DE855282C

DE855282C - Verfahren zur vollstaendigen Kompensation des Erdschlussstromes in Hochspannungsnetzen

Info

Publication number: DE855282C
Application number: DEC3566A
Authority: DE
Inventors: Arthur Dipl-Ing Gassberger
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1950-12-19
Filing date: 1950-12-19
Publication date: 1952-11-10

Description

Bei cler Anwendung der bisher bekannten Einrichtungen zur Löschung des Erdschlußstromes in Hochspannungsnetzen wird bekanntlich nur die kapazitive Grundwelle des Erdschlußstromes kompensiert. Darüber hinaus sind Zusatzeinrichtungen bekanntgeworden, mit denen auch die Wirkkomponente des Erdschlußstromes kompensiert werden kann. Über die Erdschlußstelle fließt dann immer noch ein Oberwellenreststrom, der unter ungünstigen Umständen, insbesondere in Höchstspannungsnetzen, so groß sein kann, daß die angestrebte Löschung des Erdschlußlichtbogens gefährdet ist.
Gemäß der nachstehend beschriebenen Erfindung kann der Erdschlußstrom mit allen seinen Komponenten vollständig kompensiert werden, so daß die Fehlerstelle stromlos wird. Die Erfindung besteht darin, daß das Hochspannungsnetz in zwei galvanisch voneinander getrennten Systemen, die parallel und konform geführt sind, betrieben wird, wobei die Einspeisung der beiden Systeme über Transformatoren so vorgenommen wird, daß die korrespondierenden Spannungen zwar synchron, aber um i8o elektrische Grade gegeneinander phasenverschoben sind und daß bei Phasenerdschluß in einem System die kranke Phase mit der korrespondierenden Phase des zweiten Systems über einen Phasenkupplungsschalter verbunden wird, so daß die Erdschlußströme beider Systeme sich an der Erdschlußstelle aufheben.
Die Wirkungsweise des Verfahrens sei an Hand der Abb. i näher erläutert. In Abb. i bedeuten Ni das Netzsystem i mit den Phasen R1 und TI, N2 das Netzsystem 2 mit den Phasen R2 und T2, ZRI, ZTl die Impedanzen der Phasen des Systems i gegen Erde, ZR2, ZT2 die Impedanzen der Phasen des Systems 2 gegen Erde, Zvl die Verbraucherimpedanz des Systems i, Zy, die Verbraucherimpedanz des Systems 2, L1, L2 die Leistungstransformatoren der beiden Systeme, Zoll Zog die Nullpunktimpedanzen der beiden Systeme gegen Erde, E die Erdschlußstelle, SR, ST die Phasenkupplungsschalter der Phasen R bzw. T, 1E1, IE2 die Erdschlußströme der beiden Systeme, lol, log die Nullpunktströme der beiden Systeme.
Tritt beispielsweise in Phase R des Systems i ein Erdschluß auf, so fließt über die Erdschlußstelle E sowohl der Erdschlußstrom 1E1, der in seiner Größe und in der Zusammensetzung seiner Komponenten durch die Phasenimpedanz ZTl bestimmt wird, als auch der Nullpunktstrom lol, dessen Größe und Phasenlage von der Nullpunktimpedanz Zol abhängt. Beim Einlegen des Phasenkupplungsschalters SR wird auch die Phase R des Systems 2 über die Erdschlußstelle mit der Erde verbunden, so daß im System 2 der Erdschlußstrom 1E2 und der Nullpunktstrom l02 zum Fließen kommen. Da voraussetzungsgemäß ZTl = Zr2 und Zol = Z02 ist und die die Ströme treibenden Spannungen der beiden Systeme um i8o elektrische Grade gegeneinander phasenverschoben sind, fließen über die Erdschlußstelle gleich große, aber gegeneinander gerichtete Ströme, die sich somit in der Erdschlußstelle gegenseitig vollständig aufheben.
In der Abb.2 sind die entsprechenden Verhältnisse für ein Drehstromnetz dargestellt. In Abb. 2 bedeuten Zsl, Zs2 die Impedanzen der Phase S des Systems i und des Systems 2 gegen Erde, Ss den Phasenkupplungsschalter der Phase S. Die übrigen Bezeichnungen sind die gleichen wie in Abb. i. Die Wirkungsweise ist grundsätzlich die gleiche wie in einem Einphasennetz.
Die Nullpunktimpedanzen Zol bzw. Zog sind vernachlässigbär groß, wenn die Netzsysteme mit freiem Nullpunkt gefahren werden; sie müssen jedoch berücksichtigt werden, wenn zwischen Nullpunkt und Erde Induktivitäten nach Art der bekannten Erdschlußlöschspulen oder Ohmsche Widerstände zur Verhinderung von freien Nullpunktschwingungen der Systeme angeschlossen sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Vorzug, daß mit einem zusätzlichen Aufwand von nur zwei bzw. drei Phasenkupplungsschaltern eine vollständige Kompensation des Erdschlußstromes und damit eine vollständige Entlastung der Erdschlußstelle erreicht wird. In Netzen großer Ausdehnung kann es jedoch zweckmäßig sein, die Phasenkupplung der beiden Systeme an mehreren weit voneinander entfernten Stellen gleichzeitig vorzunehmen.

Claims

PATLNTANSPRUCHE: i. Verfahren zur vollständigen Kompensation des Erdschlußstromes in Hochspannungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß das. Hochspannungsnetz in zwei galvanisch voneinander getrennten Systemen, die parallel und konform geführt sind, betrieben wird, wobei die Einspeisung der beiden Systeme über Transformatoren so vorgenommen wird, daß die korrespondierenden Spannungen zwar synchron, aber um i8o elektrische Grade gegeneinander phasenverschoben sind und bei Phasenerdschluß in einem System die kranke Phase mit der korrespondierenden Phase des zweiten Systems über einen Phasenkupplungsschalter verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Netznullpunkte der beiden Systeme über Impedanzen oder Ohmsche Widerstände mit der Erde verbunden werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenkupplung an mehreren weit voneinander entfernten Stellen des Netzes gleichzeitig durchgeführt wird.