DE973745C

DE973745C - Anordnung zur Kurzschlussfortschaltung von elektrischen Leitungen

Info

Publication number: DE973745C
Application number: DEA20207A
Authority: DE
Inventors: L R Bergstroem
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1953-05-09
Filing date: 1954-04-28
Publication date: 1960-05-25

Description

AUSGEGEBEN AM 25. MAI 1960

A 20207 VIIIb 12IC

Für den Schutz von elektrischen Kraftleitungen gegen von Lichtbogen verursachte Kurzschlüsse hat man seit langem Abschaltanordnungen benutzt, die schnell die Phasen abschalten und sie dann schnell wiedereinschalten. Um die Stabilität im Hochspannungsnetz aufrechtzuerhalten, hat man weiterhin Anordnungen verwendet, die bei einphasigen Fehlern nur kurzzeitig die fehlerhafte Phase abschalten, während die fehlerfreien Phasen

ίο eingeschaltet bleiben und dadurch zur Aufrechterhaltung des Synchronismus im Netz beitragen. Eine Schwierigkeit bei dieser Art der Wiedereinschaltung liegt jedoch darin, daß die Entionisierung des Fehlerlichtbogens auf der fehlerhaften Phase durch den Strom erschwert wird, der auf Grund der induktiven und kapazitiven Kopplung der Phasen von den fehlerfreien Phasen auf die fehlerhafte Phase übertragen wird. Überschreitet die Leitungslänge bei gegebener Betriebsspannung einen gewissen Wert, wird der Fehlerlichtbogen auf der fehlerhaften Phase auch dann aufrechterha'lten, wenn diese kurzzeitig geerdet wird.

Es ist nun eine Kurzschlußfortschaltung bekannt, bei der zunächst die fehlerhafte Phase unterbrochen wird und sodann kurzzeitig auch die gesunden Phasen getrennt werden, bevor die Wiedereinschaltung aller Phasen erfolgt. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß alle drei Phasen so> lange abgeschaltet sein müssen, bis die Fehlerstelle so weit entionisiert ist, daß bei der Wiedereinsehal-

tung die fehlerhafte Phase die volle Betriebsspannung aushalten kann. Gemäß der Erfindung wird das Löschen des Lichtbogens an einer Fehlerstelle und eine Rückzündung an dieser Stelle mit Hilfe von Organen erreicht, die die Schalter in den Leitungsenden so steuern, daß nach der Abschaltung aller Phasen der Leitung zunächst die fehlerfreien Phasen schnell wiedereingesohaltet werden, während die fehlerhafte(n) nach einer zur Wiederjo herstellung ihrer dielektrischen Festigkeit erforderlichen Zeit wiedereingeschaltet wird (werden). Die fehlerfreien Phasen werden dabei zu einem Zeitpunkt wiedereingeschaltet, an dem der Fehlerlichtbogen auf der fehlerhaften Phase erloschen ist, an dem aber die Entionisierung der Fehlerstelle noch nicht so weit fortgeschritten ist, daß der fehlerhafte Leiter durch die Einschaltung an die volle Phasenspannung angeschlossen werden kann.

Gegenüber der bekannten Einrichtung steht also gemäß der Erfindung für die vollständige Entionisierung der Fehlerstelle eine Zeit zur Verfügung, die durch die Summe der dreipoligen und einpoligen Abschaltzeit bestimmt ist. Daraus ergibt sich, daß bei dem Erfindungsgegenstand zumindest die dreipolige Abschaltperiode verkürzt'wird, wodurch eine Verbesserung der Netzstabilität erreicht wird. Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine Anordnung nach der Erfindung. In dieser bezeichnen 1:0, 1:6, i:c die Phasen einer Drehstromleitung, die elektrische Energie zwischen den Netzteilen JV₁ und A^r ₂ überträgt. Die Leitung 1 ist über den Leistungsschalter 2 an den Netzteil N₁ und über den Leistungsschalter 5 an den Netzteil N% angeschlossen. Die Schaltstellen2:a, 2\b, 2\c bzw. 5:0, 5:b, 5:c können getrennt für jede Phase mit Hilfe von Steuerorganen 3 bzw. 6 betätigt werden. Es ist angenommen, daß die Leistungsschalter mit Trennschaltern 4 bzw. 7 versehen sind. Mit 8 und 9 sind Erdungseinrichtungen bezeichnet, die angeordnet sein können, um in bekannter Weise die fehlerhafte Phase kurzzeitig mit Erde zu verbinden.

Tritt nun im Zeitpunkt i₀ ein Fehler auf der Phase i:a auf, werden mit Hilfe von an und für sich bekannten Schutzeinrichtungen im Zeitpunkt t_± die Schaltstellen 2 und/oder S in allen drei Phasen geöffnet und schalten damit die Leitung ι von den angeschlossenen Netzen ab. Nach einer Zeit, die ausreichend ist, um den Lichtbogen auf der fehlerfreien Phase erlöschen zu lassen, werden im Zeitpunkt t₂ die Schaltstellen 2 :b und/oder S'.b sowie 2:c und/oder 5:c int den fehlerfreien Phasen wiedereingeschaltet. In diesem Zeitpunkt beginnen zwar diese fehlerfreien Phasen kapazitiv und induktiv Spannungen in der' früher fehlerhaften Phase zu induzieren. Diese Spannungen machen jedoch nur einen Teil der vollen Phasenspannung aus, und das Risiko, daß der Fehlerlichtbogen erneut zündet, wird dadurch wesentlich herabgesetzt oder ganz beseitigt. Über die jetzt eingeschalteten fehlerfreien Phasen kann demnach Leistung übertragen werden, so daß der Synchronismus aufrechterhalten bleibt. Nach der Einschaltung der Phasen i:b und nc steigt die dielektrische Festigkeit der früher fehlerhaften Phase na weiterhin, und es kann angenommen werden, daß sie nach einer gewissen Zeit ihren vollen Wert erreicht hat. Im Zeitpunkt t_s wird auch die Schaltstelle 2 :a und/oder 5 :a wiedereingeschaltet, und damit wird auch diese Phase an volle Spannung gelegt.

Die oben beschriebene Abschaltung aller Phasen mit Hilfe -der Leistungsschaltstellen 2 :a, 2 :b, 2 :c und/oder S:a, 5:6, 51c wird gleich nach dem Auftreten des Fehlers gleichzeitig vorgenommen. Die Abschaltung dieser Schaltstellen kann jedoch auch in zwei Etappen geschehen, wobei die fehlerhafte zuerst abgeschaltet wird. Die zwei verbleibenden Phasen speisen dann durch kapazitive und induktive Kupplung die Fehlerstelle, und, wenn die Leitungen lang sind und große Leistungen übertragen werden, bleibt der Lichtbogen an der Fehlerstelle brennen. Da dieser Strom jedoch klein ist, wird der Lichtbogen¹ mit einem verhältnismäßig niedrigen Strom gespeist, was späterhin die Entionisierung der Fehlerstelle erleichtert. Wenn dann die zwei fehlerfreien Phasen abgeschaltet werden, erlischt der Lichtbogen. Wie oben beschrieben, werden jetzt die fehlerfreien Phasen schnell wiedereingeschaltet, während die Schaltstellen 2:a und/oder 5:a der früher fehlerhaften go Phase etwas später wiedereingeschaltet werden. Durch diese Maßnahme erhält man reichlich Zeit zur Entionisierung der Fehlerstelle, wobei gleichzeitig die synchronisierende Kraft zwischen den Netzteilen schnell wieder hergestellt wird.

Wie auch im Zusammenhang mit solcher einphasiger Kurzschlußfortschaltung, bei der die Schaltstellen der fehlerfreien Phasen während des ganzen Wiedereinschaltversuches eingeschaltet bleiben, vorgeschlagen worden ist, kann man die fehlerhafte Phase 1 :a, nachdem sie mit Hilfe der Schaltstellen 2 :a und/oder 5 :a abgeschaltet worden ist, mit Hilfe der Erdüngseinrichtung 8 :a und/oder 9 :a kurzzeitig erden.

Obwohl die Erfindung in erster Linie für die Beseitigung einphasiger Lichtbogenfehler bestimmt ist, kann sie auch bei Fehlern auf mehr als einer Phase verwendet werden. Auch hier werden dabei die fehlerfreie Phase oder die fehlerfreien Phasen vor den fehlerhaften wiedereingeschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Anordnung zur Beseitigung von Lichtbogenfehlern auf drei- und mehrphasigen elektrischen Leitungen mittels Abschaltung und darauffolgender Schnellwiedereinschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß Organe vorgesehen sind, die die Schalter in den Leitungsenden so steuern, daß nach der Abschaltung aller Phasen iao der Leitung zunächst die fehlerfreien Phasen schnell wiedereingeschaltet werden, während die . fehlerhafte(n) Phase(n) nach einer zur Wiederherstellung ihrer dielektrischen Festigkeit erforderlichen Zeit wiedereingeschaltet wird (werden).
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Organe vorgesehen sind, die alle Phasen gleichzeitig abschalten.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Organe vorgesehen sind, die die fehlerhafte(n) Phase(n) vor den fehlerfreien abschalten.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Organe vorgesehen sind, die während der Abschaltung der fehlerhaften Phase(n) diese kurzzeitig erden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 845 362, 896 079; britische Patentschrift Nr. 557608; Zeitschrift »Bulletin des Schweiz, elektrotechn. Vereins«, Bd. 43 (1952), Nr.
5, S. 161.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 609 526/339 5.56 (009 514/7 5.60)