DE904433C

DE904433C - Verfahren zur Kompensation des Erdschlussreststromes in geloeschten Hochspannungsnetzen

Info

Publication number: DE904433C
Application number: DEP53881A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arthur Gassberger; Dr-Ing Werner Grunert; Dipl-Ing Karl Huber
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1949-09-04
Filing date: 1949-09-04
Publication date: 1954-02-18

Description

Verfahren zur Kompensation des Erdschlußreststromes in gelöschten Hochspannungsnetzen Bei der Anwendung der bisher bekannten Einrichtungen zur Löschung des Erdschlußstromes in Hochspannungsnetzen mittels induktiver Widerstände fließt bekanntlich über die Fehlerstelle noch ein Erdschlußreststrorn, der sich zusammensetzt aus einem Wirkstrom, abhängig von den Verlusten des Kompensationskreises, und einem Blindstrom, abhängig vom Abstimmungsverhältnis der Blindwiderstände. Dieser Erdschlußreststrom kann in Hochspannungsnetzen großer Ausdehnung oder sehr hoher Spannung noch so groß :sein, daß eine Erdschl.ußlöschung an der Fehlerstelle in Frage gestellt wird. Bleibt der Erdschlußreststrom bestehen, so kann in Kabelnetzen ein Kurzschluß und in Freileitungsnetzen eine Beschädigung .des Leitungsmaterials mit späteren Leitungsbrüchen die Folge sein.
Es sind Verfahren bekanntgeworden, bei denen der Erdschlußreststrom mittels eines Hilfsgenerators oder einer Hilfsinduktivität oder eines zusätzlichen Belastungswiderstandes kompensiert werden kann. Dabei wird außerdem noch ein zusätzldcher Transformator oder zumindest eine zusätzliche Wicklung in einem vorhandenen Transformator benötigt. Der Anwendung dieser Verfahren steht adererhebliche apparative Aufwand, insbesondere in Netzen hoher Spannung und großer Ausdehnung, entgegen. Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird im Erdschlußfall .die Erdschlußstelle durch eine zusätzliche Erdung der kranken Phase lediglich entlastet, aber nicht völlig stromlos gemacht.
Gemäß der nachstehend beschriebenen Erfindung kann der Erdschlußreststrom mit einem wesentlich geringeren apparativen Aufwand kompensiert werden. Die Erfindung besteht darin, daß über die Fehlerstelle ein zusätzlicher Strom zum Fließen gebracht wird, der sich mit dem betriebsmäßigen Erdschlußreststrom annähernd zu Null ergänzt, indem im Erdschlußfall die kranke Phase an einer der speisenden Stromerzeugun.gsanlagen, deren Belastungsstrom dem Erdschlußreststrom nach Größe und Phasenlage annähernd .gleichgemacht wird, geerdet und hinter dieser Erdung die Verbindung mit dem Netz aufgehoben wird.
Die praktische Ausführung der Erfindung ist beispielsweise folgende: In einer der ,das Netz in üblicher Weise speisenden Stromerzeugungsanlagen wird der Belastungsstrom so eingestellt, daß er dem möglichen Erdschlußreststrom nach Größe und Phasenlage annähernd gleich ist. Im Erdschiußfall wird die erdgeschlossene Phase an dieser Stromerzeugungs anlage Tiber einen Schalter, im folgenden Endungsschalter genannt, geerdet und in .der gleichen Phase die Zuleitung nach dem eingespeisten Netz hin hinter dem Endungsschalter abgeschaltet. Der von der :genannten Stromerzeugungsanlage gelieferte Belastungsstrom dieser Phase fließt dann über die geschaltete Erde nach der Erdschlußstelle und über diese in das Netz. Dabei wird dieser Belastungsstrom an ,der Erdschlußstelle voraussetzungsgemäß den betriebsmäßigen 1Erdschlußreststrom kompensieren. Auch bei nicht ganz vollständiger Kompensation des Erdschlußreststromes ist der noch über die 'Erdschlüßstelle fließende Strom nunmehr so klein geworden, daß bei einem Lichtbogenerdschluß der Lichtbogen sicher erlischt.
In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, ein,-. zusätzliche Erdung der kranken Phase außer an der abengenannten Stromerzeugungsanlage gleichzeitig noch an einer oder mehreren von dieser Stromerzeugungsanlage weiter entfernt liegenden Stellen des zu schützenden Netzes über Endungsschalter vorzunehmen, damit auch in -der kurzen Zeit zwischen dem Zuschalten der geschalteten Endung und der Unterbrechung der Zuleitung nach dem eingespeisten Netz hin das Auftreten von Ausgleichsströrnen zwischen der Erdschlußstelle und der geschalteten Erdung weitgehend verhindert wird. Die Wirkungsweise des Verfahrens soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.
In den Abb. i bis 4 bedeuten KW, die Hauptstromerzeugungsanlage, KW, eine zusätzliche Stromerzeugun:gsanlage, T1, T2 ,die zugehörigen Umspanner, N das Hochspannungsnetz, L die Erdschlußlöschspule, C die verlustbehafteten Erdkapazitäten der Netzphasen, E die Erdschlußstelle, S, die Endungsschalter, Sph die Phasenschalter, Tl den Verbraucher.'DieSchaltung ist aus den Abbildungen ersichtlich. In Abb. i ist die :Anlage im erdschlußfreien Zustand dargestellt, wobei KWl und KW2 in der üblichen Weise mit den Strömen .T" und 12 parallel auf Idas Netz arbeiten.
In Abb. z ist die gleiche Anlage bei Erdschluß in einer Phase -dargestellt, wobei in bekannter Weise über die Erdschlußstelle noch der Erdschlußreststrom JRest fließt. Die Lastströme der beiden Strom erzeugungsanlagen KW, und KW, haben sich dabei praktisch nicht geändert und nehmen den gleichen Weg zum Verbraucher wie bei erdschlußfreiem Netz.
In Abb. 3 ist die Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt: Hierbei fließt der Laststrom J2 der Stromerzeugungsanlage KW2 in der erdschlußbehafteten Phase über die geschaltete Erde SE und über die Fehlerstelle E zum Verbraucher V. Nach der obendargel:egten Voraussetzung, wonach der Belastungsstrom J2 der Stromerzeugungsanlage KW2 nach Größe und Phasenlage dem Erdschlußreststrom JR"t annähernd gleich isst, wird die Fehlerstelle praktisch stromlos.
In Abb. 4 ist schließlich die gleiche Schaltung wie in Abb. 3 noch,einmaldargestellt, wobei lediglich die Stromverteilung so eingetragen ist, wie sie sich durch Superposition der in Abb. 3 dargestellten Ströme ergibt. Danach liefert die erdschl@ußbehaftete Phase der Stromerzeugungsanlage KIfj2 den Strom zur iDheckung der Verluste und der resultierenden Blindleistung des Kompensationskreises, während der vorher von KW, in @dieErdschlußstelle fließende Strom JR"t nunmehr an Stelle des Laststromes der Stromerzeügungsanlage KW2 zum Verbraucher fließt.

Claims

PATENTANSPR.ÜGHE: i. Verfahren zur Kompensation des Erdschlußreststromes in gelöschten Hochspannungsnetzen, bei dem über die Fehlerstelle ein zusätzlicher Strom zum Fließen gebracht wird, der sich mit dem betriebsmäßigen Erdschlußreststrom annähernd zu Null ergänzt, dadurch gekennzeichnet, daß im Erdschlußfall die kranke Phase an einer der speisenden Stromerzeugungsanlagen, deren Belastungsstrom .dem Erdschlußreststrom nach@Größe und Phasenlage annähernd gleichgemacht wird, geerdet und hinter dieser Erdung die Verbindung mit dem Netz aufgehoben wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Erdung der kranken Phase außer an der in Anspruch i gekennzeichneten Stromerzeugungsanlage gleichzeitig noch an einer oder mehreren von dieser Stromerzeugungsanlage weiter entfernt liegenden Stellen des zu schützenden Netzes über Endungsschalter vorgenommen wird. Angezogene Druckschriften: »Archiv für E.lektrotechnlik«, 1943, S. 36I bi.s 379. 444 bis 457 und 478 bis 504.