DE687055C

DE687055C - Protection arrangement for meshed alternating current high-voltage distribution networks

Info

Publication number: DE687055C
Application number: DE1932S0103594
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-03-10
Filing date: 1932-03-06
Publication date: 1940-01-30

Description

Schutzanordnung für vernaschte WechseIstromhochspannungsverteilungsnetze Für die Speisung von Verbrauchern in städtischen Verteilungsanlagen haben sich Maschennetze als die für den Betrieb brauchbarste Form im Laufe der Zeit herausgestellt. Die vernaschten Niederspannungsnetze werden über Transformatoren von Hochspannungskabeln aus gespeist. Das Niederspannungsmaschennetz, an das die Verbraucherabzweige angeschlossen sind, enthält keine Schalteinrichtungen. Lediglich zwischen den Knotenpunkten des Maschennetzes und den Transformatoren sind Rückwattschalter angebracht, die eine Speisung von Kurzschlüssen in den Speisekabeln von Niederspannungsmaschennetzen aus verhindern. Fehler im Niederspannungsmaschennetz beseitigen sich durch Ausbrennen von selbst.Protection arrangement for networked AC high-voltage distribution networks Mesh networks have been used to feed consumers in urban distribution systems proved to be the most useful form for operation over time. the networked low voltage networks are transformed by transformers of high voltage cables fed from. The low-voltage mesh network to which the load feeders are connected does not contain any switching devices. Only between the nodes of the Mesh network and the transformers are mounted reverse watt switches, the one Supply of short circuits in the supply cables of low-voltage mesh networks prevent from. Faults in the low-voltage mesh network are eliminated by burning out by itself.

Das Maschennetz, das in technischer Beziehung den vorteilhaftesten Betrieb ergibt, läßt sich nur von einer gewissen Verbrauchsdichte ab. wirtschaftlich benutzen. Es läge nun nahe, bei geringerer Verbrauchsdichte statt des Niederspannungsmaschennetzes ein Maschennetz erhöhter Spannung zu verwenden. Bei Hochspannungsmaschennetzen, also Netzen mit einer Verteilungsspannung. von 4000 oder 5ooo Volt, kann man- auftretende Fehler jedoch nicht mehr sich selbst überlassen; die Verwendung einfacher Rückwattschalter zwischen Speiseleitungen und Speisepunkten genügt dann nicht mehr; man muß vielmehr bei Fehlern die betroffenen Netzabschnitte selektiv abtrennen. Netze geringerer Verbrauchsdichte teilte man daher und speiste sie durch einzelne Kabelstränge. Damit verzichtet man jedoch auf die Vorteile des Maschennetzes, insbesondere dessen hohe Betriebsfähigkeit, auch beim Ausfallen einer Speiseleitung.The mesh network, which is the most advantageous in technical terms Operation results can only be derived from a certain consumption density. economically use. It would now be obvious, with a lower consumption density instead of the low-voltage mesh network to use a mesh network of increased tension. In the case of high-voltage mesh networks, i.e. networks with a distribution voltage. of 4,000 or 5,000 volts, one can- occur However, mistakes are no longer left to their own devices; the use of simple reverse watt switches between feed lines and feed points is then no longer sufficient; one must rather selectively disconnect the affected network sections in the event of errors. Networks lesser Consumption density was therefore divided and fed through individual cable harnesses. In order to However, one foregoes the advantages of the mesh network, especially its high level Operability, even if a feed line fails.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die selektive Abtrennung fehlerhafter Leitungsabschnitte in vernaschten, mehrfach gespeisten Wechselstromverteilungsnetzen, bei denen ein Ausbrennen zur Beseitigung des Fehlers nicht mehr genügt, insbesondere mit einer Spannung von etwa 5ooo Volt. Erfindungsgemäß sind für die selbsttätige Unterteilung des Netzes bei Fehlern an den beiden Enden der Verbindungsleitungen von Knotenpunkten, an denen dem Netz Energie zugeführt wird, Schalter vorgesehen,. die durch Überstromrelais mit fester oder begrenzt abhängiger Auslösezeit so gesteuert werden, daß jeweils an beiden Enden- je einer Knotenpunktsverbindungsleitung liegende Schalter bei derselben Stromstärke verschiedene Auslösezeiten besitzen.The subject of the present invention is the selective separation faulty line sections in networked, multiple-fed AC distribution networks, where burning out is no longer sufficient to eliminate the fault, in particular with a voltage of about 5,000 volts. According to the invention are for the automatic Subdivision of the network in the event of faults at both ends of the connection lines switches are provided by nodes at which power is supplied to the network. controlled by overcurrent relays with a fixed or limited dependent tripping time be that in each case at both ends - one node connection line lying Switches have different tripping times for the same amperage.

Jeder Leitungsabschnitt, der eine Verbindung zwischen zwei Knotenpunkten des vermaschten Netzes darstellt, erhält: damit am einen Ende einen Schalter mit kürzerer, am anderen Ende einen Schalter mit längerer Auslösezeit. Die Auslösezeiten werden so festgelegt, daß bei einem Fehler im Netz die Schalter mit der kürzeren Auslösezeit sich sämtlich öffnen, bevor die Öffnung eines Schalters mit längerer Auslösezeit eintritt. Das Maschennetz wird also im Fehlerfalle zunächst aufgetrennt; bevor eine der Knötenpunktsverbindungsleitungen an beiden Enden abgeschaltet wird: Bei der Anordnung nach der Erfindung ist es nicht notwendig; däß allen im Maschennetz überhaupt vorhandenen Knotenpunkten Energie zugeführt wird: Auch wenn dies an einzelnen Knotenpunkten nicht der Fall ist; kann die Anordnung nach der Erfindung ihre Aufgabe; d. h. die selektive Abschaltung von kranken Verbindungsleitungen, erfüllen. Zwar werden dann möglicherweise die Ver-. bindungsleitungen, die an Knotenpunkte angeschlossen sind, die nicht mit Energie versorgt werden, bei einem Fehler nicht mehr selektiv abgeschaltet. Bei allen übrigen Verbindungsleitungen ist dies hingegen der Fall, da hier eine Fehlerquelle auch nach dem Auftrennendes Maschennetzes nur noch unmittelbar an einen mit Energie versorgten Knotenpunkt angeschlossen ist, so daß sie nach -A ,blauf der längeren Verzögerungszeit auch unmittelbar, also ohne Mitnahme von weiteren Verbindungsleitungen, . vom gesunden Netz abgetrennt wird.Any line section that connects two nodes of the meshed network, receives: so at one end a switch with shorter, at the other end a switch with a longer tripping time. The trigger times are set so that in the event of a fault in the network, the switches with the shorter Tripping time all open before opening a switch with longer Tripping time occurs. The mesh network is therefore first disconnected in the event of a fault; before one of the node connection lines is switched off at both ends: In the arrangement according to the invention it is not necessary; that all in the mesh Energy is supplied to existing nodes: Even if this is done at individual nodes Nodes is not the case; the arrangement according to the invention can do its job; d. H. the selective disconnection of diseased connection lines. Though then possibly the ver. connecting lines connected to nodes that are not supplied with energy are no longer selective in the event of a fault switched off. However, this is the case with all other connecting lines, since here a source of error is only immediately after the mesh network has been disconnected is connected to a powered node, so that it is after -A , the longer delay time also takes place immediately, i.e. without taking additional ones with you Connecting lines,. is disconnected from the healthy network.

In Fig. i ist ein Netz dargestellt, an Hand dessen dieErfindung ausführlicher geschildert sei.Referring to Fig. I, there is shown a network by means of which the invention is described in greater detail is described.

Das Mittelspannungsnetz besteht aus den untereinander verbundenen Leitungen 1, 22, 3, 4, 6; 7, 8 und i i; die von den verschiedenen Kraftwerken A, B und C gespeist werden. Die Kraftwerke oder Unterstationen mögen ihre Leistung mit einer Spannung von etwa 13 000 oder 22 ooo Volt abgeben.The medium-voltage network consists of the interconnected lines 1, 22 , 3, 4, 6; 7, 8 and ii; which are fed by the various power plants A, B and C. The power stations or substations may deliver their power with a voltage of about 13,000 or 22,000 volts.

Die Kraftwerke A, B und -C arbeiten über die Transformatoren 12, 22, 27, 32, 16, 18 und 23. auf die Knotenpunkte des Maschennettes, das für eine Spannung von etwa 4oao oder 230o Volt ausgelegt ist. In den Speiseleitungen liegen die Schalter 13, 24, 28; 33, 17, i9 und 26.The power plants A, B and -C work via the transformers 12, 22, 27, 32, 16, 18 and 23 on the nodes of the mesh network, which is designed for a voltage of about 40o or 230o volts. The switches 13, 24, 28; 33, 17, i9 and 26.

Die Speisung der Verbraucher erfolgt über Transform@.toren 34, 35 und 43 sowie die Niederspannungsleitungen 36, 37, 41 und 42 einerseits, ferner aber auch über die Hochspannungsleitungen 38, 39 usw: An den Leitungen 38 und 39 liegen beispielsweise Verbraucher, bei denen eine erhöhte Betriebssicherheit im gleichen Maße wie bei den von vermaschten Netz aus gespeistenVerbrauchern nicht einzuhalten ist. Durch den Transformator 35 wird ein Verbraucher gespeist, der nach Möglichkeit auch nach Fehlern im Maschennetz Spannung erhalten soll; er ist daher an einem Knotenpunkt des Maschennettes angeschlossen.The consumers are fed via Transform @ .toren 34, 35 and 43 and the low-voltage lines 36, 37, 41 and 42 on the one hand, but also on the other also via the high-voltage lines 38, 39, etc.: on the lines 38 and 39 for example consumers, for which an increased operational reliability in the same Dimensions similar to those of the consumers fed by the meshed network cannot be adhered to is. A consumer is fed by the transformer 35, if possible to maintain voltage even after faults in the mesh network; he is therefore at a junction connected to the mesh.

Fehler in den Niederspannungsstromkreisen sollen sich durch Ausbrennen selbst beseitigen. Schalter *sind in diesen Stromkreisen daher nicht erforderlich, gegebenenfalls kann man Sicherungen vorsehen, und zwar auf der Hoch- und Niederspannungsseite der Transformatoren.Faults in the low-voltage circuits should eliminate themselves by burning out. Switches * are therefore not required in these circuits; if necessary, fuses can be provided on the high and low voltage side of the transformers.

Da mit dem Außerbetriebkommen einer der Speiseleitungen gerechnet werden muß, sind die Transformatoren des Maschennetzes so zu dimensionieren, daß sie auch eine Überlast aufnehmen können. Nimmt man an, daß eine Überlastung der Transformatoren auf i 5o °/o der Normallast zulässig ist, so müssen die Speiseleitungen mit Überströmrelas versehen, sein, die bei etwa i 5o bis Zoo °@ö der Normalbelastung in einem der Transformatoren ansprechen.Since one of the feed lines is expected to come out of service must be, the transformers of the mesh network are to be dimensioned so that they can also absorb an overload. Assuming that an overload of the Transformers at i 5o% of the normal load is permissible, the feed lines must provided with overflow relays, which are at about i 5o to Zoo ° @ ö of the normal load respond in one of the transformers.

Im Maschennetz der Fig: i führen die Leitungen i, 3 und 14 zum Knotenpunkt des Transformators 12, die Leitungen i, 2 und 4 zum Knotenpunkt des Transformators 22; 4; 6; 2,9 und 31 zu 27, 3, 2 und r i zu 3-, 6; 7 und 8 zu i6; 11, 21 und 9 zu 18, 9 und 8 zu 23. Die das Maschennetz in Abschnitte unterteilenden Schalter sind in der Figur jeweils mit der Nummer des Leitungsabschnittes und der Kennziffer des nächstgelegenen speisenden Kraftwerks versehen; also z. B. mit iA, 7C usw. bezeichnet.In the mesh network of FIG. I, lines i, 3 and 14 lead to the junction of transformer 12, lines i, 2 and 4 to the node of the transformer 22; 4; 6; 2.9 and 31 to 27, 3, 2 and r i to 3-, 6; 7 and 8 to i6; 11, 21 and 9 too 18, 9 and 8 to 23. These are switches dividing the mesh network into sections in the figure with the number of the line section and the code number of the nearest feeding power station provided; so z. B. denoted by iA, 7C, etc.

Die Schalteinrichtungen eines Knotenpunktes können gleichzeitig mit dem Schalter der zugehörigen Speiseleitung und dem speisenden Transformator einschließlich der sämtliche Schalter steuernden Relais in einer Unterpflasterstation baulich vereinigt werden.The switching devices of a node can simultaneously with including the switch of the associated feed line and the feeding transformer which structurally combines all the switches controlling relays in a sub-paving station will.

Im Ausführungsbeispiel der Figur. wird nun angenommen; daß von den das Maschen-'netz unterteilenden Schaltern etwa die Hälfte mit einer Auslösezeit von o,6 Sek., die andere Hälfte mit einer Auslösezeit von i,i Sek. arbeitet: Die Auslösezeit soll dabei unabhängig von der Richtung des über die Schalter fließenden Stromes sein: Wie bereits oben angegeben wurde, istVoraussetzung für das richtige Arbeiten der neuen Schaltung; daß die beiden einen- Abschnitt an beiden Enden abtrennenden Sehalter verschiedene Auslösezeit besitzen. Bei jedem Abschnitt besitzt daher im Ausführungsbeispiel der Schalter am einen Ende die Auslösezeit o,6 Sek., der Schalter am anderen Ende die Auslösezeit i,i Sek. Verfolgt man die Stromschleife vom Speisepunkt des Transformators 12 über die Leitungen i, z und 3, so erkennt man, daß die Auslösezeiten von i,i und o,6 Sek. stets miteinander abwechseln. Die Auslösezeiten der übrigen Schalter des Maschennetzes ergeben sich dann zwangsläufig.In the embodiment of the figure. is now accepted; that of the the mesh 'network dividing switches about half with a tripping time of o.6 sec., the other half with a release time of i, i sec. works: The The tripping time should be independent of the direction of the flowing over the switch Be current: As already stated above, is a prerequisite for the correct Working the new circuit; that the two separate a section at both ends Sehalter have different release times. Each section therefore has im Embodiment of the switch at one end the trip time o, 6 Sec., The switch at the other end the tripping time i, i sec. Follow the current loop from the feed point of the transformer 12 via the lines i, z and 3, so recognizes one that the tripping times of i, i and o, 6 seconds always alternate with one another. the Trigger times of the other switches in the mesh network then inevitably result.

Die Auslösezeiten der Leitungen 1q., 31 und 21 können beliebig sein, da sie nur an einem Ende gespeist werden. Man wird sie beispielsweise in der Größenordnung von o, i Sek. festlegen.The tripping times of lines 1q., 31 and 21 can be any, since they are only fed at one end. You will, for example, in the order of magnitude set from o, i sec.

Die Speisepunkttransformatoren sind über selbsttätige Schalter, z. B. Rückwattschalter, angeschlossen in ähnlicher Weise, wie dies bei Niederspannungsmaschennetzen üblich ist. Diese Schalter verhindern, daß ein Kurzschluß in den Hochspannungsspeiseleitungen (Leitung von den Kraftwerken zu den Transformatoren 12, 22 usw.) vom Mittelspannungsmaschennetz aus gespeist wird. Die Hochspannungsspeiseleitungen brauchen in den netzseitigen Enden keine Schalter zu erhalten. Es genügt, wenn sie bei Fehlern durch die Schalter des Kraftwerks abgetrennt werden.The feed point transformers are via automatic switches, e.g. B. Rückwatt switch, connected in a similar manner as in low-voltage mesh networks is common. These switches prevent a short circuit in the high voltage supply lines (Line from the power stations to transformers 12, 22, etc.) from the medium-voltage mesh network is fed from. The high-voltage feed lines need in the grid-side Ends to get no switches. It is sufficient if they go through the switch in the event of errors of the power plant.

Die Schalter des Mittelspannungsmaschennetzes werden derart gesteuert, daß sie nach einer Auslösung sich selbsttätig wieder schließen können. Die Schalter, die eine Auslösezeit von o,6 Sek. haben, schließen sich nach 30 Sek., -wenn auf einer Seite des Schalters keine Spannung nach der Auslösung herrscht. Die Schalter mit o,6 Sek. Auslösezeit schließen sich jedoch erst nach T Min., wenn auf beiden Seiten des Schalters nach der Auslösung Spannung herrscht. Die Schalter mit der Auslösezeit von i,i Sek. schließen sich nach 15 Sek. von selbst wieder. Nach einer zweiten Auslösung bleiben die Schalter offen; die Schalter öffnen sich ferner und bleiben geöffnet, wenn auf beiden Seiten des Schalters keine Spannung herrscht.The switches of the medium-voltage mesh network are controlled in such a way that they can automatically close again after being triggered. The switches, which have a tripping time of 0.6 seconds, close after 30 seconds, if there is no voltage on one side of the switch after tripping. However, the switches with a trigger time of 0.6 seconds do not close until after T Min., If voltage is present on both sides of the switch after triggering. The switches with a tripping time of i, i seconds close automatically after 15 seconds. After a second trip, the switches remain open; the switches also open and remain open when there is no voltage on either side of the switch.

Die Wirkungsweise des neuen Schutzsystems sei an Hand eines angenommenen Betriebsfehlers geprüft. Es sei angenommen, daß in der Speiseleitung 6 an der Stelle ¢ ein Erdschluß vorliegt und daß die Kraftwerke A, B und C das Maschennetz speisen.The effectiveness of the new protection system is checked on the basis of an assumed operating error. It is assumed that there is an earth fault in the feed line 6 at the point ¢ and that the power plants A, B and C feed the mesh network.

Die Fehlerstelle 46 wird nun von dem Kraftwerk C über die Transformatoren 27 und 32, von dem Kraftwerk B über die Transformatoren 22 und 23 und von dem Kraftwerk A über Transformator 16 sowie zu einem geringeren Teil über die Transformatoren 12 und 18 gespeist. Infolge des dann fließenden Überstromes öffnen sich die Schalter q.o, 6A, 7o und 8A nach o,6 Sek. Die übrigen Schalter mit o,6 Sek. Zeiteinstellung öffnen sich nicht, da ihr Fehlerstrom unter dem Auslösewert der Überstromrelais bleibt.The fault location 46 is now from the power plant C via the transformers 27 and 32, from the power station B via the transformers 22 and 23 and from the power station A through transformer 16 and, to a lesser extent, through the transformers 12 and 18 fed. As a result of the then flowing overcurrent, the switches open q.o, 6A, 7o and 8A after o.6 sec. The other switches with o.6 sec. time setting do not open because their fault current is below the tripping value of the overcurrent relay remain.

Vorteilhaft benutzt man für das Schutzsystem Überstromrelais der Induktionstype, die im Bereich des Mindestansprechwertes eine stark fallende Stromzeitcharakteristik haben, bei denen aber mit sinkender Stromstärke die Auslösezeit sehr stark zunimmt, während im hohen Überstrombereich die Auslösezeit asymptetisch sich einem konstanten Wert nähert. Im hohen Überstrombereich sind diese Relais also einem Relais mit konstanter Auslösezeit gleichwertig; sie werden häufig als begrenzt zeitabhängige Relais bezeichnet.It is advantageous to use overcurrent relays of the induction type for the protection system, the current-time characteristic that falls sharply in the area of the minimum response value but in which the tripping time increases sharply with decreasing current strength, while in the high overcurrent range the tripping time is asymptetically constant Value is approaching. In the high overcurrent range, these relays are therefore a relay with constant Tripping time equivalent; they are often referred to as limited time-dependent relays.

Die öffnung der Schalter q.c, 7c und 8A, die in gesunden Leitungen=liegen, beeinträchtigt deren Stromlieferung nicht, da ja diese Leitungen noch von der anderen Seite aus, in welcher der Schalter mit i,1 Sek. Auslösezeit liegt, gespeist werden.The opening of switches q.c, 7c and 8A, which are in sound lines =, does not affect their electricity supply, since these lines are still from the other Side in which the switch is located with a tripping time of i, 1 sec.

Nach weiteren 0,5 Sek., also insgesamt i,1 Sek. nach Auftreten des Fehlers, öffnet sich auch der Schalter 6c, über den trotz öffnung der oben aufgezählten Schalter Überstrom noch nach dem Fehler 46 floß.After a further 0.5 seconds, i.e. a total of 1.1 seconds after the occurrence of the error, the switch 6c also opens, through which overcurrent still flowed after the error 46 despite the opening of the switches listed above.

Betriebserfahrungen zeigten, daß etwa 8o0/, aller Fehler, die in Speiseleitungen auftreten, dann von selbst wieder verschwinden, wenn die Speiseleitung kurzzeitig spannungslos gemacht werden kann. Diese Erfahrung berechtigt dazu, die Abschnittschalter des Maschennetzes mit Einrichtungen zur selbsttätigen Wiedereinschaltung zu versehen. Diese Wiedereinschaltung ist schon deswegen notwendig, weil in den gesunden Leitungen eine längere Zeit andauernde einseitige Speisung nicht zugelassen werden kann.Operating experience showed that about 8o0 /, of all errors in feed lines occur, then disappear again by themselves if the feed line briefly can be made without tension. This experience entitles you to the section switch of the mesh network to be provided with devices for automatic reclosing. This restart is necessary because in the healthy lines a long-term one-sided supply cannot be permitted.

Den Schaltern mit der größeren Auslösezeit wird die geringste Wiedereinschaltdauer zugewiesen. Der Schalter 6C mit einer Aus-' lösezeit von i,i Sek. schließt sich bereits nach 15 Sek. wieder. Ist der Fehler inzwischen, nachdem die Leitung 6 spannungslos geworden war, verschwunden, so bleibt der Schalter 6C eingeschaltet, und die Stromlieferung in Leitung 6 wird wieder aufgenommen.The switches with the longer tripping time have the shortest reclosing time assigned. The switch 6C with a tripping time of i, i sec. Closes again after 15 seconds. If the error is meanwhile after line 6 is dead has disappeared, the switch 6C remains on and the power supply in line 6 is resumed.

Die Wiedereinschaltung der Schalter mit kurzer Auslösezeit ist, wie oben bereits angegeben wurde, abhängig von den Betriebsbedingungen zu beiden Seiten des Schalters. Nachdem Schalter 6C sich wieder geschlossen hatte, schließt sich der Hauptschalter 6A, und zwar i Min. nach seiner Auslösung, da er auf beiden Seiten Spannung erhält. Die Schalter q.c, 7C und 8A schließen sich gleichzeitig mit dem Schalter 6A. i Min. und o,6 Sek. nach dem Auftreten des Fehlers 46 ist also das Netz wieder voll betriebsbereit.The reclosing of the switches with a short tripping time is how has already been stated above, depending on the operating conditions on both sides of the switch. After switch 6C has closed again, it closes the main switch 6A, namely i min. after it has been triggered, since it is on both sides Tension is maintained. The switches q.c, 7C and 8A close at the same time as the Switch 6A. This is i min. and o.6 seconds after the occurrence of error 46 Network fully operational again.

Es sei nun angenommen, daß der Fehler 46 nicht innerhalb der 15 Sek. Wiedereinschaltzeit des Schalters 6C verschwand oder nach dem Schließen des Schalters 6C von neuem auftrat. Nach o,6 Sek. öffnen sich die Schalter 6A; 70, 8,1 und .4c erneut. Nach i, i Sek, öffnet sich dann der Schalter 6C vori neuem und verriegelt sich in der Ausschaltstellung.It is now assumed that the error 46 did not disappear within the 15 sec. Restart time of the switch 6C or reappeared after the switch 6C was closed. After 0.6 seconds the switches 6A open; 70, 8.1 and .4c again. After i, i seconds, the switch 6C opens again and locks in the switch-off position.

Der Schalter 6A erhält nun auf einer Seite keine Spannung, er schließt sich also bereits nach 30 Sek. wieder. Ist der Fehler 46 nach Ablauf dieser Zeit noch immer nicht beseitigt; so öffnet sich der Schalter 6A nach o,6 Sek. von neuem und verriegelt sich in der Ausschaltstellung. Der kranke Leitungsabschnitt 6 ist nun an beiden Enden abgetrennt. Die Schalter 7c, 8A und 4C in den gesunden Leitungen schließen sich wieder.The switch 6A now receives no voltage on one side, so it closes again after 30 seconds. If error 46 is still not eliminated after this time has elapsed; so the switch 6A opens again after 0.6 seconds and locks in the off position. The diseased line section 6 is now cut off at both ends. The switches 7c, 8A and 4C in the healthy lines close again.

Wie eine einfache Nachprüfung ergibt, arbeitet das Schutzsystem auch dann richtig, wenn eines der Kraftwerke A, B oder C außer Betrieb ist, Auch dann wird der kranke Leitungsabschnitt selbsttätig abgeschaltet.As a simple check shows, the protection system works too then correct if one of the power plants A, B or C is out of order, even then the sick line section is switched off automatically.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung erscheint es vorteilhaft, noch den Fall zu prüfen, daß in der Leitung i ein Fehler an der Stelle 9.7 auftritt und daß das Kraftwerk A außer Betrieb ist. Die Schalter iA, 3C und 4C öffnen sich dann nach o,6 Sek., der Schalter 3A geht kurz darauf in die Ausschaltstellung, da er von beiden Seiten keine Spannung mehr erhält. i,i Sek. nach dem Auftreten des Fehlers 47 öffnet sich auch der Schalter 1B. Ob der Schalter 2B sich bei entsprechender Verteilung des Fehlerstromes im Netz ebenfalls öffnet, ist für die Wirkungsweise der Schaltung ohne entscheidenden Einfluß.To explain the mode of operation of the circuit, it appears advantageous to check the case that a fault occurs in line i at point 9.7 and that power station A is out of operation. The switches iA, 3C and 4C then open after 0.6 seconds, the switch 3A shortly thereafter goes into the off position, since it no longer receives any voltage from either side. i, i seconds after the occurrence of error 47, switch 1B also opens. Whether the switch 2B also opens with a corresponding distribution of the fault current in the network has no decisive influence on the mode of operation of the circuit.

Vorteilhaft kann man die Differenz der Auslösezeiten der beiden Schalter eines Abschnittes, also die Differenz zwischen i, i Sek. und o,6 Sek., so wählen, daß sie kürzer als die kürzere Auslösezeit ist. Der Schalter i$ öffnet sich dann, bevor nach Öffnung der Schalter iA, 3A und 4C der Schalter-2B infolge der Speisung der Kurzschlußstelle von Leitung 2 aus sieh öffnen konnte. Die Veränderung der Stromverteilung im Kurzschlußfall durch Auslösung eines Teiles der Maschennetz-Schalter hat dann also nicht die Auslösung vom Kurzschlußstrom zunächst nicht betroffener Schalter zur Folge.The difference in the tripping times of the two switches can advantageously be used of a section, i.e. the difference between i, i sec. and o.6 sec., select that it is shorter than the shorter release time. The switch i $ then opens, before after opening the switches iA, 3A and 4C the switch-2B as a result of the supply the short-circuit point of line 2 could open see. The change in power distribution in the event of a short circuit by triggering part of the mesh network switch then has thus not the triggering of the short-circuit current of switches not initially affected result.

15 Sek. nach seiner Auslösung schließt sich der Schalter i$ wieder. Ist der Fehler 47 noch nicht beseitigt, so öffnet sich der Schalter i$ nach weiteren i,i Sek. und verriegelt sich in der Ausschaltstellung.The i $ switch closes again 15 seconds after it has been triggered. If error 47 has not yet been eliminated, switch i $ will open after more i, i sec. and locks in the switch-off position.

Da das Kraftwerk A, wie angenommen wurde, außer Betrieb sein soll, wird die Leitung 3 nun spannungslos. Der Schalter 3c schließt sich also bereits 30 Sek. nach seiner Öffnung. Schalter 3A wird, da Leitung 3 unter Spannung kommt, nach 15 Sek. geschlossen und setzt den Knotenpunkt des (außer Betrieb befindlichen) Transformators i?- unter Spannung.Since power plant A, as was assumed, should be out of operation, line 3 is now dead. The switch 3c is already closing 30 seconds after it was opened. Switch 3A is, since line 3 comes under voltage, closed after 15 seconds and sets the node of the (out of service) Transformer i? - live.

Das Unterspannungkommen des Knotenpunktes veranlaßt nun ein Schließen des Schalters iA, und zwar, da auf einer Seite des Schalters keine Spannung herrscht, nach 30 Sek. Die Gesamtzeit, die notwendig ist, damit der Knotenpunkt wieder Spannung erhält, ist gleich der Summe der Einschaltzeiten der Schalter 3C und 3A, also 30 +. 15 = 45 Sek. Bevor sich der Schalter iA schließt, schließt sich bereits der Schalter 4c, und zwar i Min. nach seiner Auslösung; 15 Sek. später schließt sich der Schalter iA. Da der Fehler 47 noch nicht beseitigt ist, öffnen sich die Schalter iA, 3C und 4C nach o,6 Sek. abermals. Unmittelbar darauf öffnet sich der Schalter 3A, da er von beiden Seiten keine Spannung mehr erhält.The undervoltage coming of the node now causes a closure of the switch OK, because there is no voltage on one side of the switch, after 30 sec. The total time it takes for the junction to regain tension is equal to the sum of the switch-on times of switches 3C and 3A, i.e. 30 +. 15 = 45 sec. Before the switch normally closes, the switch closes 4c, namely one minute after it was triggered; 15 seconds later the switch closes iA. Since error 47 has not yet been eliminated, switches iA, 3C and open 4C again after 0.6 seconds. Immediately thereafter, switch 3A opens because it no longer receives tension from either side.

Nach der zweiter Auslösung wird Schalter iA in der Ausschaltstellung verriegelt, so daß die Leitung i völlig abgetrennt ist. Der Schalter f wird nach 30 Sek. wieder eingeschaltet (er erhält nur von einer Seite Spannung), der Schalter 3A wird 15 Sek. später eingeschaltet. Der Schalter 4C wird 15 Sek. nach dem Schließen des Schalters 3A eingeschaltet bzw. i Min. nach dem Öffnen des Schalters q:c.After the second release, switch iA is locked in the off position so that line i is completely disconnected. Switch f is switched on again after 30 seconds (it receives voltage only from one side), switch 3A is switched on 15 seconds later. 4C, the switch 1 is turned on 5 seconds after the closure of the switch 3A and i q min after the opening of the switch:.. C.

Die Schilderung des Kurzschlußbeispiels zeigt, daß sich der Schalter 4C zweimal öffnete. In Fällen, in denen dies nachteilig ist, kann man es jedoch vermeiden. Es gelingt dies durch geeignete Änderung der Wiedereinschaltzeit der bei einem Kurzschluß sich öffnenden Schalter. Man macht dann die Wiedereinschaltdauer 30 Sek., wenn auf der Netzseite der Schalter keine Spannung herrscht, hingegen i Min. und 30 Sek., wenn auf beiden Seiten des Schalters Spannung herrscht.The description of the short circuit example shows that switch 4C opened twice. However, in cases where this is disadvantageous, it can be avoided. This is achieved by appropriately changing the restart time of the switches that open in the event of a short circuit. The reclosing time is then 30 seconds if there is no voltage on the mains side of the switch, but i min. And 30 seconds if there is voltage on both sides of the switch.

Daß die angegebene Vergrößerung der Wiedereinschaltzeit wirksam ist, ergibt eine einfache Nachprüfung des Auslösevorganges.That the specified increase in the reclosing time is effective, results in a simple check of the release process.

Will man das doppelte Auslösen des Schalters 4C vermeiden, so muß man die Wiedereinschaltdauer von i Min. und 30 Sek: im gesamten Maschennetz anwenden.If you want to avoid the double triggering of switch 4C, you have to use the restart time of 1 min. And 30 sec: in the entire mesh network.

Die Auslösevorrichtungen der Schalter in den Leitungen 14, 31 und 2i können in gleicher Weise gebaut sein wie die Auslösevorrichtungen der übrigen Schalter. Ihre Auslösezeit ist ebenfalls beliebig; man wird sie etwa zu o,i Sek. bei dem Ausführungsbeispiel ansetzen. Nachträgliche Erweiterungen des Netzes sind ohne weiteres möglich, ohne daß an der baulichen Gestaltung der vorhandenen Netzteile etwas geändert werden muß. In den erweiterten Teilen müssen aber selbstverständlich die Auslösezeiten wieder in der gleichen Weise wie bei den vorhandenen vermaschten Netzteilen gestaffelt werden. Eine Netzerweiterung bei Leitung 14 setzt also voraus, daß die Auslösezeit des Schalters 14A entsprechend erhöht wird.The tripping devices of the switches in lines 14, 31 and 2i can be built in the same way as the release mechanisms of the others Counter. Your trigger time is also arbitrary; it becomes about o, i sec. apply to the embodiment. Subsequent extensions of the network are easily possible without affecting the structural design of the existing power supply units something needs to be changed. In the extended parts, however, must of course the tripping times again in the same Way as with the existing ones meshed power supply units are staggered. A network expansion on line 14 is set so it is assumed that the tripping time of the switch 14A is increased accordingly.

In den Fig. 2 und 3 sind die Hilfseinrichtungen zur Auslösung der Netzschalter ausführlicher dargestellt. Fig. 2 zeigt die Schaltung der Auslösespulen eines Netzschalters, z. B. des Schalters 6A.In Figs. 2 and 3, the auxiliary devices for triggering the Power switch shown in more detail. Fig. 2 shows the circuit of the trip coils a power switch, e.g. B. the switch 6A.

In Fig. 2 ist der Schalter 6A in der eingeschalteten Stellung dargestellt. An Hilfseinrichtungen sind vorgesehen insbesondere ein Stromwandler 5i, die Spannungswandler 67 und 76, das überstromrelais 56 sowie die Spannungsrelais 98, 72, 81 und i i i und ferner der Schaltmotor i z9. Der Schalter 6A wird durch die Einschaltspule 88 sowie die Ausschaltspule 89 gesteuert. Die Ausschaltspule erhält ihre Spannung durch eine Hilfsbatterie 132. In Fig. 2, the switch 6A is shown in the switched-on position. In particular, a current converter 5i, the voltage converters 67 and 76, the overcurrent relay 56 and the voltage relays 98, 72, 81 and iii and also the switching motor i z9 are provided on auxiliary devices. The switch 6A is controlled by the switch-on coil 88 and the switch-off coil 89. The trip coil receives its voltage from an auxiliary battery 132.

Der Einphasenmotor z 19 steuert die Schaltwalze i21. Erregt wird der Motor durch die Wicklungen 122, 123 und 124; j e nachdem die Speisung des Motors über den Anschlußpunkt der Wicklung 122 oder den Anschlußpunkt der Wicklung 123 erfolgt, dreht sich der Motor iig in einem öder anderen Sinne.The single-phase motor z 19 controls the shift drum i21. The is excited Motor through windings 122, 123 and 124; depending on the supply of the motor via the connection point of the winding 122 or the connection point of the winding 123 occurs, the engine turns iig in another or another sense.

Solange der Schalter 6A eingeschaltet ist, ist der Motor i 19, der von dem Wandler 67 aus gespeist werden kann, abgeschaltet. Die verschiedenen Schalteinrichtungen befinden sich sämtlich in der gezeichneten Lage. Die Anker der Relais 72, 81 und 98 sind angezogen, das Relais z i i ist spannungslos.As long as the switch 6A is on, the motor i 19 is the can be fed from the converter 67, switched off. The various switching devices are all in the position shown. The armature of the relays 72, 81 and 98 are energized, the relay z i i is de-energized.

Es sei nun angenommen, daß in der Leitung 6 an der Stelle 46 ein Fehler auftritt. Das überstromrelais 56 spricht nun an. Der Kontakt 64 des überstromrelais schließt nach o,6 Sek. die Kontakte 66. Die Spannung der Leitung 6 sinkt fast auf Null; das Spannungsrelais 81 wird daher spannungslos, so daß seine Kontakte 84 und 86 geschlossen werden. Die Schließung der Kontakte 66 des C'berstromrelais schließt den Stromkreis der Auslösespule 89 des Schalters 6A und bewirkt daher dessen Öffnung.It is now assumed that there is an error in line 6 at point 46 occurs. The overcurrent relay 56 now responds. Contact 64 of the overcurrent relay closes contacts 66 after 0.6 seconds. The voltage on line 6 almost drops Zero; the voltage relay 81 is therefore dead, so that its contacts 84 and 86 to be closed. The closure of the contacts 66 of the overcurrent relay closes the circuit of the trip coil 89 of the switch 6A and therefore causes it to open.

Durch die Hilfskontakte g4 am Schalter 6-4 wird nunmehr der Schaltmotor iig an Spannung gelegt, so daß er sich zu drehen beginnt. Der Stromkreis für die Speisung des Motors i i 9 verläuft dabei von der linken Herausführung der Sekundärwicklung des Transformators 67 über die Wicklung r23 und in Parallelschaltung über die Wicklung 122 und die Drosselspule 124 herauf zu den Kontakten 94, die durch das Kontaktstück 96 überbrückt sind, dann zu dem Kontakt 3' der Schaltwalze 121 über die Überbrückungsbahn 128 zu dem Kontakt 4', dann zu den überbrückten Kontakten io8 des Relais 104, dann zü den ebenfalls überbrückten Kontakten io2 des spannungslosen Relais 98, dann zu der rechten Herausführung der Sekundärwicklung des Transformators 67. Die Schaltwalze 121 bewegt sich dabei in der in der Fig. 2 durch einen Pfeil hervorgehobenen Richtung, und zwar so lange, bis die Kontakte i' und 2' durch das Kontaktsegment 126 der Schaltwalze 121 überbrückt sind. In diesem Augenblick wird das Relais i i i an die Sekundärwicklung des Transformators 67 gelegt. (Stromverlauf: Linke sekundäre Herausführung am Transformator 67, Leitung 133, geschlossene Kontakte 97 am Schalter 6A, Erregerspule des Relais i i i, geschlossene Kontakte i' und 2' der Schaltwalze 121, geschlossene Kontakte io8 des Relais 104, geschlossene Kontakte io2 des Relais 98, rechte sekundäre Herausführung des Transformators 67.) Das Relais i i i zieht und schließt seine Kontakte 113 und 114. Die Kontakte 114 schaffen einen Haltekreis für das Relais i i i.The switching motor iig is now connected to voltage through the auxiliary contacts g4 on the switch 6-4, so that it begins to rotate. The circuit for the supply of the motor ii 9 runs from the left lead-out of the secondary winding of the transformer 67 via the winding r23 and in parallel via the winding 122 and the choke coil 124 up to the contacts 94, which are bridged by the contact piece 96, then to the contact 3 'of the switching drum 121 via the bridging path 128 to the contact 4', then to the bridged contacts io8 of the relay 104, then to the also bridged contacts io2 of the de-energized relay 98, then to the right lead-out of the secondary winding of the transformer 67 The shift drum 121 moves in the direction highlighted by an arrow in FIG. 2, specifically until the contacts i ′ and 2 ′ are bridged by the contact segment 126 of the shift drum 121. At this moment the relay iii is connected to the secondary winding of the transformer 67. (Current path: left secondary lead-out on transformer 67, line 133, closed contacts 97 on switch 6A, excitation coil of relay iii, closed contacts i 'and 2' of switching drum 121, closed contacts io8 of relay 104, closed contacts io2 of relay 98, right secondary lead out of the transformer 67.) The relay iii pulls and closes its contacts 113 and 114. The contacts 114 create a hold circuit for the relay ii i.

Die Schaltwalze dreht sich nun weiter und schließt nach einiger Zeit die Kontakte 6' und 7' mit Hilfe des Kontaktsegments 129. Das Kontaktsegment 129 ist auf der Kontaktwalze 121 so angebracht, daß die Kontakte 6' und 7' etwa 30 Sek. nach der Auslösung des Schalters 6A geschlossen werden.The switching drum now continues to rotate and after some time closes the contacts 6 'and 7' with the aid of the contact segment 129. The contact segment 129 is attached to the contact drum 121 so that the contacts 6 'and 7' about 30 seconds after tripping of the switch 6A are closed.

Es sei angenommen, daß der Fehler 46 in der Zwischenzeit noch nicht beseitigt wurde und die Spannung in der Leitung 6 Null geblieben ist; die an den Leitungsabschnitt zu beiden Seiten anschließenden Schalter hatten sich in der Zwischenzeit geöffnet. Da nun das Spannungsrelais 81 seine Kontakte 86 noch geschlossen hält, wird beim Schließen der in Reihe mit diesen Kontakten liegenden Schaltwalzenkontakte 6' und 7' die Einschaltspule 88 des Schalters 6A erregt. Der Schalter 6A wird also geschlossen.Assume that error 46 has not yet occurred has been eliminated and the voltage in line 6 has remained zero; the Andes Line section on both sides adjoining switches had in the meantime opened. Since the voltage relay 81 is still keeping its contacts 86 closed, is when the switching drum contacts in series with these contacts are closed 6 'and 7' energize closing coil 88 of switch 6A. So the switch 6A becomes closed.

Die Schließung des Schalters 6A bewirkt eine Öffnung der Hilfskontakte 9.4 und eine Schließung der Hilfskontakte 93. Die Wicklungen des Schaltmotors i ig werden dadurch umgeschaltet, so daß dieser die Schaltwalze 121 nun in der entgegengesetzten Richtung zurückdreht. Das Schließen des Schalters hat ferner ein Abfallen des Relais i i i zur Folge, da dessen Erregerwicklung in Reihe mit den Schalterhilfskontakten 917 lag.Closing the switch 6A causes the auxiliary contacts 9.4 to open and the auxiliary contacts 9 3 to close. The windings of the switching motor i ig are switched over, so that it now rotates the switching drum 121 back in the opposite direction. Closing the switch also causes relay iii to drop out, since its field winding was in series with auxiliary switch contacts 917.

Da vorausgesetzt wurde, daß der Fehler an der Stelle 46 noch nicht beseitigt war, spricht das überstromrelais 56 nach o,6 Sek. zum zweiten Male an und überbrückt abermals seine Kontakte 66. Dies hat wieder die Auslösung des Schalters 6A über dessen Auslösespule 89: zur Folge. Ferner wird der Schaltmotor iig umgeschaltet und bewegt nun die Schaltwalze 121 wieder in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtung. Die- Drehrichtung des Motors iig wird o,6 Sek. nach dem Schließen des 'Schalters 6A über dessen Hilfskontakte umgekehrt. Die Kontakte 6' und 7' werden also durch das Kontaktsegment 129 der Schaltwalze 1a1 abermals überbrückt. Da jedoch das Relais i i i spannungslos ist, hat die Überbrückung der Kontakte 6' und 7' eine Schließung des Schalters 6A nicht zur Folge.Since it was assumed that the error at position 46 has not yet occurred was eliminated, the overcurrent relay 56 responds for the second time after 0.6 seconds and again bridges its contacts 66. This again triggers the switch 6A via its trip coil 89: result. Furthermore, the switching motor is switched over and now moves the shift drum 121 again in the direction indicated by the arrow Direction. The direction of rotation of the motor is o, 6 seconds after Closing of the 'switch 6A via its auxiliary contacts reversed. Contacts 6 ' and 7 'are thus bridged again by the contact segment 129 of the shift drum 1a1. However, since the relay i i i is dead, the bridging of the contacts 6 ' and 7 'does not result in the closure of the switch 6A.

Das Kontaktsegment 126 muß auf der Kontaktwalze 121 in einem derartigen Abstand von dem Kontaktsegment 12g angebracht werden, daß das Überstromrelais 56 in die Auslösestellung übergeht, bevor die Kontakte i' und 2' durch das Segment 126 überbrückt werden.The contact segment 126 must be on the contact roller 121 in such a Distance from the contact segment 12g, that the overcurrent relay 56 goes into the release position before the contacts i 'and 2' through the segment 126 must be bridged.

Die Kontaktwalze 121 dreht sich nun in der Pfeilrichtung, bis der Kontakt 3' das Kontaktsegment 128 verläßt. Der Schalter 6A wird dadurch in seiner Ausschaltstellung wirksam verriegelt, da eine Erregung des Schaltmotors iig nicht möglich ist, solange der Kontakt 3 nicht auf dem Segment 128 schleift und der Hilfskontakt g-3 geöffnet ist.The contact roller 121 now rotates in the direction of the arrow until the Contact 3 'leaves the contact segment 128. The switch 6A is thereby in his Switch-off position effectively locked because the switching motor is not excited is possible as long as contact 3 does not slide on segment 128 and the auxiliary contact g-3 is open.

Die vorstehenden Erläuterungen beweisen, daß die Schutzapparatur eine Auslösung des Schalters o,6 Sek. nach dem Auftreten des Fehlers bewirkt. Da der Speiseleistungsabschnitt nach 1,5 Sek. an beiden Seiten abgetrennt ist, bewirkt die Schutzapparatur ein Schließen des Schalters 6A innerhalb von ü0 Sek. nach seiner Öffnung.The above explanations prove that the protective apparatus is a Triggering of the switch caused o.6 seconds after the occurrence of the error. Since the Feed section is disconnected on both sides after 1.5 seconds, causes the protective device closes the switch 6A within over 0 seconds of his Opening.

Es sei nun angenommen, daß der Fehler 46 verschwand, bevor i5, Sek. nach der Auslösung des Schalters 6C vergingen.It is now assumed that the error 46 disappeared before i5, sec. passed after switch 6C was triggered.

Nach Auftreten des Fehlers 46 spricht das Überstromrelais 56 wieder an und bewirkt die Auslösung des Schalters 6A, und zwar innerhalb von o,6 Sek.After the error 46 occurs, the overcurrent relay 56 speaks again on and triggers switch 6A within 0.6 seconds.

Falls der Fehler 46 von selbst verschwindet und der Schalter mit Zeitauslösung von i, a Sek. sich in der Zwischenzeit wieder geschlossen hat, so wird der Spannungswandler 76 von der Leitung aus gespeist. Die Relais 81 und g@8 schließen dann ihre Kontakte 82 Lind ioi. Der Schalter 6A legt bei seiner Öffnung wieder den Motor iig an Spannung, der die Schaltwalze 121 in der durch den Pfeil hervorgehobenen Richtung bewegt. Die Kontakte i' und 2' werden bald durch das Segment 126 überbrückt, so daß das Relais i i i Spannung erhält. Der Motor i 19, dreht sich weiter in der gleichen Richtung und schließt 30 Sek. nach Öffnung des Schalters 6A die Kontakte 6' und 7'. Da jedoch der Transformator 76 über das Netz Spannung erhält, ist das Relais 81 angezogen. Die geöffneten Kontakte 86 dieses Relais verhindern, daß bei Überbrückung der Kontakte 6' und 7' eine Schließung des Schalters 6A eintritt.If the error 46 disappears of its own accord and the switch has closed again in the meantime with a time release of i, a seconds, the voltage converter 76 is fed from the line. The relays 81 and g @ 8 then close their contacts 82 Lind ioi. When it is opened, the switch 6A again applies voltage to the motor iig, which moves the switching drum 121 in the direction highlighted by the arrow. The contacts i 'and 2' will soon be bridged by the segment 126, so that the relay iii receives voltage. The engine 1 i 9, continues to rotate in the same direction and includes 30 sec. After opening of the switch 6A which contacts 6 'and 7'. However, since the transformer 76 receives voltage via the network, the relay 81 is picked up. The open contacts 86 of this relay prevent the switch 6A from closing when the contacts 6 'and 7' are bridged.

Bei weiterer Drehung der Schaltwalze 121 werde- die Kontakte 1° und 2' durch ein Kontaktsegment t27 geschlossen. Da jedoch das. Relais i i i über seinen Haltestromkreis noch erregt ist, hat diese Schließung der Kontakte i' und 2' in dem geschilderten Betriebsfall keine Wirkung.With further rotation of the switching drum 121, the contacts 1 ° and 2 'closed by a contact segment t27. However, since the relay i i i over his Holding circuit is still energized, this has closure of contacts i 'and 2' in the described operational case has no effect.

Bei weiterer Drehung in gleicher Richtung schließt die Schaltwalze 121 die Kontakte 7' und 8' über das Kontaktsegment 131. Damit wird der Einschaltstromkreis 88 des Schalters 8A an Spannung gelegt und dieser Schalter geschlossen (Speisung des Einschaltstromkreisen vom Transformator 76 über Kontakt 97 des Schalters 6A, Einschaltspule 88, Kontakte i 13 des angezogenen Relais i i i, Kontakte 8z des angezogenen Relais 81, Kontakte 7' und 8' der Schaltwalze, Kontakte io8 des unerregten Relais 104, Kontakte ioi des erregten Relais 99 und zurück zum Spannungswandler 76).If you turn it further in the same direction, the shift drum closes 121 the contacts 7 'and 8' via the contact segment 131. This is the switch-on circuit 88 of switch 8A is connected to voltage and this switch is closed (supply of inrush circuits from transformer 76 via contact 97 of switch 6A, Closing coil 88, contacts i 13 of the energized relay i i i, contacts 8z of the energized Relay 81, contacts 7 'and 8' of the shift drum, contacts io8 of the unexcited relay 104, contacts ioi of the energized relay 99 and back to the voltage converter 76).

Das Einschalten des Schalters 6A hat wieder eine Umschaltung des Schaltmotors iig zur Folge, der sich nun zurückdreht, und zwar so lange, bis der Kontakt 5' von dem Kontaktsegment i28 abgleitet. Der Schal-ter 6A wird dadurch in seiner geschlossenen Stellung elektrisch verriegelt. Gleichzeitig hat die Schaltwalze ihre Ausgangsstellung wieder :erreicht, in welcher der Erregerkreis des Motors i ig zwischen den Kontakten 4' und 5' unterbrochen ist.Switching on the switch 6A again results in a changeover of the switching motor iig, which now rotates back until the contact 5 'slides off the contact segment i28. The switch 6A is thereby electrically locked in its closed position. At the same time, the shift drum has reached its starting position again, in which the excitation circuit of the motor i ig between the contacts 4 'and 5' is interrupted.

Die Schutzapparatur arbeitet etwas anders, wenn ein Fehler in einer Nachbarleitung, also nicht in Leitung 6, auftritt. Dieser Unterschied ist dadurch bedingt, daß ein Schalter mit kurzer Zeitauslösung im fehlerhaften Leiter sich wieder schließen kann und dadurch den Fehler mit dem Netz verbindet, und zwar 15 Sek. nachdem sich der Schalter 6A wieder geschlossen hatte: Um zu verhindern, daß sich der Schalter 6A in diesem Falle elektrisch verriegelt, muß man das Schaltsegment 127 etwa io Sek. vor dem Schaltsegment 131 zur Wirksamkeit kommen lassen. Der Abstand zwischen den Segmenten 126 und 129 soll ebenfalls gemäß einem Schaltbefehlabstand von io Sek. bemessen sein.The protective equipment works a little differently if there is a fault in a Neighboring line, i.e. not in line 6, occurs. This difference is because of it requires that a switch with a short time release in the faulty conductor is again can close and thereby connect the error to the network, 15 seconds after the switch 6A had closed again: To prevent the switch 6A electrically locked in this case, the switching segment 127 must be about io Seconds before the switching segment 131 come into effect. The distance between the segments 126 and 129 should also according to a switching command distance of io Seconds.

Es sei angenommen, daß die Schaltwalze sich in der durch den Pfeil hervorgehobenen Richtung, die eine selbsttätige Wiedereinschaltung bewirkt, bewegt und gerade eine Schließung der Kontakte 7' und 8' und damit auch eine Wiedereinschaltung des Schalters 6A erreicht hat. Durch die Wiedereinschaltung des Schalters 6A wird die Drehrichtung des Motors iig@ durch die Umschaltung der Kontakte 94 und g.3 umgekehrt. Nachdem die Schaltwalze etwa io Sek. in der entgegengesetzten Richtung sich gedreht hat, überbrückt das Kontaktsegment 127 die Kontakte i' und 2', ohne jedoch damit einen Stromkreis zu schließen, da die Kontakte 97 am Schalter 6A geöffnet sind. Die Schaltwalze 121 dreht sich also weiter zurück, und zwar etwa 5 Sek., während der Schalter im benachbarten fehlerhaften Leiter sich wieder schließt und den Fehler von neuem mit dem Netz verbindet. Der Fehlerstrom bewirkt über Relais 56 in o,6 Sek. eine Auslösung des Schalters 6A.It is assumed that the shift drum is in the direction indicated by the arrow highlighted direction, which causes an automatic reclosing and just a closing of the contacts 7 'and 8' and thus also a restart of switch has reached 6A. By switching on the switch 6A again the direction of rotation of the motor iig @ is reversed by switching contacts 94 and g.3. After the shift drum has turned in the opposite direction for about 10 seconds has, the contact segment 127 bridges the contacts i 'and 2', but without closing a circuit, since the contacts 97 on the switch 6A are open. The shift drum 121 therefore rotates further back, namely approximately 5 seconds while the switch in the adjacent faulty conductor closes again and reconnects the fault to the network. The fault current is caused by relays 56 tripping of switch 6A in o.6 seconds.

Die Auslösung des Schalters 6A hat wieder eine Umkehr der Drehrichtung des Schaltmotors i ig zur Folge, die sich abermals in der Pfeilrichtung bewegt. Nach ungefähr 5 Sek. schließt das Kontaktsegment 127 die Kontakte i' und 2 und erregt das Relais iii. Damit wird der Wiedereinschaltstromkreis des Schalters 6A vorbereitet, der io Sek. später durch Segment 131 hergestellt wird. Das Schließen des Schalters 6A hat wieder eine Umkehr der Drehrichtung der Schaltwalze iig zur Folge, die nun, da inzwischen beide Schalter des benachbarten fehlerhaften Netzabschnittes sich in der offenen Stellung elektrisch verriegelt haben, so lange weiterläuft, bis Kontakt 5' und Kontaktsegment 128 sich trennen. Damit wird die Schutzapparatur in die Ausgangsstellung zurückgedrückt und für das Eintreten der nächsten Störung betriebsbereit gemacht.The triggering of the switch 6A again reverses the direction of rotation of the switching motor i ig, which moves again in the direction of the arrow. After approximately 5 seconds, contact segment 127 closes contacts i 'and 2 and energizes the relay iii. This prepares the reclosing circuit of switch 6A, which is produced 10 seconds later by segment 131. Closing the switch 6A again reverses the direction of rotation of the shift drum iig, which now, since in the meantime both switches of the adjacent faulty network section are switched off have electrically locked in the open position and continue to run until contact 5 'and contact segment 128 separate. This moves the protective apparatus into its starting position pushed back and made ready for the occurrence of the next fault.

Es wurde oben bereits.. ausgeführt, daß der Schalter 6A sich auch dann öffnen soll, wenn auf seinen beiden Seiten keine Spannung vorliegt. Es sei kurz auseinandergesetzt, daß die Schutzapparatur des Ausführungsbeispiels auch dieser Bedingung Genüge leistet.It has already been stated above that the switch 6A is also should then open when there is no voltage on either side. Be it briefly explained that the protective apparatus of the embodiment also this Condition satisfies.

Es sei angenommen, daß der Schalter 6A eingeschaltet ist und auf beiden. Seiten des Schalters die Spannung ausbleibt. Die von den Spannungswandlern 67 und 76 gespeisten Relais 72 und 81 fallen dann ab und schließen ihre Kontakte 74 bzw. 84. Der Stromkreis der Auslösespulen 89 des Schalters 6A wird damit hergestellt. Eine Öffnung des Schalters 6A tritt beim Ausbleiben der Spannung, also unverzögert, auf. Dies ist für die Schalter von Bedeutung, die mit der höheren Zeitauslösung, im Ausführungsbeispiel also mit i,i Sek. Auslösezeit, arbeiten.Assume that switch 6A is on and on both. Side of the switch there is no voltage. The from the voltage converters 67 and 76 fed relays 72 and 81 then drop out and close their contacts 74 or 84. The circuit of the trip coils 89 of the switch 6A is thus established. An opening of the switch 6A occurs when there is no voltage, i.e. instantaneously, on. This is important for the switches with the higher time release, in the exemplary embodiment thus work with i, i sec. release time.

Das Arbeiten der Schalter mit langer Auslösezeit sei ebenfalls erörtert. Es sei zunächst angenommen, daß der Schalter 6A der Fig. 2 die Funktionen des Schalters 6C der Fig. i übernommen hat, das Relais 56 also mit einer Auslösezeit von i,i Sek. arbeiten muß. Es sei ferner angenommen, daß der Fehler 46 in der Leitung 6 auftritt. i,1 Sek. später wird der Schalter 6A über die Auslösespule 89 geöffnet. Verschwindet der Fehler 46 nicht innerhalb von 15 Sek., so bewirkt die Schutzapparatur eine Verriegelung des Schalters 6A in der Ausschaltstellung; nachdem dieser sich noch einmal wieder geschlossen hatte.The work of the switches with long tripping times is also discussed. Assume first that switch 6A of FIG. 2 performs the functions of the switch 6C of Fig. I has taken over the relay 56 with a tripping time of i, i sec. have to work. It is also assumed that fault 46 occurs on line 6. 1. 1 second later, the switch 6A is opened via the release coil 89. Disappears If the error 46 does not occur within 15 seconds, the protective device locks the device the switch 6A in the off position; after this one more time again had closed.

Die einzigen Veränderungen, die in der Schaltung der Fig.2 vorzunehmen sind, um diese für die Benutzung bei dem Schalter mit i,i Sek. Auslösezeit verwendbar zu machen, bestehen in der Verwendung besonderer Kontakte an der Schaltwalze 121 und der Überbrückung der Kontakte 86 des Spannungsrelais 81.The only changes to be made in the circuit of Fig.2 are to be used for the use with the switch with i, i sec. release time to make, consist in the use of special contacts on the shift drum 121 and the bridging of the contacts 86 of the voltage relay 81.

Die Schaltwalze 121, die einen Schalter mit langer Zeitauslösung steuert, benötigt die Kontaktsegmente i27 und 131 nicht. Das Kontaktsegment 129 muß bei diesen Schaltern von dem Kontaktsegment 126 so weit entfernt sein, daß von der Einschaltung des Motors iig bis zur Einschaltung der Einschaltspule 88 des Schalters 6A nur 15 Sek. vergehen. Die Überbrückung der Kontakte 86 des Relais 81 bedeutet, daß der Schalter 6A sich in 15 Sek. schließt ohne Rücksicht darauf, ob die angeschlossene Leitung unter Spannung steht oder nicht.The shift drum 121 that controls a long time release switch, does not require the contact segments i27 and 131. The contact segment 129 must with these Switches to be so far removed from the contact segment 126 that from the switch-on of the motor iig until the closing coil 88 of the switch 6A is switched on only 15 Seconds pass. The bridging of the contacts 86 of the relay 81 means that the Switch 6A closes in 15 seconds regardless of whether the connected Line is live or not.

In der Schaltung der Fig. 2 ist noch ein Relais 104 vorgesehen, das bei seiner Erregung über die Kontakte io7 eine Auslösung des Schalters 6A bewirkt. Die Schaltung des Relais io4. ist in Fig. 3 vollständiger angegeben.In the circuit of FIG. 2, a relay 104 is also provided, which when energized via contacts io7 triggers switch 6A. The circuit of the relay io4. is indicated more fully in FIG.

Fg. 3 zeigt eine Übersicht über die Relais= schaltung für den Speisepunkt des Transformators 16 der Fig. i. Der Transformator ist wie die übrigen Transformatoren des Netzes einpolig geerdet. Die Schalter 6A, 7A; 8A und 40 sind sämtlich mit der in Fig. 2 dargestellten Schutzapparatur versehen. Der Schalter 17 der Transformatorleitung wird durch die Einschaltspule 154 und die Ausschaltspule 156 gesteuert. Für die Steuerung des Schalters sind ferner ein Rückwattrelais 157, ein Phasenrelais 166 und das Stromrelais 104 vorgesehen, zu deren Speisung die Spannungswandler 188 und 189, sowie der Stromwandler igi dienen.FIG. 3 shows an overview of the relay circuit for the feed point of the transformer 16 of FIG. Like the other transformers in the network, the transformer is single-pole earthed. The switches 6A, 7A; 8A and 40 are all provided with the protective apparatus shown in FIG. The switch 17 of the transformer line is controlled by the closing coil 154 and the opening coil 156. To control the switch, a reverse relay 157, a phase relay 166 and the current relay 104 are also provided, the voltage converters 188 and 189 as well as the current converter igi are used to feed them.

Das Rückwattrelais 157 ist in der gleichen Weise wie die bekannten Rückwattrelais für Niederspannungsmaschennetze ausgebildet. Das Relais 157 besitzt also in der üblichen Weise eine Stromspule 158, eine Schalterspannungsspule 159 und eine Spannungsspule 16i. Der Anker des wattmetrischen Relais steuert die Einschaltkontakte 163 und die Ausschaltkontakte 162, je nach der Richtung des Energieflusses. Eine zusätzliche Gegenkraft sucht die Einschaltkontakte 163 des Relais 157 geschlossen zu halten.The reverse relay 157 is in the same way as the known ones Reverse relay designed for low-voltage mesh networks. The relay 157 has thus in the usual way a current coil 158, a switch voltage coil 159 and a voltage coil 16i. The armature of the wattmetric relay controls the switch-on contacts 163 and the switch-off contacts 162, depending on the direction of the energy flow. One The switch-on contacts 163 of the relay 157 are closed for additional counterforce to keep.

Das Phasenrelais 166, ebenfalls in der für Niederspannungsmaschennetze bekannten Bauart ausgebildet, arbeitet mit dem Relais 157 zusammen. Es besitzt eine Schalterspannungsspule '167 und eine Spannungsspule 168, die gemeinsam die Steuerung der Kontakte 169 abhängig von der Phasenlage der Schalterspannung und der Spannung im Netz bewirken.The phase relay 166, also in the one for low-voltage mesh networks known design, works with the relay 157 together. It owns a Switch voltage coil '167 and a tension coil 168 that share the control of the contacts 169 depending on the phase position of the switch voltage and the voltage in the network.

Die Wicklung des Relais 104 liegt an dem Stromwandler igi: In der Fig.3 sind nur die Überstromr.elais der einzelnen Netzleitungsschalter angegeben, nämlich die Relais 56, 197, 2o1 und 204. Die Stromspulen dieser Relais liegen in Reihe mit den zugehörigen Stromwandlern 54, i94 , 19'8 und io2. Die aus Relais und Stromwandler bestehenden Reihenschaltungen der einzelnen Abschnitte sind parallel zueinander und zu der Spule des Relais 104 geschaltet.The winding of the relay 104 is connected to the current transformer igi: In the Fig. 3 only shows the overcurrent relays of the individual power line switches, namely the relays 56, 197, 2o1 and 204. The current coils of these relays are in Row with the associated current transformers 54, i94, 19'8 and io2. The relay and Current transformers existing series connections of the individual sections are parallel connected to each other and to the coil of the relay 104.

Im normalen Betriebe ist die Summe aller Knotenpunktströme gleich Null. Ohne Rücksicht auf die Stromrichtung in den einzelnen Leitungsabschnitten oder im Transformator 16 fließt daher normalerweise kein Strom durch das Relais 104, da ja die Stromwandler der Netzabschnitte und der Speiseleitung parallel zueinander an der Erregerwicklung des Relais 104 liegen. Das Relais 104 spricht nur auf solche Fehler an, die innerhalb der Verzweigung des Knotenpunktes, also z. B. an der Stelle 2o6, liegen.In normal operation, the sum of all node currents is the same Zero. Regardless of the direction of the current in the individual line sections or in the transformer 16 no current normally flows through the relay 104, since the current transformers of the network sections and the feed line are parallel to each other on the excitation winding of the relay 104. The relay 104 only speaks to such Errors that occur within the junction of the node, e.g. B. at the point 2o6, lie.

. Es sei angenommen, daß die Leitungen 6, 7 und 8 spannungslos sind und die Schalter 6A, 7A und 8A sowie auch der Schalter 40 geschlossen werden sollen, während der .Schalter 17 geöffnet ist. Wird nun der Transformator 16 vom Kraftwerk aus gespeist, so tritt die Automatik in Funktion.. It is assumed that lines 6, 7 and 8 are de-energized and switches 6A, 7A and 8A as well as switch 40 should be closed, while the .Switch 17 is open. Now the transformer 16 from the power plant fed off, the automatic function comes into play.

Die Kontakte 163 des Rückwattrelais 157 sowie die Kontakte 169 des Phasenrelais 166 sind, falls im Relais eine elektrisch erzeugte Gegenkraft nicht vorliegt, geschlossen. Von dem Spannungswandler 188 aus erhält daher die Einschaltspule 154 des Schalters 17 Spannung. Der Schalter 17 schließt sich.The contacts 163 of the reverse relay 157 and the contacts 169 of the Phase relays 166 are, if there is no electrically generated counterforce in the relay is present, closed. The closing coil therefore receives from the voltage converter 188 154 of switch 17 voltage. The switch 17 closes.

Tritt nun ein Fehler in der Speiseleitung oder im Transformator 16 ein, so wird dieser Fehler vom Netz aus über Schalter 17 gespeist. Durch die anormale Energierichtung spricht das Rückwattrelais 157 an und veranlaßt eine Auslösung des Schalters 17. Da der Spannungswandler 188 nach der Auslösung keine Spannung mehr erhält, kann sich der Schalter nicht von selbst wieder schließen.If there is a fault in the feed line or in the transformer 16 on, this error is fed from the mains via switch 17. Due to the abnormal Energy direction responds to the reverse relay 157 and triggers the Switch 17. Since the voltage converter 188 no longer voltage after tripping the switch cannot close again by itself.

Das Rückwattrelais 157 kann man wie die Maschetinetzrelais für Niederspannung so empfindlich einstellen, daß es bereits dann anspricht, wenn das Netz den Magnetisierungsstrom des leerlaufenden Transformators, der also kraftwerksseitig abgeschaltet ist, liefert. Man verringert damit die Leerlaufsverluste.The reverse relay 157 can be used like the machine network relays for low voltage Set it so sensitively that it responds as soon as the network passes the magnetizing current of the no-load transformer, which is switched off at the power plant side. This reduces the no-load losses.

Wird die Speiseleitung vom Kraftwerk aus unter Spannung gesetzt, während auch das Netz unter' Sparinüng ist, so prüfen. die Relais 157 und 166 vor Wiedereinschaltung des Schalters 17, ob die hierfür erforderlichen Voraussetzungen vorliegen, d. h. ob nach Schließung des Schalters die Energie auch in der gewünschten Richtung fließen würde. Die Charakteristik des Richtungsrelais 157 ist so gewählt, daß die von der Schalterspannungswicklung 159 und von der Spannungswicklung 161 erzeugten Flüsse ein Drehmoment im Sinne einer Schließung der Einschaltkontakte 163 dann bewirken, wenn die Spannung der Wicklung i59# gegenüber der Spannung der Wicklung 161 nicht um mehr als 9o° vor-oder nacheilt. Die Charakteristik des Relais 166 ist so gewählt, daß die Kontakte 169 des Relais nur dann geschlossen werden, wenn die Spannung der Schalterspannungswicklung 167 der Spannung der Wicklung 168 um nicht mehr als 18o° voreilt oder der Spannung nicht um mehr als wenige Grade nacheilt.If the feed line from the power station is energized while the network is also under saving, check. the relays 157 and 166, before switching on the switch 17 again, whether the conditions required for this are present, ie whether the energy would also flow in the desired direction after the switch was closed. The characteristic of the direction relay 157 is selected so that the fluxes generated by the switch voltage winding 159 and by the voltage winding 161 cause a torque in the sense of a closing of the switch-on contacts 163 when the voltage of the winding i59 # is no more than the voltage of the winding 161 as 9o ° leading or lagging. The characteristics of the relay 166 are chosen so that the contacts 169 of the relay are closed only when the voltage of the switch voltage winding 1 67 does not lead the voltage of the winding 168 by more than 180 ° or lags the voltage by more than a few degrees.

Daraus ergibt sich, daß die Kontakte 163 und 166 gleichzeitig nur dann geschlossen sein können, wenn die Spannung der Schalterspannungswicklungen 159 und 167 der Spannung der Wicklungen 161 und 168 um nicht mehr als 9o° voreilt oder um nicht mehr als einige wenige Grad nacheilt. Ein Pumpen der Relais, d. h. ein wiederholtes Einschalten und Auslösen des Schalters, wird dadurch mit Sicherheit verhindert.It follows that the contacts 163 and 166 at the same time only can then be closed when the voltage of the switch voltage windings 159 and 167 does not lead the voltage of windings 161 and 168 by more than 90 ° or lag by no more than a few degrees. A pumping of the relays, i.e. H. repeated switching on and tripping of the switch is guaranteed prevented.

Die Kontakte io7 und io8 des Relais io4 dienen zur Steuerung des Schalters 6A, wie Fig. 2 zeigt. Entsprechend steuern Kontakte 174 und 176 den Schalter 7A, Kontakte 177 und 178 den Schalter 8A und Kontakte 179 und 181 den Schalter 40. Bei Eintritt eines Fehlers an der Stelle 2o6 werden also die Schalter 17, 6A, 7AJ SA und 40 ausgelöst. Eine Schließung der Kontakte in diesem Betriebsfall ist unerwünscht Das Relais io4 verriegelt sich daher in der Ausschaltstellung durch eine Klinke 2o8.Contacts io7 and io8 of relay io4 are used to control the switch 6A, as shown in FIG. Contacts 174 and 176 control switch 7A accordingly, Contacts 177 and 178 switch 8A and contacts 179 and 181 switch 40. At When an error occurs at point 2o6, switches 17, 6A, 7AJ SA and 40 triggered. Closing the contacts in this operating case is undesirable The relay io4 is therefore locked in the switch-off position with a latch 2o8.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Protection arrangement for meshed Wer_hselstrom high-voltage distribution networks in which at least several immediately adjacent network meshes are fed in each node, in particular for networks with a voltage of about 5,000 volts, characterized in that on the one hand for the automatic subdivision of the network in the event of faults at the two ends of the connecting lines of nodes at which power is supplied to the network, switches are provided which are controlled by overcurrent relays with a fixed or limited dependent tripping time in such a way that switches located at each end of a node connection line have different tripping times at the same current strength, and on the other hand the tripped Switches close again after a certain fixed time, 'but lock in the off position if they are triggered several times within a fixed time, that also the. Switches open automatically and stay open when the network is dead on both sides of the switch, and that automatic switches are located in the feed lines leading to the nodes, which then respond in the event of a fault in the feed line when energy flows from the meshed network .

2. Protection order according to claim i, characterized in that the tripping time of one switch of a line section each smaller than double, but larger than that is the simple tripping time of the other switch in the same section.

3. Protection order according to claim i and 3, characterized in that the switches with the smaller Tripping time again after a longer time than the switches with a longer tripping time conclude. q ..

Protection arrangement according to claim i and 4, characterized in that the reclosing time of the switches with a short tripping time is about double the Switch-on time of the switch with a long tripping time.

5. Protection order according to claims i to q., characterized in that the switches have a short tripping time only close after a longer switch-on time, if on both sides when the switch is open, the mains is live as if only on one side the switch is live.

6. Protection arrangement according to claim i to 5, characterized in that the tripping time of the switches is in the range of the minimum response value increases sharply.

7. Protection arrangement according to claim i to 6, characterized in that that the trip relay and switch of a network node are structurally combined. B.

Protection arrangement according to Claims 1 to 7, characterized in that the network nodes feeding transformers with automatically tripping and closing reverse wattage switches are provided.

9. Protection arrangement according to claim i and 8, characterized in that that the tripping time of the reverse watt switch is less than the tripping time of the section switch of the mesh network is. ok Protective arrangement according to claims i to g, characterized in that that the control of the section switches monitoring current and voltage relays by means of a motor-driven switching drum (121) which is controlled by auxiliary contacts of the section switch is controlled (Fig. 2). i i. Protection arrangement according to claim i to io, characterized by overcurrent relays (56, 1917, toi, 204.) for monitoring the current sum of a node and the triggering of all adjacent switches a fault located between the switches (Fig. 3).