DE973253C - Transformator mit Erdschlussspule - Google Patents
Transformator mit ErdschlussspuleInfo
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- DE973253C DE973253C DEA10308D DEA0010308D DE973253C DE 973253 C DE973253 C DE 973253C DE A10308 D DEA10308 D DE A10308D DE A0010308 D DEA0010308 D DE A0010308D DE 973253 C DE973253 C DE 973253C
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
Bei der Abschaltung von Doppelerdschlüssen vor einem Transformator, an dessen Nullpunkt eine Erdschlußspule
gegen Erde eingeschaltet ist, treten unter gewissen Bedingungen am Nullpunkt dieses Transformators
bzw. auch an seinen Netzklemmen hohe Überspannungen auf. Es ist bekannt, diese dadurch unschädlich
zu machen, daß zur Erdschlußspule ein Überspannungsableiter mit Löschfunkenstrecke und
spannungsabhängigem Widerstand parallel geschaltet wird. Gemäß der bisher üblichen Bemessung wird der
Ableiter für die o,8fache verkettete Betriebsspannung ausgelegt. Bei einer Netzspannung von z. B. 220 kV
würde also ein Ableiter für eine Nennspannung von 0,8 · 220 = 176 kV vorgesehen werden. Wie jedoch
eingehende Untersuchungen gezeigt haben, kann auf diese Weise kein voller Schutz des Transformators erreicht
werden. Es können vielmehr unter Umständen, und zwar vor allem bei" hohen Betriebsspannungen,
Klemmenüberschläge mit ihren nachteiligen Folgen auftreten.
In Netzen hoher Betriebsspannungen werden nämlich heute vielfach Schalter benutzt, die in ihrem
Verhalten einem idealenSchalter nahekommen, d. h. daß die Lichtbogenspannung im Verhältnis zur Betriebsspannung
vemachlässigbar klein ist. Wird mit Hilfe eines solchen Schalters ein Doppelerdschluß vor einem
909 682/24
mit einer Erdsclüußspule ausgerüsteten Transformator
abgeschaltet, dann tritt bekanntlich über einer der von der Störung betroffenen Transformatorspulen eine
Schaltüberspannung von ungefähr doppeltem Augenblickswert der gerade herrschenden stationären Eigenspannung
auf. Dieser Augenblickswert ist etwa °>75 UjIj1 (Upii = Betriebsphasenspannung). Der
Scheitelwert dieser Schaltüberspannung U8, die unmittelbar
nach der Unterbrechung des Schalters ίο auftritt, wird also
Us ph 2 ■ o,75
2,i
Andererseits tritt am Nullpunkt des Transformators, wie es ebenfalls bekannt ist, eine Schaltüberspannung,
herrührend von der Unterbrechung des induktiven Drosselspulenstromes, auf. In einem näher untersuchten
Fall eines Transformators 100 MVA, 220/110/10 kV,
an dessen 220-kV-NuUpunkt eine Erdschlußspule von 19 MVA angeschlossen war, war die Stern-
ao punktsüberspannung U0 pa 4,2 UpJ1. Zusammen mit
der Schaltüberspannung über einer der Transformatorspulen ergab sich an einer der Netzklemmen des Transformators
eine Gesamtüberspannung von Ug = 6,3 UpJ1.
Die Durchführungen derartiger Transformatoren, die heute fast ausschließlich als Freilufttransformatoren
ausgeführt sind, besitzen Schutzfunkenstrecken, die für die Spannungsreihe 200 eine Regenüberschlagsspannung
von Uü = 525 kV,,//, also Un = 740 kVmax
besitzen.
In einem 220-kV-Netz, z. B. in welchem diese Transformatoren Verwendung finden, muß mit verketteten
Betriebsspannungen bis zu 25OkV1 also Betriebsspannungen
von -— = 145 kV«// gerechnet werden.
Unter Zugrundelegung der obengenannten Zahlen für Ug = 6,3 UpJ1 wird Ug = 6,3 · 145 = 910 kVm(ta;. Es
ergibt sich hieraus, daß, wie oben schon erwähnt, Klemmenüberschläge auftreten können. Der eingangs
erwähnte Sternpunktsableiter für 176 kV Nennspannung
besitzt eine Wechselansprechspannung von 2,2 · 176 = 387 kVe// = 548 kVmux. Nimmt man nun
an, daß der Ableiter eine gesteuerte Funkenstrecke enthält, deren Ansprechspannung schon bei der nier
in Frage kommenden Mittelfrequenz das o,85fache des Wertes bei Netzfrequenz ist, so wäre diese Ansprechspannung
Ua = 465 kY-max- Zu dieser Ansprechspannung
würde sich noch die obenerwähnte Schaltüberspannung
Us & 2,1 Up11 Pa 2,1 · 145 = 304 kVmax
addieren, so daß trotz des Ableiters an der Transformatorklemme, die unter ungünstigen Verhältnissen bei
740 kV überschlägt, eine Spannung von Ua = 465 + U8,
zusammen also 769 kNmax auftreten würde, falls der
Überschlag dieser Schutzfunkenstrecke das nicht verhindert. Mit anderen Worten: Bei hoher Betriebsspannung
vermag ein nach den bisherigen Grundsätzen bemessener Überspannungsableiter am Sternpunkt des
Transformators bei der eingangs erwähnten Schalthandlung nicht in allen Fällen vor Klemmenüberschlag
zu schützen.
Erfindungsgemäß wird diesem Übelstand dadurch abgeholfen, daß der Überspannungsableiter für wesentlich,
kleinere Stoßansprechspannungen ausgelegt wird, und zwar so, daß seine Ansprechspannung Ua zusammen
mit der Schaltüberspannung Us nur das pa o,giache
der niedrigsten Überschlagsspannung der mit einer Schutzfunkenstrecke versehenen Transformatordurchführung
erreicht und daß der Widerstandswert der Säule des spannungsabhängigen Widerstandes höher
ist, als der Funkenstrecke bei normaler Verwendung des Ableiters zwischen Ableiter und Erde eines Dreiphasennetzes
mit isoliertem Nullpunkt entspricht. Für den oben beschriebenen Fall errechnet sich die Ansprechspannung
Ua zu
Ua = 0,9 Uü — Us = 0,9 · 740 - 304 = 364 kV.
In der Zeichnung ist eine Anordnung der in Rede stehenden Art schematisch dargestellt. Hierin bedeuten
i, 2, 3 die Wicklungen eines Dreiwicklungstransformators, der durch das Netz 4 gespeist wird.
Im Nullpunkt der Wicklung 1 sei die Erdschlußspule 5 gegen Erde 6 eingeschaltet. Parallel zu dieser Erdschlußspule
liegt der Überspannungsableiter mit Löschfunkenstrecke und spannungsabhängigem Widerstand
7. Der Leistungsschalter 8 unterbreche den über die Störungsstellen 9 und 10 gebildeten Doppelerdschluß.
Unter Annahme eines normalen Drehrichtungssinnes wird beim Öffnen des als nahezu ideal
angenommenen Schalters 8 die erwähnte hohe Überspannung auftreten, die aber zufolge der besonderen
Auslegung von 7 auf einen unbedenklichen Wert begrenzt bleibt.
Damit der Überspannungsableiter 7 trotz seiner niedrigen Ansprechspannung auch bei Erdschluß und
etwaiger betriebsmäßiger Spannungserhöhung noch sicher löscht, wird sein spannungsabhängiger Widerstand
für eine höhere Nennspannung ausgelegt, als der Funkenstrecke bei normaler Verwendung in einem
Netz zwischen Leiter und Erde entsprechen würde. Die sonst für die Ableiter üblichen Bauregem, wie Verwendung
von Löschfunkenstrecken, die nach bestimmten Gesichtspunkten, z. B. Erniedrigung der
Ansprechspannung, für Mittelfrequenz und Stoß gesteuert sind, werden zweckmäßigerweise auch hier
verwendet.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Transformator mit Erdschlußspule und parallel zu dieser angeordnetem Überspannungsableiter mit Löschfunkenstrecke und spannungsabhängigem Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechspannung des Überspannungsabieiters (7) so gewählt wird, daß zusammen mit der bei einer Doppelerdschlußabschaltung vor der fraglichen Transformatorwicklung über einer der Transformatorspulen auftretenden höchsten Schaltüberspannung das o.gfache der niedrigsten Überschlagsspannung der gegebenenfalls mit einer Schutzfunkenstrecke versehenen Transformatordurchfüh- iao rung nicht überschritten wird, und daß der Widerstandswert der Säule des spannungsabhängigen Widerstandes höher ist, als der Funkenstrecke bei normaler Verwendung des Ableiters zwischen Leiter und Erde eines Dreiphasennetzes mit isoliertem 1*5 Nullpunkt entspricht.
- 2. Transformatoranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschfunkenstrecke des Überspannungsabieiters so gesteuert wird, daß bei den mittelfrequenten Ausgleichsvorgängen bei der Doppelerdschlußabschaltung die Ansprechspannung der Funkenstrecke kleiner ist als bei Netzfrequenz.In Betracht gezogene Druckschriften:Früh auf: »Überspannungen und Überspannungsschutz, 1939, S. 7 bis 9, 12, 69, 85 bis 88, 90, 91;Willheim: "Das Erdschlußproblem in Hochspannungsnetzen «, 1936, S. 246 bis 249;E. T. Z., 1939, H. 28/9, S. 825 bis 831 und 860 bis 864; Jahrbuch der A.E.G. Forschung, 1940, S. 151 bis 162.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen909 682/24 12.59
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA10308D DE973253C (de) | 1940-10-31 | 1940-10-31 | Transformator mit Erdschlussspule |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA10308D DE973253C (de) | 1940-10-31 | 1940-10-31 | Transformator mit Erdschlussspule |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE973253C true DE973253C (de) | 1959-12-31 |
Family
ID=6922003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA10308D Expired DE973253C (de) | 1940-10-31 | 1940-10-31 | Transformator mit Erdschlussspule |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE973253C (de) |
-
1940
- 1940-10-31 DE DEA10308D patent/DE973253C/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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None * |
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