DE760151C - Einrichtung zur selbsttaetigen Einstellung einer zum Erdschlussschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Loeschinduktivitaet bei AEnderung der Teilkapazitaet des Netzes gegen Erde - Google Patents

Einrichtung zur selbsttaetigen Einstellung einer zum Erdschlussschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Loeschinduktivitaet bei AEnderung der Teilkapazitaet des Netzes gegen Erde

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DE760151C
DE760151C DEA93924D DEA0093924D DE760151C DE 760151 C DE760151 C DE 760151C DE A93924 D DEA93924 D DE A93924D DE A0093924 D DEA0093924 D DE A0093924D DE 760151 C DE760151 C DE 760151C
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DE
Germany
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frequency
network
earth
power source
quenching
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DEA93924D
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English (en)
Inventor
Julius Jonas
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BROWN AG
BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BROWN AG
BBC Brown Boveri France SA
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/08Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung einer zum Erdschlußschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Löschinduktivität bei Änderung der Teilkapazität des Netzes gegen Erde
    Es sind Einrichtungen. zur Abstimmung
    von regelbaren Erdschlußlöschspulen in ge-
    erdeten Hochspannungsnetzen bekannt, welche
    selbsttätig die Löschspule auf Dissonanz zwi-
    schen der Betriebsfrequenz und der Eigen-
    frequenz des aus Drossel und Netzkapazität
    gegen Erde bestehenden Schwingungskreises
    einstellen. Dinesi geschieht durch Verwendung
    einer in den Erdschlußstromkreis eingefügten
    Spannung netzfremder, gegebenenfalls ein-
    stellbarer Frequenz und eines die Phase
    zwischen Strom und Spannung .des Erdschluß-
    kreises messenden Relais, welches zur Ein-
    stellung der Induktivität,der Löschspule dient.
    Diese Einrichtung arbeitet in der Weise, daß
    die Einstellvorrichtung zur Ruhe kommt, wenn
    der Phasenwinkel zwischen Strom und Span-
    nung den, Wert o erreicht, mit anderen Worten,
    wenn der Erdschlußstromkreis auf Resonanz
    in bezug auf .die Hilfsfrequenz eingestellt ist.
    Hinsichtlich der Betriebsfrequenz befindet
    sich der Erdschlußstromkreis dann ent-
    sprechend dem Verhältnis von Hilfsfrequenz
    zur Betriebsfrequenz in Dissonanzabstim-
    mung. Diese Einrichtung hat jedoch den
    Nachteil, daß durrh die Einstellung der Erd,-
    schlu,ßschwingungskreise auf Resonanz be-
    züglich der Hilfsfrequenzspannung :die durch
    die Z'nsymmetriespannung hervorgerufene
    Spannungsverlagerung des Netzes zwar ver-
    mieden oder zum mindesten stark herabgesetzt
    wird; andererseits aber wird durch die Ein-
    fügung der Hilfsspannung betriebsfremder
    Frequenz und Resonanzabstimmung auf diese
    eine Spannungsverlagerung des Netzes ent-
    sprechend dieser auf den Erdschlußschwin-
    gungskreis wirkenden Spannung herbeige-
    führt. Das Ausmaß dieser Verlagerung hängt
    sehr von der Größe der Hilfsfrequenzspan-
    nung ab.
    Dieser Nachteil soll erfindungsgemäß durch
    eine besondere Ausbildung der die Lösch-
    induktivität regelnden Einrichtung vermieden
    werden, und es ist Gegenstand der Erfindung,
    eine Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung
    einer zum Erdschlußschutz eines Wechsel-
    stromnetzes dienenden Löschinduktiv ität bei
    Änderung der Teilkapazität des Netzes gegen
    Erde, bei welcher eine den Steuerstrom und
    dieSteuerspannung liefernde Hilfsstromquelle
    netzfremder Frequenz in Reihe zu mindestens
    einem Teil der gesamten Löschinduktivität in
    den Erdungskreis eingefügt ist und die selbst-
    tätige Einstellung der Löschspule durch eine
    vom Steuerstrom und von der Steuerspannung
    betätigte Regeleinrichtung bewirkt wird.
    welche die Größe der Löschinduktivität so
    lange ändert, bis eine bestimmte Phasen-
    verschiebung zwischen Steuerstrom und
    Steuerspannung erreicht ist, wobei erfindungs-
    gemäß der Wert dieser Phasenverschiebung so
    gewählt ist, daß sich die Löschinduktivität in
    der Ruhestellung der Regeleinrichtung in
    Dissonanzabstimmung mit der Netzkapazität
    gegen Erde sowohl in bezug auf die Betriebs-
    frequenz als auch in bezug auf die Frequenz
    der Hilfsstromquelle befindet.
    Die -die Löschinduktivität regelnde Ein-
    richtung ist also so ausgebildet. daß sie bei
    einem wählbaren, in bezug auf die Hilfs-
    frequenz vom Resonanzwert abweichenden
    Abstimmungswert zur Ruhe kommt.
    Die Erfindung sei an Hand des Ausfüh-
    rungsbeispiels der Figur näher erläutert. Es
    bedeutet o den Nullpunkt des Netzes 1', F_ die
    Erde, Ni die Teilkapazität des Netzes gegen
    Erde, L die regelbare Löschinduktivität.
    B den Regelkontakt, H den Hilfsgenerator.
    der eine Frequenz ci 2 vom etwa n-fachen der
    Betriebsfrequenz (#)I liefert. Dieser Hilfs-
    generator liefert zwei um go° in der Phase !
    verschobene Spannungen. Demgemäß besitzt
    er zwei (elektrisch) aufeinander senkrecht
    stehende Klemmenpaare. Dem Klemmen-
    paar r, 3 wird der Hilfsstrom i, dem Klemmen-
    paar 2, d. die Hilfsspannung E entnommen.
    Beide Größen werden der Regeleinrichtung <-i
    zugeführt. A ist hach Art eines Kreuzspulen-
    instrumentes ausgebildet; es besitzt also eine
    feste Stromspule und zwei Spannungs-
    spulen l':, I'2 von denen die eine, j-1, eben-
    falls fest, die andere. 1 -2, beweglich ist. Die
    Phase des Stromes in den Spannungsspulen
    wird mit Hilfe einer geeigneten Reaktanz D
    nun so eingestellt. daß sich ein Drehmoment o
    ergibt, wenn der Strom i in der Stromspule S
    eine bestimmte wählbare Phasenverschiebung
    gegen die Spannung e hat. Während sich bei
    Phasenverschiebung o eine Einstellung der
    Löschinduktivität auf Resonanz mit der Ka-
    pazität in bezug auf die Hilfsfrequenz ergeben
    würde, entspricht einer von o ab-,veichenden
    Phasenverschiebung die Einstellung der
    Löschspule auf Dissonanz bezüglich der Hilfs-
    frequenz c#)z, oder mit anderen Worten, auf
    Resonanz bezüglich einer von der Hilfs-
    frequenz abweichenden Frequenz w,x. Nun
    kann man die Phase zwischen Löschspulen-
    strom und Hilfsfrequenzspannung so wählen,
    daß diese ideelle Frequenz m, nicht mit der
    Betriebsfrequenz zusammenfällt, sondern vor-
    teilhaft zwischen dieser und der Hilfsfrequenz
    liegt. Man hat es also völlig in der Hand, die
    Dissonanzabstimmung in bezug auf die Hilfs-
    frequenz so zu wählen, daß auch in bezug auf
    die Netzfrequenz eine Dissonanzabstimmung
    besteht. Wählt man z. B. als Hilfsfrequenz o)2
    eine Frequenz von .46 Perioden und stellt die
    Löschinduktivität so ein, daß sie bei 48 Pe-
    rioden sich in Resonanz mit der Teilkapazität
    des Netzes gegen Erde befindet, dann ist sie
    gegen die Netzkapazität bezüglich der Hilfs-
    frequenz um etwa g°lo, bezüglich der Netz-
    frequenz von 50 Perioden um 8% verstimmt.
    Dies ergibt sich aus folgenden t'berleguri-
    gen. Bezeichnet man mit v das Verhältnis L.r ,
    worin Lo die Induktivität der Löschspule
    bei Resonanzabstimmung für die Betriebs-
    frequenz (o, Lx die Induktivität der Löschspule
    bei Resonanz mit einer wählbaren Fre-
    quenz cox bedeutet, und bezeichnet ferner ('die
    Netzkapazität gegen Erde. dann bestehen die
    Beziehungen
    Z Z
    r@= = Lö @.- , n@'_ = 1X C
    und es ergibt sich -
    c-u
    .r
    (0z
    Wählt man beispielsweise als erregende
    Frequenz im Abstimmungskreis die Fre-
    quenz U'2-46 N, stellt aber die Induktivität
    der Löschspule dabei auf Resonanz mit der
    Frequenz cox=48 - ein. dann errechnet sich
    der Verstimmungsgrad gegen die Betriebs-
    frequenz (o aus der Gleichung
    d(8-
    = 5 02 0,(".
    Gegen die Resonanz bei Netzfrequenz ist die
    Spule also um 811/a verstimmt. .
    Gegenüber der Frequenz von 46 - dagegen
    hat % den Wert
    2
    v2 - . 482 - 0,913.
    Die Verstimmung beträgt also etwa 911/o.
    Eine erhebliche Spannungsverlagerung
    wird also, weder durch die 46perio,dige noch
    durch die 5operiodige im Erdungskreis wir-
    kende Spannung hervorgerufen. Der bereits
    genannte Vorteil dieser Einrichtung liegt
    darin, daß sie ein vom Erdpotential wenig
    abweichendes Potential besitzt und nicht an
    Hochspannung liegt und daß der Hochspan-
    nungsschnellschalter zum Abschalten bei Ein-
    tritt eines Erdschlusses vermieden wird. Ein
    weiterer Vorteil ist darin zu erblicken, daß
    wegen der Dissonanzabstimmung der Lösch-
    induktivität in bezug-auf die betriebsfremde
    Frequenz der Hilfsstromquelle deren Fre-
    quenz nichtdem l-'v-fachen Wert der Betriebs-
    frequenz (v C i), sondern einem kleineren
    Wert, z. B. dem v-fachen der Betriebsfrequenz,
    entsprechen muß. Diese größere Verschieden-
    heit der beiden Frequenzen hat zur Folge, daß
    die störende Beeinflussung der Regeleinrich-
    tung durch Ströme der Betriebsfrequenz prak-
    tisch ganz in Fortfall kommt, so daß die
    Regeleinrichtung mit sehr geringer Dämpfung
    arbeiten kann. Aber es ist zu berücksichtigen,
    daß im Erdschlußfalle der ganze Erdschluß-
    stromdurch .den Teil der Einrichtung fließt,
    der den Hilfsstrom liefert. Man könnte auch
    hier dem durch eine Überbrückungsleitung be-
    gegnen, welche im Störungsfalle automatisch
    geschlossen wird und den großen Erdschluß-
    strom von der Hilfseinrichtung ableitet. Man
    kann aber auch parallel zum stromliefernden
    Teil des Hilfsgenerators eine Drosselspule
    schalten, die infolge hoher Sättigung eine mit
    wachsendem Strom stark abnehmende Induk-
    tivität besitzt, oder man bedient sich eines
    Zwischentransformators zwischen Hilfs-
    generator und der Stromspule des Kreuz-
    spuleninstrume@ntes, wobei auch dieser Trans-
    formator frühzeitig hoch gesättigt sein müßte.
    Es ist nicht erforderlich, daß das Kreuzspulen-
    instrument selbst das Kraftmoment zur Be-
    wegung des Einstellhebels B liefert, die Ein-
    stellung kann auch auf indirektem Weg, z. B.
    mit Hilfe eines Servomotors, erfolgen, für
    welchen das Kreuzspuleninstrument nur den
    Impuls liefert. An Stelle eines Generators, der
    sowohl den Hilifsstrom ails auch die Hilrfs,-
    spannung liefert, können auch in bekannter
    Weise zweigetrennte, aber von gemeinsamem
    Motor angetriebene Generatoren verwendet
    werden. Die beschriebene Einrichtung ist auch
    anwendbar, wenn außer der geregelten Lösch-
    induktivität sich noch weitere Löschinduk-
    tivitäten im Leitungsnetz befinden, wobei
    diese in ganz beliebiger Weise angeschlossen
    sein können.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur selbsttätigen Ein- stellung einer zum Erdschlußschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Lösch- induktivität bei Änderung der Teil- kapazität des Netzes gegen Erde, bei welcher eine :den Steuerstrom und die Steuerspannung lieferndeHilfsstromquelle netzfremder Frequenz in Reihe zu min- .destens einem Teil der gesamten Lösch-, induktivität in den Erdungskreis eingefügt ist und die selbsttätige Einstellung der Löschspule durch eine vom Steuerstrom und von der Steuerspannung betätigte Regeleinrichtung bewirkt wird, welche die Größe der Löschinduktivität so lange ändert, bis eine bestimmte Phasenverschie- bung zwischen Steuerstrom und Steuer- spannung erreicht ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Wert dieser Phasen- verschiebung so gewählt ist, daß sich die Löschinduktivität in der Ruhestellung der Regeleinrichtung in einer die Spannungs- verlagerung des Netzes vermindernden Dissonanzabstimmung mit der Netzkapa- zität gegen Erde sowohl in bezug auf die Betriebsfrequenz als auch in bezug auf die Frequenz der Hilfsstromquelle befindet. 2. Einrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Hilfsstromquelle und die der Ruhe- stellung (der Regeleinrichtung ent- sprechende Phasenverschiebung zwischen Steuerstrom und -spannung so gewählt sind, daß der erzielte Kompensationsgrad einem der gewünschten Dissonanzabstim- mung entsprechenden Wert entspricht. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, da- durch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Hilfsstromquelle dem v-fachen Wert der Betriebsfrequenz entspricht,. wo v das Verhältnis der Löschinduktivität für volle Kompensation der Netzkapazität gegen Erde zur Löschinduktiv ität bei der ge- wünschten Abstimmung bedeutet. q.. Einrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom und die Steuerspannung einem gemein- samen Hilfsgenerator entnommen werden, wobei aber der Steuerstrom und die . Steuerspannung getrennten, um 9o° e1. gegeneinander versetzten Wicklungen ent- nommen werden. 5. Einrichtung nach Anspruch i, da- ,durch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom und die Steuerspannung getrennten Hilfs-
    generatoren gleicher Frequenz entnommen werden. 6. Einrichtung nach Anspruch i. da- durch gekennzeichnet, daß die Regel- einrichtung nach Art eines Kreuzspulen- instrumentes ausgeführt ist. j. Einrichtung nach Anspruch i. da- durch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Löschinduktivität mit Hilfe eines Serc omotars erfolgt. dem das Ilreuz- spuleninstruntent die Impulse liefert. B. Einrichtung nach Anspruch i. da- durch gekennzeichnet. daß die Hilfsstrom- quelle mit einem Pol geerdet ist. g. Einrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet daß eine die Hilfs- stromquelle mit Hilfe einer Schnellschalt- einrichtung überbrückende Leitung vor- gesehen ist, die bei Eintritt eines Erd- schlusses selbsttätig geschlossen wird und ,cährend der Dauer des Erdschlusses ge- schlossen bleibt. io. Einrichtung nach Anspruch i. da- durch gekennzeichnet, daß parallel zur
    Hilfsstromquelle eine bei zunehmendem Strom frühzeitig hochgesättigte Induk- tivität geschaltet ist, deren Wicklung so dimensioniert ist, daß sie den Erdschluß- strom ohne Schädigung dauernd führen kann. i i. Einrichtung nach Anspruch io, da- durch gekennzeichnet. daß die Induktiaität frühzeitig hoher Sättigung durch einen zwischen Hilfsstromquelle und Regel- einrichtung geschalteten Transformator gebildet ist. 12. Einrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet. daß sich außer der geregelten Löschinduktivität noch weitere Löschinduktivitäten im Leitungsnetz in beliebiger Anschlußart befinden.
    Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungs- verfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift -N r. 630 9g9.
DEA93924D 1941-08-13 1941-08-13 Einrichtung zur selbsttaetigen Einstellung einer zum Erdschlussschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Loeschinduktivitaet bei AEnderung der Teilkapazitaet des Netzes gegen Erde Expired DE760151C (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH220320D CH220320A (de) 1941-08-13 1941-08-04 Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung einer zum Erdschlussschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Löschinduktivität bei Änderung der Teilkapazität des Netzes gegen Erde.
DEA93924D DE760151C (de) 1941-08-13 1941-08-13 Einrichtung zur selbsttaetigen Einstellung einer zum Erdschlussschutz eines Wechselstromnetzes dienenden Loeschinduktivitaet bei AEnderung der Teilkapazitaet des Netzes gegen Erde

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DE760151C true DE760151C (de) 1954-02-22

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DE (1) DE760151C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083306A1 (de) * 1981-12-22 1983-07-06 Elektrizitätswerke des Kantons Zürich Verfahren und Vorrichtung zur Regulierung wenigstens einer Löschspule in einem mehrphasigen Netz

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE630999C (de) * 1930-01-19 1936-06-10 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Abstimmung von anzapfbaren Erdschluss-Loeschspulen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE630999C (de) * 1930-01-19 1936-06-10 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Abstimmung von anzapfbaren Erdschluss-Loeschspulen

Cited By (1)

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CH220320A (de) 1942-03-31

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