DE522400C

DE522400C - Protective device for electrical machines in the event of shorted turns

Info

Publication number: DE522400C
Application number: DEA58254D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Lund; Dipl-Ing Ernst Rosenberg
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-06-26
Filing date: 1929-06-26
Publication date: 1931-04-08

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
8. APRIL 1931ISSUED ON
APRIL 8, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 522400 KLASSE 21 c GRUPPE VR 522400 CLASS 21c GROUP

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Schutzeinrichtung für elektrische Maschinen bei WindungsschlußProtective device for electrical machines in the event of a shorted turn

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juni 1929 abPatented in the German Empire on June 26, 1929

Es ist bekannt, daß bei Windungsschluß jim Induktor von elektrischen Maschinen Spannungen erzeugt werden, welche die FrequenzIt is known that when the interturn is shorted jim Inductor generated by electrical machines voltages, which determine the frequency

besitzen, wobei k beliebige ganze Zahlen, / die Netzfrequenz und ρ die Polpaarzahl bedeutet. Diese Frequenzen treten in keinemwhere k is any integer, / is the network frequency and ρ is the number of pole pairs. These frequencies do not occur in any

ίο anderen Betriebszustand innerhalb der Maschine auf mit Ausnahme der Frequenz 7.F, die auch bei unsymmetrischer Last im Induktor erzeugt wird.ίο Other operating status within the machine with the exception of the 7.F frequency, which is also generated in the inductor with an asymmetrical load.

Diese Tatsache kann erfindungsgemäß für eine Schutzvorrichtung gegen Windungsschluß benutzt werden, wenn man diese Spannungen einem Frequenzrelais zuführt, welches auf eine der obengenannten Frequenzen, mit Ausnahme der Frequenz 2F', abgestimmt ist.According to the invention, this fact can be used for a protection device against shorted turns if these voltages are fed to a frequency relay which is tuned to one of the frequencies mentioned above, with the exception of the frequency 2F '.

Das Relais besitzt einen Stromkreis und ein mechanisches schwingungsfähiges Gebilde von der betreffenden Eigenfrequenz, das durch einen das Stromsystem durchfließenden Strom in Eigenschwingungen versetzt wird. Das Relais kann z. B. nach Art der Frequenzmesser gebaut sein, entweder um den Resonanzbereich zu verbreitern oder um mehrere von den bei Windungsschluß auftretenden Frequenzen gleichzeitig zur Wirkung kommen zu lassen. Da ein solches Relais nur auf die für dasselbe bestimmten Frequenzen anspricht, wird es also nur bei Windungsschluß zum Ansprechen kommen, auch wenn es in andern Belastungsfällen von Strom durchflossen wird.The relay has a circuit and a mechanical oscillatory structure of the relevant natural frequency that is generated by a current flowing through the electrical system is set in natural vibrations. The relay can e.g. B. on the type of frequency meter be built, either to widen the resonance range or by several of the frequencies occurring in the case of shorted turns to have an effect at the same time. Since such a relay only responds to the frequencies intended for it, it will only respond when the interturn is shorted, even if current flows through it in other load cases will.

Die Verbindung dieses Relais mit der zu schützenden Maschine kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es muß dabei berücksichtigt werden, daß je nach der Art und der Schaltung der auf dem Induktor angebrachten Wicklung nicht alle Frequenzen der angegebenen Gleichung in derselben erzeugt werden. So ist z. B. in einer vollständigen symmetrischen Erregerwicklung mit sämtlichen 2P-P0-len in Reihe nur die Frequenz 2,F nach außen wirksam, die jedoch auch bei andern Belastungsfällen auftritt und daher nicht zum Windungsschlußschutz ausgenutzt werden kann. In den einzelnen Polwicklungen treten jedoch sämtliche Frequenzen der Gleichung auf. Um das Relais unmittelbar in den äußeren Erregerkreis einschalten zu können, muß daher die Symmetrie für die Windungsschlußspannungen innerhalb der Maschine gestört werden, ohne daß dadurch die Symmetrie der Gleichstromerregung gestört wird.The connection of this relay to the machine to be protected can be done in different ways. It must be taken into account that, depending on the type and circuit of the winding attached to the inductor, not all frequencies of the equation given are generated in the same. So is z. B. in a fully symmetrical excitation winding with all 2P-P0-len in series only the frequency 2, F is effective to the outside, but this also occurs in other load cases and therefore cannot be used for interturn protection. However, all frequencies in the equation occur in the individual pole windings. In order to be able to switch on the relay directly in the external excitation circuit, the symmetry for the interturn fault voltages within the machine must therefore be disturbed without the symmetry of the direct current excitation being disturbed as a result.

Ein Beispiel einer solchen Schaltung zeigt Abb. i. Ein Teil der Pole N-S-N-S-N-S ist durch den Kondensator k überbrückt, der Wechselspannungen durchläßt, für Gleichstrom dagegen einen uniendlich großen Widerstand darstellt. Das Relais/ liegt außer-An example of such a circuit is shown in Fig. I. A part of the poles NSNSNS is bridged by the capacitor k , which allows alternating voltages to pass through, but represents an infinitely large resistance for direct current. The relay / is outside

'■'■'■] Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:'■' ■ '■] The patent seeker stated that the inventors were:

Dr.-Ing. Hans Lund in Berlin-Schöneberg und Dipl.-Ing. Ernst Rosenberg in Berlin-Charlottenburg.Dr.-Ing. Hans Lund in Berlin-Schöneberg and Dipl.-Ing. Ernst Rosenberg in Berlin-Charlottenburg.

halb der Erregerklemmen α und b parallel zur Erregerwicklung. Der Schutzwiderstands dient zur Begrenzung des das Relais durchfließenden Gleichstromes, ζ kann ein Ohmscher Widerstand oder eine Kapazität sein.half of the excitation terminals α and b parallel to the excitation winding. The protective resistor is used to limit the direct current flowing through the relay, ζ can be an ohmic resistance or a capacitance.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Induktorwicklung an einer beliebigen Stelle anzuzapfen und zwischen Amapfleitung und einer Erregerkiernme das Relais einzuschalten. Ein Beispiel einer solchen Schaltung zeigt Abb. 2. Die Induktorwicklung ist an der Stelle c angezapft. Zwischen c und der Klemme« liegt das Relais/·, wobei Schutzwiderstände Z₁ und Z₃ vorgeschaltet sein können. Another possibility is to tap the inductor winding at any point and to switch on the relay between the Amapf line and an exciter core. An example of such a circuit is shown in Fig. 2. The inductor winding is tapped at point c. The relay / · is located between c and the terminal «, whereby protective resistors Z ₁ and Z ₃ can be connected upstream.

Die Abb. 3 zeigt ein. weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die eine Klemme des Relais-/· ist unter Zwischenschaltung der Schutzwiderstände Z₁ und Z₂ mit den beiden Erregerklemmen α und b verbunden, die andere Relaisklemme unter Zwischenschaltung des Widerstandes Z₃ mit dem Anzapfpunkt c. Einer der drei Widerstände Z₁, Z₂, Z₃ kann gleich Null gemacht werden.Fig. 3 shows a. another embodiment of the invention. One terminal of the relay / · is connected to the two exciter terminals α and b _{with the interposition of the protective resistors Z 1} and Z ₂ , the other relay terminal with the interposition of the resistor Z ₃ to the tapping point c. One of the three resistors Z ₁ , Z ₂ , Z ₃ can be made equal to zero.

Ferner ist es möglich, besondere Hilfswicklungen auf dem Induktorkörper unterzubringen und daran das Relais unmittelbar anzuschließen.It is also possible to use special auxiliary windings to accommodate on the inductor body and the relay directly on it to connect.

Claims

Patent claims:

i. Protective device for electrical machines in the event of windings fail, thereby characterized in that a resonance relay is actuated by the interference frequencies occurring in the event of a shorted turn that on one or more Störüngsfrequenzen is matched.

2. Protection device according to claim i, characterized in that the ^ relay (/ ·) is connected to the terminals of the field winding (β and b) , part of the field winding being bridged by capacitors (k).

3. Protection device according to claim 1, characterized in that the one Terminal of the relay (/ ·) with a tap the excitation winding (c), the other terminal is connected to an excitation terminal (ß) is.

4. Protection device according to claim 1, characterized in that one terminal of the relay (r) is connected to a tap on the exciter winding (c), the other terminal to both exciter terminals («and b) .

5. protective device according to claim 1, characterized in that the terminals of the relay (/ ■) with one within the to protective machine located auxiliary winding are connected.

6. Protection device according to claim 1 to 5, characterized in that the Resonance relay resistors or capacitors are connected upstream.

1 sheet of drawings