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Richtungsabhängige Quer-Stromvergleichsschutzeinrichtung Es ist bereits
eine Quer-Stromvergleichsschutzeinrichtung (Achterschutz) mit zusätzlichem Richtungsentscheid
zum Schutz paralleler Mehrphasen-Wechselstromleitungen vorgeschlagen worden. Diese
Schutzeinrichtung benötigt im Fäll der Überwachung von Drehstromleitungen nur ein
einziges Richtungsglied, das stromseitig von der Differenz der Differenzströme von
den zu überwachenden Parallelleitungen zugeordneten Stromwandleranordnungen und
spannungsseitig von einer dem jeweiligen Fehlerfall entsprechend ausgewählten Leitungsspannung
beeinflußt wird.
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Die Erfindung geht nun von der Erkentnis aus, daß bei außerhalb der
zu überwachenden Leitungen auftretenden Kurzschlüssen die in diesen Leitungen fließenden
Ströme nicht immer gleich groß sind und infolgedessen auch die in der Stromspule
des Richtungsrelais wirksame Stromdifferenz der obenerwähnten Differenzströme nicht
immer gleich oder annähernd gleich Null ist. Ein solcher Fall liegt z. B. dann vor,
wenn die zu schützenden Parallelleitungen verschiedene Längen oder unterschiedliche
Querschnitte aufweisen. Es besteht daher die Gefahr, daß auch in solchem Fehlerfall
das Richtungsglied anspricht und eine Fehlauslösung herbeiführt.
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Um dies zu verhindern, schlägt die vorliegende Erfindung vor, jeder
Parallelleitung einen einzigen gesättigten Zwischenwandler mit einer Sekundärwicklung
und mehreren Primärwicklungen zuzuordnen, von denen
letztere derart
an die Leitungsstromwandler der zugeordneten Leitung angeschaltet sind, daß bei
allen Kurzschlüssen sekundärseitig eine Spannung auftritt. Die Auslösung der Leitungsschalter
ist dabei außer von dem Richtungsentscheid des Richtungsgliedes von der Phasenlage
der auf der Sekundärseite der Zwischenwandler wirksamen Spannungen bzw. Ströme zueinander
abhängig.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind
lediglich die für das Verständnis der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes notwendigen
Elemente der Schutzeinrichtung dargestellt.
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In den zu überwachenden parallel geschalteten Drehstromleitungen R1,
S1, Ti und R2. S" T., ist an dem in der Zeichnung dargestellten Leitungsende
je eine Stromwandleranordnung lT'Rl, LVTl bzw. WR2, WT2 in Kreuzschaltung vorgesehen,
deren Differenzströme in der Stromspule eines Richtungsgliedes Q, das die fehlerhafte
Leitung auswählt, zur Differenzwirkung gebracht werden. Jeder der aus zwei Stromwandlern
bestehenden Stromwandleranordnung ist erfindungsgemäß ein bereits bei kleineren
Strömen im Sättigungsgebiet arbeitender ZwischenwandlerZwl bzw. Zw. mit je zwei
Primärwicklungen zugeordnet, von denen die eine Primärwicklung in den Sekundärstromkreis
des einen Leitungsstromwandlers und die andere Primärwicklung in den Sekundärstromkreis
des anderen Leitungsstromwandlers eingeschaltet ist. Der Anschluß der beiden Primärwicklungen
ist dabei derart gewählt, daß sie bei einem Kurzschluß zwischen den Phasenleitern,
an denen die Leitungsstromwandler angeschaltet sind, im gleichen Sinn wirken. Die
Sekundärwicklungen der beiden Zwischen-`vandler sind derart miteinander in Reihe
geschaltet, daß bei gleichsinniger Erregung der Primärwicklungen die sekundärseitig
auftretenden elektrischen Größen einander entgegenwirken.
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Der in dem gemeinsamen Sekundärstromkreis der -beiden Zwischenwandler
wirksame Strom beeinflußt über einen von dem Richtungsglied Q betätigten, normalerweise
geöffneten Umschaltkontakt q zwei von diesem wahlweise einzuschaltende Hilfsrelais
Hl und H2, die ihrerseits je einen Ruhekontakt lal bzw. dt:@ betätigen. Jeder dieser
Ruhekontakte liegt einerseits in dem den Differenzstrom der beiden Stromwandler
WR, und WTl bzw. 13R2 und WT2 führenden Stromkreis, andererseits parallel zu der
zugeordneten Auslösespule F1 bzw. F2.
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Die Schutzeinrichtung nach der Erfindung arbeitet folgendermaßen:
Bei einem Kurzschluß in der Leitung R1, S1, Ti wird der Stromspule und der Spannungsspule
des Richtungsgliedes Q ein Differenzstrom bzw. eine Leitungsspannung solcher Phasenlage
zugeführt, daß das Richtungsglied seinen Kontakt q in die obere Lage bringt und
damit den Stromkreis des Hilfsrelais H1 schließt. Da bei einem Kurzschluß in einer
der zu überwachenden Leitungen die Sekundärspannungen bzw. Sekundärströme der beiden
Zwischenwandler im gleichen Sinn wirken, erhält das Hilfsrelais Hl eine ausreichende
Erregung, so daß es zum Ansprechen kommt. Der Ruhekontakt hl wird infolgedessen
geöffnet und damit die Auslösung des der fehlerhaften Leitung , zugeordneten Leitungsschalters
herbeigeführt. Bei einem Kurzschluß in der Leitung R2, S2, T2 wirkt die Schutzeinrichtung
in entsprechender Weise, und zwar derart, daß das Auslöseschütz F2 erregt und damit
der ihm zugeordnete Leitungsschalter ausgelöst wird.
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Bei einem Kurzschluß außerhalb der zu überwachenden Leitungen kommt
das Richtungsglied nicht zum Ansprechen, sofern die beiden Leitungen gleich große
Ströme führen. Sind die Ströme z. B. aus den vorerwähnten Gründen der Größe nach
voneinander verschieden, so wird zwar das Richtungsrelais ansprechen und durch Betätigen
seines Wahlkontaktes den Stromkreis des einen oder anderen Hilfsrelais schließen.
Ein Ansprechen des betreffenden Hilfsrelais und damit eine Fehlauslösung des Vergleichsschützes
kann jedoch nicht erfolgen, da in diesem Fehlerfall die sekundärseitig auftretenden
elektrischen Größen trotz verschieden großer primärseitiger Erregung der Zwischenwandler
infolge der Sättigungswirkung der Größe nach praktisch gleich sind, ihre Differenz
daher annähernd gleich Null ist.
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Es ist ratsam, dem Ansprechwert der in dem Sekundärkreis der Zwischenwandler
liegenden Hilfsrelais oder Auslöseschütze so hoch zu wählen oder den Zwischenwandlern
ein solches übersetzungsv erhältnis zu geben, daß bei primärseitiger Erregung nur
eines Zwischenwandlers ein Ansprechen des durch das Richtungsrelais eingeschalteten
Hilfsrelais oder Auslöseschützes nicht erfolgen kann. Man erreicht dadurch, daß
mit Sicherheit auch dann eine Fehlauslösung bei außenliegendem Fehler vermieden
wird, wenn nur eine der Parallelleitungen eingeschaltet ist.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. Zum Beispiel kann bei der veranschaulichten Anordnung an Stelle einer
Reihenschaltung der Sekundärwicklungen der beiden Zwischenwandler auch eine Parallelschaltung
derselben vorgesehen werden. In
diesem Fall wird die aus dem Richtungskontakt
q und den Hilfsrelais Hi und H2 bestehende Anordnung parallel zu den Sekundärwicklungen
der beiden Zwischenwandler geschaltet.
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Die Differenzbildung der Leiterströme kann auch in anderer Weise erfolgen,
z. B. mit Hilfe eines Zwischenwandlers, der dann in bekannter Weise primärseitig
von den Sekundärströmen der Leitungswandler beaufschlagt wird. Die mittels einer
Achterschaltung gewonnene Differenz der Sekundärströme dieser Zwischenwandler kommt
dann wiederum in der Stromspule des Richtungsrelais zur Wirkung.
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Man kann auch die Hilfsrelais H1 und H2 fortlassen und durch .den
Richtungskontakt q unmittelbar die Auslöseschütze steuern. Bei dieser Ausführungsmöglichkeit
liegen die Auslöseschütze dann in dem Sekundärstromkreis der im Sättigungsgebiet
arbeitenden Zwischenwandler.
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An Stelle einer Wandlerstromauslösung für die Leitungsschalter kann
natürlich auch eine Gleichstromauslösung Anwendung finden.