DE660940C - Anordnung zur Speisung vermaschter Niederspannungsverteilungsnetze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Verteilungsnetze, und zwar insbesondere auf solche Netze, bei denen ein oder mehrere Kraftwerke über mehrere Speiseleitungen, Leistungsschalter, Transformatoren sowie Niederspannungsschalter auf ein vermaschtes Niederspannungsnetz arbeiten. Bei derartigen Anlagen kann man infolge der niedrigen Spannung und der relativ hohen Ströme im Maschennetz entstehende Fehler sich selbst überlassen, so daß sie ausbrennen. Die Reaktanz der in den Speiseleitungen liegenden Transformatoren wirkt hierbei strombegrenzend. Andererseits kann man ein Ausbrennen der Fehler in den Hochspannungsspeiseleitungen nicht zulassen, da einerseits die Spannung in diesen Speiseleitungen für ein Erlöschen des Lichtbogens zu hoch ist und andererseits auch eine strombegrenzende

zo Reaktanz fehlt, falls man nicht besondere Strombegrenzungsdrosseln vorsehen will. Zur selektiven Abtrennung von Fehlern - in den Speiseleitungen muß man an beiden Enden der Speiseleitungen selbsttätige Schalter anordnen. Die kraftwerksseitigen Schalter hat man in der Regel mit Über-

. Stromauslösung versehen. An dem netzseitigen Ende der Speiseleitungen sah man Rückwattschalter vor, die beim Rückströmen der Energie aus dem Maschennetz in die fehlerhafte Speiseleitung ansprechen.

Mit -den Mitteln der vorliegenden Erfindung wird die gleiche Aufgabe der selektiven Abtrennung von Fehlern in den Hochspannungsleitungen auf einfachere Weise gelöst.

Gemäß der Erfindung werden die Hochspannungsschalter der Speiseleitungen mit einer t|berstromauslösung und mit Zeitrelais zur selbsttätigen Wiedereinschaltung, die Niederspannungsschalter mit einer · spannungsabhängigen selbsttätigen Aus- und Einschaltvorrichtung versehen, die am netzseitigen Ende der Speiseleitung, jedoch zwischen Speiseleitung und Niederspannungsschalter, angeschlossen, ist.

Die Anwendung der Erfindung setzt voraus, daß eine kurzzeitige Unterbrechung der Stromversorgung zulässig ist, während eine solche Unterbrechung der Stromversorgung bei einem System mit Rückwattschaltern nicht einzutreten braucht. Die Erfindung ist also insbesondere für kleinere Netze anwendbar.

In den Figuren ist ein Ausführu'ngsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt der Einfachheit halber eine Einphasenschaltung mit Hochspannung^ sammelschienen i, an die über die Schalter"'^! und 5 die Hochspannungsspeiseleitungen 2' und 4 angeschlossen sind. Die Speiseleitung gen speisen das vermaschte Niederspannungsnetz 10 über Transformatoren 6 und 8 sowie Maschennetzschalter 7 und 9. Zur Steuerung der Schaltgeräte ist Gleichstrom vorgesehen, der von den Leitungen 11 und 12 geliefert wird.

Der Schalter 3 besitzt eine Abslösespule 14, die an den Leitungen 11 und 12 über die Hilfskontakte 16 des Schalters 3 sowie die Kontakte eines Über Stromauslösers 17 liegt. Der Uberstromauslöser 17 arbeitet vorteilhaft mit einer Zeitverzögerung, und zwar entao weder mit fester Zeitauslösung, mit stromabhängiger Zeitauslösung oder mit stromabhängiger Zeitauslösung mit fester Mindestauslösezeit. Das Überstromrelais 17 liegt an dem Stromwandler 18.

Der Schalter 3 besitzt ferner eine Einschaltspule 19, die an den Leitungen 11 und 12 über die Hilfskontakte 21 des Schalters 5, die Hilfskontakte eines Zeitrelais 23 und die Hilfskontakte 22 des Schalters 3 liegt. Über den Druckknopf 24 kann die Einschaltspule 19 unabhängig von den Hilfskontakten 21 und dem Verzögerungsrelais 23 an Spannung gelegt werden.

Der Schalter S besitzt, ähnlich wie der Schalter 3, eine Auslösespule 25, in deren Auslösekreis 26 die Hilfskontakte 27 am Schalter 5 sowie die Äuslösekontakte eines Überstromrelais 28 liegen, das in seiner Wirkungsweise dem Überstromrelais 17 der Speiseleitung 2 entspricht und durch den Strom in der Speiseleitung über den Stromwandler 29 gespeist wird.

Der Schalter 5 besitzt ferner eine Einschaltspule 30, in deren Einschaltstromkreis Hilfskontakte 32 am Schalter 5; Hilfskontakte 33 am Schalter 3 sowie die Kpntakte eines Zeitrelais 34 liegen. Der Druckknopf 35 dient zum Schließen des Einschaltstromkreises für die Spule 30, unabhängig von den S° Hilfskontakten 33 und den Kontakten des Zeitrelais 34. ■

Die Wicklung des Zeitrelais 23 liegt in Reihe mit den Hilfskontakten 37 .des Schalters 3 und der Spule eines Verzögerungsrelais 38,. Die Kontakte des Relais 38 legen über einen normalerweise geschlossenen Druckknopf 40 die Wicklung eines Verriegelungsrelais 41 an Spannung. Die Wicklung des Zeitrelais 34 liegt in Reihe mit den Hilfskontakten 43 des Schalters 5 und einem Widerstand 44 an Spannung. Dieser Widerstand wirkt strombegrenzend bei dem Kurzschluß der Wicklung des Relais 34. Das Ver-.. riegelungsrelais 41 ist mit Kontakten 45 vergehen, durch welche die Wicklung des Zeit-₍vr|iais 23 kurzgeschlossen wird, mit Kontakten £4^ über die ein Haltestromkreis für das Verzögerungsrelais 38 hergestellt wird, und schließlich noch mit Kontakten 47 zum Kurzschluß der Wicklung des Zeitrelais 34.

Der Maschennetzschalter 7 besitzt eine Einschaltspule 48, die von der Niederspannungsseite des Transformators 6 gespeist wird, und zwar über die Kontakte des Relais 49 und die Hilfskontakte 50 des Maschennetzschalters 7. Das Relais 49 steuert gleichzeitig die mechanische Auslösung für die Verklinkung 51 des Maschennetzschalters 7 im Sinne einer öffnung dieses Schalters, wenn seine Erregung ausbleibt oder entsprechend sinkt.

Der Maschennetzschalter 9 ist entsprechend dem Schalter 7 mit einer Einschaltspule 52, Hilfskontakt 54, einer Verriegelung 55 und einem Relais 53 versehen.

Die Spannungsrelais 49 und 53, die den Maschennetzschaltern 7 und 9 zugeordnet sind, bewirken deren Einschaltung, wenn die Spannung auf der Niederspannungsseite der Transformatoren 6 und 8 einen bestimmten Anteil der normalen Spannung, z. B. S°°/o der normalen Spannung, erreicht. Andererseits bewirken die Hilfsrelais 49 und 53 die Auslösung der Maschennetzschalter, wenn die Spannung auf der Netzseite der Transformatoren 6 und 8 unter einen bestimmten Wert sinkt, z.B. unter 15 °/o der normalen Spannung. Der Ansprechwert der Relais 49 und 53 weicht also von dem Wert, bei dem ihre Anker abfallen, wie es bei den meisten Konstruktionen üblich ist, stark ab.

Die Zeitrelais 23 und 34 schließen sich mit Verzögerung und öffnen sich ohne Verzögerung. Das Verzögerungsrelais 38 schließt und öffnet sich verzögert. Die Auslösezeiten der Relais 23 und 34 sind verschieden, und ferner ist die Auslösezeit des Relais 38 größer als die Auslösezeit der Relais 23 oder 34. Wird z. B. die Auslösezeit des Relais 23 gleich 5 Sek. gewählt, so wählt man die Auslösezeit des Relais 34 gleich 8 Sek. und die Auslösezeit des Relais 38 gleich 18 Sek. Bei dieser Wahl der Auslösezeiten schließt sich das Zeitrelais 23 5 Sek. nach seiner Erregung und öffnet sich sofort beim Spannungsloswerden. Das Zeitrelais 34 schließt sich S Sek. nach seiner Erregung und öffnet sich ebenfalls sofort beim Spannungsloswerden. Das Verzögerungsrelais 38 braucht hingegen 18 Sek. zur Schließung sowohl als auch zur Öffnung. Bei dem Verzögerungsrelais 38 bewirkt demnach eine kurzzeitige Unter-

brechung, also Entregung, keine sofortige Auslösung.

Zur Schilderung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. ι sei angenommen, daß sowohl die Hochspannungsschalter 3 und 5 als auch die Maschennetzschalter 7 und 9 und dementsprechend die Relais 23, 34, 38 und 41 und schließlich der Schalter 13, über den die Hilfsschienen 11 und 12 ihre Spannung erhalten, geöffnet sind. Die verschiedenen Steuervorgänge werden nun durch Schließen des Schalters 13 eingeleitet. Zunächst erhalten die Zeitrelais 23 und 34 sowie das Verzögerungsrelais 38 Spannung und beginnen sich in die Einschaltstellung zu bewegen. Nach dem Ablauf der ersten 5 Sek. schließt- das Zeitrelais 23 den Stromkreis der Einschaltspule 19 und damit auch den Schalter 3. Der Schalter 3 verklinkt sich in der Einschaltstellung und verbindet die Speiseleitung 2 mit den Sammelschienen 1.

Der Schalter 3 bereitet ferner seinen Auslösestromkreis durch Schließung der Kontakte 16 vor und unterbricht den Einschalt-Stromkreis durch Öffnen der Kontakte 22. Der Transformator 6 erhält- nun Spannung und mit ihm das Hilfsrelais 49 des Maschennetzschalters, das zunächst die Verklinkung 51 vorbereitet und den Stromkreis der Einschaltspule 48 vervollständigt. Der Schalter 7 verklinkt sich in der eingeschalteten Stellung über die Klinke 11 und unterbricht durch die Kontakte 50 seinen Einschaltstromkreis.

Durch die öffnung der Kontakte 37 beim Schließen des Schalters 3 wird die Wicklung des Zeitrelais 23 und auch die Wicklung des Verzögerungsrelais 38 abgeschaltet. Das Zeitrelais 23 öffnet sich sofort und unterbricht den Einschaltstromkreis des Schalters 3, während sich das Verzögerungsrelais 38 entsprechend seiner Auslösezeit in die Ausschaltstellung zurückbewegt. Nach 8 Sek., vom Schließen des Schalters 13 an gerechnet, schließt das Relais 34 seine Kontakte; der Einschaltstromkreis des" Schalters S wird jedoch durch das Zeitrelais 34 noch nicht geschlossen, da dieser Stromkreis über die offenen Kontakte.33 des Schalters 3 geführt ist. Zur Schließung des Schalters 5 wird der Druckknopf 35 gedrückt und damit die Einschaltspule 30 des Schalters 5 an Spannung gelegt. Dieser Schalter 5 bereitet wieder seinen Auslösestromkreis über die Hilfskontakte 27 vor, während er über Kontakt 32 seinen Eihschaltstromkreis und über Kontakt den Erregerkreis des Zeitrelais 34 unterbricht.

Beim Anschluß der Speiseleitung 4 erhält auch der Transformator 8 Spannung, so daß der Maschennetzschalter durch seine Einschaltvorrichtung geschlossen wird.

Tritt ein Fehler in der Speiseleitung 2 ein, so fließt Leistung zur Fehlerstelle durch die Speiseleitung 2 und auch durch die Speiseleitung 4, und zwar über den Transformator 8, den Maschennetzkreis 10 und den Transformator 6. Die Überstromrelais 17 und 28 sprechen demgemäß nach Ablauf ihrer Auslösezeit an und schließen die Stromkreise der Auslösespulen 14 und 25, durch welche die Schalter 3 und 5 geöffnet werden. Der Schalter 3 trennt bei seiner öffnung die Speiseleitung 2 von den Sammelschienen· 1. Über die Hilfskontakte 37 legt er die Relais 23 und 38 an Spannung. Entsprechend schließt der Schalter 5 über die Kontakte 43 das Zeitrelais 34 an. Da die Speiseleitungen 2 und 4 nun beide abgeschaltet sind, sind die Transformatoren 6 und 8 spannungslos, so daß sich auch die Maschennetzschalter 7 und 9 öffnen. Die Zeitrelais 23 und 34 und das Verzögerungsrelais 38 beginnen zu arbeiten. 5 Sek., von der Öffnung der Schalter 3 und S ab gerechnet, schließt das Zeitrelais 23 seine Kontakte und bewirkt die Schließung des Schal- ⁸S ters 3 in der bereits oben beschriebenen Weise.' Ist der Fehler in der Speiseleitung 2 beseitigt, so bleibt der Schalter 3 eingeschaltet. Nach 8 Sek. schließt das Zeitrelais 34 seine Kontakte; da jedoch die Kontakte 33 des Schalters 3 offen sind, schließt sich der Schalter 5 nicht selbsttätig, er muß erst mittels des Druckknopfes 35 von Hand wieder eingeschaltet werden.

Es sei nun der Fall betrachtet, daß bis zur Wiedereinschaltung des Schalters 3 der Fehler in der Speiseleitung 2: nicht beseitigt worden ist. Bei der selbsttätigen Wiedereinschaltung des Schalters 3 öffnet sich das Zeitrelais 23 unverzögert, während das Relais 38 mit Verzögerung in die Ausschaltstellung zurückgeht. Da der Fehler in der Speiseleitung 2 noch nicht verschwunden ist, spricht das Überstromrelais 17 abermals an und löst den Schalter 3 aus. Bei seiner Öffnung erregt der Schalter 3 wieder das Zeitrelais 23 und das Verzögerungsrelais 38, die sich nun zum zweitenmal in die Einschaltstellung bewegen. Da das Zeitrelais 23 von der Nullstellung ausgeht, benötigt es S Sek. zum Schließen der Kontakte. Das Zeitrelais 38, das in seine Ausschaltstellung nicht sofort zurückgeht, benötigt nur weitere 13 Sek. seiner vollen Einschaltzeit von 18 Sek. für die Erreichung der Einschaltstellung.

8 Sek. nach der ursprünglichen öffnung der beiden Schalter 3 und 5 schließt das Zeitrelais seine Kontakte. Da die Hilfskontakte 33 und 32 der Schalter 3 und 5 beide geschlossen sind, wird der. Schalter 5 über seine Einschaltspule 30 selbsttätig wieder eingeschaltet und verklinkt. Da andererseits der Maschen-

netzschalter 7 inzwischen sich geöffnet hatte, kann die fehlerfreie Speiseleitung 4 das Maschennetz 10 speisen.

10 Sek. nach der ursprünglichen Öffnung der Schalter 3 und 5 schließt sich das Zeitrelais 23 zum zweiten Male. Da die Kontakte 21 des Schalters 5 offen sind, ist das Arbeiten der Zeitrelais 23 jedoch wirkungslos, und der Schalter 3 bleibt geöffnet.

18 Sek. nach der erstmaligen Öffnung der Schalter 3 und 5 schließt das Verzögerungsrelais 38 den Stromkreis des Verriegelungsrelais 41, das die Wicklung des Zeitrelais 23 über seine Kontakte 45 kurzschließt und sich selbst einen Haltestromkreis über die Kontakte 46 schafft. Das gleiche Relais schließt ferner die Wicklung des Zeitrelais 34 über die Kontakte 47 kurz. Die Zeitrelais 23 und 34 öffnen beim Kurzschluß ihrer Wicklungen sofort ihre Kontakte. Der Fehler in der Leitung 2 kann nun beseitigt werden. Tritt in der Zwischenzeit ein Fehler in der Speiseleitung 4 ein, so schließt das Überstromrelais 28 den Auslösestromkreis des Schalters 5.

Da die Einschaltstromkreise der Schalters und 5 über die Kontakte der Zeitrelais 23 und 34 geöffnet sind, kann eine selbsttätige Wiedereinschaltung nicht stattfinden.

1st der Fehler in der Speiseleitung 2 beseitigt worden, so wird der Druckknopf 40 vom Bedienungswärter · geöffnet und damit das Verriegelungsrelais 41 entregt. Durch den Druckknopf 24 kann nun die Einschaltung des Schalters 3 herbeigeführt werden.

Schließlich sei der Fall betrachtet, daß die Schalters und 5 und die Maschennetzschalter 7 und 9 geschlossen sind und daß ein Fehler in der Speiseleitung 4 auftritt. Die Schalter 3 und 5 lösen dann wieder aus. Nach 5 Sek. schließt sich der Schalter 3 selbsttätig wieder. Da die Maschennetzschalter 7 und 9

. nach Auslösung der Schalter 3 und 5 sich geöffnet hatten, bewirkt die Einschaltung des Schalters 3 zunächst die Schließung des Maschennetzschalters 7, so daß das Maschennetz wieder über die Speiseleitung 2 Spannung erhält. Der Schalter 3 bleibt, da die

■ Leitung 2 gesund war, nach der Wiedereinschaltung geschlossen. '."■_.

Der Einschaltstromkreis des Schalters 5 ist über die Kontakte 33 des Schalters 3 geöffnet. Beim Schließen des Zeitrelais 34 vermag sich daher der Schalter 5 nach Ablauf von 8 Sek. nicht zu schließen. Nach Reparatur der beschädigten Speiseleitung 4 .wird der Schalters durch Druckknopf 35 zur Einschaltung gebracht.

Eine Öffnung - der Schalters und 5 tritt

auch dann ein, wenn ein schwerer Fehler im Maschennetzstromkreis 10 gespeist wird oder wenn z. B. beide Speiseleitungen 2 und 4 einen Fehler enthalten.: Nach Ablauf von S Sek. schließt sich in diesem Fall der Schalter 3 wieder, fällt aber sofort heraus. Nach 8 Sek. schließt sich der Schalter 5 und fällt ebenfalls heraus. Nach 10 Sek., von der ursprünglichen Öffnung der Schalter 3 und S ab gerechnet, schließt sich der Schalters zum zweiten Male, um zum zweiten Male ausgelöst zu werden. 5 Sek. später schließt sich der Schalter 3 wieder und wird wieder ausgelöst. Das gleiche geschieht mit Schalters. Sind 18 Sek. nach der erstmaligen Öffnung der Schalters und 5 vergangen, so schließt das Verriegelungsrelais 41 seine Kontakte und verhindert eine selbsttätige Wiedereinschaltung 4er Schalter 3 und 5*. Man erkennt, daß, wenn der Fehler innerhalb dieser 18 Sek. be- ~ seitigt worden war, einer der beiden Schalter 3 oder 5 geschlossen bleibt und die selbsttätige Wiedereinschaltung des anderen Schalters verhindert.

Da die Überstromrelais 17 und 28 eine Zeitverzögerung besitzen, können die meisten Fehler im Maschennetz ausbrennen, bevor die Schalter 3 und 5 auslösen. Macht man die Auslösezeit der Überstromrelais 17 und 28 jedoch groß, so besteht die Gefahr, daß die Schalter 3 und 5 sich beim Auftreten eines Fehlers in den Speiseleitungen 2 und 4 nicht rechtzeitig öffnen. Bei Bemessung der Auslösezeit der Relais 17 und 28 muß man auf diese Verhältnisse Rücksicht nehmen.

In Fig. ι ist eine Schaltung gestrichelt angedeutet, bei der stets die Öffnung der beiden Schalters und 5 eintritt, wenn ein Fehler in einer der beiden Speiseleitungen 2 oder 4 auftritt. Zu diesem Zweck sind die Überstromrelais 17 und 28 mit zusätzlichen Kontakten versehen, welche die Auslösestrom- kreise der Schalters und 5 beim Arbeiten eines der beiden Relais schließen. Bei Benutzung von Zeitrelais 17 und 28, deren Auslösezeit umgekehrt proportional dem Strom sich ändert, können die Schalter 3 und 5 bei Fehlern in der Speiseleitung schnell geöffnet werden. Bei Fehlern in dem Maschennetz, deren Fehlerstrom durch die Transformatorreaktanz begrenzt ist, bleiben die Schalter 3 und S jedoch länger geschlossen, so daß der Fehler im Maschennetz Zeit hat, auszubrennen.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 sind zusätzliche Impedanzrelais 56 und 62 mit geringer Auslösezeit vorgesehen. Das Relais 56 wird von der Speiseleitung 2 über einen Spannungswandler 57 und einen Stromwandler 57^s erregt. Das Impedanzrelais 56 schließt seine Kontakte, wenn die Impedanz des Stromkreises von den Sammelschienen 1 bis zum Fehler ort unter einem Wert liegt, der gleich oder kleiner ist als die normale Impedanz der

Speiseleitung 2. Die Kontakte des Impedanzrelais 56 liegen im Stromkreis eines Hilfsrelais 58. Dieses Hilfsrelais 58 ist mit Verriegelungskontakten 59, die im Stromkreis der Einschaltspule 19 liegen, und mit Kontakten 60 versehen, die einen Haltestromkreis für das Relais 58, unabhängig vom Impedanzrelais 56, herstellen. Der Haltestromkreis kann durch den Druckknopf 61 unterbrochen werden.

Entsprechend ist auch das Impedanzrelais 62 geschaltet, das über einen Spannungswandler 63 und einen Stromwandler 64, abhängig vom Betriebszustand der Speiseleitung 4, erregt wird. Das Impedanzrelais 62 ist entsprechend der Impedanz der Speiseleitung 4 eingestellt. Die Kontakte des Impedanzrelais liegen im Stromkreis des Hilfsrelais 65. Auch dieses Relais besitzt Verriegelungskontakte 66 für den Einschaltstromkreis des Schalters S und Haltekontakte 67. Der Druckknopf 68 dient zur Unterbrechung des Haltestromkreises.

Es sei angenommen, daß bei der Schaltung der Fig. 2 die Hochspannungsschalter 3 und 5 und die Maschennetzschalter 7 und 9 geschlossen sind und daß ein Fehler in der Speiseleitung 2 eintritt. Das Impedanzrelais 56 schließt dann den Stromkreis des Relais 58, das den Einschaltstromkreis des Schalters 3 und für sich einen Haltestromkreis herstellt. Die Überstromrelais 17 und 28 arbeiten in der oben beschriebenen Weise und lösen die Schalter 3 und 5 aus, während sich die Maschennetzschalter 7 und 9 infolge des Ausbleibens der Netzspannung öffnen.

Die Zeitrelais 23 und 34 beginnen nach dem Auslösen der Schalter 3 und 5 mit ihrer Schließbewegung. Nach Ablauf von 5 Sek. schließt zunächst das Relais 23 seine Kontakte; der Einschaltstromkreis des Schalters 3 bleibt über die Kontakte 59 des Relais 58 jedoch geöffnet. Nach 8 Sek., gerechnet von der Auslösung der Hochspannungsschalter 3 und 5, schließt sich der Schalter 5 wieder in der oben beschriebenen Weise. Die Wieder-■ einschaltung des Schalters 5 hat eine Schließung des Maschennetzschalters 9 zur Folge. Die Stromversorgung des Maschennetzes So wird also über die gesunde Leitung 4 wieder aufgenommen, während die abgetrennte Leitung 2 repariert werden kann. Nach Beendigung der Reparatur erfolgt die Einschaltung des Schalters 3 durch die Druckknöpfe 24 und 61.

Aus der geschilderten Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 2 geht hervor, daß das Impedanzrelais 56 die selbsttätige Wiedereinschaltung des Schalters 3 dann verhindert, wenn ein Fehler in· der Speiseleitung 2 vorliegt. Entsprechend verhindert das Impedanzrelais 62, die Wiedereinschaltung des Schalters 5, wenn ein Fehler in der Speiseleitung 4 vorliegt.

Tritt ein Fehler in den Transformatoren 6 oder 8 ein oder erfolgt ein Fehler mit hoher Impedanz in den Speiseleitungen 2 oder 4, so sprechen die Impedanzrelais 56 und 62 zwar nicht an. Unter diesen Umständen arbeiten jedoch die Überstromrelais 17 und 28 und lösen die Schalter 3 und 5 aus, was die verschiedenen Einschaltvorgänge im oben beschriebenen Sinne zur Folge hat.

Die Anwendung der geschilderten Schaltungen ist selbstverständlich nicht auf Netze mit Zweiphasenleitungen beschränkt. Bei Anwendung der entsprechenden Hilfskontakte an den Hochspannungsschaltern kann man ferner mehr als zwei Speiseleitungen in ihrem Arbeiten voneinander abhängig machen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Netz mit drei Speiseleitungen, und zwar mit etwas veränderter Schaltung. Gemäß Fig. 3 sind die Hochspannungssammelschienen 80 eines Kraftwerkes über die Schalter 84, 85, 86 mit den drei Speiseleitungen 81, 82, 83 verbunden, über die durch die Transformatoren 87, 88, 89 sowie die Maschennetzschalter 91, 92, 93 Strom nach dem Maschennetz 90 geliefert wird. Die Maschennetzschalter arbeiten in der gleichen Weise wie die Maschennetzschalter der Fig. 1 und 2.

Den Speiseleitungen 81, 82, 83 ist je ein Überstromzeitrelais 94 entsprechend den Überstromrelais 17 und 28 der Fig. 1 zugeordnet. Die Kontakte der Überstromrelais 94 liegen parallel zueinander im Erregerkreis eines Relais 95, das die Auslösestromkreise 96, 97, 98 der Schalter 84, 85, 86 steuert. Drei Zeitrelais 99, 100, 101, die ähnlich den Zeitrelais 23 und 34 der Fig. 1 arbeiten, verzögern die Wiedereinschaltung der Hochspannungsschalter 84, 85, 86. Der im Stromkreis des Zeitrelais 99 liegende Widerstand 102 begrenzt den Strom beim Kurzschluß der Relaisspule. Den gleichen Zweck erfüllt der Widerstand 103 im Stromkreis des Zeitrelais 101.

Die Wicklung des Zeitrelais 100 liegt in Reihe mit der Spule des Verzögerungsrelais 105. Das Verriegelungsrelais 106 vermag die Wicklungen der Zeitrelais 99, 100, 101 kurzzuschließen. Mit seinen Kontakten 107 schließt es für sich einen vom Verzögerungsrelais 105 unabhängigen Haltestromkreis.

Die Zeitrelais 99, 100, 101 schließen verzögert und öffnen sich unverzögert; sie haben verschiedene Zeiteinstellungen. Das Verzögerungsrelais 105 schließt sich verzögert und öffnet sich auch verzögert und hat eine Zeiteinstellung, die größer ist als die Einstel- iao lung der Zeitrelais 99, 100, 101. Die Zeiteinstellung des Zeitrelais 99 kann, um Zahlen

zu nennen, S Sek. betragen, die Zeiteinstellung des Zeitrelais-too 8 Sek., die des Zeitrelais ιοί 12 Sek. und die des Verzögerungsrelais 105 28 Sek.

Die Hilfsleitungen 108 und 109, die über den Schalter rip mit Gleichstrom gespeist werden, liefern die Steuerspannung. Die Eirischaltstromisxeise der Schalter 84, 85 und 86 ergeben sich ohne weiteres aus der Figur. Die Druckknöpfe 121, 122, 123 dienen zur Erregung der Einschältspulen der Schalter 84, 85/86, unabhängig von der Stellung der Hilfskontakte der Leistungsschalter. Der normalerweise geschlosseneDruckknopf 120 dient zur öffnung des Erregerkreisen für das Verriegelungsrelais 106.

Es sei angenommen, daß der Schalter 110 geschlossen wird und daß die Zeitrelais 99, 100, 101 sowie das Verzögerungsrelais 105 erregt werden. Nach 5 Sek. schließt das Zeitrelais 99 seine Kontakte und bewirkt die Einschaltung des Hochspannungsschalters 84. Nach 8 Sek., gerechnet vom Schließen des Schalters ιio, schließt das Zeitrelais 100 ebenfalls seine Kontakte und bewirkt die Einschaltung des Schalters 85. Nach Ablauf von 12 Sek. schließt das Zeitrelais to 1, vermag aber den Einschaltkreis des Höchspannungsschalters 86 nicht zu vervollständigen,

3°, da dieser an den parallel zueinander liegenden Hilfskontakten 118 und 119 unterbrochen ist. Der Leistungsschalter 86 kann nun durch den Druckknopf 123 geschlossen werden.

Tritt in der Speiseleitung 81 ein Fehler ein, der nicht von selbst wieder verschwindet, so sprechen eines oder mehrere Relais 94 an und erregen das Zwischenrelais 95· Über dieses werden die Auslösestromkreise 96, 97, 98 der Hochspannungsschalter84,85, 86 geschlossen. Nach der öffnung der Hochspannungsschalter 84, 85, 86 öffnen sich auch die Maschennetzschalter 91, 92, 93, und gleichzeitig werden die Zeitrelais 99, 100, 101 sowie das Verzögerungsrelais 105 erregt. Nach Ablauf von 5 Sek. bewirkt das Zeitrelais 99 die Wiedereinschaltung des Leistungsschalters 84. Das Überstromrelais 94, das der Speiseleitung 81 zugeordnet ist, veranlaßt jedoch wieder die Auslösung des Hochspannungsschalters 84. Nach 8 Sek. wird der Schalter. 85 geschlossen. Nach Ablauf von 12 Sek. bewirkt das Zeitrelais 101 die Wiedereinschaltung des Leistungsschalters 86. Der Leistungsschalter 84 kann nicht selbsttätig geschlossen werden, da die Hilfskontakte 112 und 113, die parallel liegen, geöffnet sind.

Es sei als weiteres Beispiel angenommen, daß die Schalter 84, 85/86 geschlossen sind und ein Fehler in der Speiseleitung 82 eintritt. Es ergeben sich dann die folgenden Schaltvorgänge: Auslösung der Schalter 84, 85, 86, Wiedereinschaltung des Schalters 84, Wiedereinschaltung des Schalters 85, Auslösung der Schalter 84, 85, Wiederemschaltung der Schalter 84 und 85, die eingeschaltet bleiben.

Bei einem Fehler in der Speiseleitung 83 ergeben sich die folgenden Schaltvorgänge: Auslösung der Schalter 84, 85, 86, Wiedereinschaltung des Schalters 86, Wiedereinschaltung des Schalters 85.

Bei einem Fehler, der sich in zwei oder mehr Speiseleitungen bemerkbar macht, oder auch bei einem sehr schweren Kurzschluß im Maschennetz 90, der nicht selbst ausbrennt, öffnen sich die Hochspannungsschalter 84, 85, 86 und schließen sich wieder nach der durch ihre Zeitrelais festgelegten Zeit, und zwar so lange, bis das Verzögerungsrelais 105 nach Ablauf von 28 Sek. seine Kontakte schließt und das Verriegelungsrelais 106 an Spannung legt. Durch dieses Verriegelungsrelais werden dann die Wicklungen der Zeitrelais 99, ioo,- ιοί kurzgeschlossen, so daß eine selbsttätige Wiedereinschaltung der Hochspannungsschalter vor Betätigung des Druckknopfes 120 unmöglich gemacht ist.

Es ist nicht erforderlich, daß die verschiedenen gemeinsam gespeisten Leitungen von demselben Kraftwerk ausgehen; statt dessen kann man auch Speiseleitungen verschiedener Kraftwerke, die nur über das Maschennetz verbunden sind, unter Herstellung der erforderlichen Querverbindungen gemeinsam steuern. .Schließlich können an einen einzigen Transformator mehrere in gleicher Weise arbeitende Maschennetzschalter angeschlossen sein, die etwa zur Verbindung einer Speiseleitung mit mehreren Knotenpunkten des Maschennetzes dienen.

Bei den bisher beschriebenen Schaltungen werden die Schalter in den Speiseleitungen nacheinander wieder eingeschaltet, wobei die fehlerhafte Speiseleitung jedoch sofort wie- >°5 der ausgeschaltet wird und nur der Anschluß der gesunden Speiseleitungen erhalten, bleibt. Die Schaltungen haben den Nachteil, daß, wenn einmal ein Fehler in einer Speiseleitung auftritt, der Leistungsschalter der kranken n« Leitung sich nicht mehr selbsttätig schließen kann. Da Speiseleitüngsfehler in manchen Fällen durch Lichtbogen hervorgerufen sind, die bereits beim ersten öffnen des Speiseleitungsschalters erlöschen, ist es erwünscht, daß alle Speiseleitungsschalter sich selbsttätig zumindest einmal schließen und auch geschlossen bleiben können, so daß eine Bedienung der Speiseleitungsschalter von Hand nicht erforderlich ist.

Die oben beschriebenen Schaltungen erfordern ferner eine Anzahl von Verriegelungs-

Stromkreisen für die Einschaltespulen der Hochspannungsschalter. Diese Verriegelungsstromkreise sind nachteilig, wenn die verschiedenen Speiseleitungen nicht sämtlich von den Sammelschienen des gleichen Kraftwerkes ausgehen, sondern es sich um Speiseleitungen verschiedener Unterwerke handelt und in den Kabeln nicht von vornherein Steuerleitungen mitverlegt werden konnten. Gemäß·

ίο der in Fig. 4 dargestellten Schaltung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß sämtliche Speiseleitungsschalter nach Auslösung zumindest einmal, vorausgesetzt, daß der Fehler ihrer Speiseleitung wieder beseitigt ist, wirksam geschlossen werden.

In der Schaltung der Fig. 4 sind den Hochspannungsschaltern 3 und 5 der Speiseleitungen 2 und 4 Zeitrelais 23 und 34 sowie ferner unabhängige Verzögerungsrelais 381 und 382 zugeordnet. Durch die Zeitrelais 23 und 34 werden die Einschaltspulen 19 bzw. 30 der Hochspannungsschalter nach Ablauf von 3 Sek. an Spannung gelegt, so daß die selbsttätige Wiedereinschaltung der Hoch-Spannungsschalter nach der Auslösung erfolgt. Gleichzeitig mit den Zeitrelais 23 und 34 werden die Verzögerungsrelais 381 und 382 erregt, die nach Ablauf von 8 Sek. die Wiedereinschaltung der Hochspannungsschalter 3 und 5 sperren. Erfolgte beispielsweise nach einem Fehler in der Speiseleitung die Auslösung des Schalters 3 durch das Überstromrelais 17 und ist nach der durch das Zeitrelais 23 gesteuerten Wiedereinschaltung der Fehler in der Speiseleitung 2 noch nicht beseitigt, so löst der Schalter 3 sofort wieder aus. Das Verzögerungsrelais 381 geht bei der während der vorübergehenden Einschaltung des Schalters 3 erfolgten kurzzeitigen öffnung seines Erregerkreises nicht sofort in die Ausgangslage zurück, bewegt sich vielmehr weiter. Innerhalb der Auslösezeit von beispielsweise 8 Sek., die das Verzögerungsrelais besitzt, ist eine zweimalige Wiederein-

'45 schaltung des Schalters 3 möglich.

Den Niederspannungsschaltern 7 und 9 sind Zeitrelais 70 zugeordnet, die spannungsabhängig die Einschaltung der Relais 49 und 53 und damit auch die Schließung der Maschennetzschalter 7 und 9 bewirken. Die Auslösezeit der Zeitrelais 70 wird vorteilhaft so gewählt, daß die Summe der Auslösezeiten der Relais 23 und 70 größer ist als die Auslösezeit des Verzögerungsrelais 381. Erhält beispielsweise das Zeitrelais 23 die Auslösezeit von 3 Sek. und das Verzögerungsrelais 381 (ebenso 382) die Auslösezeit von 8 Sek., so teilt man dem Zeitrelais 70 eine Auslösezeit von 7 Sek. zu.

Im Fehlerfalle werden nach öffnung der Schalter 3 und 5 selbsttätig auch die Schalter 7 und 9 geöffnet. Die bei Benutzung der Schaltung nach Fig. 4 sich abspielenden Schaltvorgänge seien kurz zusammengestellt. Es sei zunächst angenommen, daß die Schalter 3 und 5 geöffnet sind und das Netz, in Betrieb genommen werden soll. In diesem Falle werden die Schalter in und 112 geschlossen, durch welche die Relais S teuer spannung erhalten. Dadurch werden die Zeitrelais 23 und 381 sowie 34 und 382 erregt. Nach Ablauf von 3 Sek. legen die Zeitrelais 23 und 24 die Einschaltspulen 19 und 30 an Spannung, so daß sich die Schalter 3 und 5 schließen. Damit werden die Relais 23 und 34 spannungslos.

Die Relais 381 und 382 gehen nach Ablauf ihrer Eigenzeit in die Ausgangsstellung zurück. Nach Ablauf von 10 Sek. (3 + 7 Sek.) bewirken die Zeitrelais 70 die Schließung der Niederspannungsschalter 7 und 9.

Bei einem Fehler in der Speiseleitung 2 spielen sich die folgenden Schaltvorgänge ab: Die Überstromrelais 17 und 28 bewirken zunächst die öffnung der Schalter 3 und 5 über die Auslösespulen 14 und 25. Die Speiseleitungen 2 und 4 werden dadurch spannungslos, so daß sich die Schalter 7 und 9 'durch Ansprechen der Relais 49 und, 5 3 (bei noch eingeschaltetem Zeitrelais 70) öffnen. Nach 3 Sek. schließen sich die Schalter 3 und S-Es bleibt jedoch nur Schalter S geschlossen, während Schalter 3 sich sofort wieder öffnet. Nach 6 Sek. schließt sich der Schalter 3 abermals, öffnet sich aber sofort wieder. Nach 8 Sek. schließt das Verzögerungsrelais 382 das Zeitrelais 381 kurz und verriegelt damit eine Wiedereinschaltung, die nunmehr nur noch mit Hilfe des Druckknopfes 24 (bzw. 35 bei Schalter 5) vorgenommen werden kann. Nach 10 Sek. (3 + 7 Sek.) bewirkt das Zeitrelais 70 die Schließung des Schalters 9.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Speisung vermaschter Niederspannungsverteilungsnetze mit mehreren Speiseleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsschalter (3, 5) der Speiseleitungen (2, 4) no mit einer Überstromauslösung (17, 28) und mit Zeitrelais (23, 34) zur selbsttätigen Wiedereinschaltung, die Niederspannungsschalter (7, 9) mit einer nur spannungsabhängigen selbsttätigen, zeitlich ge- ^ri5 staffelten Aus- und Einschaltvorrichtung (49, 53') versehen sind, die am netzseitigen Ende der Speiseleitung, jedoch zwischen Speiseleitung (2, 4) und Niederspannungsschalter (7, 9), angeschlossen ist (Fig. x).

2. Anordnung nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß die Überstromrelais (17, 28) zur Auslösung der Hochspannungsschalter (3, 5) stromabhängige Auslösezeiten besitzen (Fig. 1).

3. Anordnung nach Anspruch Γ und 2, gekennzeichnet durch den Hochspannungsschalter (3, 5) zugeordnete Impedanzrelais (56, 62), die bei Unterschreitung eines' bestimmten Impedanzwertes die Wiedereinschaltung des Hochspannungssehalters (3, S) sperren (Fig. 2),

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einer Gruppe von ein Maschennetz (10) gemeinsam speisenden Hochspannungsschaltern (3,5) zugeordnete Verzögerungsrelais (38), die bei Auslösung eines Schalters ansprechen und nach einer bestimmten Zeit die Wiedereinschaltung der ausgelösten Schalter, gegebenenfalls über ein Verriegelungsrelais (41), sperren (Fig. 2).

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Einschaltspulen (19, 30) eines Hochspannungsschalters (3, S) über Hilfskontakte (21, 33) geführt ist, die nur in der Ausschaltstellung eines anderen Hochspannungsschalters (5, 3) geschlossen sind

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6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein durch einen Überstromauslöser (94) einer Speiseleitung erregtes Zwischenrelais (106) zur Auslösung sämtlicher Hochspannungsschalter (84, 85, 86; Fig. 3).

7.' Anordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsrelais (38) seine Kontakte verzögert schließt und auch verzögert öffnet (Fig. I)-

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösezeit des Verzögerungsrelais (38) größer ist als die Auslösezeit sämtlicher Zeitrelais (23, 34· Fig. 1),

9. Anordnung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösezeit des Verzögerungsrelais (38) größer ist als die Summe der Auslösezeiten der Zeitrelais (23, 34; Fig. 1).

10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, 5 und 6, gekennzeichnet durch je ein den Hochspannungsschaltern (3, 5) zugeordnetes Verzögerungsrelais (381, 382) mit verzögerter Schließung und öffnung seiner Kontakte, das die durch das Zeitrelais (17, 28) bewirkte selbsttätige Wiedereinschaltung des Hochspannungsschalters (3, 5) nach einer bestimmten Zeit sperrt (Fig. 4).

11. Anordnung nach Anspruch 1 und

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedereinschaltung der Niederspannungsschalter (7, 9) verzögert erfolgt (Fig. 4).

12. Anordnung nach Anspruch 1 und

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Auslösezeiten eines Zeitrelais (23, 34) der Hochspannungsschalter und eines Zeitrelais (70) der Niederspannungsschalter größer ist als die Auslösezeit des Verzögerungsrelais (381, 382; Fig. 4).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen