DE637241C

DE637241C - Differentialschutzanordnung fuer parallele Leitungsstrecken

Info

Publication number: DE637241C
Application number: DES103350D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wilhe Fleischhauer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-02-20
Filing date: 1932-02-20
Publication date: 1936-10-26

Description

Es ist bekannt, zwei parallele Leitungen durch Stromrelais und Energierichtungsrelais zu schützen, die in dem Differenzstromkreise der Wandler jedes Doppelleitungsendes liegen. Das Stromrelais spricht an, wenn der Strom in beiden Leitungen ungleich groß ist oder ungleiche Richtung hat. Das Richtungsrelais wählt von den beiden parallelen Leitungen die kranke Leitung aus.

Nach Abschaltung der einen Leitung ist der schnell wirkende Differentialschutz nicht mehr brauchbar. Man hat sich daher meist so geholfen, daß die in Betrieb bleibende Leitung einen Überstromschutz mit fester Zeit-Staffelung erhält. Bei Betrieb beider Leitungen erzielt man also mit Hilfe der Differentialschutzschaltung eine schnelle Abschaltung einer kranken Leitung. Bei Betrieb auf nur einer Leitung dagegen werden die Abschaltzeiten unter Umständen sehr groß.

Erfindungsgemäß wird auch bei Betrieb auf nur einer Leitung eine sichere Selektivität bei Abschaltung in kürzester Zeit dadurch erzielt, daß dann die allein noch in Betrieb stehende Leitungsstrecke durch eine Streckenschutzeinrichtung mit am Anfang und Ende der Strecke eingebauter Strom- oder Richtungsrelais geschützt ist. Zu dem Zweck besteht zwischen den Schutzeinrichtungen am Anfang und Ende jeder Strecke eine Verbindung, mit deren Hilfe es möglich ist, die Abschaltung der Strecke davon abhängig zu machen, daß von beiden Seiten Überstrom in die Strecke hineinfließt oder bei einseitiger Speisung am Ende der Leitung keine Über-Stromenergie an die Nachbarleitung abgegeben wird. Die für diesen Zweck vorgesehenen Hilfsleitungen können einer dauernden Kontrolle unterworfen werden, indem man im Normalzustand einen Ruhestrom über die Hilfsleitung fließen läßt, dessen Verschwinden eine Alarmeinrichtung auslöst.

Bei Anwendung der Erfindung stören der Streckenschutz und der Differentialschutz einander nicht. Anderseits können die für den Differentialschutz vorhandenen Relais, d. h. die Stromrelais und die Energierichtungsrelais, gleichzeitig auch für den Streckenschutz verwendet werden. Die Anordnung nach der Erfindung ist wirksam, sowohl wenn die eine als auch wenn die andere von den beiden parallelen Leitungen allein in Betrieb steht.

Ein Beispiel einer Schaltung nach der Erfindung zeigt die Figur. In ihr sind zwei parallele Leitungen einphasig gezeichnet. Die Leitung 1 kann durch Öffnung der Schalter 2 und 3 abgeschaltet werden. Die Leitung 4 besitzt entsprechende Schalter 5 und 6. An den Enden sind die Doppelleitungen durch Sammelschienen 7 bzw. 8 miteinander verbunden. Der Strom in den Leitungen 1 und 4 erregt über zwei Stromwandler 9 und 10,

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

Dipl.-Ing. Dr. Wilhelm Fleischhauer in Berlin-Siemensstadt.

welche in der sog. Achterschaltung angeordnet sind, ein Stromrelais ii und das Stromsystem eines Energierichtungsrelais 12. Die für das andere Ende der Doppelleitung! notwendigen, genau übereinstimmenden EJ^ richtungen sind zwar dargestellt, aber nicfef alle mit Kennziffern versehen.

Die Anordnungen für den Achterschutz enthalten ferner noch Auslösespulen für die Schalter 2 und 5 sowie mit diesen Leitungsschaltern gekuppelte Umschaltkontakte 13 und 14. Der Auslösestromkreis für den Leitungsschalter 5 ist über den Hilfskontakt 13 des Leitungsschalters 2 geführt. Umgekehrt verläuft der Stromkreis für die Auslösespule des Schalters 2 über Hilfskontakte des Leitungsschalters 5. Die Erregerstromkreise für die beiden Auslösespulen sind an diese Hilfsleitung nur dann angeschlossen, wenn jeweilig der Schalter der anderen Leitung ebenfalls geschlossen ist.

Wenn das Stromrelais 11 anspricht, weil die Ströme in der Leitung 1 und 4 ungleich „ groß geworden sind, dann wird ein Zeitrelais «5 15 eingeschaltet. Das Zeitrelais 15 besitzt einen Anker 16, der nach kurzer Verzögerungszeit einen Stromkreis für den Hilfsmagneten 17 des Energierichtungsrelais 12 einschaltet. Das Energierichtungsrelais 12 wird außer vom Differenzstrom der Leitung 1 und4 noch über einen Spannungswandler 18 von der gemeinsamen Spannung der Leitungen 1 und 4 erregt. Wenn der Fehler auf der Strecke 1 entstanden ist, ist die Ausschlagsrichtung des Energierichtungsrelais derartig, daß ein Stromkreis-für die Auslösespule des , Leitungsschalters 2 über den in der gezeichneten Lage stehenden Hilfskontakt 14 des Leitungssehalters 5 geschlossen wird. Bei 4.0 einem Fehler auf der Leitung 4 schlägt das Energierichtungsrelais nach der anderen Seite aus, so .daß dann die Auslösespule des Schalters 5 über den in der gezeichneten Lage stehenden Hilfskontakt 13 des Leitungs schal ters 2 erregt wird. Falls die Abschaltung versagen sollte, wird nach Ablauf einer größeren Verzögerungszeit durch den Anker 19 des bereits genannten Zeitrelais 15 ein Stromkreis zur Erregung der Auslösespulen beider Schalter 2 und 5 geschlossen, der aber ebenfalls über die Hilfskontakte der Ölschalter verläuft und nur bei einem noch geschlossenen Schalter eine Wirkung haben kann.

Wenn beispielsweise die Strecke I abgeschaltet ist, d.h. der Hilfskontakt 13 in der oberen Lage steht, dann soll an Stelle des Differentialschutzes die Streckenschutzeinrichtung wirksam werden. Zu dem Zweck wird durch die S tellungs änderung des Hilfskontaktes 13 die Auslösung des Leitungsschalters 5 direkt vom Richtungsrelais 12 aus unmöglich gemacht. Wenn das Richtungsrelais wiederum die Kontaktstellung einnimmt, ^welche bei Betrieb der Doppelleitung zur Erregung der Auslösespule des Leitungsschal-Vr&cs 5 geführt hat, dann wird jetzt an Stelle l-rtfer Auslösespule die eine Wicklungshälfte 'feines Hilfsrelais 20 eingeschaltet. Dem Hilfsrelais 20 entspricht ein Hilfsrelais 29 am selben Doppelleitungsende. Diese beiden Relais besitzen eine zweiteilige - Wicklung und erhalten, sobald das Stromrelais 11 anspricht, Strom für die eine Wicklungshälfte. DieRelais besitzen Ruhekontakte 21 bzw. 28. Die Ruhekontakte werden geöffnet, sobald eine Wicklungshälfte der Erregerwicklungen dieser Relais Strom führt. Sie werden aber wieder geschlossen, sobald auch die zweite Erregerwicklungshälfte Strom bekommt, weil die beiden Wicklungshälften einander entgegengesetzte Magnetfelder hervorrufen.

Über die parallel geschalteten Kontakte 21 und 28 verläuft ein Ruhestromkreis von plus über den geschlossenen Kontakt 21 (oder 28), die Wicklung eines Hilfsrelais 22, die eine Ader 23 einer zweiadrigen Fernleitung und entsprechendam anderen Streckenende derDop pelleitung über die Wicklung eines dem Relais 22 entsprechendeii Hilfsrelais 24 und über die normalerweise geschlossenen parallel geschalteten Kontakte 2 5 und 31 zweier Relais 26 und 30, welche den Relais 20 und 29 am anderen Doppelleitungsende entsprechen, und zurück über die zweite Ader 27 der Hilfsleitung nach minus. Die Stromquellen für diesen Stromkreis sind in dem Ausführungsbeispiel auf die beiden Doppelleitungsenden verteilt, was an sich nicht notwendig ist. Sobald das Stromrelais 11 anspricht, werden die .Relais 20 und 29 so erregt, daß sie die Ruhekontakte 21 und 28 öffnen, wodurch der Ruhestromkreis über die Fernleitungen 23 und 27 und die Relais 22 und 24 unterbrochen wird. Von dem Ausschlag des Energierichtungsrelais 12 und der Stellung der Hilfskontakte 13 und 14 hängt es dann ab, ob die zweite Erregerwicklungshälfte des Relais 20 oder des Relais 29 geschlossen wird. Dadurch kehrt dann der Kontakt 21 oder der Kontakt in die Ruhelage zurück, was zur Folge hat, daß der Ruhestromkreis an diesem Doppelleitungsende wieder geschlossen wird. Die Schließung des Ruhestromkreises stellt dann die normale Lage der Relais wieder her. Sie erfolgt aber erst, nachdem das Richtungsrelais seinen Kontakt geschlossen hat.

Solange das Relais 22 stromlos ist, weil der Ruhestrom unterbrochen ist, sind die Kontakte 33. und 34 des Hilfsrelais 34 geschlossen. Es ist dann für diejenige Auslösespule, deren Schalter "geschlossen ist, der Auslösestromkreis vorbereitet. Er wird voll-

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endet, wenn das Richtungsrelais den richtigen Kontakt, schließt. Zur Auslösung des Leitungsschalters 2 beispielsweise muß das Richtungsrelais einen Kontakt schließen, der den Stromkreis vom Minuspol der Ortsbatterie über die Auslösespule des Schalters 2, über den Kontakt 33 den in der Ausschaltstellung stehenden Hilfskontakt 14 vollendet. Gleichzeitig muß das Richtungsrelais am anderen Leitungsende nach solcher Seite ausschlagen, das auch dort der Ruhestromkreis wieder geschlossen wird, d. h. das Richtungsrelais muß, wenn am einen Doppelleitungsende das Hilfsrelais 29 den Kontakt 28 schließt, am anderen Ende so ausschlagen, daß das entsprechende ■ Relais 30 den Ruhekontakt 31 schließt. Weil die Leitung zur Erregung der zweiten Wicklungshälfte der Relais 20 und 29 bzw. 26 und 30 über die Hilfskontakte der Ölschalter geführt ist, kann der Ruhestromkreis nur dann geschlossen werden, wenn beide Energierichtungsrelais nach einer bestimmten Seite ausschlagen.

Claims

Patentansprüche:

I. Differentialschutzanordnung für parallele Leitungsstrecken, welche auf dem Vergleich von Betriebsgrößen der parallelen Leiter beruht und im Fehler falle nur die kranke Leitung abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mit nur einer Leitung diese unter Benutzung einer Hilfsverbindung zwischen den Enden der Parallelleitung, welche zur Übertragung eines Signals zwischen den Schutzeinrichtungen an den Enden der Parallelleitungen dient, durch eine Schnellschutzeinrichturig geschützt ist, welche aus an den Enden der Parallelleitung angeordneten Relais für den Stromvergleich oder den Energierichtungsvergleich besteht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialschutzeinrichtungen (1.1, 12) der beiden Doppelleitungsenden durch eine von einem Ruhestrom durchflossene Hilfsleitung (23, 27) miteinander verbunden sind, die einen Teil der Streckenschutzschaltung bildet.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energierichtungsrelais (12) der Differentialschaltung zugleich auch für den Streckenschutz bei Betrieb mit nur einer Leitung dienen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruhestrom über die Hilfsleitung (23, 27) der Streckenschutzeinrichtung bei jedem Ansprechen der Stromrelais (11) der Differentialschaltung unterbrochen, bei Betrieb mit nur einer Leitung aber durch das Energierichtungsrelais (12) zum Schutz der in Betrieb befindlichen Leitung wieder eingeschaltet wird, wenn ein Fehler innerhalb dieser Leitungsstrecke entstanden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der Auslösespule jedes Leitungsschalters durch den Differentialschutz nur möglich ist, wenn auch der Schalter der parallelen Leitung geschlossen ist, daß aber die Streckenschutzeinriehtung die Auslösung der Schalter der allein in Betrieb befindlichen Leitung vermittels an jedem Leitungsende angeordneter Hilfsrelais (32) herbeiführen kann, deren Ansprechen von dem Ausschlag der Energierichtungsrelais (12) abhängig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen