DE1085959B

DE1085959B - Protection device for the control winding of a transformer

Info

Publication number: DE1085959B
Application number: DEC19088A
Authority: DE
Inventors: Bernard Grugnola
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1959-03-13
Filing date: 1959-05-29
Publication date: 1960-07-28
Also published as: FR1228338A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für die Regelwicklung eines Transformators, die eine an sie angeschlossene Überspannungsableiter-Anordnung umfaßt.The invention relates to a protection device for the control winding of a transformer, the comprises a surge arrester arrangement connected to them.

Bei bekannten Regeltransformatoren liegt die Regelwicklung unmittelbar am Eingang des Netzes und ist infolgedessen Überspannungen ausgesetzt. Diese Regelwicklungen können sich im allgemeinen nicht von sich aus schützen, denn sie sind für einen Bruchteil der Spannung ausgelegt, der gleich dem Regelbereich des Transformators ist, während sie annähernd der vollen Stoßspannung ausgesetzt sind. Es ist daher erforderlich, sie mit Hilfe von Überspannungsableitern zu schützen, die meistens außen angeordnet sind.In known regulating transformers, the regulating winding is located directly at the input of the network and as a result is exposed to overvoltages. These rule windings can in general do not protect themselves, as they are designed for a fraction of the voltage that is equal to that The transformer's control range is when they are exposed to approximately the full surge voltage. It it is therefore necessary to protect them with the help of surge arresters, which are usually located outside are.

Die Überspannungsableiter sind in an sich bekannter Weise zwischen dem Schiebekontakt der Regeleinrichtung und dem einen Ende der Regelwicklung oder zwischen den Enden dieser Wicklung angeordnet. In der Absicht, den Umfang der Überspannungsableiteranordnung herabzusetzen, hat man auch schon zwei Überspannungsableiter vom halben Spannungswert in bekannter Weise zwischen den Mittelpunkt und die äußersten Punkte der genannten Wicklungen eingeschaltet. Bei einer bekannten Schutzvorrichtung sind die Einstellwicklungen des Transformators durch eine Reihenschaltung aus einem Überspannungsableiter und eine Schmelzsicherung geschützt. Beim Auftreten einer Überspannung wird demgemäß eine bleibende Unterbrechung des Kreises herbeigeführt, die nur durch Auswechseln der Sicherung wieder zu beheben ist.The surge arresters are in a manner known per se between the sliding contact of the control device and arranged at one end of the control winding or between the ends of this winding. The intention of reducing the size of the surge arrester arrangement has already been made two surge arresters of half the voltage value in a known manner between the midpoint and turned on the extreme points of said windings. In a known protective device are the setting windings of the transformer through a series connection of a surge arrester and a fuse protected. Accordingly, when an overvoltage occurs, a permanent interruption of the circuit brought about, which can only be restored by replacing the fuse fix is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Schutzvorrichtungen abzustellen und die Regelwicklung eines Transformators wirksamer als bisher vor einem Kurzschluß zu schützen, der im Anschluß an eine Störung in einem Überspannungsableiter auftritt. Demgegenüber wird durch die Erfindung eine Schutzvorrichtung geschaffen, bei der infolge ihrer neuartigen Ausgestaltung ein besonders hohes Maß an Betriebssicherheit in überaus einfacher und auch wirtschaftlich vorteilhafter Weise erreicht wird.The invention is based on the object of eliminating the shortcomings of the known protective devices and to protect the control winding of a transformer more effectively than before from a short circuit, which occurs in connection with a fault in a surge arrester. In contrast, is through the invention created a protective device in which, due to its novel design, a special high level of operational safety in an extremely simple and also economically advantageous manner is achieved.

Diese Vorzüge werden gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß in dem Verbindungsstromkreis zwischen Überspannungsableiter und Regelwicklung ein Stromwandler eingeschaltet ist, dessen Sekundärwicklung an ein Relais angeschlossen ist, welches dazu dient, die Stärke des Stromes zu steuern, der in der Überspannungsableiter-Anordnung fließt, und den Transformator zu schützen, sobald der Strom in der Überspannungsableiter-Anordnung größer ist als der Normalstrom, und daß die Überspannungsableiter-Anordnung zwei gegensinnig angeschlossene Über-Schutzvorrichtung für die Regelwicklung eines TransformatorsThese advantages are achieved according to the invention in that in the connection circuit A current transformer is connected between the surge arrester and the control winding, its secondary winding is connected to a relay, which is used to control the strength of the current flowing in the surge arrester arrangement flows, and protect the transformer as soon as the current is in the Surge arrester arrangement is greater than the normal current, and that the surge arrester arrangement two oppositely connected over-protection devices for the control winding of a transformer

Anmelder:Applicant:

Compagnie Generale d'ßlectricite,
Soc. An., ParisCompagnie Generale d'ßlectricite,
Soc. An., Paris

Vertreter; Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7Representative; Dipl.-Ing. H. Leinweber, patent attorney,
Munich 2, Rosental 7

Beanspruchte Priorität:
Frankreich, vom 13. März 1959Claimed priority:
France, March 13, 1959

Bernard Grugnola, Tresseive, Aix-les-Bains, SavoieBernard Grugnola, Tresseive, Aix-les-Bains, Savoie

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden(France),
has been named as the inventor

spannungsableiter enthält, derart, daß die beiden von den Überspannungsableitern gelieferten Ströme den Stromwandler durchfließen, um eine DifFerentialwirkung hervorzurufen.contains voltage arrester, such that the two currents supplied by the surge arresters the Flow through current transformers to create a differential effect.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung trägt der Stromwandler zwei Primärwicklungen, von denen jede in Reihe mit einem Überspannungsableiter geschaltet ist.In a further embodiment of the invention, the current transformer has two primary windings, each of which is connected in series with a surge arrester.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung so ausgestaltet sein, daß das von. dem Stromwandler gesteuerte und in den Verbindungskreis eines Überspannungsabieiters eingeschaltete Relais einen Schalter betätigt, der im Speisekreis des zu schützenden Transformators liegt.Finally, the protective device according to the invention can be designed so that the of. the current transformer controlled relays connected to the connection circuit of a surge arrester Actuated switch located in the supply circuit of the transformer to be protected.

Die bei einer derart ausgebildeten Schutzvorrichtung in die beiden Überspannungsableiter hereinfließenden Ströme weisen entgegengesetzte Richtung auf und besitzen eine verschiedene Stärke, denn sie werden durch die Höhe der Spannungen bestimmt, die in dem betreffenden Bereich gerade herrschen. Dadurch, daß beide Ströme ein und demselben Stromwandler durchfließen, entsteht eine Differentialwirkung, die eine besonders hohe Empfindlichkeit der Schutzvorrichtung begründet. Die durch die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung ausgelöste Fehleranzeige erfolgt darüber hinaus schlagartig und bleibend.Those flowing into the two surge arresters with a protective device designed in this way Currents point in opposite directions and have different strengths from them are determined by the level of tension that is currently prevailing in the area in question. Through this, that both currents flow through one and the same current transformer, there is a differential effect, which justifies a particularly high sensitivity of the protective device. The by the invention In addition, a fault display triggered by the protective device occurs suddenly and permanent.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines besonders zweckmäßigen AusführungsbeispielesFurther features, details and advantages of the invention emerge from the following description a particularly useful embodiment

009 568/139009 568/139

gemäß der Erfindung sowie an Hand der Zeichnung, welche beide die Erfindung an Hand einer Vorrichtung erläutern, die sich auf den Schutz eines Hochspannungs-Autotransformators bezieht.according to the invention and with reference to the drawing, both of which illustrate the invention with reference to a device which relates to the protection of a high-voltage autotransformer.

Die Fig. 1 der Zeichnung ist eine schematische Darstellung eines Autotransformators 1 mit einer Regelwicklung 2, die über einen Schiebekontakt 3 direkt mit dem Netz verbunden ist. In dieser Figur ist nur eine einzige Wicklung des Autotransformators gezeichnet. 4 und 5 sind zwei Überspannungsableiter, die zwischen dem Mittelpunkt und den Enden der Regelwicklung 2 liegen.Fig. 1 of the drawing is a schematic representation of an autotransformer 1 with a control winding 2, which via a sliding contact 3 directly with connected to the network. In this figure only a single winding of the autotransformer is drawn. 4 and 5 are two surge arresters that are installed between the center point and the ends of the control winding 2 lie.

An die Verbindungskreise der Überspannungsableiter ist ein Stromwandler 6 angeschlossen, der zwei Primärwicklungen und eine gemeinsame Sekundärwicklung besitzt, die über ein Relais 7 geschlossen ist, welches dazu dient, die Schutzvorrichtung zu betätigen. Das Relais 7 ist dazu bestimmt, den Stromkreis der Spule eines Schalters 8 zu schließen, in welchem eine Spannungsquelle 9 liegt. Der Schalter 8 liegt im Speisekreis des zu schützenden Autotransformators 1. Im Falle eines Kurzschlusses in einem der Überspannungsableiter betätigt das von der Sekundärwicklung des Stromwandlers 6 erregte Relais 7 den Schalter 8 unter Mitwirkung der Stromquelle 9, und der Schalter 8 setzt den Autotransformator 1 außer Betrieb. Das Relais 7 ist so eingestellt, daß es unter den in dem Schaubild der Fig. 2 wiedergegebenen Bedingungen arbeitet. Das Schaubild läßt die Werte des Stromes I in den Verbindungsstromkreisen der Überspannungsableiter in Abhängigkeit von der Zeit T erkennen.A current transformer 6, which has two primary windings and a common secondary winding which is closed via a relay 7, which is used to actuate the protective device, is connected to the connection circuits of the surge arresters. The relay 7 is intended to close the circuit of the coil of a switch 8 in which a voltage source 9 is located. The switch 8 is in the supply circuit of the autotransformer 1 to be protected . The relay 7 is set so that it operates under the conditions shown in the diagram of FIG. The diagram shows the values of the current I in the connection circuits of the surge arresters as a function of the time T.

In diesem Schaubild stellt die Kurve 12 die Arbeitskennlinie des Überspannungsabieiters dar: Der horizontale Teil IeE₁ ist der normale Arbeitsbereich, der ansteigende Teil entspricht dem Beginn eines Schadens, die Stromstärke nimmt sehr rasch zu.In this diagram, curve 12 shows the operating characteristic of _{the surge arrester: the horizontal part IeE 1} is the normal working range, the rising part corresponds to the beginning of damage, and the current strength increases very quickly.

Die Gerade 11 veranschaulicht den zulässigen Kurzschlußstrom Ic der zu schützenden Regelwicklung.The straight line 11 illustrates the permissible short-circuit current Ic of the control winding to be protected.

Die Gerade 10 gibt die Regelstromstärke des Relais wieder, die so gewählt ist, daß der im Zeitpunkt T₂ erregte Schutzschalter zur Zeit T₃ tatsächlich anspricht: (T₃-T₂) bezeichnet also die Ansprechzeit des Schalters.The straight line 10 shows the control current strength of the relay, which is selected so that the circuit breaker energized at time T ₂ actually responds at time T ₃ : (T ₃ -T ₂ ) thus denotes the response time of the switch.

Infolge dieser Gesamtanordnung können die Überspannungsableiter ständig einen Strom von· der Stärke I_E während der Zeit T₁ durchlassen und die Stromstärke in der Wicklung überschreitet nicht den zulässigen Wert Iq. As a result of this overall arrangement, the surge arresters can continuously let through a current of the strength I _E during the time T ₁ and the current strength in the winding does not exceed the permissible value Iq.

Claims

Claims.

1. Protection device for the control winding of a transformer, which has a connected to it Surge arrester arrangement, characterized in that in the connecting circuit between surge arrester and Regulating winding a current transformer is switched on, the secondary winding of which is connected to a relay is, which is used to control the strength of the current flowing in the surge arrester assembly flows, and protect the transformer as soon as the current is in the surge arrester arrangement is greater than the normal current, and that the surge arrester arrangement contains two surge arresters connected in opposite directions, such that the two of The currents supplied to the surge arresters flow through the current transformer to create a differential effect to evoke.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the current transformer has two primary windings each of which is connected in series with a surge arrester.

3. Protection device according to claim 1 and 2, characterized in that that of the current transformer controlled relays connected to the connection circuit of a surge arrester actuates a switch located in the feed circuit of the transformer to be protected.

Considered publications:
German Auslegeschriften No. 1 006 512, 1 018 521.

1 sheet of drawings