DE744932C - Schaltung fuer Energierichtungsrelais zum Schutze zweiseitig gespeister Dreiphasensysteme - Google Patents

Description

• Schaltung für Energierichtungsrelais zum Schutze zweiseitig gespeister Dreiphasensysteme Sowohl bei Anwendung des Impedanzprinzips als auch der sog. gegenläufigen Zeitstaffelung für den Schutz von zweiseitig gespeisten Drehstromleitungen besteht im Falle vpn Doppelerdschlüssen bekanntlich der Übelstand, daß je nach Lage der beiden Fehlerstellen zuerst die einseitige Abschaltung.der einen Fehlerstelle, sodann die einseitige Abschaltung der anderen Fehlerstelle und schließlich die vollständige Abschaltung der ersten Fehlerstelle eintreten kann. Obwohl nur die doppelseitige Abschaltung einer einzigen Fehlerstelle notwendig wäre, wird also auch die zweite Fehlerstelle einseitig abgeschaltet. Diese unerwünschte Vergrößerung des Störungsbereiches wird beim Impedanzschutz in bekannter Weise dadurch vermieden, daß bei Doppelerdschlüssen die eine Fehlerstelle vor der anderen, je nachdem welcher Phase der Drehstromleitung die Fehlerstellen angehören, bevorzugt wird. Die Bevorzugung geschieht meistens in der Weise, daß die Schutzeinrichtungen auf Ströme in der Phase S nicht ,ansprechen und daß sie bei Überstrom in der Phase T allein, wenn zugleich aus den Spannungsverhältnissen hervorgeht, daß' Doppelerdschluß zwischen den Phasen R und T besteht, gesperrt werden; bei Doppelerdschlüssen zwischen den Phasen R und S wird dann nur die Fehlerstelle R abgeschaltet, bei Doppelerdschlüssen zwischen den Phasen S und T nur die Fehlerstelle T und bei Doppelerdschlüssen zwischen den Phasen R und T nur die Fehlerstelle R.
• Sinngemäß lassen sich die für diese Wirkungsweise erforderlichen Zusatzeinrichtungen auch beim Schutz mit gegenläufiger Zeitstaffelung anwenden; diese Zusatzeinrichtungen sind jedoch selbstverständlich verhältnismäßig kompliziert, was bei den einfachen Einrichtungen für gegenläufige Zeitstaffelung besonders ins Gewicht fällt. Die Erfindung ermöglicht die Bevorzugung einer Phase in allen Doppelerdschlußfällen ohne jede zusätzliehe Apparatur; sie geht davon aus, daß bei der gegenläufigen Zeitstaffelung dann eine richtige Abs.:llaltuilg von nur einer F ehlerztelle bewirk-, wird, -wenn sämtliche Richtungsrelais auf ein und dieselbe Fehlerstelle hinweisen. Erfiaditngsgeilläß wird dies zunächst dadurch erreicht, daß das Richtun-srelais zwei mechanisch gekuppelte wattnietrisclie Systeme aufweist, von -welchen das erste vom Stroin der erstell Phase Jr und der Spannung zwischen den beiden anderen Phasen r, iv und das zweite vom Strom der dritten Phase JT und, von der Spannung zwischen dieser und der ersten Phase it, ir erregt wird. Bei Doppelerdschliissen zwischen den Phasen R, S führt bei dieser Schaltung das zweite wattmetrische System keinen Kurzschlußstrom, so daß also das erste wattmetrische System maßgebend ist. -welches unter dein Einfluh des Stromes JR und der Spannung r; 1t# steht und demgemäß auf die Fehlerstelle R hinweist. Bei Doppelerdscllliissen zwischen den Phasen S, T ist in analoger Weise das -zweite -wattmetrische System maßgebend; und dieses zeigt daher die Richtung zur Fehlerstelle T an. Bei Doppelerdschlüsscn zwischen den Phasen R, T führen beide -w=attmetrischen Systeme Kurzschlußstrom, jedoch wird das erste von der gesunden Spannung r, iv und das zweite von der Spannung u, iv .erregt. Infolge des Größenunterschiedes zwischen diesen beiden Spannungen ist also das erste -wattmetrische System maßgebend, und es zeigt demgemäß das Richtungsrelais zur Fehlerstelle R, auch wenn in dem betreffenden Leitungsabschnitt die Fehlerstellen R und T in entgegengesetzter Richtung lieg eil; -wegen des Größenunterschiedes zwischen der gesunden und der kranken Spannung ergibt sich diese gewünschte Richtungsanzeige auch dann, wenn der zur Fehlerstelle R fließende Strom -wesentlich kleiner ist als der zur Fehlerstelle 7' fließende Strom. Selbstverständlich kann bei dieser Schaltung von der bekannten Maßnahme, dein Strom im Spannungspfad eine künstliche Phasenverschiebung zu erteilen, mit Vorteil Gebrauch gemacht werden.
• Die Bevorzugung der Phase -R im Falle eines Doppelerdschlusses zwischen den Phasen R, T kann noch verstärkt werden, wenn an Stelle von -zwei mechanisch gekuppelten -wattmetrischen Systemen drei solche Systeme vertvendet -werden. Erfindungsgemäß werden dann zwei dieser Systeme vom Phasenstrom Jr, und der Spannung r, 1r und eines der Systeme vom Phasenstrom JT und der Spannung a, iv erregt. Durch Addition der Drehuloinente der beiden ersten Systeme -wird bi dieser anordnuny ein noch stärkeres Überwiegen dieser Drebnlonlc'nte gegenübel.' dein Drellinoilleilt des dritten Systems im Falle des I)oppelerdsclllusses zwischen den Phasen R, T erreicht.
• Die angegebene erfindungsgemäße Schaltung bringt auch den Vorteil mit sich, daß im Falle von zweipoligen Kurzschlüssen auch dann ein kräftiges Drehmoment vom Richtungsrelais im entsprechenden Sinn erzeugt -wird, wenn die Spannung zwischen den kurzgesclllossenen Phasen vollständig auf lull zusammenbricht. Diese Wirkungsweise -wird zwar auch bei der bekannten Schaltung, bei welcher jeweils der Strom der einen Phase und die Spannung zwischen den beiden anderen Phasen auf ein -wattmetrisches System wirken, erzielt, doch -weist diese bekannte Schaltung nicht den Vorteil auf, daß sie eine Bevorzugung einer Phase in allen Doppelerdschlußfällen ergibt.
• Die erfindungsgemäße Schaltung kann auch für Anordnungen benutzt werden, bei welchen nur ein wattmetrisches System verwendet -wird, wenn entsprechende Einrichtungen zur Umschaltung der Spannung und Stromphasen im Falle eines Kurzschlusses oder Doppelerdschlusses z.vischen den Phasen S, T vorgesehen sind. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung liegt dann vor allein darin, daß nur eine Klemme des Spannungspfades umgeschaltet -werden muß, und zwar von der Spannung v auf die Spannung it. Zu- gleich mit dem Spannungspfad muß natürlich auch im Falle eines Fehlers zwischen den Phasen S, T der Strompfad des wattmetrischen Systems von JR auf TT oder auf JR -!- JT umgeschaltet werden.
• Selbstverständlich kann die grundsätzlich gleiche Wirkungsweise -wie bei der oben angegebenen Schaltung auch durch Schaltungen erreicht werden, bei welchen die Phasen cyclisch vertauscht sind.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung voll Energierichtungsrelais zum Schutz zweiseitig gespeister Dreiphasensysteme, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Richtungsrelais mehrere Wattsysteme besitzt und auf das vom Strom der ersten Phase (IR) erregte Wattsystem die Spannung zwischen den beiden anderen Phasen (i=, iv) des Drehstromsystems und auf das vom Strom der dritten Phase (TT) erregte Wattsystem die Spannung zwischen dieser und der ersten Phase (ti, iv) einwirkt, so daß bei allen Doppelerdschlußfällen immer eine Phase bevorzugt wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine höhere Wirksamkeit des Stromes der ersten Phase (JR) und der Spannung -zwischen den beiden anderen Phasen (v,111) gegenüber der Wirksainkeit des Stromes der dritten Phase (IT) und der Spannung zwischen dieser und der ersten Phase (tt, w) erzielt -#vird, vorzugsweise dadurch, daß bei Richtungsrelais mit drei gleichartigen mechanisch gekuppelten Wattsystemen von den ersteren Größen zwei Wattsysteme, von den letzteren Größen nur ein Wattsystem erregt wird.
3. 3. Schaltung für Energierichtungsrelais zum Schutze zweiseitig gesperrter- Dreiphasensysteme mit nur einem Wattsystem, das normalerweise von einem Phasenstrom (IR) und der Spannung zwischen den beiden anderen Phasen (P, ur) erregt ,wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine auf das 1-Zerkmal eines Kurzschlusses bzw. Doppelerdschlusses zwischen der die Spannungsspule des Richtungsrelais normalerweise erregenden Phasen (S und T) ansprechende Umschalteinrichtung eine Klemme des Spannungspfades von einer der beiden Phasen (v) auf die unbeteiligte Phase (u) und der Strompfad vom unbeteiligten Phasenstrom (IR) auf den Strom der zweiten der beiden beteiligten Phasen (IT) oder auf die Summe dieser beiden Ströme (IR -f- IT) umgeschaltet wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ..... Nr. 59o .1.z8; Schleicher, Die moderne Selektivschntztechnik (r936), S. ioo bis rot; «"alter, Der Selektivschutz nach dem Widerstandsprinzip (1933), S.36 bis 43; Siemenszeitschrift (1936), 281.