DE606544C

DE606544C - Vom Leitungswiderstand abhaengige Distanzschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE606544C
Application number: DEA69796D
Authority: DE
Inventors: Georg Stark
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-06-18
Filing date: 1933-06-18
Publication date: 1934-12-05

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 5. DEZEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68so

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Vom Leitungswiderstand abhängige Distanzschutzeinrichtung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juni 1933 ab

Bei Distanzschutzeinrichtungen hat man bereits die Betätigung von widerstandsabhängigen Relais mit verschiedener Auslösezeit abhängig gemacht. Man hat dabei Relais vorgesehen, welche beim Unterschreiten eines bestimmten Impedanzwertes ansprechen und diese derart ausgebildet, daß das Relais, das dann anspricht, wenn der Impedanzwert um den größten Betrag unterschritten ist, die kürzeste Auslösezeit besitzt. Wenn dann der Fehler in einer Zone auftritt, die dem Einbauort des Relais am nächsten liegt, dann wird dieses Relais ansprechen und in der kürzesten Auslösezeit die Schalter betätigen. Wenn dagegen der Fehler in der nächsten Zone auftritt, dann wird die in dem Relais wirkende Impedanz nur so weit unterschritten, daß das Relais mit der nächsthöheren Auslösezeit anspricht, so daß inzwischen das Relais der dem Fehler näher benachbarten Stationen angesprochen hat. Eine derartige Einrichtung erfordert eine Anzahl von Unterimpedanzrelais, die der Anzahl der einzelnen Zonen oder der eingestellten Auslösezeiten entspricht. Will man also mit einer Ein- richtung drei verschiedene benachbarte Zonen überwachen, dann sind drei Unterimpedanzrelais erforderlich.

Nach der Erfindung läßt sich nun ein widerstandsabhängiges Relais ersparen, wenn man die widerstandsabhängigen Relais so ausbildet, daß sie nicht beim Unterschreiten, sondern beim Überschreiten eines bestimmten Widerstandswertes ansprechen, und daß die Auslösezeit der Schutzeinrichtung um so länger wird, je mehr Relais, angesprochen haben. Die kürzeste Auslösezeit wird sich demnach dann einstellen, wenn keines der widerstandsabhängigen Relais, sondern nur die Anregeglieder sich aus ihrer Ruhelage entfernt haben.

In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, bei der die einzelnen Relais elektrisch gegeneinander verriegelt sind. An das Netz sind über einen Stromwandler 1 die Stromspulen 2, 2' zweier widerstandsabhängiger Kipprelais 3, 3' angeschlossen sowie die Stromspulen eines Energierichtungsrelais 4 und eines stromabhängigen Anregerelais 5. Die Spannungsspulen 6, 6' der Kipprelais 3, 3' sowie die Spannungsspule des Energierichtungsrelais 4 sind über einen Spannungswandler 7 ebenfalls an das Netz gelegt. Das Anregerelais 5 betätigt einmal einen Kontakt 8, der die verschiedenen Spannungsspulen an den Wandler 7 beim Auftreten eines Fehlers legt, sowie einen Kontakt 9, der die Betätigungsspule 10 eines Zeitrelais 11 an eine Hilfsstromquelle 12 anschaltet. Das Zeitrelais 11 besitzt drei Kontaktpaare 13, 14, 15, die nach immer größer werdendem Zeitablauf betätigt werden. Die Kontakte 13, also diejenigen, welche nach der kürzesten Laufzeit geschlossen werden, sind über die Ruhekontakte 16, 17 der beiden Widerstands-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Georg Stark in Berlin-Karlshorst.

relais 3, 3' und über die Arbeitskontakte 18 des richtungsabhängigen Anregerelais 4 an die Betätigungsspule 19 eines Netzschalters 20 gelegt. Pie Kontakte 14, also diejenigen Kontakte des Zeitrelais 3 mit der nächsthöheren Auslösezeit, sind über die Ruhekontakte sämtlicher Widerstandsrelais mit Ausnahme desjenigen mit dem kleinsten Ansprechwert und die Kontakte des Anregerelais ebenfalls an die Betätigungsspule 19 des Schalters 18 gelegt. Da bei dem Ausführungsbeispiel nur zwei Widerstandsrelais vorgesehen sind, sind demnach die Kontakte 14 nur über die Kontakte 17, 18 an die Spule 19 angeschlossen. Es ist also bei der Schaltung angenommen, daß das Widerstandsrelais 3 bei Überschreiten eines kleineren Widerstandswertes eher anspricht als das Widerstandsrelais 3'.

Es ergibt sich dann folgende Arbeitsweise der Schutzeinrichtung, die an Hand der Abb. 2 erläutert sein soll; dabei ist angenommen, daß das Relais 3 so eingestellt ist, daß es beim Überschreiten des Impedanzwertes Z anspricht, während das Relais 3' beim Überschreiten des Wertes Z' seine Kontakte betätigt. Wenn dann ein Kurzschluß in der ersten Zone auftritt, bei dem also der Impedanzwert Z nicht erreicht wird, dann sprechen nur die Relais 4, 5 an, infolgedessen werden nur die Kontakte 18 betätigt und damit ein Stromkreis über die Kontakte 13 des Zeitrelais 11 geschlossen. Die Schutzeinrichtung löst also mit der kürzesten Auslösezeit aus. Wenn dagegen der Kurzschluß in der zweiten Zone liegt, dann wird noch zusätzlich das Relais 3 betätigt. Die Kontakte 16 werden infolgedessen geöffnet und der Stromkreis über die Kontakte 13 des Zeitrelais Ii unterbrochen. Bei der Betätigung der Kontakte 14 des Zeitrelais 11 wird ein Stromkreis über die Auslösespule 19 hergestellt und diese daher erst nach Ablauf einer Zeit erregt, die inzwischen der Distanzschutzeinrichtung der dem Fehler näher benachbarten Stationen die Auslösung ermöglicht hat. Nur wenn diese Schutzeinrichtung nicht angesprochen hat, wird der Schalter 20 ausgelöst.

Bei einem Fehler in der dritten Zone sprechen beide Relais 3, 3' an. Infolgedessen wird erst bei Erreichen der Kontakte 15 durch den Betätigungshebel des Zeitrelais 11 der Stromkreis der Auslösespule 19 hergestellt, d. h. die längste Auslösezeit erreicht.

Statt einer elektrischen Verriegelung der Überimpedanzrelais kann natürlich auch eine mechanische Verriegelung vorgenommen werden. Die durch das Überstromanregerelais 5, das natürlich auch unterimpedanzabhängig ausgebildet sein kann, betätigten Kontakte 8 sind aus dem Grunde vorgesehen, um ein Ansprechen der Relais 16, 17 im normalen Betriebe zu vermeiden. Erst wenn ein Fehler auftritt, sollen die Impedanzrelais 3, 3' an Spannung gelegt werden. Bis zur Betätigung der Kontakte 13, die durch den Kontaktschluß bei 9 eingeleitet wird, sind in dem Relais 3, 3' die Fehlergrößen genügend lange in Wirksamkeit, um ein sicheres Ansprechen zu erreichen.

Die Spannungsspulen der Relais 6, 6' können natürlich in bekannter Weise bei den verschiedenen Fehlerarten so umgeschaltet werden, daß in allen Fällen die gleichen Auslösezeiten sich ergeben. Handelt es sich um Netze mit Kurzschlußreaktanz, dann wird zweckmäßig bei Doppelerdschluß in dem Spannungsspulenkreis eine Impedanz geschaltet, welche den Strom entsprechend der Verminderung der wirksamen Schleifenimpedanz Leiter-Erde gegenüber der bei einem Kurzschluß wirksamen Impedanz Leiter-Leiter vermindert.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Schutzeinrichtung einphasig gezeichnet. Es ist selbstverständlich, daß sie für ein Dreiphasennetz ebensowohl dreiphasig ausgeführt werden kann wie auch, daß sie nach dem bekannten und vorgeschlagenen Ein- bzw. Zweirelais-Schutzsystem für ein dreiphasiges ,Netz unter Verwendung entsprechender Umschaltrelais eingebaut werden kann. In allen Fällen hat die Einrichtung den Vorteil, daß der wechselnde Lichtbogenwiderstand und das Gleichstromglied des Stoßkurzschlußstromes auf die Impedanzmessung keinen Einfluß besitzt.

Claims

Patentansprüche:

1. Distanzschutzeinrichtung, bei der je nach der Stellung von widerstandsabhängigen Relais der Auslösestromkreis mit verschiedener Auslösezeit betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die widerstandsabhängigen Relais (3, 3') so ausgebildet sind, daß sie beim Überschreiten eines bestimmten Widerstandswertes (Z, Z') ansprechen und daß die Auslösezeit der Schutzeinrichtung um so langer ist, je mehr Relais angesprochen haben.

2. Distanzschutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die kürzeste Auslösezeit sich dann einstellt, wenn nur die Anregeglieder (4, 5) ange-

. sprachen haben. .

3. Distanzschutzeinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskontakte (18) eines Anregerelais (4) über die Ruhekontakte (16, 17) sämtlicher Widerstandsrelais (3, 3') an diejenigen Kontakte (13) des Zeitrelais (11) geführt sind, welche nach der kürzesten Laufzeit geschlossen werden, an die Kontakte (14) mit der nächstlängeren Auslösezeit über die Ruhekontakte sämtlicher Widerstandsrelais mit Ausnahme desjenigen (16) mit dem kleinsten Ansprechwert, an die Kontakte (15) mit

einer noch längeren Betätigungszeit über die Ruhekontakte sämtlicher Widerstandsrelais mit Ausnahme desjenigen mit dem kleinsten

(16) und dem nächsthöheren Ansprechwert

(17) usw.

4. Distanzschutzeinrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspulen an die Widerstandsrelais erst beim Auftreten eines Fehlers an Spannung gelegt werden.

5. Distanzschutzeinrichtung nach Anspruch ι bis 4 für Netze mit Kurzschlußreaktanzen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Doppelerdschluß in dem Spannungsspulenkreis eine Impedanz geschaltet wird, welche den Strom entsprechend, der Verminderung der wirksamen Schleifenimpedanz Leiter-Erde gegenüber der bei einem Kurzschluß wirksamen Impedanz Leiter-Leiter vermindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen