DE744096C - Einrichtung zur Verhinderung von Fehlausloesungen von Schutzeinrichtungen beim Einschalten induktiver Anlageteile - Google Patents

Description

• Einrichtung zurVerhinderung von Fehlauslösungen von Schutzeinrichtungen beim Einschalten induktiver Anlageteile Es ist bekannt, die Auslosung von Quotientendifferentialschutzeinrichtungen fürT-Tinspanner mittels eines zusätzlichen Zeitrelais kurzzeitig zu verzögern, um Fehlauslösungen zu verhindern, die durch die beim Zuschalten von leer laufenden Umspannern auftretenden Einschaltstromstöße hervorgerufen werden können.
• Diese Verzögerungszeit ist dabei so bemessen, daß nach Ablauf derselben der Einschaltstronistoß auf einen solchen Wert ab-eklungen ist, daß ein Fehlansprechen der Difterentialschutzeinrichttin- nicht mehr erfolgen kann. Die in dieser Weise ausgebildeten Schutzeinrichtungen haben jedoch die unerwünschte Eigenschaft, auch heim Auftreten eines echten Fehlers, verzögert auszulösen. Eine schnelle Abschaltung -des Umspanners im Fehlerfall ist also nicht möglich.
• Uni diesen Mangel zu beheben, wird erfindungsgemäß ein Sperrelais verwendet, «-elches nur auf geradzahlige Oberwellen, insbesondere die zweite Harmonische, und gegebenenfalls auch auf das Gleichstromglied des Einschaltstromes anspricht. Eine solche Einrichtung ermöglicht es, daß der angestrebte Zweck ohne Verwendung von Zeitrelais oder besonderen, genau abgestimmten Sperr- oder Siebkreisen, die in Starkstromgeräten unerwünscht sind; erreicht wird.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in eler Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Fig. z zeigt ein Ausfiilirtingsbeispiel der Erfindung. Es bedeuten i den zu schützenden Umspanner, a und 3 die Stromwandler, an welche die Schutzeinrichtung angeschlossen ist, und 4. ein wattmetrisches Sperrelais mit den Spulen 5 und 6. In dem gemeinsamen Strompfad der Wandler 2 und 3 ist außerdem ein kleiner Wandler ; vorgesehen, dessen Sekundärwicklung über eine Gleichrichteranordnun- 8 ati die Spule 6 des Relais 4 angeschlossen ist. Der Wandler-,7 hat die .",ufg ,a den Wandlerstroin tut einen für die # be, Gleichrichtung geeigneteren kleineren Wert herabzusetzen. An Stelle dieses Wandlers kann vorteilhaft auch ein Widerstand verwendet werden. dessen Spannungsabfall dann dem Gleichrichter S zugeführt wird. Die.-Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtun- beruht auf der Tatsache, daß die Einschaltströme von induktiven Anlageteilen, durch das Auftreten der zweiten Harmonischen sowie eines Gleichstromgliedes charakterisiert sind. Führt man nun beispielsweise dem einen Spulensvstem eines wattmetrischen Relais den Beamten Wandlerstrom zu, während das andere Spulensystern nur von geradzahligen Harmonischen, gegebenenfalls auch von einem Gleichstromglied, erregt wird, so kann. da in solchen Relais nur diejenigen Harmonischen ein Drehinoinent zustande bringen, die in beiden Spulensysteinen auftreten, eine Drehmoinentbildung nur mit den vorgenannten Komponenten des Wandlerstrornes erfolgen. Da nun geradzahlige Oberwellen nur bei Einschaltströmen vorkommen, spricht das Sperrelais nur bei Einschaltvor-B1ngen an. dagegen nicht bei kurzschlußarti-Ben Fehlern, bei denen der Fehlerstrom im wesentlichen nur ungerade Harmonische enthalten kann.
• Da nun bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i in der Spule 6 des erfindungsgemäß verwendeten wattmetrischen Relais 4 vollständig unabhängig von der Kurvenform des Stromes in der Spule 5 nur ein Strom fließt, der geradzahlige Harmonische und ein Gleichstroinglied enthält. kann also ein Drehmoment nur darin zustande kommen, wenn der Wandlersekundärstrom in der Spule 5 des Sperrelais ebettfalls solche harmonische enthalt, cl.li. weite es sich uni einen Ehischaltstromstoß handelt. In diesem Falle würde dann das Sperrelais 4 die Auslösung des Uinspannerschutzes sperren.
• Das Sperrelais 4. kann beispielsweise einen Ruhekontakt erhalten, der beim Einschalten des Umspanners z. B. den Auslösestroinkreis unmittelbar oder die Zuleitung zum Auslöseschütz des Differentialrelais unterbricht. Das I@iclitiin.-srelais kann hierbei aus seiner Ruhelage sowohl nach rechts als auch nach links ausschlagen.
• Die zur Erregung des einen Spulensysteins erforderlichen geraclzaliligen Harmonischen gewinnt nian gemäß der Erfindung am einfachsten aus der Grundwelle des Wandlerstroines durch Gleichrichtung desselben. Durch die Gleichrichtung enthält der Spulenstrom nämlich außer dem Gleichstromglied nur geradzahlige Harmonische. während tuifreduenz nicht auftreten. Es ist natürlich nicht notwendig, vor der Gleichrichtung nur die Grundwelle für sich allein aus dem Wandlerstroin lierauszusieben, da alle etwa in ihm enthaltenen Oberwellen einschließlich der ungeradzahligen durch die Gleichrichtung --pur in geradzahlige Harmonische verwandelt `werden.
• .Fehlern kann zwar auch bei kurzschlußartigen 'Fehlern in dem Wandlerstrom ein Gleichstromglied auftreten. Diese Gleichstromglieder haben aber wesentlich kleinere Amplituden und klingen außerdem wesentlich schneller ab als diejenigen eines Einschaltstromes, können also im ungünstigsten Falle höchstens eine Auslöseverzögerung von etwa o, i Sek. bewirken. Dies ist aber nur ein Bruchteil der bisher üblichen bzw. notwendigen Verzögerung.
• Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Wirkung des Gleichstromgliedes praktisch völlig auszuschalten, z. B. dadurch, daß als wattmetrisches Relais ein Induktionsdynamometer verwendet wird, das bekanntlich nur auf Wechselströme anspricht. -Man kann aber auch ein gewöhnliches Dynamometer verwenden, sofern z. B. der Spule 6 eine Drossel zur Ableitung des Gleichstromgliedes parallel geschaltet oder in anderer bekannter Weise für eine Eliminierung des Gleichstromgliedes gesorgt wird.
• Nach Fig. :2 kann die Spule 5 des wattinetrischen Relais und der 1ÄTandler 7 auch in den Differenzstrompfadeingeschaltet werden. Dies hat den Vorteil, daß die Stroin Wandler im fehlerfreien Betrieb durch die Sperreinrichtung nicht belastet werden.
• .Man kann zweckmäßig auch die Stromwandler-- und 3 vom dein Leistungsbedarf des Spulensvstems 6 gänzlich entlasten. wenn man den Gleichrichter 8 von der @Tetzspannung speist. In diesem Falle wird auch der Zwischenwandler i entbehrlich. Diese Anordnung hat noch den weiteren Vorteil, daß man die Spulen 6 der Sperrelais für mehrere Umspanner von einem gemeinsamen Gleichrichter aus speisen kann.
• Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind der Übersichtlichkeit halber nur einphasig dargestellt. Für den Schutz eines Drehstronispanners kann man an sich drei derartige Sperrsysteme verwenden. Da aber der Einschaltstromstoß stets in mindestens zwei Phasen auftritt, genügen für den gewünschten Zweck auch zwei Sperrelais. Im übrigen können, ähnlich wie bei Distanzschutzeinrichtungen, einsystemige Sparschaltungen mit Vorteil verwendet werden.
• Die erfindungsgemäße Sperreinrichtung ist natürlich nicht nur für den Differentialschutz jede andere Schutzart, z. B. auch für den gewöhnlichenÜberstromschtitzoder denDistanzschutz, verwendet werden, bei der die Gefahr von Fehlauslösungen durchEinschaltvorgänge besteht.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Verhinderung von Fehlauslösung von Schutzeinrichtungen .beim Einschalten induktiver Anlageteile unter Verwendung eines Sperrelais, insbesondere für den Schnelldifferentialschutz von Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelais nur auf geradzahlige Oberwellen, insbesondere auf die zweite Harmonische, und gegebenenfalls auch auf das Gleichstromglied des Einschaltstromes anspricht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrelais ein wattmetrisches System verwendet wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet. daß dem einen Spulensystem des wattmetrischen Sperrrelais der Wandlerstrom oder der Wandlerdifferenzstrom und dem zweiten Spulensystem der gleichgerichtete Wandlerstrom oder Wandlerdifferenzstrom zugeführt werden. 4..
4. Einrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Spulensystem die gleichgerichtete Grundwelle des Wandlerstromes oder Wandlerdifferenzstromes zugeführt wird: .
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder -den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichteranordnung, über die das zweite Spulensystem gespeist wird, eingangsseitig an einen im Wandlerstromkreis oder Wandlerdifferenzstromkreis liegenden Zwischenwandler oder Widerstand angeschlossen ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 2 oder .den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als wattmetrisches Sperrelais ein gewöhnliches Dynamometer verwendet wird und daß Mittel zur Unwirksatnmachung des Gleichstromgliedes im Sperreiais vorgesehen sind. .
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Spulensystem des wattmetrischen Sperrrelais zur Ableitung des Gleichstromgliedes eine Drossel parallel geschaltet ist. B.
8. Einrichtung nach Anspruch 2 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als wattmetrisches Relais ein Induktionsdynamometer verwendet wird.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die im zweiten Relaisspulenstromkreis liegendeGleichrichteranordnung eingangsseitig von der Netzspannung gespeist wird. io.
10. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden für Drehstromsy steme, gekennzeichnet durch die Verwendung von lediglich zwei Sperrelais, die zwei verschiedenen Phasen zugeordnet sind. ii.
11. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden für Drehstromsysteme, gekennzeichnet durch die Verwendung eines einzigen Sperrelais, das bei Auftreten eines Anregekriteriums selbsttätig an den Stromkreis der jeweils vom Fehler betroffenen Phase oder Phasen angeschaltet wird.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgcnden, dadurch gekennzeichnet, claß das Sperrelais beim Auftreten eines Einschaltstromstoßes die Auslösung des Schutzes durch mechanische Sperrung oder durch Offnen eines Ruhekontaktes verhindert, der z. B. im Auslösestromkreis selbst oder in der Leitung des Auslöseschützes der Differentialschutzeinrichtung liegt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift .......... 7r. 643 3S3: französische Patentschrift . . . - -699 766: Electrical Engineering 19,8, S. 262.