DE560008C

DE560008C - Protection and monitoring device for alternating current machines and apparatus

Info

Publication number: DE560008C
Application number: DES81843D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Bopp
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1927-09-27
Filing date: 1927-09-27
Publication date: 1932-09-27

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
27. SEPTEMBER 1932ISSUED ON
SEPTEMBER 27, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 560008 KLASSE 21 c GRUPPE JVi 560008 CLASS 21c GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2.7. September 1927 abPatented in the German Empire from 2.7. September 1927

Zum Schütze und zur Überwachung von Wechselstrommaschinen oder Apparaten sind Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen im Erdungsstromkreis; ein von einer Gleichstromquelle gespeistes Relais angeordnet ist, das durch Reaktanzen (Drosselspulen) gegen schädliche Wechselstromstärken geschützt ist. Diese Einrichtung stellt bei einer Mehrheit von elektrischen Maschinen, die untereinander und mit dem Netz nur induktiv verbunden sind, eine selektive Schutzvorrichtung für die einzelnen Maschinen oder Apparate, etwa bei einem Gestellschluß, dar. Gemäß der Erfindung kann eine derartige Anordnung auch zu einer selektiven Schutzvorrichtung für mehrere konduktiv (leitend) miteinander oder mit dem Netz verbundene Einheiten ausgebildet werden, und zwar dadurch, daß in an sich bekannter Weise ein wattmetrisches Relais benutzt wird, das erfindungsgemäß einerseits unter dem Einfluß des im Erdungskreis bei Erdschluß fließenden Gleichstromes, andererseits unter dem Einfluß eines Gleichstromes steht, welcher von dem gegebenenfalls von Null verschiedenen Summenwerte der Ströme der Wechselstromleitungen abhängt. Hierbei werden zweckmäßig die Sekundärseiten von Stromwandlern derart geschaltet, daß sich ihre Summenwirkung, solange die Stromsumme gleich Null ist, aufhebt. Die bei einer Unsymmetrie der Stromverteilung auftretenden Ausgleichsströme werden vorteilhaft gleichgerichtet oder zur Heizung eines Thermoelementes verwendet, damit das Relais nur unter Einfluß von Gleichstrom steht.For protecting and monitoring alternating current machines or apparatus Arrangements have been proposed where in the ground circuit; a relay powered by a direct current source is arranged that is protected against harmful alternating currents by reactances (choke coils). This facility represents with a majority of electrical machines that are connected to each other and to the network are only inductively connected, a selective protective device for the individual machines or apparatuses, for example in the case of a frame closure. According to the invention, such an arrangement can also lead to a selective protection device for several conductive (conductive) with each other or with the network connected units are formed, in that in per se known way, a wattmetrical relay is used, which according to the invention on the one hand under the influence of the direct current flowing in the earth circuit in the event of an earth fault, on the other hand is under the influence of a direct current which is different from the sum of the currents which may differ from zero the AC power lines depends. The secondary sides of Current transformers switched in such a way that their total effect as long as the current sum equals zero, cancels. The ones that occur when the current distribution is asymmetrical Compensating currents are advantageously rectified or used to heat a thermocouple, so that the relay is only under the influence of direct current.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Ein Generator g ist über Stromwandler t und über einen selbsttätigen ölschalter a an Sammelschienen j angeschlossen, auf die etwa noch weitere Generatoren in gleicher Anordnung arbeiten. Der Nullpunkt des Generators ist über eine Drosselspule ei, über eine Spule eines wattmetrischen Relais r sowie über eine Gleichstrombatterie b und ein Anzeigeinstrument i mit Erde verbunden. Die Sekundärkreise der Stromwandler i sind über Ausgleichswiderstände w als kurzgeschlossener Stern geschaltet. Die beiden Sternpunkte sind über ein Vakuumthermoelement ν verbunden. Der Thermostromkreis dieses Elementes führt über die zweite Spule des wattmetrischen Relais r. Beim Ansprechen des wattmetrischen Relais wird ein Auslöse-Stromkreis für den selbsttätigen Ölschalter a geschlossen, so daß derselbe den Generator g von den Sammelschienen j abschaltet.In the drawing, an embodiment according to the invention is shown. A generator g is connected via current transformer t and via an automatic oil switch a to busbars j, on which other generators operate in the same arrangement. The zero point of the generator is connected to earth via a choke coil ei, a coil of a wattmetric relay r and a direct current battery b and a display instrument i. The secondary circuits of the current transformers i are connected as a short-circuited star via balancing resistors w. The two star points are connected via a vacuum thermocouple ν . The thermal circuit of this element leads via the second coil of the wattmetric relay r. When the wattmetric relay responds, a tripping circuit for the automatic oil switch a is closed, so that the same disconnects the generator g from the busbars j.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Ernst Bopp in Berlin-Siemensstadt.Dipl.-Ing. Ernst Bopp in Berlin-Siemensstadt.

060008060008

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wenn in dem Generator g ein Gestellschluß auftritt, so wird in dem dadurch geschlossenen Erdungskreis, also auch in der einem Spule des wattmetrischen Relais, von der Batterie b ein Strom hervorgerufen. Durch den Gestellschluß wird gleichzeitig die Symmetrie der Stromverteilung, etwa durch die über die Kapazität der angeschlossenenThe mode of operation of the arrangement is as follows: If a frame short occurs in the generator g , a current is produced by the battery b in the grounding circuit that is closed by this, i.e. also in one of the coils of the wattmetric relay. Due to the frame closure, the symmetry of the current distribution, for example through the capacity of the connected

ίο Anlage geführten Erdungswechselströme, gestört und demzufolge durch das Vakuumthermoelement ein Ausgleichswechselstrom geschickt. Hierbei wird von dem Thermoelement ν ein Gleichstrom in die andere Spule des wattmetrischen Relais gesendet, so daß dieses den Ölschalter zum Ansprechen bringt. Die Drosselspule d, die in dem Erdungskreis vorgesehen ist, ist mit einer so großen Induktivität ausgeführt, daß das wattmetrische Relais auch bei einer sehr großen Empfindlichkeit durch die bei Erdschlüssen auftretenden Wechselströme nicht beschädigt werden kann. Dadurch ist gleichzeitig die Sicherheit gegeben, daß sich bei Erdschlüssen, die außerhalb der Stromwandler auftreten, keine Unsymmetrie der Stromverteilung ausbilden kann, die insbesondere bei der Übersetzung ins kleine groß genug wäre, um das Relais zum Ansprechen zu bringen. Aus diesem Grunde ist die Einrichtung zu einer vollständig selektiven Abschaltung, d. h. zur Abschaltung nur der defekten Einheit, auch bei konduktiver Verbindung der einzelnen Einheiten befähigt. In dem Gleichstromerdungskreis eines oder sämtlicher Einheiten kann noch ein weiteres Anzeigeinstrument i angeordnet werden, das auch die außerhalb der einzelnen Einheiten liegenden Defekte anzeigt.ίο System-led alternating earth currents, disturbed and consequently a compensating alternating current sent through the vacuum thermocouple. Here, a direct current is sent from the thermocouple ν into the other coil of the wattmetric relay, so that this causes the oil switch to respond. The choke coil d, which is provided in the grounding circuit, is designed with such a large inductance that the wattmetric relay cannot be damaged by the alternating currents occurring in the event of earth faults, even if it is very sensitive. This also ensures that, in the event of earth faults that occur outside the current transformer, there is no unbalance in the current distribution that would be large enough, especially in the case of translation into small, to make the relay respond. For this reason, the device is capable of completely selective shutdown, that is, to shutdown only the defective unit, even with a conductive connection of the individual units. In the DC grounding circuit of one or all of the units, a further display instrument i can also be arranged, which also displays the defects lying outside the individual units.

Claims

Patent claims:

1. Protection and monitoring device for AC machines and apparatus with a direct current source and a protective inductor in the grounding circuit, characterized in that a wattmetric Relay on the one hand under the influence of the direct current flowing in the earthing circuit in the event of an earth fault, on the other hand is under the influence of a direct current which is different from the sum value possibly different from zero depends on the currents of the AC lines.

2. Device according to claim 1, characterized in that the wattmetric Relays through the rectified equalizing currents from current transformers arranged in a summation circuit being affected.

3. Device according to claim 1, characterized in that the compensating circuit arranged in the summation circuit Current transformer is a thermocouple whose thermal current acts on the wattmetric relay.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the DC grounding circuits In addition, an indicator or shutdown relay is arranged.

1 sheet of drawings