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Maschennetz mit mehreren zu einem oder mehreren Speisesystemen gehörigen
Versorgungsleitungen Für Maschennetze mit mehreren Versorgungsleitungen ist zur
Herabsetzung der Anlage- und Betriebskosten vorgeschlagen worden, die Transformatoren
über gesteuerte Sicherungen oder über Schalter ohne selbsttätige Wiederzuschalteinrichtung
an - das Maschennetz anzuschließen. Diese Anschlußart hat sich praktisch sehr gut
bewährt. Es ist aber erforderlich, die Anschlußmittel bzw. deren Steuerung jeweils*
entsprechend der `Versorgungsart des Maschennetzes zu wählen. Bei einfachen Maschennetzen
mit mehreren zu einem Speisesystem gehörigen Versorgungsleitungen und ebenso bei
Maschennetzen mit zwei zu verschiedenen Speisesystemen gehörigen Versorgungsleitungen
geschieht der Anschluß der Transformatoren über in ihrer Kennlinie vom Rückstrom
gesteuerte Sicherungen oder über einfache Schalter: Bei Maschennetzen, deren Versorgungsleitungen
gruppenweise zu mehreren Speisesystemen gehören, müssen die Sicherungen oder Schalter
eine solche Kennlinie aufweisen, daß bei Auftreten eines Fehlers in einer Versorgungsleitung
oder in einem Transformator die maschennetzseitige Trennung später erfolgt als die
speisesystemseitige Trennung, damit die Abschaltung gesunder Transformatoren
bzw.
die Abschaltung von durch den Fehler nicht in Mitleidenschaft gezogenen Transformatoren
unterbleibt.
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Nach .der Erfindung wird die gleiche Ver-,. einfachurig und Verbilligung
auf einem aride . ren Weg erreicht, der sieh gegenüber dem'er. wähnten Vorschlag
dadurch auszeichnet, daß für alle Versorgungssysteme die gleichen Anschlußmittel
bzw. die gleiche Steuerung der Anschlußmittel verwendbar sind.
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Die Erfindung lehnt sich an bekannte Anordnungen an, bei denen die
Auslösung des Versorgungsleitungsschalters die maschennetzseitige Trennung sämtlicher
zugeordneter Transformatoren bewirkt, insbesondere auch an solche Anordnungen, bei
denen die Transformatorschutzreläis beim Ansprechen die Auslösung des zugehörigen
Versorgungsleitungsschalters veranlassen, der seinerseits die maschennetzseitige
Abtrennung der zugehörigen Transformatoren bewirkt. Bei diesen bekannten Anordnungen
werden unter -Umständen mehr Abschaltungen vorgenommen, insbesondere mehr Transformatoren
abgeschaltet, als es zur Klärung des Fehlers erforderlich ist: Aus diesem Grund
sind die Transformatoren über Schalter mit selbsttätiger Wiederzuschaltvorrichtung
an das Maschennetz angeschlossen, wobei die Wiederzuschaltvorrichtung nach Klärung
des Fehlers den erneuten Anschluß der gesunden und vom Fehler nicht unmittelbar
berührten Transformatoren an das Maschennetz bewirkt.
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Im Gegensatz zu diesen bekannten Anordnungen bezieht sich die Erfindung
auf Maschennetze mit mehreren zu einem oder mehreren Speisesystemen gehörigen Versorgungsleitungen
und mit über einfache Schalter ohne selbsttätige Wiederzuschalteinrichtung oder
über Sicherungen angeschlossenen Transformatoren. Die Erfindung besteht darin, daß
die selbsttätige Auslösung der maschennetzseitigen Anschlußmittel bei Fehlern in
der Versorgungsleitung bzw. in einem Transformator von der selbsttätigen Auslösung
.der zugehörigen Versorgungsleitungsschalter und, gegebenenfalls mittel- oder unmittelbar,
auch von dem Ansprechen der Transformatorschutzrelais zwangsläufig abhängt.
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Sofern auf eine Handausschaltung der Versorgungsleitungsschalter Wert
gelegt wird, muß die Steuerschaltung so ausgebildet sein, daß im Fall der Handauslösung
dieser Schalter eine Abhängigkeit der Auslösung der maschennetzseitigen Anschlußmittel
nicht besteht, denn sonst würde bei jeder Handabschaltung auch eine maschennetzseitige
Trennung stattfinden, was aber überflüssig und unerwünscht ist.
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Mit Rücksicht darauf, daß die Abschaltung der einzelnen Transformatoren
entweder durch Transformatorfehler oder durch eine Transformatorüberlastung bedingt
sein kann, wird @°in weiterer Ausbildung der Erfindung vor-:geschlagen, die beiderseitige
Abtrennung des r'Nansformators nur in den Fällen vorzunehmen, in denen der Transformator
von einem Fehler betroffen wird. Die Abtrennung von der Hochspannungsseite kann
darin bestehen, daß das Fehlerschutzreläis den Versorgungsleitungsschälter oder
ein Anschlußmittel, das den Transformator mit der zugehörigen Versorgungsleitungverbindet,
Schalter,Leistüngstrennschalter, Sicherung, zur Abschaltung bringt. Im Fall einer
Überlastung dagegen: genügt es, den Transformator nur einseitig abzuschalten, d.
h. entweder von dem Maschennetz oder von der zugehörigen Versorgungsleitung.
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Um mit .dem neuen Schutzsystem auch Fehler im Speisesystem zu erfassen,
und zwar für den Fall, -daß zwei Speisesysteme mit je mehreren Versorgungsleitungen
vorgesehen sind, stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Die eine Möglichkeit besteht
darin, daß die Auslösung des Schalters jeder Versorgungsleitung einerseits durch
ein stromabhängiges Anregeglied und andererseits durch ein Anregeglied; das durch
die Summe der am zugehörigen Speisesystem ankommenden und abgehenden Ströme beinflußt
wird, gesteuert wird. Die zweite Möglichkeit besteht darin, .daß der Versorgungsleitungsschalter
neben dem Überstromschutz zusätzlich durch einen rückstromempfindlichen Energierichtungsschutz
gesteuert wird, dessen Ansprechstromstärke kleiner ist als diejenige des Überstromschutzes
und dessen Auslösezeit größer ist als diejenige des Überstromschutzes. Dabei ist
unter Verwendung einer gemeinsamen Auslösespüle für den Energierichtungs- und den
Überstromschutz Vorsorge zu treffen, daß beim- Ansprechen des Energierichtungsschutzes
die Steuerung der niederspannungsseitigen Anschlußmittel unterbunden ist. Wäre nämlich
eine solche Unterbrechung der Steuerung nicht vorgesehen, so würde ein Fehler im
Speisesystem nicht nur durch die Versorgungsleitungsschalter, sondern auch durch
die Anschlüßmittel der Transformatoren abgeschaltet, also eine überflüssige Abschaltung
vorgenommen werden. Das gleiche ist natürlich auch der Fall, wenn ein Sammelschienenschutz
entsprechend der erstgenannten Möglichkeit angewendet wird.
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Der Gegenstand er Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert
werden. Das in Abb. i der Zeichnung dargestellte Maschennetz i wird von -einem Speisesystem
2 über drei Versorgungsleitungen 3 gespeist. Das Speisesystem :2 wird über die Kraftwerksleittzng
q.
mit Strom versorgt. Die Versorgungsleitungen 3 sind mit je einem Schalter 5 versehen
und über je zwei Netzstationen 6 mit dem Maschennetz i verbunden. Jede Netzstation
besteht aus einem Transformator 7, in dessen Verbindungsleitung zum Maschennetz
i eine Sicherung 9 eingebaut ist. Jeder Versorgungsleitungsschalter 5 steht unter
dem Einfluß eines Überstromrelais io, das beispielsweise auf iooo Ampere und 1,5
Sekunden Auslösezeit eingestellt ist. Jedem der Transformatoren 7 sind ein Fehlerschutzrelais
611, ein Überlastungsschutzrelais 6b und ein Schaltschütz 6c zugeordnet. Wie die
dargestellte Schutzschaltung erkennen läßt, erfolgt die Auslösung des Schalters
5 sowohl beim Ansprechen des Überstromrelais io als auch beim Ansprechen des Fehlerschutzrelais
611. In beiden Fällen wird auch das Schaltschütz 6c erregt, das den Steuerkreis
der Sicherung 9 schließt. Der Steuerkreis der Sicherung 9 kann auch unter dem, Einfluß
des Überlastungsschutzrelais 6b geschlossen werden.
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Das dargestellte. Maschennetz bzw. die Schutzmittel desselben verhalten
sich bei einem auftretenden Fehler folgendermaßen: . Ein Fehler im Speisesystem
2 bedarf keiner Berücksichtigung, weil in diesem Fall das Maschennetz .spannungslos
wird.
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Beim Auftreten eines Fehlers in einer der Versorgungsleitungen 3,
beispielsweise an der Stelle 13, werden durch das überstromrelais io der durch den
Fehler betroffenen Versorgungsleitung 3 einerseits der zugeordnete Schalter 5 abgeschaltet
und anderseits die zugeordneten Stationen 6 vom Maschennetz i getrennt. Eine Speisung
der Fehlerstelle vom Maschennetz her ist damit unterbunden.
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Beim Auftreten eines Fehlers in einem der Transformatoren 7 spricht
das Fehlerschützrelais 611 an, wodurch wiederum der Schalter 5 und die Sicherungen
9 der an der gleichen Versorgungsleitung 3 liegenden Transformatoren 7 abgeschaltet
werden. An und für sich ist hierbei die Abschaltung des nicht vorn Fehler betroffenen
Transformators 7, der von der' gleichen Versorgungsleitung 3 gespeist wid, nicht
erforderlich; dies muß aber in Kauf genommen werden, weil für die hochspannungsseitige
Abtrennung der beiden Transformatoren 7 nur der eine Sehalter 5 zur Verfügung steht.
Diese überflüssige Abschaltung eines gesunden Transformators 7 kann dadurch vermieden
werden, daß jeder Transformator 3 über ein besonderes Anschlußmittel mit der Versorgungsleitung
3 verbunden ist und daß das Schutzrelais 611 die Abschaltung der beiderseitigen
AnschluB-mittel innerhalb der gleichen Station bewirkt.
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Im Fall einer Überlastung des Transformators 7 spricht das Überlastungsschutzrelais
6b an und trerrnt den betroffenen Transformator lediglich vom Maschennetz ab. Diese
einseitige Abtrennung genügt, weil damit die Entlastung des Transformators 7 voll
und ganz erreicht ist. Selbstverständlich könnte das Überlastungsschutzrelais 6b
auch die Abtrennung des Transformators 7 von der zugehörigen Versorgungsleitung
3 veranlassen, falls hierfür ein besonderes Anschlußmittel zur Verfügung steht.
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In Abb. 2 ist ein Maschennetz dargestellt, das von zwei Speisesystemen
211' und 2b über je zwei Versorgungsleitungen 3 gespeist wird.
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Jede Versorgungsleitung 3 ist innerhalb des zugehörigen Speisesystems
mit einem Schalter 5 versehen und über zwei Netzstationen 6 mit dem Maschennetz
i verbunden. Der Transformator 7 jeder Netzstation 6 ist unmittelbar an die zugehörige
Versorgungsleitung 3 angeschlossen, während in seiner Verbindungsleitung zum Maschennetz
i eine Sicherung 9 eingebaut ist.
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Jeder der Versorgungsleitungsschalter 5 steht unter dem Einfluß eines
Überstromrelais io (z. B. iooo Ampere und 1,5 Sekunden) und eines Energierichtungsrelais
i i, demein Zeitrelais 14 zugeordnet ist. Das Energierichtungsrelais i i ist auf
eine Ansprechstromstärke von beispielsweise 3oo Ampere eingestellt und spricht nur
an, wenn Strom von dem Maschennetz i in das Speisesystem 211 bzw. 2b zurückfließt.
Das Zeitrelais 14 ist mit zwei Kontakten. ausgestattet, von denen einer im Stromkreis
der in Abb. 2 nicht dargestellten Auslösespule des Schalters 5 und der zweite im
Steuerstromkreis der Sicherungen 9 liegt.
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Die Schaltung der Relais io, ii und 14 ist in Abb. 3 genauer dargestellt.
- Der Stromkreis der Auslösespule 15 des Schalters 5 wird einerseits durch den Kontakt
ioa des Überstromrelais io und anderseits durch den Kontakt 1q_11 des Zeitrelais
14 -beherrscht. Der Kontakt ioa wird gemäß der oben gemachten Annahme geschlossen,
wenn die Versorgungsleitung 3 von einem Überstrom von über zöoo Ampere für eine
Zeit von 1,5 Sekunden durchflossen wird. - Der Kontakt 1q.11 wird etwa nach Ablauf
von 2,5 Sekunden geschlossen, nachdem der Kontakt i zd durth einen Rückstrom von
3oo Ampere in der Versorgungsleitung 3 geschlossen worden ist. Gleichzeitig mit
der Schließung des .Kontaktes 14" wird der Kontakt 1q. b geöffnet und unterbricht
die zu den Sicherungen 9 (Abb.2) führende Steuerleitung 16, in der die Kontakte
17 beim Öffnen des Schalters 5 durch die Strombrücke 18 überbrückt werden..
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Bei einem Fehler in einem der Transforrnatoren 7 bewirkt das nicht
dargestellte
Schutzrelais des Transformators die Öffnung des Schalters
5 in der zugehörigen Versorgungsleitung 3. Der Schalter 5 besorgt seinerseits die
niederspannungsseitige Abschaltung aller an die zugehörige Versorgungsleitung 3
angeschlossenen Transformatoren T. Die entsprechende an sich bekannte Schaltung
ist in Abb. 3 nicht dargestellt.
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Wenn in einer der Versorgungsleitungen 3, z. B. an der Stelle 13 (Abb.
2), ein Fehler auftritt, so veranlaßt das überstromrelais io die Abschaltung dieser
Versorgungsleitung 3 von der Sammelschiene 2b durch Öffnung -des zugehörigen Sehalters
5,. der seinerseits wiederum durch Schließung der Steuerleitung 16 die Sicherungen
9 derjenigen Netzstationen 6 zum Ansprechen bringt, die an die vom Fehler betroffene
Versorgungsleitung 3 angeschlossen sind.
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Im Fall eines Fehlers an der Sammelschiene 2b, z. B. an der Stelle
12, werden alle angeschlossenen Versorgungsleitungen 3 durch die Energierichtungsrelais
. i i abgeschaltet. Da gleichzeitig die Kontakte 14b der Zeitrelais 14 geöffnet
werden, kann eine niederspannungsseitige Abschaltung der normaler--weise von der
Sammelschiene 2b versorgten Netzstationen 6 nicht erfolgen; wie ersichtlich, ist
eine solche niederspannungsseitige Abschaltung für die Fehlerklärung- auch überflüssig.
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Die Klärung eines Transformatorfehlers bzw. einer Transformatorenüberlastung
kann in der gleichen Weise erfolgen, wie es an Hand der Abb. i beschrieben wurde.
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Die besondere Unterbincbüng der Steuerung der niederspannungsseitigen
Anschlußmittel beim Ansprechen des Energierichtungsschutzes ist bei der aus den
Abb. 2 und 3 ersichtlichen Schaltung deshalb erforderlich, weil mit der Auslösung
des Schalters 5 der Steuerstromkreis der maschennetzseitigen Anschlußmittel geschlossen
wird. Diese besondere Unterbindung kann aber dadurch überflüssig gemacht werden,
daß die Steuerung der maschennetzseitigen Anschlußmittel unmittelbar durch den Kontakt
des überstromrelais ro besorgt wird. Die Unabhängigkeit der niederspannungsseitigen
Abschaltung von dem Ansprechen des Energierichtungsschutzes ir wird dann ohne weiteres
dadurch sichergestellt, daß man den Energierichtungsschutz ii über eine besondere
Auslösespule auf den Schalter 5 arbeiten läßt.