nach . dem Hauptpatent, verwendet werden, wenn es von der gleich- und gegenläufigen Komponente des Systems derjenigen Phase abhängig gemacht wird, die von dem Doppelerdschluß, bei dessen Auftreten es in Tätigkeit treten soll, nicht beeinflußt wird. Die Mit-' und, Gegenkomponenten, die dem Wattrelais zugeführt werden, können durch an sich bekannte Schaltungen gewonnen werden. . In Abb. 2 ist die Anwendung der Erfindung auf eine Schutzeinrichtung mit zwei Überstromrelais uw dargestellt, die von den in den Abzweigt eingebauten Stromwandlern beinflußt werden. Die Kontakte der Relais a_x und α._Ά liegen im. Betätigungskreis, der Auslösespule O eines Leistungsschalters. Zu dem einen Kontaktpaar «₃ des Relais w liegt das Kontaktpaar ^z₁ mit dem Kontakt g eines von der mit- und gegenläufigen Komponente V_p und V_n beeinflußten Relais D in Serie. Bei einem Doppelerdschlüß zwischen den Phasen U und W wird auf das Relais D ein derartiges Drehmoment ausgeübt, daß es seine Kontakte öffnet, während es bei jedem anderen Kurzschluß, wie an Hand der 'Abh..i zu ersehen ist, seine Kontakte geschlossen hält. Infolgedessen kann bei einem Doppelerdschluß zwischen UW nur diejenige Station, in der der Kurzschlußstrom in der Phase W auftritt, zum Auslösen kommen.

In Abb. 3 ist das Relais D in Verbindung mit einem Asymmetrierelais C angeordnet, um.

einen Doppelerdschluß von einem normalen Kurzschluß zu unterscheiden. Die Auslöseorgane beider Relais sind so miteinander ver-V.bunden, daß das Relais D erst nach der Be- ; tätigung des Relais C auslösen kann. Die ;-Ifiontakte e des Relais C sind in Serie zu den ^Kontakten a₃ des Relais w geschaltet. Die "Kontakte des Relais D sind als Umschaltkontakte ausgebildet in der Weise, daß im normalen Betrieb der Kontakt U₁ über g, nach dem Ansprechen des Relais D dagegen der Kontakt a_s über h an Spannung liegt. Das Relais D wird aber nicht wie bei Abb. 1 von den Komponenten V_n und V_p, sondern von den Komponenten U_n und U_p des recht- und gegenläufigen Systems beeinflußt. Bei Doppelerdschluß zwischen den Phasen U und V wird nur durch das Relais abgeschaltet, das Strom in der Phase U führt, da ja ein Relais in der Phase V nicht vorhanden ist. Bei einem Erdschluß zwischen den Phasen UW spricht zwar das Relais W an, sein Auslösestromkreis wird jedoch durch das gleichfalls ansprechende Asymmetrierelais C unterbrochen. Infolgedessen wird nur in derjenigen Station, in welcher de» Fehlerstrom in der Phase U auftritt, abgeschaltet. Bei einem Doppelerdschluß zwischen VW spricht das Relais W an. Außerdem unterbricht zwar das Asymmetrierelais C den Auslösestromkreis des Relais W durch das Relais D; da dieses aber infolge der gleichgerichteten Komponenten Up und U_n anspricht, wird die Auslösung des Relais W dennoch ermöglicht.

In Abb. 4 ist' die Schaltung sinngemäß für Überwachungsrelais in allen drei Phasen angegeben. Es ist dabei lediglich ein weiterer von dem Relais C betätigter Kontakt / vorgesehen, " der im Stromkreis des Kontaktes a₂ des Relais ν der dritten Phase liegt. Die Wirkungsweise der Anordnung ist dieselbe wie die der Schaltung in Abb. 3. Bei Doppelerdschluß UV schaltet nur das Relais u, bei Doppelerdschlüß VW nur Relais w und bei Doppelerdschluß UW nur Relais u ab.

In den Abb. 5 bis 7 sind den Abb. 2 bis 4 entsprechende Schaltungen dargestellt, bei denen nur an Stelle des Relais D ein Spannungsvergleichsrelais angeordnet ist, das beim Absinken gegenüber einer Vergleichsspannung anspricht. Nach der der Abb. 2 entsprechenden Abb. 5 muß demnach das Relais beim Kleinerwerden der Spannung UW in Tätigkeit treten. Es muß daher die Spannung UW mit einer der Spannungen UV oder VW verglichen werden. Bei den Abb. 6 und 7 muß dagegen entsprechend den Abb. 3 und 4 die Spannung VW gegenüber UV oder UW in Vergleich gesetzt werden. Die Arbeitsweise der in den Abb. 5 bis 7 dargestellten An-Ordnungen entspricht völlig der in den Abb. 2 bis 4 gezeichneten Ausführungsbeispiele.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Schutzschaltung für elektrische Anlagen nach Patent 596010, bei dem einzelne Relais durch ein für alle .gemeinsamen auf die Merkmale eines Doppel-· erdschlusses zwischen zwei bestimmten Phasen ansprechendes Relais unwirksam gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses von zwei Spannungen des Drehstromsystems beeinflußt ist.
2. 2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Merkmale eines Doppelerdschlusses zwischen zwei Phasen ansprechende Relais von der gleich- und gegenläufigen Komponente des Drehstromsystems derjenigen Phase abhängig ist, die von dem Doppel- -erdschluß, bei dessen Auftreten das Relais - 'in Tätigkeit treten soll, nicht beeinflußt ao 'wird.
3. 3. Schutzschaltung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Merkmale eines Doppelerdschlusses zwischen zwei Phasen ansprechende Relais von der Differenz der Spannung dieser beiden Phasen und einer der beiden anderen Phasen abhängig ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen