DE711555C

DE711555C - Circuit for obtaining a true-to-shape size for the transformer zero point current for the detection of earth faults in multi-phase networks with wattmetric display devices or relays

Info

Publication number: DE711555C
Application number: DES136496D
Authority: DE
Inventors: Paul Spengler
Original assignee: AEG AG; Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: AEG AG; Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1939-03-28
Filing date: 1939-03-28
Publication date: 1941-10-13

Description

Schaltung zur Gewinnung einer formgetreuen Größe zum Wandlernullpunktstrom für die Erfassung von Erdschlüssen in Mehrphasennetzen mit wattmetrischen Anzeigevorrichtungen oder Relais Es ist bekannt, daß man zur Erkennung von Erdschlüssen in gelöschten sowie ungelöschten Drehstromhochspannungsnetzen wattmetrische Relais verwendet und daß neuerdings auch Röhrenkippnelais zur Erfassung dieser Fehler Eingang in die Praxis finden.Circuit for obtaining a true-to-shape size for the transformer zero point current for the detection of earth faults in multi-phase networks with wattmetric display devices or relay It is known that one is used to detect earth faults in cleared as well as undeleted three-phase high-voltage networks, wattmetric relays are used and that recently also tube tipping relays to detect this error input into the Find practice.

In den von -den Sammelschienen abgehenden Leitungen werden die Relais eingebäut, und zwar derart, daß sie stromseitig eingeschaltet sind in die Nulleitung dreier Stromwandler in Summenschaltung, welche normalerweise bei ungestörtem Netz stra:nlos und im Störungsfall von dem Unsymmetriestrom durchflossen ist. Die Anregespannung wird. entweder der Löschspule, einem Fünfschenkelwandler oder dessen Ersatzwandler entnommen.The relays are in the lines going out from the busbars built in, in such a way that they are switched on the current side in the neutral line three current transformers in summation circuit, which normally occur when the network is undisturbed stra: nless and is traversed by the unbalance current in the event of a fault. The excitation voltage will. either the quenching coil, a five-limb converter or its replacement converter taken.

Beim vom Erdschluß betroffenen Netz fließt der gesamte Entladestrom über die Erdschlußstelle und löst zwischen den einzelnen Netzteilen Schwingungen aus. Der Entladevorgang stellt für die Relais eine gedämpfte Schwingung dar.In the network affected by the earth fault, the entire discharge current flows via the earth fault and releases vibrations between the individual power supply units the end. The discharge process represents a dampened oscillation for the relays.

Im Spannungspfad ist die normale Frequenz in ihrer Grundwelle fast rein erhalten, während im Strompfad sich der schwachen Grundwelle eine wesentlich größere Oberwelle von rooo bis 3ooo Hertz überlagert.In the voltage path, the normal frequency is almost in its fundamental wave get pure, while in the current path the weak fundamental wave is an essential larger harmonics from rooo to 3ooo Hertz superimposed.

Wattmetrische Relais, die unter derartigen Bedingungen arbeiten sollen, geben leicht zu Fehlangaben Veranlassung. Besonders aber bei Erdschlußwischerrelais ist die Verschiedenheit der Kurvenform der beiden. maßgeblichen Ansprechgrößen nicht vorteilhaft, da die erste Halbwelle des Entladevorganges des Netzes bestimmend für die Angabe der -Relais ist. Tritt z. B. der Erdschluß in dem Augenblick auf, in welchem der Momentanwert der Spannung in der Nähe des Nullwertes liegt, so ist die Angabe der Relais nicht immer eindeutig. Wäre jedoch die Spannung formgetreu dem Strom, so wäre eine Fehlangabe der Relais nicht möglich. .Mq!!F;^ Dem soll die Schaltung nach der Fftrl"' dung abhelfen, denn mit ihrer Hilfe wird eux richtungsbestimmende Größe gewonn@-: welche den gleichen Kurvenverlauf besitzt wie die Unsymmetrieströme auf der Sekundärseite der Stromwandler.Wattmetric relays, which are supposed to work under such conditions, easily give rise to misstatements. The difference in the curve shape of the two is particularly important in the case of transient earth fault relays. relevant response variables are not advantageous, since the first half-wave of the discharge process of the network is decisive for the specification of the relay. Occurs z. If, for example, the earth fault occurs at the moment when the instantaneous value of the voltage is close to the zero value, the indication of the relay is not always clear. However, if the voltage were the same as the current, incorrect information about the relay would not be possible. .Mq !! F; ^ The circuit according to the Fftrl "' dung, because with their help eux Directional variable won @ -: which has the same curve shape as the asymmetry currents on the secondary side of the current transformer.

Inder Abbildung stellt R, S, T ein Sammelschi,enensysbem dar, welches von einem Umspanner i gespeist wird. Dieser Umspanner wird über :die Erdschlußspul@e 5 im Nullpunkt geerdet. Von dem Samnelschienensystem gehen die Hauptspeiseleitungen 2 und 3 ab, deren Erdschlußfehler vermittels der Relais 6 und 7 überwacht werden soll. Der Anregestrom für diese Relais wird als Reststrom einer bekannten Stromwandlerschaltung entnommen, welche in die Hauptspeiseleitungen eingebaut sind und welche mit K, L, K, L usw. angedeutet sind.In the figure, R, S, T represent a bus system, which is fed by a transformer i. This transformer is via: the earth fault coil @ e 5 grounded at zero point. The main feed lines go from the busbar system 2 and 3, whose earth faults are monitored by means of relays 6 and 7 target. The excitation current for these relays is the residual current of a known current transformer circuit taken, which are built into the main feed lines and which are marked with K, L, K, L etc. are indicated.

Die zweite richtungsbestimmende Größe der Relais 6 und 7 wirdnichtwie seitherals Spannung an der Erdschlußspule oder Spezialspannungswan,dlern abgenommen, sondern wird als Unsymmetriestrom einer Stromwandlergruppe 8 entnommen, welche genau geschaltet ist wie die bereits obenerwähnten in den abgehenden Hauptspeiseleitungen 2 und 3. Diese Stromwandlergruppe 8 ist ein Bestandteil einer künstlichen Netznachbildung i o, welche an die Sekundärspannung des Spannungswandlers q., Welcher hochspannungsseitig im Sternpunkt geerdet ist, angeschlossen ist.The second directional variable of the relays 6 and 7 will not be like since then voltage at the earth fault coil or special voltage converter removed, but is taken as an unbalance current from a current transformer group 8, which exactly is connected like the ones already mentioned above in the outgoing main feed lines 2 and 3. This current transformer group 8 is part of an artificial network simulation i o, which to the secondary voltage of the voltage converter q., which on the high voltage side is grounded at the star point, is connected.

An den Klemmen u, v, w der Sekundärseite des Spannungswandlers ¢ ist über die Stromwandlergruppe 8 das Netzgebilde, bestehend aus den Widerständen 11 und den Selbstinduktionen 12 sowie :den( Kondensatorengruppen 13 und 1q., angeschlossen. Die Sternpunkte der Kapazitätsgruppen 13 und 14 werden gemeinschaftlich über die Induktivität 9 dem Nullpunkt der Sekundärseite des Spannungswandlers q. zugeführt. Die Kondensatorengruppe 15 gibt einen bequemen Ableitungsweg der höheren Frequenzen.Are the (capacitor groups connected 13 and 1q, the star points of the capacity groups 13 and 14: u at the terminals v, the secondary side w of the voltage converter ¢ is the network entity via the power converter group 8, consisting of the resistors 11 and the self-inductances 12 and.. jointly supplied to the zero point of the secondary side of the voltage converter q via the inductance 9. The capacitor group 15 provides a convenient way of dissipating the higher frequencies.

Wird die Hauptversorgungsleitung 2 auf der Phase R von einem Erdschlu.ß betroffen, so bricht die Phasenspannung R gegen Erde zusammen. Die Phasen S und T nehmen gegen Erde die Linienspannung an. Der Spannungswandler 4. wird durch den Erdschluß auf den W-Schenkel kurzgeschlossen. Der U- und V-Schenkel liegt primärseitig an der Linien- j' annung und überträgt die Verhältnisse des tzes auf die Sekundärseite. Im künstlichen Aistungsgebilde herrschen nun die Verhält- : pisse wie im eigentlichen Netz. Der auf der Sekundärseite der Stromwandlergruppe 8 fließende Unsymmetriestrom ist formgetreu dem Unsym,metriestrom der Stromwandlergruppen in den Hauptzuleitungen 2 und 3 und hat bei jedem auftretenden Erdschluß dieselbe Richtung. Als solcher kann er als zweite richtungsgebende Größe in der angedeuteten Schaltung in den Relais 6 und 7 verwendet werden und läßt dann die oben angedeuteten Fehlweisungen dieser Relais vermeiden.If the main supply line 2 on phase R is affected by an earth fault, the phase voltage R breaks down to earth. The phases S and T assume the line voltage with respect to earth. The voltage converter 4. is short-circuited to the W leg by the earth fault. The U and V legs lie primarily on the line j 'annung and transfers the proportions of the tzes on the secondary side. In the artificial Aid structures now prevail : piss like in the actual network. The unbalance current flowing on the secondary side of the current transformer group 8 is true to the form of the unbalance, metric current of the current transformer groups in the main supply lines 2 and 3 and has the same direction for every earth fault that occurs. As such, it can be used as a second directional variable in the indicated circuit in the relays 6 and 7 and can then avoid the above indicated misalignments of these relays.

Die geschilderten Verhältnisse sind zutreffend beim gelöschten Netz. Beim ungelöschten Netz sind sie jedoch ähnlich. Es ist bei der Netznachbildung die Selbstinduktion 9 zu überbrücken oder zu entfernen, genau wie dies im Hochspannungsnetz durch Wegfallen der Erdschlußspule 5 geschehen ist. Im Netz sowohl wie im Netzgebilde sind jetzt nur die Kapazitätsströme maßgebend zur Bildung der Unsymmetrieströme und nicht wie im gelöschten Netz die geometrische Summe aus den kapazitiven Strömen und dem induktiven Strom der Induktivitäten.The relationships described apply to the deleted network. However, they are similar for the undeleted network. This is the case with the network simulation To bridge or remove self-induction 9, just like this in the high-voltage network has happened by omitting the ground fault coil 5. In the network as well as in the network structure Now only the capacitance currents are decisive for the formation of the asymmetry currents and not, as in the deleted network, the geometric sum of the capacitive currents and the inductive current of the inductors.

Claims

PA1'I'sX7'ANSPRLiC1I: Circuit for obtaining a true-to-shape size to the transformer zero point current for the detection of earth faults in multi-phase networks with wattmetric display devices or relays, characterized in that in a network simulation, which is via a zero-point-earthed voltage transformer is connected to the high voltage network by means of a current transformer group Unbalance currents are obtained which are true to shape to the unbalance currents, which in the corresponding current transformer groups of the supply lines of the high-voltage network flow and which, in contrast to the latter, always have the same direction, regardless of the line in which the earth fault occurs.