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Auf dem Energierichtungsvergleich beruhende Streckenschutzschaltung
mit Überstrom- und Richtungsrelais Es ist bekannt, :einen Teil einer elektrischen
Energi:everteilungsanlage, eine Strecke, Transformator o. dgl., durch Überstrom-
und Richtungsrelais zu schützen, wobei die Schutzschaltungen 'an den beiden Enden
des zu schützenden Anlageteiles durch eine Hilfsleitung miteinander verbunden sind.
Der Anlageteil wird abgeschaltet, wenn Fehlerenergie in den geschützten Bereich
hineinfließt. Da das Arbeiten des Schutzes zu dem Zwecke davon abhängig gemacht
werden muß, welche Energierichtung die Energierichtungsrelais an den beiden Enden
des geschützten Bereichs feststellen, führt eine Unterbrechung der Hilfsleitung
zwischen den Schutzschaltungen zu einer empfindsamen Störung der Schutzwirkung.
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Gemäß der Erfindung unterbrechen die Übexstromrelais einer auf dem
Energierichtungsvergleich beruhenden Streckenschutzschaltung mit Überstrom- und
Richtungsrelais an beiden Seiten des zu schützenden Anlageteiles und mit einer diese
Relaiseinrichtungen verbindenden Hilfsleitung beim Ansprechen einen über die Hilfsleitung
fließenden Ruhestrom, der nach seiner durch den überstrom bewirkten Unterbrechung
zwecks Herbeiführung der Schalterauslösung durch die Richtungsrelais wiederhergestellt
wird. Durch den Ruhestrom wird die Hilfsleitung dauernd überwacht, und etwaige Fehler
in ihr werden durch Signale angezeigt.
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Zur Erläuterung der Erfindung dient die Abbildung. In dieser sind
die Relaisgruppen an den Enden einer zu schützenden Leitungsstrecke dargestellt.
Mit Alo und AIL sind zwei mit ihren Kontakten parallel geschaltete Lrberstromrelais
am linken Ende des geschützten Abschnittes bezeichnet. Die entsprechenden überstromrelais
am anderen Ende tragen die Zeichen A2" und A21. Außerdem besitzt jedes Leitungsende
ein Energierichtungsrelais R1 bzw. R2. Mit Z_1 und Z2 sind Zeitrelais bezeichnet.
(Zur Verwirklichung des Grundgedankens der- Erfindung sind diese Zeitrelais jedoch
nicht erforderlich). Zur Erläuterung dient ein Ausführungsbeispiel, welches über
die Darstellung des Grundsätzlichen hinausgehend noch weitere Möglichkeiten berücksichtigt,
nämlich die Staffelung der Hauptkontakte des Zeitrelais in der Weise, daß die -Abschaltzeiten
mit wachsender Entfernung vom Speisepunkt kleiner werden (Überstromschutz mit Zeitstaffelung).
Ferner sind vier Hilfsrelais vorhanden Hlo, H11, H20 und H21. Die Reläisgruppen
an den Enden der Leitungsstrecke sind durch zwei Hilfsleitungen L elektrisch miteinander
verbunden.
Benn Auftreten eines Fehlers innerhalb der geschützten Strecke wird, wenn die geschützte
Leitung von zwei Seiten gespeist wird, mindestens ein Über-. stromrelais an jedem
Leitungsende erregte beispielsweise die Relais A,() und A2o. Dies schließen ihre
Kontakte und erregen dadurch die Hilfsrelais Hlo und H... Diese Hilfsrelais besitzen
im Normalzustand geschlossene Kontakte H12 bzw. H22. Über diese Kontakte und die
Hilfsleitung L fließt im Normalzustand der Leitung ein Ruhestrom, der vom positiven
Pol einer Gleichstromquelle über Kontakt H12 die Erregerspule H13 des Hilfsrelais
H11 die Hilfsleitung L und in entsprechender Weise bei der rechten Relaisgruppe
über H23, H22 und zurück über Leitung L zum Minuspol der Batterie verläuft.
Dieser Stromkreis wird unterbrochen, wenn ein überstromrelai.s anspricht, weil dadurch
Kontakt H12 oder H22 oder beide geöffnet werden. Die Folge der Unterbrechung
des Ruhestromkreises ist die Aberregung der Relais Hl, und H21, welche sofort Signale,
beispielsweise Signallampen 13 und 23, einschalten Eine weitere Wirkung des Ansprechens
der Überstromrelais -ist die, daß das Zeitrelais Z1 oder Z2 oder beide zu laufen
beginnen, je nachdem, ob nur bei der linken Relaisgruppe oder der rechten Relaisgruppe
oder bei beiden ein oder mehrere überstromrelais ansprechen. Die Zeitrelais besitzen
zwei Kontakte; über den ersten, einen Vorkontakt 14, 24, schalten sie die Hilfskraft
für die Richtungs@elais R1 bzw. R2 ein. Je nach der Ausschlagsrichtung der beiden
Richtungsrelais R1 und R2 werden die Relais H11 und H21 wieder eingeschaltet oder
nicht. Wieder -eingeschaltet werden sie dann, wenn die Energierichtung an beiden
Relaisstellen in die Strecke hineingerichtet ist, d. h. wenn der Kurzschluß innerhalb
des geschützten Bereiches liegt. Es kommt dann folgender Stromweg zustande: vom
Pluspol der Batterie der linken Relaisgruppe über den Relaiskontakt Rlh seinen Gegenkontakt
R12 und die Spule H13, die Fernleitung L, die Spule H23, den Relaiskontakt R21 und
den Gegenkontakt R22
rück über Leitung L zur Batterie. Die Relais H11 und
H21 schließen ihre Kontakte und schalten die Auslösespulen 15 und 25 über die geschlossenen
Kontakte 14 und 24 ein, wodurch die Abschaltung der Strecke herbeigeführt wird.
Der Stromkreis zur Erregung der Auslösespulen ist von dem Stromkreis, der über die
Hilfsleitung führt, getrennt, wenn auch beide Stromkreise aus der gleichen Stromquelle
gespeist werden. Der Stromkreis für die Erreggng der Auslösespulen verläuft über
die parallel geschalteten Kontakte 14 und 16 des Zeitrelais z1. Eine Erregung der
Auslösespule 15 kann über den Kontakt r4 jedoch nur dann zustandekommen, wenn über
die Hilfsleitung L Strom fließt, so daß folgedessen die Wicklung H13 erregt ist
und #d@r linke Kontakthebel des Relais H11 in der ;gezeichneten Stellung steht.
Wenn die Hilfsieitung stromlos ist, kann eine Erregung der Spule 15 nur über den
Kontakt 16 des Zeitrelais z1 :erfolgen. Dieser ist der Hauptkontakt des Zeitrelais
und schließt sich erst nach einer gewissen Zeitverzögerung. Dem Kontakte 14 entspricht
am anderen Streckenende der Kontakt 24, und dem Kontakt 16 entspricht der Kontakt
26. Auch an diesem Streckenende ist der Stromkreis, der die Hilfsleitung umfaßt,
getrennt von dem Stromkreis, durch den die Schalterauslösung (am rechten Streckenende)
herbeigeführt wird.
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Wenn die Strecke nur einseitig gespeist wurde, beispielsweise von
links, bleibt die rechte Relaisgruppe bei einem auftretenden Fehler in Ruhe. Die
Hilfsleitung L wird daher auf der rechten Seite nicht unterbrochen, da das Hilfsrelais
H2o nicht erregt wird. Auf der linken Seite arbeitet die Apparatur in der bereits
beschriebenen Weise. Schließen sich die Richtungsrelaiskontakte Rll-R12, so werden
die Relais H11 urid H21 erregt und die Abschaltung herbeigeführt. Die Hauptkontakte
der Zeitrelals können derart gestaffelt werden, daß die Abschaltzeiten mit wachsender
Entfernung vöm Speisepunkt kleiner werden. Die überstromrelais bilden dann zusammen
mit den Zeitrelais einen überstromschutz mit Zeitstaffelung.
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Wenn in beiden Relaisgruppen Überstrom festgestellt wird, die Fehlerenergie
aber nicht innerhalb der Strecke verbraucht wird, sondern nur zu einer der anschließenden
Leitungsstrecken weitergeleitet wird, steht beispielsweise beim Ansprechen der überstromrelais
der beiden Relaisgruppen Richtungsrelais R1 derartig, daß das Kontaktpaar R11, R12
geschlossen wird und Richtungsrelais R2 derart, daß Kontaktpaar R21, R23 geschlossen
wird. Die Hilfsrelais Hll und H21 werden dann nicht eingeschaltet, weil ihr Erregerstromkreis
am Kontakt R23 unterbrochen ist. Die Auslösung der Ölschalter erfolgt dann entsprechend
der Zeitstaffelung, auf welche die Hauptkontakte der Zeitrelais eingestellt sind,
sofern nicht vorher die dem Fehler näherliegenden Schalter ausgelöst haben.
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Durch die bereits erwähnten Signale 13 und 23 wird angezeigt, wenn
die Hilfsrelais Hll und H21 stromlos sind. Dies kann, wie beschrieben, eine - Folge
des Arbeitens der Überstrom- und Richtungsrelais sein, es kann aber auch die Folge
eines Fehlers auf der Hilfsleitung sein, der dann durch das dauernde Brennen der
Signale 13 und 23, die
auch durch ein akustisches Signal ersetzt
oder zugleich mit einem akustischen Signal angeordnet sein können, auffällig angezeigt
wird.