DE642037C - Einrichtung zum selbsttaetigen Zu- und Abschalten von mehr als zwei parallel arbeitenden, unter sich gleich grossen Transformatoren, Umformern o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Zu- und Abschalten von mehr als zwei parallel arbeitenden, unter sich gleich großen Transformatoren, Umformern, Gleichrichtern usw. beliebiger Größe, und zwar soll die Grundbelastung abwechselnd einer beliebigen Einheit auferlegt werden, um die Jahresbelastung auf die Einheiten. etwa gleichmäßig verteilen zu können.

Die Erfindung besteht darin, daß für jeden Transformator ein besonderer Stromwandler vorgesehen ist, dessen entsprechend bemessene Sekundärwicklung zur Steuerung der selbsttätigen Zu- und Abschalteinrichtung an ein und dasselbe Uberlastrelais geschaltet wird, und daß das Auflegen der Grundbelastung auf den jeweils vom Überlastrelais überwachten Transformator allein dadurch erfolgt, daß die Ausschaltspule des zu diesem Transformator gehörigen Schalters außer Wirkung gesetzt wird. Hierdurch ist man in der Lage, ein und dieselbe Steuereinrichtung für die Zu- und Abschaltung einer verschiedenen Anzahl von Einheiten zu verwenden.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel dargestellt.

i, 2, 3 sind drei Tiansformatoren, die über die Schalter 4, 5, 6~ auf die Sammelschienen 7, 8, 9 arbeiten können. In je einer Phase je eines Transformators liegt ein Stromwandler 10, 11, 12.

Im vorliegenden Falle ist die Grundbelastung dem Transformator 1 auferlegt, indem der im Stromkreis seiner Ausschaltspule liegende Schalter 110 geöffnet und das Stromglied des Überlastrelais UER an den Stromwandler 10 angeschlossen ist. Die zugehörige Spannungsspule liegt an den Stromschienen S und 9. Von dem Überlastrelais UER wird ein Überlasthilfsrelais UEHR gesteuert. Dieses wirkt auf ein Zeitrelais ZR, welches zusammen mit einem Flackerrelais FR auf ein Schrittschaltwerk SW arbeitet. Von diesem führen schließlich Steuerleitungen zu den Ein- und Ausschaltvorrichtungen 4', 5', 6' der Schalter 4, 5, 6.

Der Übersichtlichkeit halber sind nur wenige Verbindungsleitungen gezeichnet. Die einzelnen Apparate sind für sich angedeutet und mit großen Buchstaben bezeichnet. Für die durch die Relais gesteuerten Kontakte ist die gleiche Bezeichnung mit kleinen Buchstaben gewählt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Mißt das Überlastrelais UER einen die normale Nennlast des Transformators übersteigenden Wert, so schließt es seinen Kontakt und speist das Überlasthilfsrelais UEHR. Dieses schließt den Kontakt uehr am Zeit-

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

Dipl.-Ing. Gotthold Kraft in Berlin-Charlottenburg.

relais ZR, das entgegen der Wirkung der Rückstellspule 15 zu laufen beginnt, da ein vom Flackerrelais FR gesteuerter, im Strom- , kreis der Antriebsspule 16 liegender takt fr gleichfalls geschlossen ist.

Das Weiterlaufen des Zeitrelais ZR ist von abhängig, daß das Überlastrelais UER das Hilfsrelais UEHR weiterspeist vmd infolgedessen den Kontakt uehr geschlossen ίο hält. Nach Ablauf der für das Zeitrelais ZR eingestellten Zeit legt es seinen Kontakt sr im Stromkreis des Flackerrelais um.

Die Spule des Flackerrelais wird gespeist, schließt den Kontakt /T₁ und öffnet den Kontakt fr. Der Anker des Flackerrelais FR hält nach einem kurzzeitigen Speisen seiner Erregerspule sich selbst in der Einschaltlage fest. Erst wenn das Zeitrelais ZR in seine Bereitschaftslage zurückgekehrt ist und die Kontakte sr wieder die gezeichnete Stellung einnehmen, geht auch der Anker des Flackerrelais FR in die Ausschaltstellung, da dann der Haltestrom durch Kurzschließen der Erregerspule (über Erde) unterbrochen wird. Das öffnen des Kontaktes fr hat zur Folge, daß der Stromkreis der Antriebsspule 16 des Zeitrelais unterbrochen wird und das Zeitrelais unter der Wirkung der Rückstellspule [5 in seine Anfangslage zurückkehren kann. Ferner wird durch das Schließen des Kontaktes /V₁ die Spule 13 des Schrittschaltwerks SW gespeist, wobei wiederum Voraussetzung ist, daß noch eine Überlast des Transformators ι vorliegt und das Überlasthilfsrelais JEHR eingeschaltet ist. Das Schrittschaltwerk SW bewegt den Kontaktarm 14, der vorher auf dem Stromschlußstück 21 lag, in die punktiert gezeichnete Stellung auf das Stromschlußstück 22.

Infolgedessen fließt auf dem Wege: Erde, Stromquelle, Alarmrelais AR, Kontakt uehr des Überlasthilfsrelais, Schalterarm 14, Stromschlußstück 22, Leitung 26, Einschaltspule E der Schalteinrichtung 5', Erde ein Strom, der den Schalter 5 schließt und damit die Hälfte der Last auf den zweiten Transformator 2 legt. Infolge der Entlastung des Transformators ι wird das Überlastrelais UER seinen Kontakt öffnen, und sämtliche Teile der Steuereinrichtung werden wieder in die Bereitschaftslage zurückgehen.

Es ist ohne weiteres klar, daß in derselben Weise der Transformator 3 hinzugeschaltet wird, wenn das Überlastrelais UER von - 55 neuem eine zu starke Belastung des Transformators ι mißt.

Soll umgekehrt bei sinkender Belastung ein Transformator ausgeschaltet werden, so besteht folgende Schwierigkeit: Nimmt man an, daß bei Überschreiten von 110% der Nennlast des Transformators 1 der zweite Transformator hinzugeschaltet wird, so verteilt sich die Last auf beide Transformatoren, und jeder wird etwas mehr als 55% der inlast übernehmen. Demgemäß darf der msformator 2 umgekehrt erst wieder aus-Ischaltet werden, wenn die Belastung des Vansformators 1 unter 55 % gesunken ist. Sind zwei Transformatoren eingeschaltet, und es wird die Belastungsgrenze erreicht, so leisten sie zusammen 220 °/₀ der Nennlast eines Transformators. Wird der Betrag überschritten und der dritte Transformator hinzugeschaltet, so leistet jeder nur etwas mehr als 73 % der Nennlast eines Transformators.

Wenn drei Transformatoren den Strombedarf liefern, muß infolgedessen ein Transformator bereits abgeschaltet werden, wenn das Unterlastrelais des Transformators 1 weniger als · 73 °/o der Nennlast eines Transformators mißt. Hieraus ergibt sich, daß je nach der Anzahl der arbeitenden Transformatoren bei sinkender Belastung das Unterlastrelais verschieden ansprechen muß.

Eine für diesen Zweck geeignete Einrichtung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.

4, 5, 6 sind die Schaltstangen der mit denselben Bezugszeichen versehenen Schalter in Fig. i. An der Schaltstange 4 ist ein Schalthebel, an der Schaltstange 5 sind zwei Schalthebel und an der Schaltstange 6 drei Schalthebel vorgesehen, und die mit den an 4 und 5 sitzenden Hebeln zusammenarbeitenden Kontakte sind mit den Schalthebeln der nächstfolgenden Schaltstange verbunden.

Die mit den Schalthebeln an der Schaltstange 6 zusammenarbeitenden Kontakte sind mit den Bezugszeichen α und b versehen. Es läßt sich leicht erkennen, daß, wenn ein Stromweg über die Hilfsschalter amden drei Schaltstangen zu einem der Kontakte α führt, zwei Schalter eingelegt sind, und daß der Stromweg zu dem Kontakt b nur nach dem Einschalten aller drei Schalter geschlossen ist.

Man kann nun über die Kontakte α und b in an sich bekannter Weise Widerstände mittelbar oder unmittelbar dem Stromgliede des Unterlastrelais UR parallel oder vorschalten.

In Fig. ι ist eine andere Ausführungsmög- nc lichkeit dargestellt. Es ist nämlich ein Transformator T vorgesehen, dessen Primärwicklung mit dem Stromglied des Überlastrelais UER in Reihe liegt. Die Sekundärwicklung dieses Transformators besitzt eine Anzapfung, und es werden an das Stromglied des Unterlastrelais verschiedene Spannungen angelegt, die den erforderlichen Ausschaltbelastungen entsprechen. Wenn nur ein Transformator eingeschaltet ist, ist das Unterlastrelais ausgeschaltet. In diesem Falle soll das Relais auch keine Steuerung (Abschaltung) bewirken.

Das Abschalten eines Transformators geschieht folgendermaßen, wenn zwei Transformatoren eingeschaltet, d. h. die Schalter 4 und 5 geschlossen sind:

Schließt das Unterlastrelais UR seinen Arbeitskontakt, so wird das Unterlasthilfsrelais UHR gespeist. Das letztere schließt seinen Kontakt uhr, und das Zeitrelais ZR fängt an zu laufen. Ist der Lauf beendet, so schließt der Kontakte des Zeitrelais ZR den Stromkreis des Flackerrelais Fr, dessen Kontakt fr_t wiederum den Stromkreis des Magneten 13 im Schrittschaltwerk SW schließt, und es wird der Schalthebel 14 vom Stromschluß-'5 stück 22 auf Stromschlußstück 23 umgelegt. Von dem Stromschlußstück 23 führt die Leitung 27 zu dem Antrieb 6' des Schalters 6. Der Antrieb ist, da sich der Schalter in der Ausschaltlage befindet, auf »Einschalten« gestellt, d. h. der Schalthebel 31 liegt an dem unteren Stromschlußstück α an. Da die Einschaltspule an Erde liegt und nur der Kontakt uhr durch das Unterlastrelais UR und das Unterlasthilfsrelais UHR geschlossen ist, so liegt auch der Schalthebel 14 an Erde, und eine Steuerung· des Schalters 6 findet nicht statt. Inzwischen ist das Zeitrelais ZR zurückgelaufen, am Kontakt zr wird der Kontakthebel nach links umgelegt. Er schließt dadurch die Magnetspule des Flackerrelais FR kurz, dieses öffnet seine Kontakte; wenn jetzt das Unterlastrelais noch weiter seinen Kontakt geschlossen hält, so wiederholt sich das Arbeiten des Zeitrelais ZR, des Flackerrelais FR und des Schaltwerks SW, und der Schalthebel 14 wird nach dem Stromschlußstück 21 weiterbewegf. Der entsprechende Schalter 4 ist zwar geschlossen, der Stromweg der Ausschal tspule der Schaltvorrichtung 4' nach Erde ist jedoch bei 110 unterbrochen, so daß auch dieser Schalter nicht gesteuert wird. Es wiederholt sich also das Spiel ein drittes Mal, und der Schalthebel 14 gelangt wieder auf ein Stromschluß stück 22, von dem die Leitung 26 zur Steuereinrichtung 5' des Schalters S führt. Dieser Schalter war eingelegt worden. Der an die Steuerleitung 26 angeschlossene Schalthebel 30 war also aus der unten gezeichneten Stellung in die obere punktiert gezeichnete Stellung an das Stromschluß stück e umgelegt. Es fließt infolgedessen ein Strom über Erde, Hilfsschalter in, Batterie, Ausschaltspule A, Stromschlußstücke, Umsteuerhebel 30, Leitung 26 zum Stromschlußstück 22 und über Schalthebel 14 und Kontakt uhr nach Erde. Die Ausschaltspule wird infolgedessen den Schalter 5 ausschalten.

Hieraus ergibt sich, daß das Schrittschaltwerk immer im selben Sinne weitergeschaltet wird, gleichgültig, ob ein Transformator zu- oder abgeschaltet werden soll.

Trifft ein Einschaltkommando des Schrittschaltwerks SW auf einen Schalter, der betriebsmäßig eingeschaltet sein soll, durch eine Störung aber in die Ausschaltstellung gegangen ist, so liegt der Schalthebel 35 in der Einschaltstellung, wie dies punktiert bei der Steuervorrichtung des Schalters 5 angedeutet ist. Das Einschaltkommando kann daher nicht ausgeführt werden, da die Einschaltspule £ über Erde kurzgeschlossen ist. Es fließt dann ein Strom über Erde, Schalthebel 35, Umsteuerhebel 30, Leitung 26, Stromschlußstück 22, Kontakthebel 14, Kontakt tiehr, Alarmrelais AR, Batterie zur Erde. Wenn ein Einschaltkommando ausgeführt würde, läge in diesem- Stromkreise die Einschaltspule E, und die Stromstärke wäre hierdurch so weit herabgesetzt, daß das Alarmrelais AR nicht ansprechen kann. Infolge des Kurzschließer der Spule £ wird jedoch kein Kommando ausgeführt, und es fließt ein stärkerer Strom. Das Alarmrelais tritt infolgedessen in Tätigkeit und gibt ein Signal, das auf die Störung aufmerksam macht. ε₅

Mit Rücksicht auf die Fabrikation wird man die Schrittschaltwerke SW für verschiedene Anlagen gleich, d. h. unabhängig von der Anzahl der zu schaltenden Transformatoren o. dgl. ausführen und unter Umständen, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fall ist, für die Steuerung desselben Transformators mehrere Stromschlußstücke verwenden. Bleiben dann einige Stromschlußstücke unbesetzt, wie .die im Ausführungsbeispiel mit ο bezeichneten Stromschlußstücke, und gelangt der Schalthebel 14 auf ein solches Stromschlußstück, so geschieht folgendes: Vorausgesetzt sei, daß Überlast vorliegt und die Kontakte uehr geschlossen sind. Es fließt dann ein Strom über Erde, Batterie, Alarmrelais AR, Kontakt uehr, Schalthebel 14, Stromschlußstück 0, Leitung 24, Kontakt sw, Magnetspule 13, Schalter uehr nach Erde. Das Schrittschaltwerk wird also den Schalthebel 14 um ein Stromschlußstück weiter verschieben, und der die Verschiebung bewirkende Stromkreis wird durch öffnen des Schalters sw sofort unterbrochen und nach dem Herabfallen des Kernes der Spule 13.110 wieder geschlossen. Dieser Schaltvorgang wiederholt sich so oft, als der Schalthebel 14 auf ein mit 0 bezeichnetes Stromschlußstück trifft, und erst, wenn er zum Stromschlußstück 21 gelangt, wird eine weitere Schaltung in der bereits beschriebenen Weise stattfinden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß auch bei Vorliegen einer Unterlast dieses selbsttätige Fortschalten über die Leerkontakte in der beschriebenen Weise stattfindet.

Das Umschalten des Überlastrelais UER von einem der Stromwandler 10, 11, 12 auf

einen anderen kann gleichzeitig mit dem Öffnen des im Stromkreis der Ausschaltspule liegenden zugehörigen Schalters no, in, ii durch einen Walzenschalter ausgeführt werden. Es genügt dann ein einfaches Drehen der Walze in eine andere Stellung, um die Grundlast von einem Transformator auf einen anderen zu legen. Hierbei sind Fehlschaltungen ausgeschlossen, da zwangsläufig

ίο jias Ausschalten des führenden Transformators verhindert wird.

Sollten bei einer Störung sämtliche Schalter, also auch der des führenden Transformators, in einem Unterwerk ausgeschaltet sein, so ist damit ohne weiteres auch die selbsttätige Schalteinrichtung außer Tätigkeit gesetzt. Dies ist erwünscht, denn in einem solchen Falle soll erst eine Prüfung durch einen Schaltwärter erfolgen. Die Prüfung

ao wird von der Lastverteilerstelle aus veranlaßt, in der ein Signal das Ausfallen des Unterwerkes meldet. Zweckmäßig legt der Schaltwärter nach der Prüfung sämtliche Schalter ein und überläßt der selbsttätigen Schalteinrichtung das Abschalten entbehrlicher Transformatoren.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum selbsttätigen Zu- und Abschalten von mehr als zwei parallel arbeitenden, unter sich gleich großen Transformatoren, Umformern o. dgl unter abwechselndem Auflegen der Grundbelastung auf eine beliebige Einheit, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Transformator ein besonderer Stromwandler vorgesehen ist, dessen entsprechend bemessene Sekundärwicklung 4.0 zur Steuerung der selbsttätigen Zu- und Abschalteinrichtung an ein und dasselbe Überlastrelais geschaltet wird, und daß das Auflegen der Grundbelastung auf den jeweilig vom Überlastrelais überwachten Transformator allein dadurch erfolgt, daß die Ausschaltspule des zu diesem Transformator gehörigen Schalters außer Wirkung gesetzt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Abschalten von Einheiten dienende Unterlastrelais (UR) je nach der Anzahl der arbeitenden Einheiten verschieden wirksam ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Hilfskontakte an den beweglichen Teilen der Schalter (4, 5, 6) der Einheiten, die je nach der Anzahl der eingelegten Schalter verschiedene Stromwege (a, b) herstellen, mit deren Hilfe durch Änderung von Vorschalt- oder Parallelwiderständen oder des Übersetzungsverhältnisses eines Stromwandlers die Wirksamkeit des Unterlastrelais verändert wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten des Stromwandlers und das Außerwirkungsetzen der Ausschaltspule gemeinsam durch einen Walzenschalter erfolgt, dessen Zahl der Schaltstellungen der Anzahl der Einheiten entspricht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Schrittschaltwerk (SW), welches jeweilig die Verbindung mit einer zu einem Schalter einer Einheit führenden Kommandoleitung herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zu- und Abschalten bewirkende Überlast- oder Unterlastrelais den einen oder den anderen Pol einer Stromquelle an die Kommandokontakte des Schrittschaltwerks legt und die das Ein- und Ausschalten bewirkenden Elektromagnete oder Steuervorrichtungen (E, A) gleichfalls an verschiedenen Polen der Stromquelle liegen, so daß die Zu- und Abschaltkommandos durch Drehen des Schrittschaltwerkes im gleichen Sinne ausgeführt werden.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 mit 9" einem Schrittschaltwerk, dessen Stufenzahl die Anzahl der zu steuernden Einheiten oder ein ganzes Vielfaches ; der Zahl übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß die unbenutzten Stromschlußstücke (Leerkontakte 0) über eine Fortschaltleitung (24) für das Schrittschaltwerk und einen Selbstunterbrecher (sw) an eine Stromquelle angeschlossen sind, so daß der auf einen Leerkontakt gelangende Kontakthebel (14) des Schrittschaltwerks ohne wesentlichen Verzug bis auf einen Kommandotakt fortgeschaltet wird.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Schalterantrieb ein der Sollage entsprechender Hilfskontakt (35) vorgesehen ist, der bei einem durch eine Störung geöffneten Schalter die Einschaltspule kurzschließt, und daß der über das Schrittschaltwerk führende Einschaltstromkreis ein Alarmrelais (AR) enthält, das infolge der größeren Stromaufnahme bei kurzgeschlossener Einschaltspule anspricht und durch ein Signal auf die Störung aufmerksam macht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen