DE944444C - Differentialschutz - Google Patents

Description

• Differentialschutz Es ist bekannt, z. B. für den Schutz von Leitungen einen Stromdifferentialschutz zu verwenden, welcher drei Hilfsleitungen benutzt. Über zwei der Hilfsleitungen sind die Stromwandler an den beiden Leitungsenden in Reihe geschaltet, während der dritte Hilfsleiter, welcher das Differentialrelais erhält, als Brücke zwischen den beiden Leitungsenden geschaltet ist.
• Es ist nun für manche Zwecke erwünscht, an Stelle von drei Hilfsleitungen nur zwei Leitungen zu benutzen, z. B. wenn nur wenig Hilfsadern zur Verfügung stehen. Erfindungsgemäß wird bei solchen Differentialschutzeinrichtungen, bei denen nur zwei Hilfsleitungen vorhanden sind, an jedem Leitungsende eine einschaltbare Brücke vorgesehen, welche das Differentialrelais erhält und diese Brücke wird erst dann, wenn ein Fehlerstrom am zugehörigen Leitungsende auftritt, zugeschaltet.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. r ist die Hochspannungsleitung mit z bezeichnet. Sie kann durch einen Schalter :2 aufgetrennt werden, dessen Auslösespule mit 13 bezeichnet ist. In der Hoch-Spannungsleitung sind Stromwandler 3 vorgesehen, die einen Hilfswandler q. speisen. Statt der angegebenen Schaltung könnten auch beispielsweise zwei Hochspannungswandler in Kreuzschaltung den Hilfswandler q: erregen. Um zu verhindern, daß zu hohe Spannungen auf der Sekundärseite des Hilfswandlers auftreten, ist dieser durch eine Glimmstrecke 5 überbrückt, und zwar kann man dazu Glimmstrecken verwenden, wie sie in der Telegraphie und Telephonie als Spannungsableiter benutzt werden. Der Zwischenwandler übersetzt den Strom der Leitungswandler auf einen niedrigen Betrag, z. B. o,i Amp. Dadurch wird der Leistungsverbrauch auf den Hilfsleitungen gering und man kann sehr große Entfernungen überbrücken. Mit 8 ist ein Überstromrelais bezeichnet; welches bei seinem Ansprechen die Brücke, die aus dem Differentialrelais i r und dem Widerstand 12, besteht, einschaltet. An Stelle eines Überstromrelais 8 kann auch ein O_uotientenrelais verwendet werden. Mit 7 ist ein an sich bekanntes Sperrrelais bezeichnet, das, wenn in seinen beiden Wicklungen die Ströme gleiche Richtung besitzen und beide einen bestimmten Stromwert übersteigen, die Auslösung sperrt, indem es einen Ruhekontakt in der Leitung zur Auslösespule 13 öffnet.
• Die Relaisanordnung am rechten Ende ist die gleiche, so daß sie nicht näher erläutert zu werden braucht. Die beiden Relaisanordnungen sind durch Hilfsleitungen 9 und io verbunden. Parallel zu diesen liegen Glimmstrecken 14.
• Tritt ein Fehler außerhalb der geschützten Leitung bzw. des Kabels auf, so erzeugen die Hilfswandler 4 in den beiden Leitungsenden gleichgerichtete Ströme, die über die Hilfsleitungen 9 und io fließen. Durch die Überstromrelais 8 werden die Brücken angeschlossen. Da man den Widerstand 12 zweckmäßig mehrfach größer macht als den Leitungswiderstand, z. B. dreimal so groß wie den Widerstand der Hilfsleitung, so fließt der größte Teil des Stromes durch die Hilfsleitungen 9 -und io und nur ein Teilstrom über die Brückenleitung 6. Gleichzeitig mit den Überstromrelais 8 sprechen auch die Sperrelais 7 an und da der Strom in beiden in gleicher Richtung fließt, öffnen sie ihren Ruhekontakt, so daß eine Auslösung nicht erfolgen kann, obwohl die Differentialrelais ihre Arbeitskontakte schließen. Tritt ein Fehler in der Strecke auf und wird diese von zwei Seiten gespeist, so sind die Ströme der Hilfswandler 4 entgegengerichtet. Die Hilfsleitungen 9 und io führen daher nur einen geringen Strom, so däß das Sperrrelais 7 in Ruhe bleibt und durch die Differentialrelais die Abschaltung der Leitung erfolgt. Sind die Ströme an den beiden Leitungsenden stark verschieden, so kann es vorkommen, daß zuerst das eine Leitungsende abgeschaltet wird und dann erst das zweite. Es erfolgt aber immer die Abtrennung der kranken Leitungsstrecke einwandfrei.
• Bei einseitiger Speisung und bei einem Fehler auf der Leitung spricht z. B. nur das Überstromrelais 8 auf der linken Seite an und nur die Differentialbrücke 6 in diesem Leitungsende wird zugeschaltet, wodurch der Strom, der sich zunächst über die Glimmstrecke 5 schloß, über das Differentialrelais fließt. Auf der rechten Seite wird die Differentialbrücke nicht zugeschaltet, weil dort kein Überstrom vorhanden ist. Da nun der Wandler 4 auf der rechten Seite einen hohen Widerstand darstellt, fließt der gesamte Fehlerstrom fast allein über das Differentialrelais auf der linken Seite, so daß der Schalter .2 an dem linken Streckenende sofort auslöst. Würde man die Brücke. nicht erst bei Auftreten eines Fehlers zuschalten, sondern ständig eingeschaltet lassen, so würde in dem betrachteten Fehlerfall der Fehlerstrom der linken Seite über die Hilfsleitung fließen und dadurch unerwünschterweise das Sperrelais 7 betätigen, wodurch die Abschaltung verhindert würde. Dadurch, daß nur die Brücke an dem Leitungsende zugeschaltet wird, in dem ein Fehlerstrom fließt, wird bei einseitiger Speisung eine einwandfreie Abschaltung ermöglicht.
• In die Hilfsleitung ist noch ein Anzeigegerät 15 eingeschaltet, das dazu dient, die Hilfsleitung zu überwachen. Es kann auch mit Kontakten versehen sein, um eine Unterbrechung der Hilfsleitung zu melden, indem es beispielsweise eine Hupe einschaltet.
• In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar nur für das linke Streckenende, wobei die Stabilisierung in etwas anderer Weise durchgeführt ist. Bei großen Leitungsentfernungen kann man nur eine geringe Leistung übertragen und es ist deshalb in Fig. 2 als Stabilisierungsrelais ein normales Wattmeter 17 zusammen mit einem Stromrelais 16 benutzt. Der Hochspannungswandler 3 -in Fig. 2 ist die Schaltung nur einphasig dargestellt - speist wieder den Zwischenwandler, ferner speist er das überstromrelais 8, das zum Unterschied von Fig. i in Reihe mit der Primärwicklung des Wandlers 4 geschaltet ist, und die eine Wicklung des wattmetrischen Relais 17. Das überstromrelais schaltet wieder die Brücke 6 mit dem Differentialrelais i i und dem Widerstand 12, ein. Das bewegliche Rähmchen des Wattmeters 17 führt den Strom auf der Hilfsleitung 9 und da das Rähmchen nur einen geringen Strom braucht, kann man den Strom auf den Hilfsleitungen 9 und io sehr klein halten, z. B. einige Milliampere, so daß man mit geringen Leistungen auskommt. Der Ruhekontakt des Wattmeters liegt parallel zum Ruhekontakt des Überstromrelais 16, das in der Hilfsleitung 9 liegt. Das wattmetrische Relais 17 öffnet seinen Ruhekontakt, wenn die Ströme in der Stromspule und im Rähmchen gleiche Richtung besitzen. Dadurch, daß die Öffnung dieses Ruhekontaktes mir dann wirksam ist, wenn gleichzeitig das Überstromrelais 16 seinen Ruhekontakt öffnet, entspricht die Ansprechkurve dieser Anordnung im - wesentlichen der Ansprechkurve des Sperrelais 7 in Fig. i, das man so ausführt, daß es bei Strömen gleicher Richtung in den beiden Spulen j sperrt, aber nur dann, wenn tatsächlich in beiden Spulen Überstrom fließt. Die Wirkungsweise ist sonst die gleiche wie die der Anordnung nach Fig. i.
• Der Zwischenwandler 4 kann, wie in den Figuren dargestellt, mit verschiedenen Anzapfungen j versehen werden, so daß man die Ströme in den Hilfsadern einstellen kann. Wie bereits früher erwähnt, kann man noch parallel zu den Leitungen 9 und io Glimmstrecken 14 schalten.
• Bei längerer Parallelführung der Hilfsleitungen mit der Starkstromleitung kann man zur Vermeidung von hohen Spannungen bei Doppelerdschluß die Hilfsleitung durch Übertrager unterteilen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Differentialschutz mit nur zwei Hilfsleitungen, über welche die Stromwandler an den Leitungsenden in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Leitungsende eine das Differentialrelais enthaltende Brücke vorhanden ist, die erst bei Auftreten eines Fehlerstromes in dem zugehörigen Leitungsende zugeschaltet wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsmittel ein an sich bekanntes Sperrelais verwendet wird, dessen eine Spule vom Strom des einen Wandlers und dessen andere Spule vom Strom über die Hilfsleitung erregt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsmittel ein normales Wattmeter dient, dessen eine Wicklung vom Strom des Wandlers und dessen andere vom Strom in der Hilfsleitung erregt wird und daß außerdem ein Überstromrelais, das vom Strom der Hilfsleitungen erregt wird, vorgesehen ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der Brückenleitung ein Mehrfaches des Hilfsleitungswiderstandes ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Hilfsleitung ein Meßinstrument mit oder ohne Anzeigemeldung in die Hilfsleitung geschaltet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 611679, 608495, 568577.