<Desc/Clms Page number 1>
Schaltungsanordnung für Distanzschutzeinrichtungen in starr geerdeten Netzen Schnell wirkende Distanzschutzeinrichtungen für starr geerdete Drehstromnetze nach Art der sogenannten Dreirelaisschaltung umfassen drei Distanz-Messglieder, je eines pro Leiter. Im ungestörten Netzbetrieb sind die Messglieder in der Regel für die Überwachung der aus Leiter und Erde gebildeten Schleifen geschaltet, welche sie bei einpoligen Fehlern ausmessen. Beim Auftreten der selteneren mehrpoligen Fehler, insbesondere solcher ohne Erdbeteiligung, schalten sie infolge der Ausdehnung der Störung auf mehrere Phasen, d. h. infolge des praktisch gleichzeitigen Ansprechens der Anregeglieder mindestens zweier Leiter auf verkettete Messwerte um und messen die Schleife von Leiter zu Leiter aus.
Im Hinblick auf die Ansprechsicherheit kommt in starr geerdeten Netzen der Überstromanregung, die infolge der speziellen Stromverteilung bei einpoligen Störungen nicht immer selektiv wirken kann, geringere Bedeutung zu als der Unterimpedanz-Anregung, die allerdings einen grösseren Aufwand bedeutet.
Wird in bekannter Weise eine der Phasenzahl entsprechende Anzahl von Anregegliedem ausschliesslich zur Überwachung der Phasen-Messwerte verwendet, so sprechen die Anregeglieder nur bei Netzstörungen mit Erdbeteiligung hoch empfindlich an. Bei zwei-und mehrpoligen Fehlern ohne Erdbeteiligung ist dagegen die Ansprechempfindlichkeit geringer. Diesem Mangel könnte zwar durch Einbau eines zweiten Satzes von Anregegliedern zur Überwachung der verketteten Messwerte begegnet werden. Diese Massnahme würde jedoch den Aufwand an Bauelementen in nachteiliger Weise heraufsetzen.
Es wird also in Kauf genommen, dass für die selteneren Fälle von mehrpoligen Fehlern ohne Erdbeteiligung die zwischen Leiter und Erde eingeschalteten Anregeglieder mit geringerer Empfindlichkeit ansprechen. Bei dieser Art von Fehlern können nun die Phasenspannungen der fehlerbehafteten Leiter ungleichmässig absinken, so dass die Anregebedingungen für die beteiligten Anregeglieder unterschiedlich sind. Alleiniges Ansprechen eines der beiden in der Fehlerschleife liegenden Anregeglieder ist somit möglich, so dass dem Distanzrelais ein einpoliger Fehler vorgetäuscht wird, weil die für eine distanzgetreue Ausmessung der Fehlerschleife erforderliche Umschaltung auf die verketteten Messwerte unterbleibt.
Diese Unsicherheit des Ansprechverhaltens wird noch ungünstiger, wenn zur Erhöhung der Überlastbarkeit der Leitung winkelabhängige Unterimpedanz- Anregeglieder verwendet werden. die auf stark induktive Fehlerströme wesentlich empfindlicher ansprechen als auf schwach induktive Belastungsströme.
Hiebei weichen bei zweipoliger Störung die von den beteiligten Anregegliedern überwachten Spannungen nicht nur hinsichtlich der Höhe sondern auch hinsichtlich der Phasenwinkel voneinander ab. Das Ansprechverhalten ist somit noch unterschiedlicher und die Gefahr nur einpoliger Anregung bei zweipoligen Störungen wird noch vergrössert.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, dass bei einpoliger Anregung zusätzlich zu der in an sich bekannter Weise an einem der Distanz-Messglieder ablaufenden Ausmessung der Schleife zwischen dem anregendenLeiter undErde noch die Ausmessung einer oder mehrerer Schleifen zwischen dem anregenden und gegebenenfalls mitbeteiligten Leitern mittels Umschaltung eines oder mehrerer weiterer, den nicht anregenden Leitern zugeordneter,'Distanz-Messglieder erfolgt, wobei jedoch die Umschaltung auf Mèssschleifen aus zwei Leitern unterbleiben kann, wenn ein Summenstrom fliesst.
Nach der Erfindung wird ausser der gegebenenfalls fehlerbehafteten Schleife zwischen Leiter und Erde im allgemeinen mindestens eine weitere Schleife von Leiter zu Leiter abgefragt. Die zusätzliche Aus-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
jeweils zwei Hilfskontakte. So wird der Distanzkontakt d-durch den Arbeitskontakt br des Hilfsrelais Br (Fig. 2) und den Arbeitskontakt brus des Hilfsrelais Brs (Fig. 2) angesteuert. Beide Arbeitskontakte sind parallelgeschaltet. In entsprechender Weise fragen die Hilfskontakte bs und bst in Parallelschaltung den Distanzkontakt ds ab und die Arbeitskontakte bt und btr den Distanzkontakt dt.
Erbringt die Abfrage der Kontakte dr dg, dt eine Bejahung, so werden infolge der dargestellten gemischten Parallel- und Reihen-
EMI3.1
weiteren noch je ein Kontakt eines zugeordneten Energierichtungsgliedes angeordnet sein.
Die Wirkungsweise des im vorstehenden Sinne aufgebauten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist fol- gendermassen :
Bei einpoligen Fehlern (beispielsweise Erdschluss des Leiters S) spricht der Kontakt z. des zum kranken Leiter gehörigen Anregegliedes an und betätigt das Hilfsrelais Bs, das keinerlei Umschaltung auslöst, sondern lediglich nach Fig. 3 mittels des Kontaktes bs die Stellung des zum Distanz-Messglied S gehörigen Kontaktes d abragt. Selbstverständlich kann das Hilfsrelais Bs mittels weiterer nicht dargestellter Kontakte sonstige Funktionen auszuführen haben, die die Erfindung aber nicht betreffen.
Das Messglied S misst nach der hier nicht zu erläuternden Anregung durch dasUnterimpedanz-Anregeglied den Fehler zwischen den Klemmen v und e ordnungsgemäss aus und veranlasst schliesslich die Betätigung des Distanzkontaktes dg, so dass das Auslösehilfsrelais As in dem über den Kontakt bg geschlossenen Kreis anspricht. Die Abschaltung des durch dieses Hilfsrelais gesteuerten Leistungsschalters ist die Folge und die kranke Leitungsstrecke der gestörten Phase wird abgetrennt. Da bei dem angenommenen einpoligen Erdschluss der Summenstromkreis des Dreiphasen-Systems Überstrom führt, laufen die vorbeschriebenen Vorgänge bei geöffnetem Ruhekontakt b ab und das Hilfsrelais Brs bleibt unerregt. An keinem der Messglieder R, S, T nach Fig. l wird demnach der Messkreis umgeschaltet.
Bei einpoligen Störungen überwacht also je nach Anregung in einer der drei Phasen das zuständige Messglied die Schleife vom betroffenen Leiter zur Erde.
Bei zweipoligen Kurzschlüssen ohne Erdbeteiligung und mit ausreichend hohem Kurzschlussstrom sprechen die Unterimpedanz-Anregeglieder der beiden betroffenen Leiter an. Die Summenstromkontak-
EMI3.2
demnach die Schleife zwischen dem Leiter R und dem Leiter S ordnungsgemäss aus. Bei Ansprechen des Messgliedes wird schliesslich der zuständige Leistungsschalter durch Vermittlung des Auslösehilfsrelais Ar zum Abfall gebracht. Daneben wird auch das Messglied T an die verkettete Spannung zwischen den Klemmen w und u gelegt. Diese Umschaltung bleibt jedoch ohne Einfluss, weil diese Schleife des Systems gesund ist und daran eine höhere Impedanz gemessen wird als am Messglied R. Eine zeitliche Überschneidung ist somit nicht gegeben.
Bei gleichem zweipoligem Fehler zwischen den Leitern Rund S kann nun bei verhältnismässig kleinem Kurzschlussstrom der Fall eintreten, dass nur eines der beiden Anregeglieder anspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, dass auf Grund der speziellen Kennlinien der UnterimpedanzAnregeglieder das Anregeglied des in der Phasenfolge nacheilenden Leiters S gegenüber dem des Leiters R das empfindlicher ist und somit allein anspricht. Da ausserdem kein Summenstrom fliesst, und dement-
EMI3.3
Hilfsrelais Bs als auch im Hilfsrelais Brs ein Strom zum Fliessen, so dass beide ansprechen. Das Messglied R wird entsprechend dem Fehlerfall an die kranke verkettete Spannung zwischen den Klemmen u - v gelegt, obwohl nur eine einpolige Anregung vorliegt.
Das Messglied R wird also richtig messen und mittels des Auslösehilfsrelais Ar auslösen. Der von dem Kontakte nach Fig. 3 gleichzeitig abgefragte Distanzkontakt d des Messgliedes S führt zu keiner Auslösung, weil die an diesem Messglied liegende Spannung zwischen Leiter und Erde gesund ist und dementsprechend staffelt. Bei zweipoligen Fehlern mit geringem Kurzschlussstrom wird also bei dem besprochenen Ausführungsbeispiel der Erfindung auch bei nur einpoliger Anregung vorsorglich ein Distanzrelais auf die gegebenenfalls fehlerbehaftete Schleife von Leiter zu Leiter umgeschaltet.
Der Fehler wird also vorteilhafterweise nicht nur zwischen dem betroffenen Leiter und Erde gesucht.'
Ergibt sich im Unterschied zum obigen Ausführungsbeispiel aus den Kennlinien der verwendeten Anregeglieder, dass bei zweipoligem Fehler das Anregeglied des in der Phasenfolge voreilenden Leiters mit Vorrang anspricht, so kann nach der Lehre der Erfindung unschwer eine geeignete Schaltung aufgebaut werden, die den geänderten Voraussetzungen gerecht wird. Bei nur einpoliger Anregung beispielsweise mittels
<Desc/Clms Page number 4>
des zum Leiter S gehörigen Anregegliedes wird dann vorsorglich die Schleife von Leiter S zu Leiter T ausgemessen gegenüber der Schleife von Leiter R zu Leiter S nach dem obigen Ausführungsbeispiel.
Unter Umständen kann auf die Kontrolle des Summenstromes verzichtet werden, wobei die Kontak-
EMI4.1
s nach Fig,zweckmässiger Weiterbildung der Schaltung nach den Fig. 1-3 auch möglich, bei nur einpoliger Anregung alle-drei Messglieder einer Dreirelaisschaltung in die Distanz-Messung in der Weise einzubeziehen, dass das erste dieSchleife von dem anregenden Leiter zur Erde überwacht, während das zweite und dritte Messglied auf die beiden übrigen Schleifen zwischen den ändern Leitern und dem anregenden Leiter geschaltet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für Distanzschutzeinrichtungen in starr geerdeten Netzen mit den Leitern je einzeln zugeordneten Distanz-Messgliedern, von denen eines oder mehrere bei spezifischen Anregebedingungen in Abhängigkeit von am Spannungseingang zwischen die Leiter und Erde geschalteten, vorzugweise winkelabhängigenUnterimpedanz-Anregegliedern von derMessschleife zwischen Leiter und Erde auf die Messschleife aus zwei Leitern umschalten, dadurch gekennzeichnet, dass bei einpoliger Anregung zusätzlich zu der an einem der Distanz-Messglieder in an sich bekannter Weise ablaufenden Ausmessung der Schleife zwischen dem anregenden Leiter und Erde noch die Ausmessung einer oder mehrerer Schleifen zwischen dem anregenden und gegebenenfalls mitbeteiligten Leitern mittels Umschaltung eines oder mehrerer weiterer,
den nicht anregenden Leitern zugeordneter, Distanz-Messglieder erfolgt, wobei jedoch die Umschaltung auf Messschleifen aus zwei Leitern unterbleiben kann, wenn ein Summenstrom fliesst.