DE937177C - Einrichtung zur Ausnutzung der Fernbetaetigung von Schalteinrichtungen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Ausnutzung der Fernbetätigung von Schalteinrichtungen Es ist bekannt, daß bei Ausfall der Versorgung mit elektrischer Energie die schwerwiegendsten Folgen für die industriellen Betriebe eintreten können. Dies gilt, wie ohne weiteres einleuchtet, beispielsweise für die eisenerzeugende oder eisenverarbeitende Industrie, wo jede Störung der Versorgung mit elektrischer Energie nicht nur einen Produktionsausfall, sondern auch eine Schädigung der Fabrikationseinrichtungen mit sich bringen kann. Dies gilt ferner für die Betriebe der chemischen Industrie, wo die Betriebsvorgänge unter bestimmten Betriebsbedingungen vor sich gehen müssen und für die die Aufrechterhaltung der Energieversorgung unbedingt notwendig ist. Es ist bekannt, d,aß bei Unterbrechung der Energieversorgung, z. B. in Sprengstoffahriken, durch Ausfall von Kühlwasserpumpen Explosionen verheerenden Ausmaßes eintreten können, wenn die Fabrikationsprozesse nicht unter den richtigen Temperaturen verlaufen.
• Es ist weiter bekannt, durch Überlagerung von Netzen der verschiedensten Betriebsspannungen, durch die Speisung eines jeden Betriebspunktes von verschiedensten Seiten, durch Anordnung von Ringverbindungen, die normalerweise offen betrieben werden, im Bedarfsfall jedoch geschlossen werden, sowie durch Anordnung von Reservemaschinen die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Betriebsvorgänge anzustreben. Bei großen Netzen, die durch Kurzschlüsse auseinandergefallen sind, und bei denen einige Anlageteile gestört sind, ist es jedoch außerordentlich zeitraubend, den Zusammenschluß wieder herzustellen. Falls sämtliche -SchaltUorgänge von Hand erfolgen, können bis zur Wiederaufnahme eines ordnungsgemäßen .Betriebes unter Umständen Stunden vergehen. Sogar in den Fällen, - in denen für die wichtigsten Schalter Fernschaltung über Hochfrequenzkanäle möglich ist, beanspruchen die Schaltvorgänge und die Rückmeldungen eine verhältnismäßig lange Zeit, weil ein Schalter eingeschaltet und rückgemeldet werden muß, bevor die Schaltung eines zweiten Schalters vorgenommen werden, kann usf. Bei vielen industriellen Betrieben können .diese Zeitverluste bereits untragbar sein. Unter.Umständen_ können in dem betreffenden Betrieb nach Wiederaufnahme der Versorgung überhaupt keine Schaltvorgänge mehr vorgenommen werden, weil ein Aufenthalt in dem Betrieb durch anormalen Verlauf der Fabrikationsprozesse bereits lebensgefährlich geworden ist.
• Diese Mängel können vermieden werden, wenn die Einrichtung erfindungsgemäß. so. ausgebildet wird, daß die verschiedenen zweckmäßigsten Schaltzustände, die in ihrer Reihenfolge vorher festgelegt sind, für Netze und Netzteile der verschiedenen Spannungen., Maschinen, Transformatoren, Transformatoranzapfungen, Leitungen, Sammelschienen, Drosselspulen, Spannungsregler usw. durch gleichzeitige oder gestaffelte Vornahme äller notwendigen. Schalthandlungen auf eine Impulsgabe hin durchgeführt werden.
• Eine gleichzeitige Schaltung vieler vorher festgelegter Schalter, vorzugsweise nach einem Fernsteuerverfahren durch mehrfache kurzzeitige Span- .. nungsverminderungen oder durch bestimmte Änderungsgeschwindigkeiten der Spannungs- oder Sbr:omvektoiren bringt nun zweifellos den Vorteil einer schnelleren Wiederherstellung , geordneter Betriebsvorgänge. Die Impulse für die Einleitung dieser Schaltvorgänge können selbsttätig in Abhängigkeit von dem Absinken der Spannung an den einzelnen lebenswichtigen Betriebspunkten oder auch in Abhängigkeit von anderen Meßgrößen, z. B.- dem Überschreiten bestimmter Betriebstemperaturen einzelner Anlageteile oder dem Flüssigkeits- oder Dampfdruck in Rohrleitungen oder auch von Hand erfolgen.
• An den Schaltstellen, an denen ein Zusammenschalten asynchron fahrender Netzteile oder Maschinen erfolgen muß, kann die Durchführung der Schaltung durch eine -selbsttätig arbeitende Synchronisiereinrichtung erfolgen, die gleichzeitig mit den unabhängig zu betätigenden Schaltern-durch Fernwirkung auf einheitlichen-Impuls in Tätigkeit gesetzt wird. Naturgemäß ist es auch möglich, durch-mehrere verschiedene Impulse eine beliebige Staffelung einzelner Gruppen-von Schalthandlungen vorzunehmen. -Diese zeitlichen Staffelungen bei der Einschaltung bzw. Umschaltung der Netze und Netzteile kann sowohl in bezug auf die räumliche Ausdehnung als auch in bezug auf die Spannung erfolgen. Nachstehend sei als Beispiel der-letztere Fall mit überlagerten Netzen von 22ö, T iö, 3o, 6 und' 0;4 kV behandelt. Es sei angenommen, daß die Schutzrelais derart gestaffelt seien, um bei auseinanderfallenden .Netzen die Spannungshaltung auf dem i io-kV-Netz nach Möglichkeit zu erhalten. Die Staffelung kann dann beispielsweise in der Form vorgenonumen werden, daß in der ersten Staffel in den Umspannwerken i io/22o kV, falls. auch die 22o-kV-Netze auseinandergefallen sind, die -iio/22o-lcV-Transformatoiren und die von Osten nach, Westen und die vonNorden nach,Siiden führenden Leitungen eingeschaltet und an, den Synchronisierstellen selbsttätig die Synchronisierung vorgenommen wird, wenn die von Osten bzw. Norden ankommenden Leitungen Spannung führen, also gesund sind.
• In der' weiteren Staffel können dementsprechend die 30-1-1V--Netze, in.der dritten Staffel die 6-kV-Netze und schließlich in der vierten Staffel die o,1.-kV-Netze eingeschaltet werden.
• Gemäß der Erfindung ist es jederzeit möglich, die Staffelung umzuändern und beispielsweise bei größeren 22o-1cV-Netzen diese als führend zu erhalten und in der ersten Staffel das rio-kV-Netz, in der zweiten Staffel das 3o-kV-Netz, in der dritten Staffel das o,4-kV-Netz über 3%,4-kV-Transformatoren und in der vierten Staffel das 6-1-,V-Netz .einzuschalten.
• Die vorzunehmenden Schalthandlungen können bei dieser Anordnung vorher geplant und festgelegt werden. Den einzelnen Schaltern bzw. Synchronisiereinrichtungen werden ein oder mehrere Relais zugeordnet, die auf bestimmte verschiedene Kommandos ansprechen. Die Schalthandlungen dieser Kommandorelais können dabei durch Schutzrelais oder von Hand so lange unterbunden werden, als Störungen auf den zu schaltenden Anlageteilen vorliegen.
• Zur leichteren Verfolgung der Schaltvorgänge empfiehlt es- sich, das betreffende Netz bzw. die einzelnen Netzteile in Leuchtschaltbildern nachzubilden und die einzelnen Leuchtzeichen durch Kommandorelais steuern zu lassen, die auf die gleichen Kommandos ansprechen, wie die durch das Leuchtzeichen nachgebildeten Netzteile, Schalter usw., wobei man jedoch zweckmäßig dem Kommandorelais des Leuchtschaltbildes eine geringere Ansprechempfindlichkeit zuteilt als dem Kommandorelais des nachgebildeten Netzes, so daß, wenn das entsprechende Relais des Leuchtschaltbildes anspricht, auch das Kommandorelais im Netz mit Sicherheit anspricht. In diesem Leuchtschaltbild werden zweckmäßig die gestörten. Netzteile durch besondere, auffallende Leuchtzeichen verschiedener Art, z. B. anderer Farbe oder eines der verschiedenen, Blinkzeichen, besonders gekennzeichnet. Diese Anzeigen können z. B. für ausgefallene Leitungen oder Transformatoren von Hand oder durch selbsttätige Fernmeldung in bestimmten Farben im Leuchtschaltbild erfolgen, die Anzeige von notwendigen Kommandoimpulsen durch Nachbildung der betreffenden Netzstelle, von der die betreffende Impulsgabe ausgeht, durch Blinkzeichen im Leuchtschaltbild.
• Die durch die Kommandos auszulösenden Schalthandlungen können auf einzelne Netzteile beschränkt sein oder sich auf das ganze Netz erstrecken.
• Der Fortschritt, der sich durch die beschriebene Anordnung erzielen läßt, sei an Hand der Anforderungen der Praxis erörtert.
• Es ist bekannt, daß der ständige Ausbau weiterer Elektrizitätswerke, Übertragungsleitungen und Transformatorenanlagen die Kurzschlußleistungen ständig ansteigen läßt. Um die Abschaltleistung der vorhandenen Leistungsschalter nicht zu überschreiten, ist es notwendig, für jeden einzelnen Betriebsfall die jeweils zweckmäßigsten Strombahnen von den Erzeugerstellen zu den Verbraucherstellen elektrischer Arbeit festzulegen und unter Berücksichtigung des Leitwertes diejenigen Kupplungen mit anderen Netzteilen vorzunehmen, die sichere Versorgung aller lebenswichtigen Verbraucher unter Einhaltung der jeweiligen Höchstgrenzen für die Kurzschlußleistungen gewährleisten.
• Andererseits ist es bekannt, daß bestimmte Mindestgrößen der Kurzschlußleistungen des Netzes eingehalten werden müssen, damit einzelne lebenswichtige Verbraucher andere Verbraucher nicht durch unzulässige Spannungssenkungen stören, z. B. muß die Kurzschlußleistung am Abzweig zu einem Elektrostahlofen mindestens das Fünffache seiner Normalleistung betragen.
• Es ist auch schon vorgeschlagen, außer den verschiedenen sich überlagernden Netzen verschiedener Betriebsspannung auch für eine oder mehrere Spannungen die jeweiligen Netze mit doppelter Leistungsführung zur Erhöhung der Betriebssicherheit auszuführen, wobei die Netzteile gegeneinander verzahnt oder überlappt sind, so daß z. B. der zweite Netzteil einen Teil des ersten Netzteiles überlappt, während ein dritter Netzteil einen anderen; Teil des zweiten. Netzteiles überlappt.
• Bei einer Störung der Energieversorgung sind bei Durchführung der notwendigen Schalthandlungen von Hand die Überlegungen, die angestellt werden müssen, um nur allen vorstehend behandelten Anforderungen Rechnung zu tragen, derart vielfältig, daß keine schnelle und ordnungsgemäße Durchführung der Schalthandlungen erwartet werden kann.
• Demgegenüber ergibt die vorstehend behandelte Einrichtung das Mittel, im voraus die verschiedenen zweckmäßigen Schaltzustände der einzelnen Netze und Netzteile festzulegen, z. B. für den vorstehend behandelten ersten bis dritten Netzteil die Schaltzustände 12, 14, 18, i9. Gibt das Leuchtschaltbild den Netzzustand 12 an, so, kann bei Impulsgabe vom einen Punkt des ersten Netzteiles aus, nach Wahl durch Aussendung des gegebenenfalls gestaffelten Kommandos 14, 18 oder i9 der Schaltzustand 14, 18 oder i9 hergestellt werden. Die Festlegung, welches Kommandos bei Impulsgabe ausgesandt wird, kann durch Wählerschalter vorab festgelegt werden. Ebenso kann vorab festgelegt werden, ob und welche weiteren Kommandos, z. B. 18 oder i9 ausgesandt werden, wenn die Impulsgabe nach Ausführung des Kommandos 14 bestehenbleibt.
• Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer geordneten Versorgung der lebenswichtigen Verbraucher, wenn z. B. wegen Ausfalls einiger Strombahnen auch bei Herstellung anderer Netzzustände, z. B. Schaltzustand i9, die Impulsgabe bestehenbleibt, ist die Abschaltung von nichtlebenswichtigen Verbrauchern durch Aussendung z. B. des Kommandois 22, 23 old. dgl., das ebenfalls durchWählerschalter vorab festgelegt werden kann, und jeweils die Verbraucherkategorie 22, 23 ... abschaltet, ohne die übrigen Verbraucher in Mitleidenschaft zu ziehen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Ausnutzung der Fern-Betätigung von Schalteinrichtungen durch mehrfache kurzzeitige Spannungsverminderungen oder durch bestimmte Änderungsgeschwindigkeiten der Spannungs- oder Stromvel,#.toren, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen zweckmäßigsten Schaltzustände, die in ihrer Reihenfolge vorher festgelegt sind, für Netze und Netzteile der verschiedenen Spannungen, Maschinen, Transformatoren, Transformatoranzapfungen, Leitungen, Sammelschienen,Drosselspulen, Spannungsregler, durch gleichzeitige oder gestaffelte Vornahme aller notwendigen Schalthandlungen auf eine Impulsgabe hin durchgeführt werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenschaltung synchroner Netzteile durch eine selbsttätig arbeitende Synohmon@isiereinrichtung erfolgt, die gleichzeitig mit den unabhängig zu betätigenden Schaltern durch Impulssendung in Tätigkeit gesetzt wird.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch mehrere verschiedene Impulse eine beliebige Staffelung einzelner Gruppen von Schalthandlungen vorgenommen wird.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den verschiedenen Schaltstellen Empfangsrelais zugeordnet sind, die auf von einer Zentralstelle durch Spannungssenkung oder Vektordrehung ausgesandte Kommandos ansprechen.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthandlungen dieser Empfangsrelais durch Schutzrelais so, lange unterbunden, werden, als. Störungen auf den zu schaltenden Anlageteilen vorliegen.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz bzw. die Netzteile in einem Leuchtschaltbild nachgebildet werden, dessen Leuchtzeichen durch Relais gesteuert werden, die auf die gleichen Kommandos ansprechen wie die Empfangsrelais im Netz.
7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Relais zur Steuerung der Leuchtzeichen des Leuchtschaltbildes eine geringere Ansprechempfindlichkeit besitzen als die Empfangsrelais im Netz. B. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß gestörte Netzteile durch andersfarbige Beleuchtung, durch Blinklicht od. dgl. im Leuchtschaltbild kenntlich gemacht werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7o6:270.