DE889789C

DE889789C - Einrichtung zur Verhinderung von Fehlausloesungen schnell schaltender Relais

Info

Publication number: DE889789C
Application number: DEE3013D
Authority: DE
Inventors: Hanns Dipl-Ing Engelhardt
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-01-30
Filing date: 1940-01-30
Publication date: 1953-09-14

Description

Einrichtung zur Verhinderung von Fehlauslösungen schnell schaltender Relais Beim Schalten von Transformatoren oder anderen mit Induktivität behafteten Anlagestellen besteht bekanntlich die Gefahr, daß infolge Auftretens eines Gleichstromgliedes im Fluß des Transformators und einer damit verbundenen Erhöhung seines Magnetisierungsstromes das Relais der Differentiälschutzeinrichtung fälschlich anspricht und die Abschaltung des Schützlings herbeiführt.
Es sind zwar bereits verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden, die diesen Mangel der Schutzeinrichtung beheben. sollen. Diese Einrichtungen verwenden entweder ein die Auslösung des Schutzes verzögerndes Zeitrelais oder einen besonderen vorgesättigten Hilfswandler. Die Nachteile dieser Einrichtungen bestehen darin, daß entweder die Abschaltung des Schützlings bei einem echten Fehler verzögert oder die Ansprechempfindlichkeit der Schutzeinrichtung heraufgesetzt werden muß.
Die Erfindung zeigt nun einen neuen Weg, der diese Nachteile vermeidet und die Unterscheidung zwischen Schaltvorgängen und inneren Kurzschlüssen ermöglicht, so daß bei letzteren eine Schnellabschaltung vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung die Augenblickswerte, Mittel- oder Höchstwerte der Halbwellen des gleichgerichteten Differenzstromes miteinander verglichen. Erfindungsgemäß wird die Einrichtung so eingestellt, daß die Freigabe der Auslösung der Schutzeinrichtung nur dann erfolgt, wenn die Augenblickswerte, Mittel- oder Höchstwerte sowohl der positiven als auch der negativen Halbwellen des Stromstoßes einen gewählten Wert überschritten haben. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht es, daß beim Zuschalten oder plötzlichen Anspannunglegen des Schützlings eine Betätigung des Schutzrelais unwirksam gemacht wird; bei Kurzschlüssen innerhalb des Schutzbereiches des Relais dagegen die Schaltortbetätigung, und zwar in äußerst kurzer Zeit erfolgen kann.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einer schnell schaltenden Differentialschutzeinrichtung für einen Transformator. i und 2 sind die Sekundärwicklungen der vor bzw. hinter dem zu schützenden Transformator 3 liegenden Stromwandler; deren Ströme über einen Zwischenwandler q., der in bekannter Weise zum Ausgleich der Stromwandlerübersetzungen dient, einem Quotientendifferentialrelais 5 mit einer Haltewicklung 6 und einer Auslösewicklung 7 zugeführt werden. In dem Stromkreis der Auslösespule liegt ein Sättigungswandler 8, dessen Sekundärkreis zwei parallel geschaltete Hilfsrelais g und 1o über je einen Einweggleichrichter i i bzw. 12 speist. Die Gleichrichter sind dabei derart geschaltet, daß dem einen Hilfsrelais die positive und dem anderen Hilfsrelais die negative Halbwelle des Differenzstromes zugeführt werden. Jedes Hilfsrelais betätigt einen Kontakt 13 bzw. 1q.,. die im Stromkreis der Auslösespule 15 untereinander und mit dem Kontakt 16 des Differentialrelais in Reihe liegen. Zweckmäßig sind zu den Spulen der Hilfsrelais Kondensatoren 17 bzw. 18 parallel geschaltet oder andere Zeitverzögerungseinrichtungen vorgesehen. Diese haben die Aufgabe, das Öffnen der Relaiskontakte in dem Zeitraum, in dem die Gleichrichter sperren, zu verhindern. Die Hilfsrelais sind zweckmäßig so eingestellt, daß sie erst dann ansprechen bzw. abfallen, wenn die Höchst= oder Mittelwerte der zugeführten positiven und negativen Halbwellen den gleichen Wert, vorzugsweise etwa 30010. des- Normalstromes über- bzw. unterschreiten.
Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Wird der zu schützende Transformator ein- oder ausgeschaltet, so tritt eine einseitige Verlagerung der Stromkurve auf. Es wird also nur das eine Hilfsrelais erregt und damit nur dessen Kontakt geschlossen. Eine fälschliche Abschaltung des Schützlings kann auch beim Ansprechen des Differentialrelais nicht erfolgen, da das zweite Hilfsrelais nicht angesprochen.hat und somit der Auslösestromkreis geöffnet bleibt. Erreicht der Einschaltstrom die symmetrische Lage zur Nullinie, so sind die Amplituden des Stromes so klein -geworden, daß ein Ansprechen des zweiten Hilfsrelais, das auch vorher nicht angesprochen satte, infolge zu geringer Erregung nicht erfolgen tann. Vorteilhaft werden daher die Hilfsrelais so iusgelegt, daß sie die gleiche Ansprechempfindichkeit haben wie das Differentialrelais. Gleichzeitig wird dadurch erreicht, daß eine Änderung der Ansprechempfindlichkeit des Relais nicht vorgenommen zu werden braucht.
Tritt ein Kurzschluß auf, so erreicht der Kurzschlußstrom sehr schnell die symmetrische Lage zur Zeitlinie; die positiven und negativen Amplituden des Stromes sind also in kurzer Zeit gleich groß. Infolge der gewählten Einstellung der Empfindlichkeit des Hilfsrelais werdenbeideHilfsrelais ansprechen, ihre zugehörigen Kontakte schließen und den durch den Kontakt des Differentialrelais vorbereiteten Auslösestromkreis schließen. Im übrigen können für die erfindungsgemäße Einrichtung vorteilhaft polarisierte Hilfsrelais verwendet werden, wodurch sich dann die Gleichrichteranordnung erübrigt.
Gemäß der Erfindung können die gleichgerichteten Halbwellen des Differenzstromes auch einem gemeinsamen Hilfsrelais zugeführt werden, dessen als Reihenkontakt ausgebildeter Betätigungskontakt in dem Auslösestromkreis, und zwar in Reihe mit dem Auslösekontakt des Differentialschutzrelais liegt. Zweckmäßig werden dann die gleichgerichteten Halbwellen je einer Wicklung des Hilfsrelais zugeführt, wobei dieseWicklungen derart angeordnet sind, daß in dem Hilfrelais die Differenz der beiden gleichgerichteten Ströme bzw. der von ihnen hervorgerufenen Durchflutungen zur Wirkung kommt. Zweckmäßig wird das Relais so ausgelegt, daß bei symmetrischer Lage des Differenzstromes zur, Nullinie die resultierende Erregung des Hilfsrelais gleich Null ist. Diese Einrichtung benötigt nur einen einzigen Schaltkontakt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist natürlich nicht nur für Differentialschutzeinrichtungen der in der Zeichnung dargestellten Art, sondern auch für andere Differentialschutzeinrichtungen oder sonstige Schutzeinrichtungen für Ein- oder Mehrphasensysteme mit Vorteil anwendbar, bei denen durch Schaltvorgänge gegebenenfalls mögliche Fehlauslösungen unbedingt vermieden werden sollen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Verhinderung von Fehlauslösungen schnell schaltender Relais beim Auftreten von Einschaltvorgängen od. dgl. mit Ausnutzung der Gleichstromkomponente des Schaltstromstoßes, insbesondere für einen schnell schaltenden Differentialschutz, dadurch gekennzeichnet, daß die Augenblickswerte, Mittel- oder Höchstwerte der Halbwellen des gleichgerichteten Differenzstromes miteinander verglichen werden.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der Auslösung des Schutzes nur dann erfolgt, wenn die Augenblickswerte, Mittel- oder Höchstwerte sowohl der positiven als auch der negativen Halbwellen des gleichgerichteten Differenzstromes einen gewählten Wert überschreiten.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung gesperrt wird, wenn eine oder beide Halbwellen einen gegebenen Mindestwert nicht erreichen. ,
4. Einrichtung nach Anspruch i und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslösung bzw. eine Sperrung der Relais nur bei gleichen Mindestwerten der zu vergleichenden positiven und negativen Halbwellen stattfinden kann.
5. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwellen des Differenzstromes über Einweggleichrichter (11, 12) getrennt je einem Hilfsrelais (g, io) zugeführt werden, deren Kontakte (13, 1q.) den Stromkreis der Spule des Auslöserelais (15) der überwachten Schutzeinrichtung (5) steuern.
6. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwellen des Differenzstromes über Einweggleichrichter den Spulen eines einzigen Hilfsrelais mit einem Ruhekontakt getrennt zugeführt werden, der den Stromkreis der Spule des Auslöserelais der überwachten Schutzeinrichtung steuert, und daß die Durchflutungen der beiden Spulen einander entgegenwirken.
7. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwellen je einem polarisierten Relais zugeführt werden, deren Kontakte den Stromkreis der Auslösespule steuern. B.
Einrichtung nach Anspruch i und 5 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hilfsrelais mechanisch auf das .das der überwachten Schutzeinrichtung einwirken. g.
Einrichtung nach Anspruch i und 5 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte der Hilfsrelais (13, 1q.) untereinander und mit dem Auslösekontakt (16) des überwachten Schutzrelais (5) in Reihe liegen. io.
Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zu messende Differenzstrom dem oder den Hilfsrelais über eine Einrichtung mit nichtlinearer Charakteristik, z. B. einen Sättigungswandler, einen stromabhängigen Widerstand od. dgl., zugeführt wird. i i.
Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hilfsrelais (g, io) Zeitverzögerungseinrichtungen haben, z. B. den Relaisspulen parallel geschaltete Kondensatoren (17, 18).
12. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hilfsrelais (g, io) und das Differentialrelais (5) die gleiche Ansprechempfindlichkeit haben.