DE1301851B

DE1301851B - Electrical energy supply network, in particular medium voltage network

Info

Publication number: DE1301851B
Application number: DE1966R0044342
Authority: DE
Inventors: Haslauer Herbert; Dipl-Ing Hinz; Scheffel
Original assignee: Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
Current assignee: RWE AG
Priority date: 1966-10-13
Filing date: 1966-10-13
Publication date: 1969-08-28

Description

Es ist bekannt, daß in elektrischen Energieversorgungsnetzen, insbesondere in Mittelspannungsnetzen, ein erheblicher Teil aller Leitungsfehler durch Lichtbogenkurzschlüsse entsteht, die überwiegend ohne Betriebsstörung durch Kurzunterbrechung beseitigt werden können. Für die Kurzunterbrechung dienen Leistungsschalter, die nur dann endgültig abschalten, wenn der Leitungsfehler durch die Kurzunterbrechung nicht behoben worden ist.It is known that in electrical power supply networks, in particular in medium-voltage networks, a significant part of all line faults caused by arcing short-circuits arises, which is mostly eliminated by short interruptions without any operational disruptions can be. Circuit breakers are only used for short interruptions switch off for good if the line fault does not occur due to the short interruption has been fixed.

Elektrische Energieversorgungsnetze, insbesondere Mittelspannungsnetze, sind im allgemeinen aus einer Hauptleitung und davon abführenden Abzweigleitungen aufgebaut. Eine Auswertung der in solchen Netzen auftretenden Störungen hat ergeben, daß die spezifische Störungshäufigkeit in den Abzweigleitungen beachtlich größer ist als in der Hauptleitung. Ein Fehler in einer Abzweigleitung stört aber die Energieversorgung auch auf der Hauptleitung so lange, bis das fehlerhafte Leitungsstück aufgefunden und die Abzweigleitung von der Hauptleitung abgeschaltet ist. 7e nach örtlichen Verhältnissen kann dadurch die Energieversorgung auf der Hauptleitung, obwohl diese fehlerfrei ist, über längere Zeit nicht aufgenommen werden.Electrical energy supply networks, in particular medium-voltage networks, are generally made up of a main line and branch lines leading from it built up. An evaluation of the disturbances occurring in such networks has shown that that the specific frequency of faults in the branch lines is considerably greater is as in the main. However, a fault in a branch line disrupts the energy supply also on the main line until the faulty line section is found and the branch line is disconnected from the main line. 7e according to local This can result in the power supply on the main line, although this is error-free, cannot be recorded for a long time.

Diese nachteiligen Auswirkungen von Störungen in den Abzweigleitungen könnten vermieden werden, wenn in jeder Abzweigleitung Leistungsschalter oder Hochleistungssicherungen vorgesehen würden. Leistungsschalter lohnen sich jedoch aus wirtschaftlichen Gründen nur in den seltensten Fällen. Hochleistungssicherungen sind zwar wesentlich billiger als Leistungsschalter, haben aber den Nachteil, daß sie bei jedem Leitungsfehler auf der Abzweigleitung durchschmelzen und damit die Wirksamkeit der Kurzunterbrechung zunichte machen würden.This adverse effect of interference in the branch lines could be avoided if circuit breakers or heavy duty fuses are in each branch line would be provided. However, circuit breakers are worthwhile for economic reasons only in the rarest of cases. High-performance fuses are much cheaper as circuit breakers, but have the disadvantage that they are used with every line fault melt through on the branch line and thus the effectiveness of the short interruption would destroy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Energieversorgungsnetz, insbesondere ein Mittelspannungsnetz, so auszubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Kurzunterbrechung Abzweigleitungen bei darin auftretenden Leitungsfehlern von der Hauptleitung mittels wirtschaftlicher Einrichtungen abgeschaltet werden können, so daß die Energieversorgung auf der Hauptleitung und zu den nichtdefekten Abzweigleitungen nicht unnötig gestört wird.The invention is based on the object of providing an electrical power supply network, in particular a medium-voltage network to be designed in such a way that it is not impaired the effectiveness of the short interruption branch lines in the event of line faults be switched off from the main line by means of economic facilities can so that the power supply on the main line and to the non-defective Branch lines are not unnecessarily disturbed.

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Energieversorgungsnetz, insbesondere Mittelspannungsnetz, mit einer Hauptleitung und mindestens einer Abzweigleitung, sowie einem in der Hauptleitung liegenden Leistungsschalter mit Kurzunterbrechungseinrichtung im Kurzschlußfall.The invention relates to an electrical power supply network, in particular Medium-voltage network, with a main line and at least one branch line, as well as a circuit breaker located in the main line with a short-circuit breaker in the event of a short circuit.

Die Erfindung besteht dabei darin, daß in die Abzweigleitung parallel zueinander ein Lasttrenner und eine oder mehrere Hochleistungssicherungen eingeschaltet sind und ein bei Kurzschlußstrom in der Abzweigleitung angeregtes überstromrelais vorgesehen ist, das einen um .die Kurzunterbrechungszeit verzögerten Auslöseimpuls für den Lasttrenner abgibt, wenn nach erfolgloser Kurzunterbrechung der Kurzschlußstrom in der Abzweigleitung bestehen bleibt. Bei der Parallelschaltung von Sicherung und Lasttrenner bildet der Lasttrenner, solange er geschlossen ist, die Hauptstrombahn, so daß im Kurzschlußfall bei geschlossenem Lasttrenner die Sicherung nur mit einem geringen Zweigstrom belastet und damit nicht zum Durchschmelzen gebracht wird. Die Kurzunterbrechung ist voll wirksam, da der Lasttrenner während der Kurzunterbrechungszeit geschlossen bleibt. Erst wenn nach erfolgloser Kurzunterbrechung der Kurzschlußstrom auf der Abzweigleitung bestehen bleibt, erhält der Lasttrenner vom überstromrelais seinen Auslöseimpuls und schaltet ab. Die Löschung des Kurzschlußstromes übernimmt jedoch die Sicherung, die vom vollen Kurzschlußstrom durchflossen und zum Ansprechen gebracht wird, sobald der Lastschalter öffnet. Selbstverständlich muß die Schmelzzeit der Sicherung der Kurzschlußleistung auf der Abzweigleitung angepaßt sein, d. h. die Schmelzzeit der Hochleistungssicherung darf weder zu groß noch zu kurz sein. Ist die Schmelzzeit zu groß, weil die Hochleistungssicherung gegenüber dem Kurzschlußstrom zu hoch bemessen ist, so würde die Abschaltung des Kurzschlusses durch den nach erfolgloser Kurzunterbrechung erneut abschaltenden Leistungsschalter der Hauptleitung erfolgen, ehe die Hochleistungssicherung zum Durchschmelzen gebracht ist. Ist die Hochleistungssicherung dagegen im Vergleich zum Kurzschlußstrom zu niedrig bemessen, so wird die Schmelzzeit, bezogen auf die Ausschaltbewegung des Lasttrenners zu kurz und es tritt eine Rückzündung auf. Auch in diesem Fall müßte der Leistungsschalter der Hauptleitung die endgültige Abschaltung übernehmen. Bei richtiger Bemessung der Hochleistungssicherungen erfolgt also ein Abschalten der kurzschlußbehafteten Abzweigleitung mittels der Hochleistungssicherungen einerseits genügend langsam gegenüber der Öffnungsbewegung des Lasttrenners, so daß Rückzündungen vermieden werden, andererseits genügen schnell, um ein endgültiges Abschalten der Hauptleitung durch den Leistungsschalter zu verhindern.The invention consists in that in the branch line in parallel a switch disconnector and one or more high-performance fuses switched on to each other and an overcurrent relay activated in the event of a short-circuit current in the branch line it is provided that a trigger pulse delayed by .the short break time for the switch disconnector when the short-circuit current occurs after an unsuccessful short interruption remains in the branch line. With the parallel connection of fuse and The switch-disconnector forms the main circuit as long as it is closed, so that in the event of a short circuit with the switch disconnector closed, the fuse is only connected to one low branch current is loaded and thus not caused to melt through. the Short interruption is fully effective because the switch disconnector during the short interruption time remains closed. Only when the short-circuit current occurs after an unsuccessful short interruption remains on the branch line, the switch disconnector receives from the overcurrent relay its trigger pulse and switches off. The short-circuit current is extinguished however, the fuse, through which the full short-circuit current flowed and to respond is brought as soon as the load switch opens. Of course, the melting time must be adapted to the fuse of the short-circuit power on the branch line, d. H. the melting time of the high-performance fuse must neither be too long nor too short. If the melting time is too long, because the high-performance fuse against the short-circuit current is dimensioned too high, the shutdown of the short circuit by the after unsuccessful short interruption again disconnection of the main line circuit breaker take place before the high-performance fuse is blown. Is the High-performance fuse, on the other hand, is dimensioned too low compared to the short-circuit current, the melting time is too short in relation to the switch-off movement of the switch-disconnector and backfire occurs. In this case too, the circuit breaker would have to the main line take over the final shutdown. With correct dimensioning of the high-performance fuses, the short-circuit-prone ones are switched off Branch line is slow enough on the one hand by means of the high-performance fuses compared to the opening movement of the switch-disconnector, so that re-ignition is avoided on the other hand are quickly enough to switch off the main line for good by the circuit breaker to prevent.

Im Ergebnis sind zum Abschalten der Abzweigleitung im Falle eines Leitungsfehlers nach der Erfindung Lasttrenner vorgesehen, die wesentlich weniger aufwendig als Leistungsschalter sind, allerdings nicht zur Leistungsabschaltung selbst geeignet sind. Sie sind daher nach der Erfindung mit Hochleistungssicherungen kombiniert, welche die eigentliche Leistungsabschaltung der Abzweigleitung erfüllen und die Löschung des Kurzschlußstromes übernehmen. Dazu wird der Lasttrenner zeitlich in besonderer Weise gesteuert, indem er nämlich während der durch einen Kurzschluß ausgelösten Kurzunterbrechung geschlossen bleibt, so daß die Kurzunterbrechung voll wirksam ist und der in der Abzweigleitung auftretende Kurzschlußstrom die Hochleistungssicherungen nicht zum Ansprechen bringt. Erst nach erfolgloser Kurzunterbrechung erfolgt die Öffnung des Lasttrenners und damit das Durchschmelzen der Hochleistungssicherungen. Die beschriebene zeitliche Steuerung im Schaltverhalten des Lasttrenners kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß das überstromrelais als überstromzeitrelais (Primär- oder Sekundärrelais) ausgeführt ist.As a result, to shut down the branch line in the event of a Line fault according to the invention provided load breaker, which is much less are expensive as a circuit breaker, but not for power shutdown themselves are suitable. You are therefore according to the invention with high-performance fuses combined, which fulfill the actual power shutdown of the branch line and take over the deletion of the short-circuit current. For this purpose, the switch disconnector is timed controlled in a special way, namely by being caused by a short circuit triggered short break remains closed, so that the short break is full is effective and the short-circuit current occurring in the branch line affects the high-performance fuses does not respond. Only after an unsuccessful short interruption does the Opening of the switch disconnector and thus the melting of the high-performance fuses. The timing control described in the switching behavior of the switch disconnector can be found in be achieved in a simple way that the overcurrent relay as an overcurrent time relay (Primary or secondary relay) is carried out.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g.1 in schematischer Darstellung ein nach der Erfindung aufgebautes elektrisches Energieversorgungsnetz, F i g. 2 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer zum Einbau in das Netz nach F i g.1 geeigneten Lastschalter-Sicherungsanordnung.In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It shows FIG. 1 in a schematic representation an electrical power supply network constructed according to the invention, FIG. 2 in a schematic representation a side view of a for installation in the network according to F i g.1 suitable load switch fuse arrangement.

Die F i g.1 zeigt in schematischer Darstellung ein elektrisches Energieversorgungsnetz, nämlich ein Mittelspannungsnetz. Das Netz besteht aus einer drei Phasen führenden Hauptleitung 1 und mindestens einer Abzweigleitung 2 und besitzt einen in der Hauptleitung liegenden Leistungsschalter 3 mit nicht dargestellter Kurzunterbrechungseinrichtung im Kurzschlußfall. In die Abzweigleitung ist ein Lasttrenner 4 eingeschaltet, .dem Hochleistungssicherungen 5 parallel geschaltet sind. Weiter ist ein bei Kurzschlußstrom in der Abzweigleitung 2 ansprechendes überstromrelais 6 vorgesehen, das den Lasttrenner 4 verzögert auslöst, indem es einen um die Kurzunterbrechungszeit verzögerten Auslöseimpuls nur dann abgibt, wenn nach erfolgloser Kurzunterbrechung durch den Leistungsschalter 3 der Kurzschlußstrom in der Abzweigleitung 2 bestehen bleibt. Dazu ist das überstromrelais 6 als überstromzeitrelais ausgeführt.F i g.1 shows a schematic representation of an electrical power supply network, namely a medium voltage network. The network consists of a three Phases leading main line 1 and at least one branch line 2 and has a Circuit breaker 3 located in the main line with short interruption device (not shown) in the event of a short circuit. A switch disconnector 4 is switched on in the branch line, .dem High-performance fuses 5 are connected in parallel. Next is a short circuit current In the branch line 2 responsive overcurrent relay 6 is provided that the load breaker 4 is triggered with a delay by a trigger pulse delayed by the short interruption time only emits if after unsuccessful short interruption by the circuit breaker 3 the short-circuit current in branch line 2 remains. There is also the overcurrent relay 6 designed as an overcurrent relay.

F i g. 2 zeigt eine geeignete konstruktive Ausführungsform der im Rahmen der Erfindung zum Einsatz kommenden Lastschalter-Sicherungsanordnung in schematischer Darstellung. Diese Anordnung besteht aus einem an sich bekannten Leistungstrenner mit Auslöseeinrichtung 10, Schaltwelle 11, Schaltgestänge 12, und zwischen an Isolationsständern 13 gehaltenen Trennerkontakten 14 geführten Schaltstößeln 15. Die Trennerkontakte 14 sind durch an sich bekannte Hochleistungssicherungen 16 gedrückt. Ersichtlich bedarf es zur Verwirklichung dieser Anordnung keiner speziell gefertigten Einzelteile, es können ausschließlich handelsübliche Geräte in Normalausführung zum Einsatz gelangen.F i g. 2 shows a suitable structural embodiment of the load switch fuse arrangement used within the scope of the invention in a schematic representation. This arrangement consists of a per se known circuit interrupter with trigger means 10, shift shaft 11, shift rod 12, and held between of insulation posts 13 disconnector contacts 14 guided switching lifters 15. The disconnector contacts 14 are pressed by known per se high power fuses sixteenth Obviously, no specially manufactured individual parts are required to implement this arrangement; only commercially available devices in normal design can be used.

Die Funktionsweise der in der F i g. 1 dargestellten Schaltung kann wie folgt beschrieben werden: Erfolgt in der Abzweigleitung 2 ein Kurzschluß, so wird der Kurzschlußstrom im wesentlichen von dem geschlossenen Lasttrenner 4 übernommen, der die Hauptstrombahn bildet, zu der die Hochleistungssicherungen 5 im Nebenschluß liegen und daher nur einen geringen Zweigstrom führen, der sie nicht zum Durchschmelzen bringen kann. Der Lasttrenner 4 bleibt während der Zeit der auf den Kurzschluß folgenden Kurzunterbrechung durch den Leistungsschalter 3 geschlossen, so daß die Wirkung der Kurzunterbrechung auf der Abzweigleitung 2 unbeeinträchtigt bleibt. Erst wenn die Kurzunterbrechung beendet ist und der Kurzschlußstrom auf der Abzweigleitung 2 bestehen bleibt, erhält der Lasttrenner 4 vom überstromzeitrelais 6 einen Auslöseimpuls. Sobald die Hauptkontakte des Lasttrenners 4 öffnen, wird die Hochleistungssicherung 5 vom vollen Kurzschlußstrom durchflossen und zum Ansprechen gebracht, so daß der Kurzschlußstrom nicht durch den sich öffnenden Lasttrenner, sondern durch die Hochleistungssicherungen gelöscht wird.The functioning of the in FIG. 1 shown circuit can can be described as follows: If a short circuit occurs in branch line 2, see below the short-circuit current is essentially taken over by the closed switch disconnector 4, which forms the main current path to which the high-performance fuses 5 are shunted and therefore lead only a small branch current that they do not melt through can bring. The switch disconnector 4 remains during the time following the short circuit Brief interruption by the circuit breaker 3 closed, so that the effect the short interruption on branch line 2 remains unaffected. Only when the short-circuit has ended and the short-circuit current is on the branch line 2 remains, the switch disconnector 4 receives a trigger pulse from the overcurrent relay 6. As soon as the main contacts of the switch disconnector 4 open, the high-performance fuse 5 flowed through by the full short-circuit current and made to respond, so that the Short-circuit current not through the opening switch disconnector, but through the high-performance fuses is deleted.

Claims

Claims: 1. Electrical power supply network, in particular Medium-voltage network, with a main line and at least one branch line, as well as a circuit breaker located in the main line with a short-circuit breaker In the event of a short circuit, it is possible to do this in the branch line (2) parallel to each other a switch disconnector (4) and one or more high-performance fuses (5) are switched on and one that is excited in the event of a short-circuit current in the branch line (2) overcurrent relay (6) is provided, the one delayed by the short interruption time Tripping pulse for the switch disconnector (4) emits; if after an unsuccessful short interruption the short-circuit current remains in the branch line (2).

2. Electric power supply network according to claim 1, characterized in that the overcurrent relay (6) is an overcurrent time relay (Primary or secondary relay) is carried out.