DE719843C

DE719843C - Device for determining the earthed winding phase of windings connected to a multi-phase network

Info

Publication number: DE719843C
Application number: DEA67977D
Authority: DE
Inventors: Alexander Von Schaubert
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-12-13
Filing date: 1932-12-13
Publication date: 1942-04-25

Description

Einrichtung zur Feststellung der erdgeschlossenen Wicklungsphase von an ein Mehrphasennetz angeschlossenen Wicklungen Zum Anzeigen der erdgeschlossenen Phase eines Mehrphasennetzes hat man bisher Spannungsrelais verwendet, die zwischen die einzelnen Phasen und Erde :geschaltet wurden und deren Kontakte so untereinander verbunden sind, daß nur die der erdgeschlossenen Phase entsprechende Signalvorrichtung anspricht. Mit einer derartigen Einrichtung ist es jedoch npr möglich, Erdschlüsse zu erfassen, die die Netzleitungen selbst betreffen. Bei einem Erdschluß .innerhalb einer an das Netz angeschlossenen Wicklung erfolgt dagegen keine eindeutige Anzeige.Device for determining the earth-faulty winding phase of Windings connected to a polyphase network To display the earth-faulted Phase of a multi-phase network, voltage relays have hitherto been used, which between the individual phases and earth: were switched and their contacts so with each other are connected that only the signal device corresponding to the grounded phase appeals to. With such a device, however, it is possible to detect ground faults that affect the power lines themselves. In the event of an earth fault .within however, there is no clear indication of a winding connected to the network.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung, bei der Wattmeter verwendet werden, deren eine Spule von der Erdschbußspannung, deren andere von .einer verketteten oder Phasenspannung des Netzes beeinflußt werden, ist es ebenfalls nur möglich, Erdschlüsse, die die Leiter selbst betreffen, auf einfache Weise zum Nachweis zu bringen. Bei Erdschlüssen, die innerhalb von Wicklungsstellen liegen, ergibt jedoch auch eine derartige Einrichtung kein einwandfreies und einfach zu deutendes Bild über die genaue Lage der Fehlerstelle. In diesem Falle schlagen nämlich mehrere der Wattmeter aus, so daß erst durch genauen Vergleich der Ausschläge ein ungefähres Bild sich darüber gewinnen läßt, in welcher Wicklungsphase der Erdschluß liegt. Die Erfindung -löst die gestellte Aufgabe mit Hilfe von wattmetrischen Relais in verhältnismäßig einfacher und vor allem in betriebssicherer Weise. Dabei wird, gleichgültig ob es sich um ein Mehrphasensternnetz mit -lediglich in Stern geschalteten Wicklungen oder um ein Mehrphasenvielecknetz mit lediglich im Vieleck .angeschlossenen Wicklungen oder um ein Drehstromnetz mit Dreieck- und Sternwicklungen handelt, stets von demselben neuen Lösungsprinzip Gebrauch gemacht, das darin besteht, die Grenzlinien der toten Zonen bzw. der Anspr echzonen der wattmetrischen Relais, deren .einer Spule die Sternpunkterdspannung zugeführt wird, durch Wahl der der anderen Spule der Relais zuzuführenden Spannung unter Berücksichti;gungder Größe der Innenwicklung der Relais in solche be- stimmten Lagen zu bringen, daß unter Ausnutzung des Richtungssinus der -%vattinetrischen Relais stets .nur der vom Erdschfuß betroffene Wicklungsteil angezeigt wird.In another known device in which wattmeters are used, one coil of which is influenced by the earth fault voltage, the other of which are influenced by a concatenated or phase voltage of the network, it is also only possible to establish earth faults that affect the conductors themselves in a simple manner To bring proof. In the case of earth faults that lie within winding points, however, even such a device does not give a flawless and easily interpreted picture of the exact position of the fault point. In this case several of the wattmeters deflect, so that an approximate picture of the winding phase of the earth fault can only be obtained by a precise comparison of the deflections. The invention solves the problem with the help of wattmetric relays in a relatively simple and, above all, reliable manner. Regardless of whether it is a multi-phase star network with only star-connected windings or a multi-phase polygon network with only polygonal windings or a three-phase network with triangular and star windings, use is always made of the same new solution principle that consists of it , the boundary lines of the dead zones or steps things echzonen the wattmetric relay whose .One coil is supplied to the Sternpunkterdspannung, supplied by the choice of the other coil of the relay voltage taking into; gungder size of the inner winding of the relay in such certain locations to bring that using the direction sine of the -% vattinetric relay always .only the part of the winding affected by the earth shaft is displayed.

Liegt z. B. ein Mehrphasensternnetz vor, an das lediglich Wicklungen in Sternschaltung angeschlossen sind, so werden nach der Erfindung die wattmetrischen Relais mit einer solchen Ansprechenipfindlichkeit versehen und mit ihrer zweiten Spule .an eine solche von der gewählten Größe des Innenw -inkels abhängige, von den Netzspannungen abgeleitete Spannung angeschlossen, daß die Grenzlinien der toten Zonen bzw. der Ansprechzonen der Relais so liegen, daß jeder durch diese Grenzlinien abgegrenzte Wicklungsteil außerhalb der allen Relais gemeinsamen toten Zone. jedoch nur innerhalb einer einzigen Ansprechzone liegt.Is z. B. before a multi-phase star network to which only windings are connected in a star connection, according to the invention, the wattmetric Relays provided with such a sensitivity and with their second Coil .an such on the selected size of the interior angle dependent, from derived from the mains voltages Voltage connected that the border lines the dead zones or the response zones of the relays are so that everyone through them Boundary lines delimited winding part outside of the dead common to all relays Zone. but is only within a single response zone.

Handelt es sich um ein Mehrphasenvielecknetz, an das lediglich Wicklungen in Vieleckschaltung angeschlossen sind, so «erden nach der Erfindung die Grenzlinien der toten Zonen der Relais unter Auswahl derselben vorgenannten Größen so gelegt, daß jede Phasenwicklung außerhalb der allen Relais gemeinsamen toten Zone, jedoch lediglich in einer einzigen Ansprechzone liegt.Is it a polyphase polygon network to which only windings are connected in a polygon circuit, the boundary lines are grounded according to the invention the dead zones of the relays by selecting the same above-mentioned sizes so that that each phase winding is outside the dead zone common to all relays, however is only in a single response zone.

Sind dagegen .an ein Drehstromnetz sowohl Dreieckwicklungen als auch Sternwicklungen angeschlossen, so werden erfindungsgemäß wattmetrische Relais init doppelseitiger Richtungsempfindlichkeit verwendet, deren ein,-Spule wiederum von der Sternpunkterdspannung und deren zweite Spule an eine solche von der gewählten Größe des Innenwinkels abhängige, von den Netzspannungen abgeleitete Spannung angeschlossen sind, daß die beiden Grenzlinien der eine Sternwicklungsphase umschließenden toten Zone jedes Relais parallel zu dieser Sternwicklungsphase liegen.Are on the other hand .an a three-phase network both delta windings and Connected star windings, according to the invention wattmetric relays init double-sided directional sensitivity used, whose one, coil in turn of the neutral point earth voltage and its second coil to one of the selected Voltage derived from the mains voltage, depending on the size of the interior angle are that the two border lines of a star winding phase enclosing dead Zone of each relay are parallel to this star winding phase.

Soll schließlich die von .einem Erdschluß betroffene Wicklungsphase von Sternwicklungen festgestellt werden, die an ein aus zwei Drelistromsysteinen bestehendes Sechsphasensternnetz angeschlossen sind, so werden nach der Erfindung wie in dein vorerwähnten Falle wattmetrische Relais mit doppelseitiger Ricbtungseinpfindl:ichkeit verwendet, deren eine Spule von der Sternpunkterdspannung und deren zweite Spule von einer solchen von der gewählten Größe des Innenwinkels jedes Relais abhängige, von den Netzspannungen abgeleitete Spannung erregt werden, daß die beiden Grenzlinien der toten Zone jedes Relais zwischen zwei Sternwicklungsphasen je eines Drelistromsystems liegen.Finally, the winding phase affected by a ground fault should of star windings, which are connected to one of two Drelistromsysteinen existing six-phase star network are connected, so according to the invention as in the case mentioned above, wattmetric relays with double-sided sensitivity used, whose one coil from the neutral point earth voltage and whose second coil on such a dependent on the selected size of the interior angle of each relay, voltage derived from the mains voltages are excited that the two boundary lines the dead zone of each relay between two star winding phases each of a three-phase system lie.

Die Erfindung ist an Hand von Schaltungen in Abb. I, 3, 6 und 8 beispielsweise veranschaulicht. Die Wirkungsweise der vorgeschlagenen Mittel wird an Hand von Schaubildern in Abb. -2, 4., 5, 7 und g erläutert.The invention is illustrated with reference to the circuits in Figures 1, 3, 6 and 8, for example illustrated. The mode of action of the proposed means is illustrated with the help of diagrams explained in fig. -2, 4., 5, 7 and g.

In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das zur Ermittlung der Lage eines Erdschlusses in einer an ein Drehstromnetz angeschlossenen Sternpunktswicklung.dent. Mit dem Netz R S T ist :ein Transformator i9 mit dem Wicklungsanfang U h W und dem zu einem Sternpunkt vereinigten Wicklungsende N verbunden, die Wicklungsphase bITN ist zur Gewinnung eines gegenüber dem Sternpunkt verlagerten Punktes E in an sich bekannter Weise verlängert. Durch diese an sich bekannte Einfügung einer Hilfsspannung :in den Sternpunkterdleitungsstromkreis können auch Erdschlüsse in der Nähe des Sternpunktes und sogar im Sternpunkt der zii überwachenden Wicklungen selbst selektiv erfaßt werden. Der Punkt E ist über einen Wandler 2t an Erde geführt. Zum Nachweis der erdgeschlossenen Phase sind nun drei wattmetrische Relais 13R, 13s und 13T mit Spannungsspulen 8 und c) vorgesehen. Die Spannungsspulen 8 der Relais sind an den Wa.ndl.er 21 angeschlossen, werden also voji der geometrischen Summe der Sternpunkterdspannung und der Verlagerungsspannun; XE erregt. Die Spannungsspule 8 des Relais 13T ist an die Sekundärspannung der Phase T, welche die Verlagerungsspannung liefert, ai:-geschlossen. Die Spannungsspulen 8 der beiden anderen Relais liegen über einen "'anc1-ler.2o an der verketteten Spannung der Plinsen R, S.In Fig. I an embodiment of the invention is shown, which is used to determine the location of a ground fault in a star point winding connected to a three-phase network. The following is connected to the network RST: a transformer i9 with the winding start U h W and the winding end N combined to form a star point, the winding phase bITN is extended in a manner known per se in order to obtain a point E that is displaced with respect to the star point. This per se known insertion of an auxiliary voltage: in the star point earth line circuit, earth faults in the vicinity of the star point and even in the star point of the monitored windings themselves can be detected selectively. Point E is connected to earth via a converter 2t. For the detection of the earthed phase, three wattmetric relays 13R, 13s and 13T with voltage coils 8 and c) are provided. The voltage coils 8 of the relays are connected to the wa.ndl.er 21, so they are voji the geometric sum of the neutral point earth voltage and the displacement voltage; XE excited. The voltage coil 8 of the relay 13T is connected to the secondary voltage of the phase T, which supplies the displacement voltage, ai :. The voltage coils 8 of the other two relays are connected via an "'anc1-ler.2o" to the linked voltage of the pins R, S.

Es ist dabei angenommen, daß die Relais 1,3 als cos ?p-Relais, d. 1i. Relais, welche b; i Phasengleichheit der zugeführten Spannung<<ii bzw. Ströme ihr maximales Drehmoment en-:-wickeln, ausgebildet sind. !11s Relais können natürlich auch solche mit einem anderen inneren Pliasenverschiebungswinkel verwendet «-erden. Es müssen jedoch den Relais darin Spannungen mit derartigen Phasenverschif_--bungen zueinander zugeführt werden, daß dic_ Grenzlinien der toten Zonen der Relais nach den Regeln der Erfindung liegen.It is assumed that the relays 1,3 as cos? P relays, i.e. 1i. Relay, which b; i phase equality of the supplied voltage << ii or Currents their maximum torque en -: - wind, are trained. ! 11s relay can Of course, those with a different inner plias displacement angle are also used "-earth. However, the relays must have voltages with such phase shifts are fed to each other that dic_ border lines of the dead zones of the relay after the rules of the invention.

Die Relais 13R und 13s unterscheiden sich voneinander lediglich durch den Anschluß dur Spannungsspulen 8, die beide an dieselbe Spannung, aber im entgegengesetzten Sinne angeschlossen sind. An Stelle derbeiden Relais kann daher auch ein einziges Relais treten, bei dem je nach der Richtung des Ausschlags ein anderes Kontaktpaar geschlossen wird, das in j e einem Betätigungsstromkreis liegt.The relays 13R and 13s only differ from one another in terms of the number of relays the connection through voltage coils 8, both at the same voltage, but in the opposite direction Senses are connected. Instead of the two relays, a single Relay step in which, depending on the direction of the deflection, a different pair of contacts is closed, which is in j e an actuation circuit.

An Hand des Vektordiagramms der Abb. 2 wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Abb. i erläutert. Die Linien 15, 16 und 17 bedeuten die Grenzlinien zwischen dem Ansprechber.eich und der toten Zone der Relais 13R, 13S bzw. rar in bezug auf die zu schützenden Wicklungen. Hierbei ist als tote Zone bekanntlich der örtliche Bereich eines Anlageteils, im vorliegenden Falle der zu überwachenden Wicklungsstelle zu verstehen, .in denen infolge der Lage des Fehler die Arbeitsbedingungen für die Relais nicht erreicht werden. Was man unter Grenzlinien zu verstehen hat, ergibt am besten die Bedeutung der Grenzlinie 15. Das Relais i3R spricht erst dann an, wenn die in. Wicklung (i wirksame Spannung du Richtung der die Wicklung 8 erregenden Spannung R S bzw. der Linie 17 eine Komponente hat, die durch den Punkt E und die Linie 15 begrenzt wird. Die Grenzlinien schneiden also den Betrag aus der in dem Relais wirksamen veränderlichen Größe aus, der die Grenze für das Ansprechen bildet.Using the vector diagram of Fig. 2, the operation of the invention Device according to Fig. I explained. Lines 15, 16 and 17 represent the border lines between the response area and the dead zone of the relays 13R, 13S or rar in with respect to the windings to be protected. As is well known, the dead zone is the Local area of a part of the system, in the present case the winding point to be monitored to understand .in which as a result of the location of the fault the working conditions for the Relay cannot be reached. What is to be understood by boundary lines, results ideally the meaning of the limit line 15. The relay i3R only responds, when the in. winding (i effective tension du direction of the Winding 8 exciting voltage R S or line 17 has a component that passes through the point E and line 15 is limited. The border lines cut out the amount the variable variable effective in the relay, which is the limit for the response forms.

Wenn man das Diagramm der Abb. 2 als eine Darstellung der in Stern geschalteten Wicklungsteile ansieht, dann erfaßt demgemäß das Relais IST den Wicklungsteil TN und darüber hinaus die Wicklungsteile NG, und KG, Das Relais 13R spricht also bei Erdschlüssen°in dem Wicklungsteil RGl und das Relais 13s im Teil SG, .an. Bei einem Erdschluß an einem der Grenzpunkte G1 und G., sprechen je zwei Relais an, und zwar 13R und 13T bzw. 13s und 13T, sonst immer nur eines der Relais. Durch entsprechende, mit den Kontakten der Relais 13 verbundene Anzeigeorgane läßt sieh also einwandfrei feststellen, welche Phasenwicklungsteile von dem Erdschluß betroffen sind. Auch Erdschlüsse in der Nähe des- Sternpunkts :und in dem Sternpunkt Ar selbst werden durch das Relais 13T mit nachgewiesen.If the diagram in Fig. 2 is viewed as a representation of the winding parts connected in a star, then the relay IST accordingly detects the winding part TN and beyond that the winding parts NG, and KG, the relay 13R therefore speaks in the event of earth faults ° in the winding part RGl and the relay 13s in part SG, .an. In the event of an earth fault at one of the limit points G1 and G., two relays each respond, namely 13R and 13T or 13s and 13T, otherwise only one of the relays. By means of corresponding display elements connected to the contacts of the relays 13, it is therefore possible to correctly determine which phase winding parts are affected by the earth fault. Earth faults in the vicinity of the star point: and in the star point Ar itself are also detected by the relay 13T.

In Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Nachweis eines Erdschlusses in einer Vieleckwicklung .gezeigt. Als Beispiel einer Vieleckwicklung ist die Dreieckwicklung einer Maschine 24 sowie die Primärwicklung 22 eines Transformators 23 dargestellt. Hierbei ist bei den Relais 13 die eine Wicklungg von der Sternpu:nkterdspannung beeinflußt, die Wicklung 8- dagegen von derjenigen Phasenspannung: die zur Vieleckspannung der zu überwachenden Wicklung senkrecht steht. Die Relais sind dabei wieder als cos q@-Relais ausgebildet. Die Empfindlichkeit jedes Relais muß ferner so gewählt werden, daß es nur dann anspricht, wenn die wirksame Komponente der Sternpunkterdspannung gleich oder größer als die Entfernung der Grenzlinie vom Schwerpunkt des Spannungsvielecks ist.In Fig. 3 is an embodiment of the invention for detecting a Earth fault in a polygon winding .shown. As an example of a polygonal winding is the triangular winding of a machine 24 and the primary winding 22 of a transformer 23 shown. In this case, in the case of the relay 13, one winding is from the star point voltage influenced, the winding 8- on the other hand by that phase voltage: the polygon voltage the winding to be monitored is vertical. The relays are again as cos q @ relay trained. The sensitivity of each relay must also be chosen that it only responds if the effective component of the neutral point earth voltage equal to or greater than the distance of the boundary line from the center of gravity of the voltage polygon is.

Für die Einrichtung nach Abb. 3 ergibt sich dann eine Arbeitsweise, die ,aus dem Diagramm der Abb. 4 zu entnehmen ist. Es soll das Relais 13RS betrachtet werden, das bei einem Erdschluß in der Wicklung UV anspricht. Dieses Relais wird von der Phasenspannung TN beeinflußt, die auf der Spannung RS senkrecht steht,sowie von der in derselben Richtung liegenden Komponente HN der Sternpunkterdspannung NF, wenn F die Lage eines erdgeschlossenen Punktes in der Wicklung UV bedeutet. Das Relais ist so ausgebildet, daß es im Sinne der Auslösung von dein Produkt der Spannungen TiV und HN ,beei:nflußt wird. Die Empfindlichkeit des Relais ist so gewählt, daß es nur bei einer solchen Lage des Erdschlusses anspricht, bei der die Komponente NH der Sternpunkterdspannung den Wert IVIIT Überschreitet, der :durch die Grenzlinie 15 abgeschnitten wird. Da die Spannung TY konstant bleibt, läßt sich diese Forderung einfach .durch entsprechende Beinessung der Gegenfeder des Relais 13 erfüllen.For the device according to Fig. 3 there is then a mode of operation that can be seen from the diagram in Fig. 4. Consider relay 13RS, which responds to a ground fault in winding UV. This relay is influenced by the phase voltage TN, which is perpendicular to the voltage RS, and by the component HN of the neutral point ground voltage NF, which is in the same direction, if F means the position of a ground-connected point in the winding UV. The relay is designed in such a way that it is influenced by the product of the voltages TiV and HN in the sense of triggering. The sensitivity of the relay is selected so that it only responds in such a position of the earth fault in which the NH component of the neutral point earth voltage exceeds the value IVIIT, which: is cut off by the boundary line 15. Since the voltage TY remains constant, this requirement can be met simply by measuring the counter spring of the relay 13 accordingly.

Entsprechend sind die Relais I3RT und I 3,5T der Wicklungen UW bzw. VW ausgebildet. Die Ansprechgrenzlin.ien sind hierbei mit 16 bzw. 17 bezeichnet. Bei einem Erdschluß in den Dreieckwicklungen spricht immer .nur eines der Relais 13 an, sofern der Erdschluß nicht in der Nähe eines Eckpunktes liegt; in diesem Falle werden zwei der Relais 13 zum Ansprechen kommen. Die Grenzlinien 15, 16 und 17 sind dabei so zu wählen, daß eine wellenförmige Spannungsverteilung längs der Wicklung, die durch die räumliche Anordnung der Wicklungselemente, z. B. in der Maschine 2q., bedingt ist, berücksichtigt wird. Wie bei der Wicklung TR gezeigt ist, muß die Grenzlinie 17 so liegen, daß .sie die Linie .der wellenförmigen Spannungsverteilung nicht schneidet.Correspondingly, the relays I3RT and I 3.5T of the windings UW and VW trained. The response limit lines are denoted by 16 and 17, respectively. In the event of an earth fault in the delta windings, only one of the relays speaks 13 on, provided that the earth fault is not near a corner point; in this Case two of the relays 13 will respond. The border lines 15, 16 and 17 are to be selected so that an undulating stress distribution along the Winding created by the spatial arrangement of the winding elements, e.g. B. in the Machine 2q., Is conditional, is taken into account. As shown with winding TR is, the boundary line 17 must be such that .sie the line .the undulating stress distribution does not cut.

Die in Abb. 3 eingezeichneten Lampen LRS, LST und LTR, die über die Kontakte der Relais 13 an eine Stromquelle 14 angeschlossen sind, zeigen durch ihr Ansprechen genau an, in welchem Wicklungsteil einer Maschine oder :eines Transformators der Erdschl.uß liegt. Soll auch angezeigt werden, welchem Transformator oder welcher Maschine die erdgeschlossene Wicklung zugehört, dann sind zusätzliche, an sich -bekannte Einrichtungen erforderlich.The lamps LRS, LST and LTR shown in Fig. 3, which have the Contacts of the relay 13 are connected to a power source 14, show through it Responding precisely in which part of the winding of a machine or: of a transformer the ground fault is. Should also be shown which transformer or which Machine which is connected to the grounded winding, then additional, known per se Facilities required.

In der Anordnung nach Abb.3 ist eine derartige Einrichtung für den Abschnitt vorgesehen, in dem der Transformator 23 liegt. In die Verbindungsleitungen seiner Wicklung 22 mit dem Netz sind Stromwandler 30 in Summenschaltung geschaltet, die zur Speisung der einen Spule eines wattmetrischen Relais 31 dienen. Die andere Spule dieses Relais wird von der Steripunkterdspannung der Wandler 25 erregt. Die Kontakte des Relais 31 sind mit den Kontakten der Relais 13 über Lampen 32, 33 und 34 an die Stromquelle 14 angeschlossen. Sobald eine dieser Lampen aufleuchtet, läßt sich nicht nur feststellen, welche Wicklungsphase von dem Erdschluß betroffen ist, sondern auch, daß diese Wicklung zu dein Transformator 23 gehört. Da kein Sternpunkt im Netz geerdet ist, ist es zur Erzeugung eines Erdschlußstromes-für die Wandler 3o erforderlich, die Dreieckwicklung der Wandler 25 in an sich bekannter Weise über einen Widerstand 42 zu schließen.In the arrangement according to Figure 3, such a device is provided for the section in which the transformer 23 is located. In the connection lines of its winding 22 with the network, current transformers 30 are connected in a summation circuit, which are used to feed one coil of a wattmetric relay 31. The other coil of this relay is excited by the sterile point ground voltage of the transducers 25. The contacts of the relay 31 are connected to the contacts of the relays 13 via lamps 32, 33 and 34 to the power source 14. As soon as one of these lamps lights up, it is not only possible to determine which winding phase is affected by the earth fault, but also that this winding belongs to your transformer 23. Since no star point is grounded in the network, it is necessary to generate a ground fault current for the converter 3o to close the delta winding of the converter 25 via a resistor 42 in a manner known per se.

Die Relais 13 der Anordnung nach Abb: 3 sind ebenfalls als cos cp-Relais ausgebildet. Sie können auch eine andere Ansprechempfindlichkeit besitzen; dann muß aber die Phasenverschiebung. bei der das Drehmoment seinen Höchstwert hat, durch Wahl von Spannungen berücksichtigt werden, welche eine entsprechende Phasenverschiebung bes s itzen.The relays 13 of the arrangement according to Fig: 3 are also cos cp relays educated. You can also choose a different sensitivity level own; but then the phase shift must. at which the torque is at its maximum has to be taken into account by choosing voltages which have a corresponding Own phase shift.

Bei eirein Erdschluß in eirein Eckpunkt des Dreiecks sprechen, wie bereits erwähnt, immer zwei Relais an, und zwar die der Phasenwicklungen, die an dieseln Eckpunkt zusammenstoßen. `'4'i11 man das Ansprechen der zur Vberwachung der Wicklungen vorgesehenen Signalrelais in diesem Falle überliaupt vermeiden, dann kann nian in Reihe zu den Kontakten der wattmetrischen Relais die llZontakte von zttsiit7liclieri Spannungsrelais anordnen, deren M'iclclung an der Sternpunkterdspannung liegt. Diese Spannungsrelais sind dann so ausgebildet, daß ihre Kontakte normalerweise geschlossen sind und erst beim t'berschreiten der Sternpunkterdspannung von etwa g5 °/" der Phasenspannung ansprechen.If there is an earth fault in a corner of the triangle, speak how already mentioned, always two relays on, namely those of the phase windings that are on diesel corner point collide. &Quot; '4'i11 man addressing the monitoring In this case avoid signal relays provided for the windings, then can nian in series with the contacts of the wattmetric relay the llZontakte of zttsiit7liclieri arrange voltage relays whose connection to the neutral point earth voltage lies. These voltage relays are then designed so that their contacts normally are closed and only when the neutral point earth voltage of approx address g5 ° / "of the phase voltage.

In @1bli. 5 ist ein Diagrainrn für eine Sechspliasenwicklung dargestellt. Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß auch bei einer derartigen Wicklung ein Erdschluß im Punkte F der Wickhing R.S in ähnlicher `'eise sich erfassen läßt wie bei einer Dreieckwicklung. Wird in solchen Fällen ein sin (/,-Relais, also ein Relais, das bei rechtwinkliger Lage der zugeführten Spannungen bzw. Ströme sein maximales Drehmoniert entwickelt, verwendet, dann werden in diesem die Spannungen der zu überwachenden Wicklung, z. B. RS und die Sternpunkterdspannung zur Wirkung gebracht.In @ 1bli. 5 shows a diagram for a six-phase winding. It can be seen without further ado that there is a ground fault even with such a winding at point F of the Wickhing R.S. Triangular winding. In such cases, if a sin (/, relay, i.e. a relay that with a right-angled position of the supplied voltages or currents its maximum torque developed, used, then in this the voltages of the to be monitored Winding, e.g. B. RS and the neutral point earth voltage brought into effect.

Bei der Anordnung nach Ahb.6 ist ein Netz zugrunde gelegt, das sowohl Sternwicklungen als auch Vieleckswicklungen enthält. Die Spannungsspule 8 der Relais RR, RS und RT. ist hierbei jeweils von der Pliasenspannung beeinflußt, die in einem Spannungswandler 38 gewonnen wird, und die Spannungswickhrng 9 von der Stehrpunkterdspanrnnig, die einer in offenem `"ielecl: gesebalteten Wandlergruppe i i entnommen wird. Die wirksame Spannung der Wicklung 8 ist jeweils Uli, 30' gegenüber der zugehörigen Phasenspannung verschoben, derart, daß sie .,uf einer anderen Phasenspannung senkrecht steht. Wie aus Abb. 7 hervorgeht, muß, wenn cos e1- -Relais verwendet werden, das Relais der Pliase T nicht von der Spannung 1I'i, sondern von der Spannung Lf%.2, das Relais der l'liase S von der Spannung t'; lind das Relais der Phase 1i von der Spannung L'-1 beeinflußt werden. Bei einer anderen Phasenempfindlichkeit des Relais können natürlich auch die Spannungen L' l, l i, L7,'1 "ewählt - werden, wenn die Phasenverschiebung in dem Relais selbst berücksichtigt ist.The arrangement according to Fig. 6 is based on a network that contains both star windings and polygonal windings. The voltage coil 8 of the relays RR, RS and RT. is influenced in each case by the plias voltage that is obtained in a voltage converter 38, and the voltage winding 9 by the standing point ground voltage, which is taken from an open converter group ii. The effective voltage of winding 8 is Uli, 30 'in each case. shifted in relation to the associated phase voltage in such a way that it is perpendicular to another phase voltage. As can be seen from Fig. but by the voltage Lf% .2, the relay of the l'liase S by the voltage t '; lind the relay of phase 1i are influenced by the voltage L'-1. With a different phase sensitivity of the relay, the voltages L '1, 1 i, L7,' 1 '' are selected if the phase shift in the relay itself is taken into account.

Aus dein Diagramm nach Abb. 7 ist zu ersehen, daß z. B. das Relais RT bei einem Erdschluß in der Wicklung SV nicht anspricht. fla in Richtung der Spannung Tf'2 keine Kolnponente vorhanden ist. Dasselbe gilt natürlich innerhalb eines gewissen Bereiches der toten Zone, die durch die gestrichelten Linien parallel zu S:4" gekennzeichnet ist. Für die: Relais RR Lind Rs Entsprechendes.From your diagram according to Fig. 7 it can be seen that z. B. the relay RT does not respond to a ground fault in the winding SV. fla in the direction of tension Tf'2 there is no column. The same is true within a certain, of course Area of the dead zone, indicated by the dashed lines parallel to S: 4 " is. For the: Relay RR Lind Rs.

Jedes der Relais der Annrdnurg nach Abb. 6 ist mit Kontakten 35, 36 und 37 ausgerüstet, die in der Mittellage und in beiden Endlagen der Relais betätigt werden. Das bei einem Erdschluß in der Sternwicklung .1 'S ansprechende Anzeigeorgan, d. i. die Lampe L s, ist über ein bei eirein -Iusschlag in der einen Richtung (positiver Ausschlag) betätigtes Kontaktpaar 35 des Relais R5 und das eine der beiden bei negativem Ausschlag betätigten Kontaktpaare36 des RelaisRRsO-wie über ein in der Mittellage (Ruhestellung) geschlossenes Kontaktpaar 37 des dritten Relais RT an eine Betätigungsstronrduelle i.[ geführt. Der Betätigungskreis des bei einem 13rdsclrltrl) in der Dreiecl;wicl;lun- TR ansprechenden Anzeigeorganes, d. i. die Lampe I TR, ist über ein bei negativem Ausschlag betätigtes Kontaktpaar 36 des Relais R5 und über ein bei positivem Ausschlag bet:itigtes Kontaktpaar 35 des Relais RR an die Betätigungsstronrduelle geführt. Die übrigen Anzeigeorgane sind in entsprechender Weise geschaltet.Each of the relays of Annrdnurg according to Fig. 6 is equipped with contacts 35, 36 and 37, which are operated in the middle position and in both end positions of the relay. The display element which responds to an earth fault in the star winding .1'S, i.e. the lamp L s, is via a contact pair 35 of the relay R5 that is actuated in one direction (positive excursion) and one of the two is actuated in the event of a negative excursion Contact pairs36 of the relayRRsO-as guided via a contact pair 37, which is closed in the central position (rest position), of the third relay RT to an actuating current source i. The operating circuit of the display element responding to a 13rdsclrltrl) in the Dreiecl; wicl; lun- TR, ie the lamp I TR, is via a contact pair 36 of the relay R5 that is operated when the deflection is negative and via a contact pair 35 of the relay when the deflection is positive RR led to the actuation torrent. The other display organs are switched in a corresponding manner.

Bei einer Lage des Erdschlußpunktes an der Dreieckseite TR spricht das Relais RR in positivem Sinne an, schließt seinen Bontakt 35 und öffnet die Kontakte 36 und 37 ; das Relais RS mit entgegengesetzten i, also liegativeni Ausschlag öffnet daher seine Kontakte 3 5 und 37 und schließt die Kontakte 36. Infolgedessen wird der Stromkreis für die Lampe JTIZ hergestellt. Bei einem Erdschlula an der Sterlrseite 1'R öffnet dagegen das Relais RT seine Kontakte 35 und 37 und schließt seine Kontakte 36. Das Relais RR sclilieltt seinen Kontakt 35 und öffnet seine Kontakte 36 und 37. Das Relais RS sf,richt dagegen nicht an. Es hält die Kontakte 37 geselrlossen und die Kontakte 35 und 36 offen. Infolgedessen wird hierdurch der Stromkreis der Lampe J Il hergestellt und diese zuin Aufleuchten gebracht. `Fenn nun der Erdschluß in der Mitte einer Dreieckseile liegt, z. B. im Punkt .I1 der Abb. 7, dann spricht das Relais RR nicht an und hält seinen Ruhekontakt 37 geschlossen. Das Relais R5 spricht dagegen ini positiven Sinne an, schließt seinen Kontakt 35 und öffnet die Kontakte 36 Und 37; das Relais RT dagegen spricht im negativen Sinne an, es schließt seine Kontakte 36 und öffnet seine Kontakte 35 und 37. Auch hierbei wird noch ein Stromkreis für die Lampe LRS hergestellt, so daß auch ein Erdschluß in der Mitte der Dreieckseite richtig erfaßt wird.If the earth fault point is on the triangle side TR, the relay RR responds in the positive sense, closes its contact 35 and opens the contacts 36 and 37; the relay RS with opposite i, ie liegativei deflections therefore opens its contacts 35 and 37 and closes the contacts 36. As a result, the circuit for the lamp JTIZ is established. With a Erdschlula on the sterile side 1'R, however, the relay RT opens its contacts 35 and 37 and closes its contacts 36. The relay RR closes its contact 35 and opens its contacts 36 and 37. The relay RS sf, however, does not do. It keeps the contacts 37 locked and the contacts 35 and 36 open. As a result, the circuit of the lamp J II is established and this is made to light up. `If the earth fault is now in the middle of a triangular rope, e.g. B. in point .I1 of Fig. 7, then the relay RR does not respond and keeps its normally closed contact 37 closed. Relay R5, on the other hand, responds in a positive sense, closes its contact 35 and opens contacts 36 and 37; the relay RT on the other hand responds in the negative sense, it closes its contacts 36 and opens its contacts 35 and 37. Here, too, a circuit for the lamp LRS is established so that a ground fault in the middle of the triangle side is correctly detected.

Um gleichzeitig auf das Vorhandensein eines Erdschlusses überhaupt aufmerksam zu machen, können sämtliche Lampen über ein Relais 39, das eine Hupe 4o betätigt, mit der Stromquelle 14 verbunden werden.To simultaneously check for the presence of an earth fault at all to draw attention to all lamps via a relay 39, which has a horn 4o actuated, can be connected to the power source 14.

Die Erfindung läßt sich auch zum Nachweis eines Erdschlusses in sechsphasigen Nullpunktnetzen verwenden. Ein derartiges Netz ist in Abb. B dargestellt. Es ist dadurch entstanden, daß von dem Drehstromnetz RST mit Hilfe des Transformators 43, dessen Sekundärseite 44 eine sechsphasige Sternwicklung aufweist, die Leitungen o bis 6 gespeist werden. Jeder Phase i bis 6 ist j e eine Betätigungsleitung a- f zugeordnet. Nach Abb. 8 werden drei wattmetrische Relais R2, R4, R, vorgesehen, deren eine Spule 9 von der Sternpunkterdspannung und deren zweite Spule 8 von der Spannung zwischen einem geradzahligen Leiter, also 2, 4, 6, und dem Sternpunkt N beeinflußt werden. Jedes Relais ist mit Kontakten 35, 36 ausgerüstet, die in den beiden Endlagen des Relais betätigt werden und derart untereinander verbunden sind, daß die bei einem Erdschluß in einer geradzahligen Phase, z. B. in der Phase 2, ansprechende Anzeigevorrichtung über die bei negativem Ausschlag betätigten Kontakte 36 der Relais R4 und Re der beiden anderen geradzahligen Phasen und über die Hilfsleitung b an die Betätigungsstromquelle 14 geführt ist. Die bei einem Erdschluß in einer ungeradzahligen Phase, z. B. in der Phase 3, ansprechende Anzeigevorrichtung ist über die bei positivem Ausschlag betätigten Kontakte 35 der Relais der benachbarten Phase, z. B. der Phase 2 und 4, und über die Leitung c geführt. Wenn dann ein Erdschluß in der Phase 2 auftritt, sprechen, wie an Hand der Abb. 9 zu erkennen ist, die Relais der Phasen 4. und 6 beide in negativem Sinne an. Das Relais der Phase 2 spricht zwar positiv an; die über seine Kontakte geführten Betätigungskreise sind jedoch durch die anderen Relais unterbrochen. Der Stromkreis eines an die Betätigungsleitung b angeschlossenen Anzeigeorganes wird daher über die Kontakte 36 dieser Relais geschlossen. . Bei einem Erdschluß in der Phase 3 sprechen dagegen die Relais der benachbarten Phasen 2 und 4 positiv an; sie betätigen also ihre Kontakte 35 und schließen damit über die Leitung c den Stromkreis einer Anzeigevorrichtung. Das Entsprechende gilt für die Anzeigevorrichtungen der übrigen Phasen, so daß also nur ein Anzeigeorgan betätigt wird, das die Lage des erdgeschlossenen Punktes einwandfrei festzustellen gestattet.The invention can also be used to detect a ground fault in six-phase zero point networks. Such a network is shown in Fig. B. It was created in that the lines o to 6 are fed from the three-phase network RST with the aid of the transformer 43, the secondary side 44 of which has a six-phase star winding. An actuation line a-f is assigned to each phase i to 6. According to Fig. 8, three wattmetric relays R2, R4, R are provided, one coil 9 of which is influenced by the neutral point earth voltage and the second coil 8 of the voltage between an even-numbered conductor, i.e. 2, 4, 6, and the neutral point N. Each relay is equipped with contacts 35, 36, which are actuated in the two end positions of the relay and are interconnected in such a way that the earth fault in an even phase, z. B. in phase 2, responsive display device via the actuated contacts 36 of the relays R4 and Re of the two other even-numbered phases and via the auxiliary line b to the actuating power source 14 when the deflection is negative. The in an earth fault in an odd phase, z. B. in phase 3, responsive display device is actuated on positive deflection contacts 35 of the relay of the adjacent phase, z. B. the phase 2 and 4, and passed on line c. If a ground fault then occurs in phase 2, as can be seen in Fig. 9, the relays of phases 4 and 6 both respond in a negative sense. The relay of phase 2 responds positively; however, the actuation circuits routed via its contacts are interrupted by the other relays. The circuit of a display element connected to the actuating line b is therefore closed via the contacts 36 of these relays. . In the event of an earth fault in phase 3, however, the relays of adjacent phases 2 and 4 respond positively; so they operate their contacts 35 and thus close the circuit of a display device via the line c. The same applies to the display devices for the other phases, so that only one display element is actuated which allows the position of the ground-closed point to be determined properly.

Bei den betrachteten Ausführungsbeispielen wurde angenommen, daß es sich um Netze handelt, in denen keine belastbaren Sternpunkte kurz oder fast widerstandslos geerdet sind. Sonst bleiben nämlich die Systemspannungen auch beim einfachen Erdschluß nicht unbeeinflußt, d. h. sie verringern sich infolge der Rückwirkung der kurzschlußartigen Fehlerströme sehr stark. Infolgedessen verwendet man z. B. vorteilhaft an Stelle der Erdschlußspannung Erdschlußströme. Die Relais enthalten dementsprechend statt Spannungswicklungen Stromwicklungen.In the embodiments considered, it was assumed that it are networks in which no loadable star points are short or almost without resistance are grounded. Otherwise the system voltages remain even in the event of a simple earth fault not unaffected, d. H. they decrease as a result of the reaction of the short-circuit type Very high residual currents. As a result, one uses z. B. advantageous in place the earth fault voltage earth fault currents. The relays contain accordingly instead Voltage windings current windings.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 8 besteht in der Nähe des- Sternpunktes eine tote Zone, die durch die Ansprechempfindlichkeit der Relais gegeben ist. Sie entspricht dem durch die Eingrenzungslinien der toten Zone gebildeten Sechseck um den Sternpunkt. Uin eine derartige tote Zone zu vermeiden, ist es zweckmäßig, ebenso wie bei dein Ausführungsbeispiel nach Abb. i, den Sternpunkt gegenüber Erde zu verlagern.In the embodiment according to Fig. 8 there is in the vicinity of the star point a dead zone, which is given by the response sensitivity of the relays. she corresponds to the hexagon formed by the boundary lines of the dead zone the star point. In avoiding such a dead zone, it is expedient as well as in your embodiment according to Fig. i, to shift the star point with respect to earth.

An Stelle der bei den Ausführungsbeispielen verwendeten Relais mit mehreren Kontakten in jeder Endlage können natürlich auch Relais mit einfachen Kontakten vorgesehen werden, die Zwischenrelais steuern, welche ihrerseits erst die Betätigung der Anzeige- oder Schaltorgane bewirken.Instead of the relay used in the exemplary embodiments with Several contacts in each end position can of course also be relays with simple contacts are provided to control the intermediate relay, which in turn only the actuation the display or switching elements.

Die Einrichtung der Erfindung dient nicht nur dazu, festzustellen, welche Wicklung vom Erdschluß betroffen ist, sondern kann auch dazu verwendet werden, um Schaltungen bei Kompensationseinrichtungen des Erdschlußstromes selbsttätig herzustellen. Man hat bereits vorgeschlagen, zwischen Erde und einen Punkt, welcher gegenüber dem Systemsternpunkt nach Größe und Richtung dasselbe Potential besitzt wie der erdgeschlossene Punkt, eine Einrichtung einzufügen, welche aus einem Widerstand und einer Spannungsquelle besteht. Beide sind dabei so abgeglichen, daß ein Strom zustande kommt, der den Erdschlußstrom kompensiert. Auch bei einer derartigen Einrichtung kann mit Vorteil der Anschlußpunkt für die Impedanz und für die Spannungsquelle an das Netz durch die Einrichtung nach der Erfindung gewählt werden.The device of the invention is not only used to determine which winding is affected by the earth fault, but can also be used to to automatically produce circuits in compensation devices for the earth fault current. It has already been suggested between the earth and a point opposite the system star point has the same potential as the grounded point to insert a device, which consists of a resistor and a voltage source. Both are balanced in such a way that a current comes about, which compensates the earth fault current. Even with such a device can advantageously be the connection point for the impedance and for the voltage source to the network can be selected by the device according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the determination of the earth-closed Winding phase of windings connected to a multiphase star network in a star connection with the help of wattmetric organs, one of which Coil from the neutral point earth voltage and whose second coil is influenced by a mains voltage, in particular also for the automatic activation of earth fault compensation devices, thereby characterized in that they are designed as wattinetric relays (13R, 13s, 13T) Wattmetrischen organs provided with such a sensitivity and with its second coil (8) to one of the selected size of the interior angle connected to each relay dependent voltage derived from the mains voltage are that the boundary lines (15, 16, 17) of the dead zones of the wattmetric relay run in such a way that each part of the winding (RGi, SG., TG "G @) outside the dead zone common to all relays, but only inside lies in a single response zone, d. H. that z. B. when using wattmetric cos p relay each one coil (9) of this relay depending on the voltage between a terminal shifted by a fraction of a phase voltage (WN) (E) and earth and the second coil (8) of a wattmetric relay (13T) as a function of this phase voltage (LI '@ T) and those of the other two wattmetric Relays (131z, 13s) to each other in the opposite sense depending on a mains voltage (RS), which is based on the former mains voltage (LYN) is vertical (Fig. 1, 2).

2. Device for determining the earthed winding phase of windings connected to a multi-phase polygon network with the help of wattmetric organs, one coil of which is influenced by the neutral point earth voltage and the second coil of which is influenced by a mains voltage, in particular also for the automatic activation of earth fault compensation devices, characterized in that the wattmetric organs designed as wattmetric relays (13Rs, 13sT, 13rR) are provided with such sensitivity and their second coil (8) is connected to a voltage derived from the mains voltages, which is dependent on the selected size of the interior angle of each relay and is derived from the mains voltage Boundary lines (15, 16, 17) of the dead zones of the wattinetric relay are so that each winding phase (RS, ST, TR) is outside of the dead zone common to all relays, but only in a single response zone, ie that z. B. when using wattmetric cos 99 relays one coil (9) of this relay depending on the neutral point earth voltage (NF) and the second coil (8) of each relay is excited by a voltage (TN, RN, SN) whose vector is on that of the interlinked voltage (RS, ST, TR) of the winding phase to be monitored is perpendicular, with the component (e.g. NH) of the neutral earth voltage (e.g. NF) standing perpendicular to the latter voltage vector being almost equal to or greater than the distance (e.g. iV 3l). the boundary line (e.g. 15) from the center of gravity (N) of the voltage polygon (Fig.3, 4).

3. Device for determining the earthed winding phase of triangular and star winding boys connected to a three-phase network with the help of wattinetric organs, one coil of which is influenced by the neutral earth voltage and the second coil of which is influenced by a mains voltage, in particular also for the automatic activation of earth fault compensation devices, characterized in that that the wattmetric organs, designed as wattmetric relays (R1, Rs, RT) with double-sided directional sensitivity, are connected with their second coil (8) to a voltage derived from the mains voltages that is dependent on the selected size of the interior angle of each relay, that the two boundary lines the dead zone of each relay enclosing a star winding phase are parallel to this star winding phase, d. 1i. that z. B. when using wattmetric cos cp relays one coil (9) of these relays depending on the neutral earth voltage and the second coil (8) of each relay from a voltage (L'2, h @, ITT.) Are excited, their The vector is perpendicular to that of the star winding phase (TN, RiV, SN) which is enclosed by the dead zone of this relay (RR, Rs, RT) (Fig. 6, 7). Device according to Claim 3, characterized in that the normally open contacts (3 5, 36) actuated in opposite directions and the normally closed contact (37) of the wattmetric cos T, relay (R, t, Rs, R7) are connected to one another in such a way that the Actuating circuit each switching or display device (LR, Ls or LT) that responds to an earth fault in one of the star winding pliases (RiV, SN, TN) via a contact pair (35) of a relay (RR, Rs or RT) that is activated when the deflection is positive , via a contact pair (36) of a second relay (RT, RR or RS) actuated in the event of a negative deflection and via a contact pair (37), which is closed in the rest position of the contact arm, of a third relay (RS, RT or RR), while the actuation circuit of each switching or display device (LRS, LST or LTR) that responds to an earth fault in one of the delta winding phases (RS, ST or TR) via a contact pair (36) of a relay (RT, RR or Rs) that is actuated in the event of a negative deflection and ü Via a contact pair (35) of a second relay (RS, RT or RR) actuated in the event of a positive deflection, it is led to the actuating current source. 5. Device for determining the earthed winding phase of star windings connected to a six-phase star network consisting of two residual current systems with the help of wattmetric organs, one coil of which is influenced by the neutral point earth voltage and the second coil of which is influenced by a mains voltage, in particular also for the automatic activation of earth fault compensation devices, characterized that the wattmetric organs, designed as wattmetric relays (R., r4, Ro) with double-sided directional sensitivity, are connected with their second coil (8) to a voltage derived from the mains voltages that is dependent on the selected size of the interior angle of each relay, that the both border lines of the dead zone of each relay lie between two star winding phases of a three-phase system; ie that z. B. when using wattmetric cos 99 relays one coil (9) of these relays (R2, R4, Ra) depending on the neutral earth voltage and the second coil (8) of each relay is excited by a voltage whose vector (e.g. B. N2) is perpendicular to the boundary lines of that dead zone which lies between the voltage vectors (e.g. r, 6) of the two star winding phases immediately following the former voltage vector (e.g. N @) (Fig. 8, 9). 6. Device according to .Anspruch 5, characterized in that each of the wattmetric relays (R2, R4, Ro) is provided with con tacts (35, 36) which are actuated in the two end positions of the contact arm and which are connected to one another in such a way that the actuating circuit of the switching or display device responding to a ground fault in one of the star winding phases (a, 4. 6) of the first three-phase system via the contacts (36) of the relays (R4 and Ra, Ra and R = or R2. And R4) of the other two star winding phases of the first three-phase system, while the actuating circuit of the switching or display device that responds in the event of a ground fault in a star winding phase (i, 3, 5) of the second three-phase system via the contacts (35 ) the relay (R "and R" R2 and R4 or R4 and Rr,) of the other two star winding phases of the first rotary current system is performed, so that in the event of a ground fault only one of the switching or display devices is operated in one of the star winding phases.