DE974341C - Anordnung zur Erhoehung der Empfindlichkeit von Erdschlussrelais - Google Patents

Description

Zum Schutz von elektrischen Maschinen oder Apparaten, z. B. von elektrischen Generatoren, gegen Erdschluß werden in bekannter Weise Stromrelais verwendet, die vom Erdschlußstrom erregt werden. Dieser wird beispielsweise in der Weise gewonnen, daß die Sekundärwicklungen der in den Zuleitungen zum Generator liegenden Stromwandler parallel geschaltet werden. An diese Parallelschaltung wird das Erdschlußrelais angeschlossen.

Man ist nun bestrebt, die Empfindlichkeit des Erdschlußrelais möglichst hoch zu treiben, um beispielsweise auch noch Fehler, die in der Nähe des Sternpunktes auftreten, zu erfassen. Dabei zeigt sich aber, daß der Empfindlichkeit eine bestimmte Grenze gesetzt ist, weil auch im fehlerfreien Zustand ein bestimmter Strom durch das Relais fließt. Dieser Ausgleichstrom ist bedingt durch die Ungleichheit der Stromwandler, so daß der Summenstrom auf der Sekundärseite auch im normalen Betrieb von Null abweicht. Eine weitere Ursache für das Auftreten eines Ausgleichstromes liegt darin, daß die einzelnen Stromwandler ungleich belastet sein können, z. B. durch Meßinstrumente, die an die Wandler angeschlossen sind. Es entsteht dann ein Ausgleichstrom,

der von der Differenz der Magnetisierungsströme herrührt. Außerdem tritt ein Ausgleichstrom, selbst wenn die Belastung aller Wandler gleich groß ist dadurch auf, daß infolge des nichtlinearen Zusammenhanges zwischen Strom und Fluß wegen der Charakteristik des Eisens Ströme der durch drei teilbaren Oberwellen auftreten.

Es ist bei einem Erdschlußrelais bekanntgeworden, eine Fehlauslösung durch Fehlerströme der Stromtransformatoren bei zwei- oder mehrpoligen Kurzschlüssen dadurch zu verhindern, daß das Relas drei Wicklungen erhält, von denen die eine vom Summenstrom und die zwei dieser entgegenwirkenden übrigen Wicklungen von Ausgleichströmen der Transformatorwicklungen durchflossen werden. Diese Anordnung erfaßt jedoch nur zwei Phasen und nur die Grundwelle. Von den 3. Harmonischen herrührende Falschströme können damit jedoch nicht kompensiert werden im fehlerfreien Zustand der Anlage. Der Gegenstand der Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Erhöhung der Empfindlichkeit eines durch den insbesondere gleichgerichteten Summenstrom einer Wandleranordnung erregten Erdschlußrelais durch Kompensation der Wirkung der im fehlerfreien Zustand des dem Erdschlußrelais zugeordneten Schützlings auftretenden Wandlerausgleichströme, bei der alle Phasen erfaßt und ein Fehlansprechen auch durch die 3. Harmonische unterbunden wird. Dies gelingt nach der Erfindung auf einfache Weise dadurch, daß dem Erdschlußrelais die Summe der gleichgerichteten Sekundärströme einer von der ersten Wandleranordnung abhängigen zweiten Wandleranordnung als ein von allen Leiterströmen abhängiger Zusatzstrom über Glättungsmittel und Einstellmittel zugeführt ist.

Es werden hierzu vorteilhaft dynamometrische Erdschlußrelais mit zwei Wicklungen verwendet, deren eine Wicklung vom insbesondere gleichgerichteten Summenstrom und deren zweite, entgegengesetzt wirkende Wicklung von der Summe der gleichgerichteten Sekundärströme durchflossen wird. Es kann aber auch an Stelle der beiden Wicklungen nur eine einzige Wicklung vorgesehen sein, die von der Differenz des Ausgleichsstromes und des von allen Leiterströmen abhängigen Zusatzstromes gespeist wird.

Durch die Abhängigkeit des Zusatzstromes von allen Leiterströmen wird der Vorteil erzielt, daß bei allen Arten von Fehlern der gleiche Kompensationsgrad erreicht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist das dynamometrische Erdschlußrelais bezeichnet, das nur schematisch dargestellt ist. Es besitzt zwei Wicklungen 2 und 3. Die Wicklung 2 wird in bekannter Weise über die Gleichrichteranordnung 4 von einem Zwischenwandler 5 gespeist, dessen Primärwicklung vom Erdschlußstrom durchflossen wird. Zu diesem Zweck ist die Primärwicklung 5 an die parallel geschalteten Sekundärwicklungen der drei Stromwandler 6 in den Phasenleitungen R, S und T angeschlossen. Die Sekundärwicklungen speisen außerdem noch Instrumente 7. Wie erwähnt, kann durch Ungenauigkeiten im Abgleich der Stromwandler oder durch unterschiedliche Belastung der einzelnen Stromwandler durch die Meßinstrumente 7 und ferner noch durch die Oberwellen ein Ausgleichstrom auftreten, der im gesunden Zustand die Wicklung 2 durchfließt. Der Wicklung 2 wirkt nun erfindungsgemäß eine Wicklung 3 entgegen, der ein Zusatzstrom zugeführt wird, welcher von den Leiterströmen abhängig ist. Zu diesem Zweck werden von den Sekundärwicklungen der einzelnen Wandler 6 Zwischenwandler 8 erregt, die über Gleichrichter 9 auf einen Widerstand 10 arbeiten und an diesem eine Spannung erzeugen, welche von den Leiterströmen abhängig ist. Parallel zum Widerstand 10 liegt noch ein Kondensator 11. Die Spannung an dem Widerstand 10 oder eine Teilspannung dieses Widerstandes, die durch Anzapfung gewonnen werden kann, wird über einen veränderlichen Widerstand 12 der Wicklung3 des Relais zugeführt, wobei durch Änderung der Größe des Widerstandes 12 oder der Anzapfung am Widerstand 10 die Größe des Zusatzstromes bestimmt werden kann, die ein Drehmoment entwickelt, welches dem Drehmoment der Wicklung 2, die durch den Ausgleichstrom erzeugt wird, entgegenwirkt.

Die Größe dieses Zusatzstromes kann man so wählen, daß der Ausgleichstrom teilweise oder vollständig ausgeglichen ist. Im letzten Falle kann man das Relais auch so ausbilden, daß es bei Ausschlag nach der einen oder anderen Seite Kontakt gibt und dadurch ein akustisches oder optisches Signal betätigt oder beispielsweise den Generator ausschaltet.

Man kann auch den Strom so wählen, daß eine Überkompensation auftritt, so daß im normalen Betrieb ein Sperrmoment vorhanden ist, welches das Moment des Ausgleichstromes überwiegt.

Es kann auch zweckmäßig sein, eine Unsymmetrie der Stromwandler zuzulassen und diese Unsymmetrie durch die Anordnung nach der Erfindung zu kompensieren. Auf diese Weise wird die Gleichrichteranordnung 4 dauernd von einem Strom durchflossen. Es werden dann die Gleichrichter durchlässiger und empfindlicher, wenn sie ein bestimmter Grundstrom dauernd erregt.

Die Anordnung nach der Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht nur auf Erdschlußrelais zum Schutz eines Generators beschränkt, sondern kann überall da vorteilhaft angewendet werden, wo das Relais von einem insbesondere gleichgerichteten Summenstrom in dem einen Sinne erregt wird und dessen Komponenten nach ihrer Gleichrichtung und Summierung im entgegengesetzten Sinne auf das Relais einwirken. Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes ist es notwendig, daß der Zusatzstrom vom Summenstrom und damit also von den Leiterströmen in der genannten Weise abgeleitet wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Anordnung zur Erhöhung der Empfindlichkeit eines durch den insbesondere gleichgerichteten Summenstrom einer Wandleranordnung erregten Erdschlußrelais durch Kompensation der Wirkung der im fehlerfreien Zustand des dem Erdschluß-

   relais zugeordneten Schützlings auftretenden Wandlerausgleichströme, dadurch gekennzeichnet, daß dem Erdschlußrelais die Summe der gleichgerichteten Sekundärströme einer von der ersten Wandleranordnung abhängigen zweiten Wandleranordnung als ein von allen Leiterströmen abhängiger Zusatzstrom über Glättungsmittel und Einstellmittel zugeführt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Prospekt der Firma Compagnie pour la fabrication ίο

   des Compteurs et Materiel d'usines ä gaz Montrouge, S.A., über »Relais ä courant residuelType RRC 2 und Relais ä courant inverse Type RIC 2« vom Januar

   »Taschenbuch für Fernmeldetechnik« von H. Goetsch, 1940, S. 768.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © (F09 652/22 11.60