DE657299C

DE657299C - Schaltung zum Phasenschluss- und Erdschlussschutz fuer beliebige Stromerzeuger oder Stromverbraucher

Info

Publication number: DE657299C
Application number: DEE40642D
Authority: DE
Original assignee: ELEK ZITAETS ACT GES VORM W LA
Current assignee: ELEK ZITAETS ACT GES VORM W LA
Priority date: 1931-02-08
Filing date: 1931-02-08
Publication date: 1938-03-01

Description

Es ist bekannt, die Holmgren-Schaltung zum Erdschlußschutz beliebiger Stromerzeuger oder -verbraucher anzuwenden. Abb. 1 zeigt eine der bekannten Schaltungen: Die Sekundärseiten der drei Stromwandler ο* sind in Reihe mit drei Überstromrelais M gelegt. Die Nullpunkte der Sekundärwicklungen der Wandler 5" und der Relais M sind über das Erdschlußrelais E verbunden.

Abb. 2 zeigt eine andere, ebenfalls bekannte Anordnung, bei der beispielsweise an Phasenanfang und Phasenende eines Generators G zwei Stromwandler 6¹ gelegt sind. Die Sekundärwicklungen sind über die Differentialrelais D gegeneinandergeschaltet und die Nullpunkte der Wandlerwicklungen über das Erdschlußrelais E verbunden. An Stelle von sechs Wandlern, kommt man mit drei Differentialstromwandlern W aus, wie Abb. 3

ao zeigt. Abb. 4 und 5 mögen die Wirkungsweise dieser Anordnung zeigen. Die Sekundärwicklungen der Wandler sind mit W bezeichnet, die Phasenschluß relais, die Überstrom- oder Differentialrelais sein können, mit R, das Erdschlußrelais mit E.

Beim Auftreten eines Schlusses zwischen zwei Windungen der Phasen 1 und 2 des zu schützenden Apparates fließt auf der Sekundärseite der Wandler W₁ und W₂ ein Strom, der in Abb. 4 eingetragen ist. Er schließt sich über die beiden zugehörigen Relais R. Wenn in Phase 1 ein Erdschluß auftritt, fließt, wie Abb. 5 zeigt, durch die Sekundärwicklung des Wandlers W₁ und 'das zugehörige Relais R ein Strom, der sich in drei Komponenten aufteilt, die sich über die Sekundärwicklungen der Wandler W₂ und W_z sowie das Erdschlußrelais E "schließen.

Während die Einrichtung in einem Falle (Abb. 4) vorteilhaft arbeitet, wirkt sie gerade im Erdschlußfalle (Abb. 5) insofern ungünstig, als ein nicht unbeträchtlicher Teil des Stromes am Erdschlußrelais vorbeifließt, ohne wirksam zu werden. Die im folgenden beschriebene Erfindung soll diese Mängel beseitigen. Sie beruht darauf, daß der Phasenschlußschutz durch Ströme von der Betriebsfrequenz bewirkt wird, während für den Erdschlußschutz eine andere Frequenz verwendet wird. Wie in Abb. 6 bis 8 gezeigt, kann man in diesem Falle erreichen, daß die Ströme der Grundfrequenz ungehindert längs des Weges, der in Abb. 4 vorgezeichnet ist, verlaufen können, während ihnen der Weg über das Erdschlußrelais E versperrt ist. Das letztere wird dadurch erreicht, daß der Stromkreis des Erdschlußrelais E auf Resonanz mit der Frequenz, die die Erdschlußkontrolle übernimmt, abgestimmt ist. Hierdurch werden Fehlauslösungen vermieden, die z. B. an sich dadurch möglich sind, daß die Wandler nicht genau abgeglichen sind oder aus irgendwelchen anderen Gründen eine Spannung mit der Betriebsfrequenz an dem Kreis liegt, der den Erdschlußschutz enthält.

Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß sich Ströme der Grundfrequenz über das Maximal- oder Differentialrelais R

Claims

leicht ausgleichen können, während ihnen der Weg über das Erdsehlußr&Iais B versperrt ist, und daß der Strom derjenigen Frequenz, die zur Erdschlußanzeige verwendet wird, zwar über das Erdsdhlußrelais E, ohne großen' Widerstand zu finden, fließen kann, nicht aber¹ über die parallel geschalteten Zweige, in denen die Relais R liegen. Diese Aufgabe kann auf verschiedene Weise gelöst werden. ίο In Abb. 6 sind die Stromrelais R und die Kondensatoren C in Reihe mit den Sekundärwicklungen der Wandler S gelegt. Die Kondensatoren C sind so abgeglichen, daß sie bei der Betriebsfrequenz mit der Induktivität der iS Wandler und der Relais zur Resonanz kommen.

Zur Erdschlußüberwachung wird meist ein Strom mit höherer Frequenz als der Betriebsfrequenz verwendet. Die in Abb. 5 dargestellten Kreise der Wandler W₂ und W₃, die bei der Grundfrequenz in Resonanz arbeiten, stellen im Erdschlußfalle eine Induktivität dar, die erfindungsgemäß bei der Erdschlußüberwachüngsfrequenz in Stromresonanz mit dem Erdschlußrelais E und der ihm vorgeschalteten Kapazität K arbeitet. Die Parallelschaltung läßt sich so abgleichen, daß sie insgesamt eine Kapazität darstellt, die mit der Induktivität des Relais R und der Kapazitat C im Zweige ι in Spannungsresonanz arbeitet.

In Reihe mit den Relais R kann man außerdem Drosselspulen schalten, um leichter die Resonanz einstellen zu können, da die Kondensatoren C im allgemeinen nicht sehr genau hergestellt werden. Aus dem gleichen Grunde kann man, wie Abb. 6 zeigt, in den Kreis des Erdschlußrelais eine weitere Induktivität!legen.

Abb. 7 zeigt eine andere Anordnung, die den gleichen Zweck verfolgt. Parallel zu den Relais R liegen die Kapazitäten C. Sie werden beispielsweise so bemessen, daß sie den Magnetisierungsstrom der Wandler .S¹ bei der Grundfrequenz und den Blindstrom des Relais R kompensieren. Der Kreis des Erdschlußrelais E kann wiederum durch die Induktivität!, und den Kondensator K abgestimmt werden. In diesem Falle kann der Kondensator K wegfallen, wenn die Frequenz, die zur Erdschlußanzeige verwendet wird, größer als die Betriebsfrequenz ist.

Abb. 8 zeigt eine weitere Schaltung. Die Kondensatoren C sind an die Sekundärwicklung S der Wandler gelegt. Sie sind so bemessen, daß sie den Magnetisierungsstrom der Wandler und den Blindstrom der Stromrelais R kompensieren. Der Kreis des Erdschlußrelais E wird, wie oben beschrieben, auf die Erdschlußüberwachungsfrequenz mit «ÜJilfe der Kapazität K und der Induktivität L

%f)tit

'■ Patentansprüche:

ι . Schaltung zum Phasenschluß- und Erdschlußschutz für beliebige Stromerzeuger oder Stromverbraucher in Verbindung mit Summen·- und Differentialwandlern, bei denen das Phasenschlußrelais mit der Netzfrequenz, das Erdschlußrelais mit einer netzfremden Hilfsfrequenz betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Phasenschlußstrom erzeugte Sekundärstrom, der das Phaseiischlußrelais betätigen soll, nur durch das letztere fließen kann, und daß der vom Erdschlußstrom erzeugte Sekundärstrom zum weitaus größten Teil durch das Erdschlußrelais fließt, während ihm der Weg über die parallel geschalteten Wandler und Phasenschlußrelais durch entsprechende Schaltungen versperrt ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ■ gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Phasenschlußrelais Kondensatoren gelegt werden, die mit der Induktivität des Phasenschlußrelais und des Wandlers bei der Netzfrequenz in Resonanz arbeiten, während in den Kreis des Erdschlußrelais eine Reihenschaltung, bestehend aus einer Drossel und einem Kondensator, gelegt ist, die bei der Hilfsfrequenz in Resonanz arbeitet.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Stromwandlern Kondensatoren gelegt sind, die so abgestimmt sind, daß das Phasenschlußrelais möglichst günstig arbeitet, während die im Erdschlußkreis liegenden Impedanzen, bestehend aus Drosselspule und Kondensatoren, so abgestimmt sind, daß der letztere Kreis sich bei der Hilfsfrequenz in Resonanz befindet.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Phasenschlußrelais Kondensatoren liegen, die so abgestimmt sind, daß die Phasenschlußrelais am günstigsten arbeiten, während die im Erdschlußkreis liegenden tio Impedanzen, bestehend aus Drosselspule und Kondensator, so abgestimmt sind, daß der letztere Kreis sich bei der Hilfsfrequenz in Resonanz befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen