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Einrichtung zum Verhindern von Fehlanzeigen oder Fehlauslösungen von
Anzeige- bzW. Schutzeinrichtungen Es ist bekannt, daß in durch Stern-Dreieck-Umspanner
verbundenen Netzen bei zweipoligen Kurzschlüssen in dem einen Netz nicht nur die
Schutzeinrichtungen dieses Netzes, sondern auch diejenigen des anderen Netzes ansprechen
können. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß bei einem derartigen Fehler
in dem einen Netz auch alle drei Phasenleiter des anderen fehlerfreien Netzes Kurzschlußströme
führen und den Schutzeinrichtungen des fehlerfreien Netzes infolge falscher Energierichtungsanzeige
oder Messung zu kleiner Widerstandswerte ein Fehler vorgetäuscht werden kann. Um
derartige Fehlanzeigen oder Fehlauslösungen zu vermeiden, werden erfindungsgemäß
dem Meßsystem der Anzeige- oder Schutzeinrichtung bei Kurzschlüssen in dem dem Meßsystem
zugeordneten Netz die verkettete Spannung bzw. der verkettete Strom der vom Fehler
betroffenen Phasenleiter, bei Kurzschlüssen in dem anderen Netz dagegen die Phasenspannung
bzw. der Phasenstrom einer der fehlerhaften Phasenleiter oder eine Komponente dieser
Größen zugeführt. Nach der Erfindung werden ferner bei Fehlern in dem dem Meßsystem
nicht zugeordneten Netz dem Meßsystem der Strom und bzw. oder die
Sternspannung
bzw. ihnen proportionale Meßgrößen desjenigen Phasenleiters zugeführt, der den größten
Fehlerstrom führt. Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung
veranschaulichten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Der Einfachheit halber sind in der Zeichnung (Fig. z bis 6) lediglich
die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Wechsel- und Gleichstromkreise
dargestellt. In den Phasenleitern R und T des Stromwandlerleitungssystems RS TO'
sind Anregeglieder Ar
bzw. At, z. B. normale Überstromrelais, vorgesehen,
die im Gleichstromkreis liegende Kontakte a,. bzw. at betätigen, die ihrerseits
Hilfsrelais B, bzw. Bti steuern. Durch diese Hilfsrelais werden in den Spannungs-
und Strommeßpfaden der Anzeige- oder Schutzeinrichtung liegende Umschaltkontakte
b;. und b, bzw. bri und bt, gesteuert, welche das Einführen der erfindungsgemäß
ausgewählten Fehlermeßgrößen in die Meßpfade u und i eines in der Zeichnung
nicht dargestellten Richtungs- und bzw. oder Widerstandsmeßgliedes bewirken. In
den Stromwandlerphasenleitern R, S und T sind Impedanzen Xr, X, bzw. Xt,
z. B. Ohmsche Widerstände, in Sternschaltung vorgesehen. Diese Impedanzen haben
den Zweck, der in dem Strommeßpfad des Richtungs- oder Meßgliedes liegenden Umschalteinrichtung
an Stelle von Phasenströmen oder verketteten Strömen des Stromwandlerleitungssystems
Meßspannungen zuzuführen, die den genannten Strömen proportional sind.
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In den Stromwandlerleiterri sind ferner erfindungsgemäß drei Differenzrelais
C,r, C3 und C, mit je drei von den Wandlerströmen erregten, nicht bezeichneten Spulen
vorgesehen. Diese Relais von an sich beliebiger Bauart sind bezüglich ihres Ansprechwertes
so eingestellt, daß sie nur dann ansprechen, wenn der Strom des ihnen zugeordneten
Stromwandlerphasenleiters um einen gewissen Wert größer ist als die vektorielle
Differenz der in den beiden anderen Stromwandlerphasenleitern fließenden Ströme.
Das Differentialrelais C" spricht also nur dann an, wenn JS > JT= 1x ist
und vorzugsweise auch nur dann, wenn JS - J2 JR ist.
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Die Differenzrelais Cr, C, und Ct steuern über Kontakte c,, cf, c8,
cs, ct und c2 außer den bereits erwähnten Hilfsrelais B, und Brl weitere Hilfsrelais
BS, B" und B., die ihrerseits Kontakte b3, bi, und b., die in dem Strommeßpfad
i liegen, und Kontakte b3, bi.- und b., die dem entsprechenden Spannungsmeßpfäd
u zugeordnet sind, betätigen.
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Unter Umständen ist es zweckmäßig, in der Stromwandlerleitung zwischen
dem Differenzrelais und den in Stern geschalteten Impedanzen Zwischenstromwandler
vorzusehen, welche den Fehlerstrom auf diejenigen Stromwerte transformieren, für
die das Meßsystem ausgelegt ist.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen
(vgl. Fig. z und 2), daß das Netz R'S'T' auf der Sternseite und das Netz R"S"T"
auf der Dreieckseite eines Umspanners der Schaltgruppe C2 liegen, der die beiden
Netze miteinander verbindet. Bei einem Kurzschluß S'-T' in dem Netz R'S'T' führen
dann in diesem Netz lediglich die am Fehler beteiligten Phasenleiter; also S' und
T', den vollen Kurzschlußstrom, während in dem Netz R"S" T" in allen drei Phasenleitern
Kurzschlußströme fließen, wobei in dem angenommenen Fehlerfall das Stromverhältnis
unter Berücksichtigung der Stromrichtung JR@i : Js@i : JTi, z : -
2 : + z ist. Es wird also bei der .dem fehlerhaften Netz R'S'T' zugeordneten Anzeige-
oder Schutzeinrichtung lediglich das Anregeglied At ansprechen. Die Differenzrelais
Cr, C3 und Ct kommen nicht zum Ansprechen, da der Phasenleiter R keinen Kurzschlußstrom
führt, während der Kurzschlußstrom des Phasenleiters S gleich dem Kurzschlußstrom
des Phasenleiters T ist; die Bedingungen für das Ansprechen der Differenzrelais
sind also nicht erfüllt.
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Infolge Ansprechens des Anregerelais A, wird der zugeordnete
Kontakt at schließen und das Hilfsrelais Btl an Spannung legen, welches dann seinerseits
seine Kontakte bt, und bz, betätigt. Man erkennt, daß den Meßpfaden i und
u der dem fehlerhaften Netz zugeordneten Anzeige-- oder Schutzeinrichtung
je eine Meßspannung zugeführt wird, die dem verketteten Strom bzw. der verketteten
Spannung der von dem Fehler betroffenen Phasenleiter proportional ist.
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Tritt dagegen ein zweipoliger Kurzschluß in dem auf der Dreieckseite
des Umspanners liegenden Netz R"S"T", z. B. zwischen den Phasenleitern S"
und T", auf, so werden in allen drei Phasenleitern R', S' und T' des fehlerfreien
Netzes Fehlerströme fließen, wobei im übrigen ün angenommenen Fehlerfall der Phasenleiter
T' einen doppelt so großen Strom führt wie die beiden anderen Phasenleiter. Es werden
also beide Anregerelais Ar und At der dem fehlerfreien Netz zugeordneten
Schutzeinrichtung ansprechen und ihre Kontakte a, bzw. at schließen und damit die
Hilfsrelais B, und Btl an Spannung legen. Diese werden dann ihrerseits ihre Umschaltkontakte
b'r und b; bzw. bt, und bt, betätigen.
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Gleichzeitig hat aber auch das Differenzrelais Ct angesprochen, da
der Fehlerstrom des Phasenleiters T' entgegengesetzt 'gleich der vektoriellen Summe
der Fehlerströme der Phasenleiter R und S UT, _ (I-n, + Js,)] und
die vektorielle Differenz der Fehlerströme dieser beiden Phasenleiter gleich Null
UR, = JS, = 0)
ist. Die anderen Differenzrelais sprechen nicht
an, da für sie die Bedingungen für ihr Ansprechen nicht erfüllt sind. Das Relais
Ct wird also seine Kontakte cl und ci schließen und damit die Hilfsrelais Bt, bzw.
B. zum Ansprechen bringen. Diese werden dann ihre Umschaltkontakte bt, und b', und
bm betätigen.
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Den Meßpfaden i und u wird also, wie leicht zu erkennen ist, bei zweipoligen
Kurzschlüssen hinter dem Umspanner j e eine Meßspannung zugeführt, die dem Leiterstrom
bzw. der Sternspannung desjenigen Phasenleiters entspricht; der den größten Strom
führt, d. h. also im angenommenen Fehlerfall der Leiterstrom bzw. die Stromspannung
des Phasenleiters T. Durch die Einführung dieser erfindungsgemäß ausgewählten elektrischen
Größen in die Meßpfade wird erreicht, daß das Richtungsglied die tatsächliche Fehlerenergierichtung
feststellt und ein eventuell vorhandenes Widerstandsmeßglied eine impedanzgetreue
Messung vornimmt.
Die Erfindung ist natürlich auf keinen bestimmten
Selektivschutz oder auf eine bestimmte Umspannerschaltgiuppe beschränkt; beispielsweise
kann sie mit Vorteil bei Energierichtungsvergleichsschutzeinrichtungen oder bei
Distanzschutzeinrichtungen Anwendung finden.