DE678258C - Schutzschaltung zur Verminderung des Kurzschlussstromes - Google Patents

Description

• Schutzschaltung zur Verrr#nderung des Kurzschlußstromes Die Kurzschlußströme in Kraftwerken oder zentralen Verteilungsanlagen können bei entsprechend hoher Maschinenleistung so bedeutend sein, daß zur Verminderung der vom Kurzschlußstrom hervorgerufenen elektrodynamischen und therwischen Wirkur#gen zum Schutze von Transformatoren, Sammelschienen und Schaltern Drosselspulen in die einzelnen Leitungen oder Gruppenabschnitte eingebaut werden müssen. Die Drosselspulen haben den Nachteil, daß sie nicht nur den Kurzschlußstrom abdrosseln, sondern auch die Spannung des Betriebsstromes herabdrükken. Des weiteren ist bekannt, daß zur Vermin - derung der nachteiligen Wirkung von Kurzschlußströmen in Verteilungsleituligen, in denen häufiger Kurzschlüsse auftreten, wie dies bei den Fahrleitungen der elektrischen Bahnen der Fall ist, an der Verteilungssammelschiene Schnellkurzschließer eingebaut werden, die jeden im Netz oder an der Verteilungssammelschiene auftretenden Kurzschluß innerhalb der ersten Welle an den Kurzschließer verlagern, wo er durch einen leistungsfähigen Schalter normal unterbrochen wird. Durch diese Verlagerung der Kurzschlüsse in das Werk werden die Transformatoren stärker beansprucht, da die verlagerten Kurzschlüsse zu Sammelschienenkurzschlüssen werden.
• Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand eine Schaltung, welche bewirkt, daß der Kurzschlußstrom durch Einbau eines Zusatztransformators zwischen den Haupttransformatoren und der Verteilungssarnmelschiene eine Abdrosselung erfährt, ohne daß die Betriebsspannung durch den Zusatztransformator ebenfalls herabgedrosselt wird. Die Absenkung der Betriebsspannung im Zusatztransformator wird durch die zusätzliche Spannungserhöhung dieses Zusatztransformators wieder ausgeglichen. Diese kann sogar so weit geregelt werden, daß an der Verteilungssammelschiene eine höhere Spannung herrscht als unmittelbar hinter dem Haupttransformator. Die Schaltung nach der Abbildung zeigt beispielsweise ein Bahnstromwerk. DieTransformatoren i arbeiten mit ihrem spannungsführenden Pol auf die Zwischensammelschiene2, während der andere Pol mit der fest geerdeten Samme;,schlene3 verbunden ist. Der Hilfstransfo=,ator4 wird von der Verteilungssammelschiene8 erregt und speist den Zusatztransforümtor 5, der dadurch je nach der Stromrichtung die Spannüng der Hauptt » rausf ormatoren i erhöht oder ermäßigt. Die Stromrichtung wird durch die Stellung des Umschalters 6 bestimmt. Die gleiche Wirkung kann auch ohne Hilfstransformator erreicht werden, wenn der Zusatztransfonnator unmittelbar an die Verteilungssammelschiene 8 gelegt wird.
• Im Kurzschlußfall, wenn die Verteilungssammelschiene 8 durch den Kurzschließer 9 an Erde gelegt wird, bringt der den Zusatztransformator 5 durchfließende Kurzschlußstrom eine Gegenspannung an seiner Wicklung hervor, so daß- er abgedrosselt wird. Um die Gegenspannung hochzutreiben, muß in dem kurzgeschlossenen Stromkreis zwischen Zusatztransformator 5 -Lm.d Erregertransformator 4 ein größerer Widerstand vor ' haiiden sein, der entweder Üi die Transformatoren. selbst verlegt oder in den Stromkreis in Form einer DrosselsPule 7 eingebaut wird. Zweckmäßigerweise wird die D.rosselspule regelbar gemacht, so daß damit den jeweiligen Spannungsverhältnissen durch Vergrößerung oder Verminderung der Spannung am Zusatztransformator 5' Rechnung getragen werden kann.
• Fließt beispielsweise von der Hauptsammelschiene 2 zur Verteilungssamm#elschierie8 über den Zusatztransformator 5 ein größerer Betriebsstrom, so muß der Zusatztransformator entsprechend stark erregt werden, damit für diesen Betriebsstrom nicht nur kein Spannungsabfall ün Zusatztransformator auftritt, sondern eher noch eine Spannungserhöhung erreicht wird. Der größere Spannungsabfall des Erregerstromes in der DTosselspule 7 bei normalen Betriebsverhältnissen wird durch die Wahl einer höheren Spannungsstufe am Erregertransformator 4 ausgeglichen.
• Im Kurzschlußfall wird die Erregerspannung vom Transformator 4 gleich Null. Der Strom zwischen Erreger- und Zusatztransformator kehrt seine Richtung um. Am Zusatztransformator 5 entsteht eine Spannung, die gleich ist dem. Kurzschlußstrom mal der Summe der Widerstände im Gesamtstromkreis -. Zusatztransformator 5-Drosselspule 7-Transformator 4, oder bei Verlegung des Widerstandes in den Zusatztransformator gleich dem Produkt ausKurzschlußstrom und Widerstand des Zusatztransformators.
• Die höhere, dem Kurzschlußstrom entgeggengesetzt gerichtete Spannung am Zusatztransformator kann auch dadurch erreicht werden, daß zwischen diesem und dem Erregertransfon-nator ein SchneRschalter eingebaut wird, der behn Auftreten des Kurzschlusses den sekundären Kreis im Zusatztransformator und damit den magnetischen Gegenfluß schnellstens unterbricht, so daß das magnetische Feld des primären Kreises für die Gegenspannung voll zur Wirkung kommt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRücHr i. Schaltung zur Verminderung des Kurzschlußstromes in Wechselstromnetzen durch Einbau eines Zusatztransfonnators zwischen Haupttransformatoren und Verteilungsschiene, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztransformator (5) betriebsmäßig von der Verteilungsschiene (8) oder einem an diese angeschlossenen Hilfstransforrnator (4) erregt wird, wodurch im normalen Betriebe für den Betriebsstrom ein Spannungsabfall im Zusatztransformator verhindert, im Kurzschlußfall aber eine hohe Gegenspannung am Zusatztransformator erzeugt wird.
2. 2. Schaltung zur Verminderung des Kurzschlußstromes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Gegenspannung am Zusatztransformator für den Kurzschlußfall eine Drosselspule (7) mit regelbarem Widerstand zwischen Zusatztransformator (5) und Hilfstransformator (4) eingebaut ist. 3. Schaltung zur Verminderung des Kurzschlußstromes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Gegenspannung am Zusatztransforniator im Kurzschlußfall der Nebenstromkreis# -.
3. Zusatztransformator(5)-Hilfstransformator (4), durch ein-en Schnellschalter beim Auftreten Beines Kurzschlusses geöfinet wird.