DD267363A1

DD267363A1 - Schaltungsanordnung zur verringerung der beanspruchung durch schnelle transiente spannungen beim schalten von wicklungen im mittelspannungsbereich

Info

Publication number: DD267363A1
Application number: DD31129387A
Authority: DD
Inventors: Konrad Rueffer
Original assignee: Univ Dresden Tech
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-04-26

Abstract

Ziel der Erfindung ist eine kostenguenstige Verringerung der Spannungsbeanspruchung beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsbereich um die Lebensdauer der Isolierung zu erhoehen und Schaeden infolge schneller transienter Ueberspannungen zu vermeiden. Aufgabe der Erfindung besteht in der Anpassung der infolge von Vor- oder Widerzuendungen der Schaltstrecke ausgeloesten Lade- bzw. Entladevorgaenge an die nicht traegheitslos erfolgende Stromleitung des Ueberspannungsableiters. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass in unmittelbarer Naehe des Schaltgeraetes ein ohmscher Laengswiderstand zwischen Schaltgeraet und Wicklungszuleitung geschaltet ist, parallel zum Laengswiderstand ein Schalter angeordnet ist, der von dem Schaltgeraet gesteuert wird und am Knotenpunkt zwischen dem ohmschen Laengswiderstand und der Wicklungszuleitung der Ueberspannungsableiter gegen Erde geschaltet ist. Beim Zuschalten des Motors ist der Laengswiderstand wirksam. Nachdem die Kontakte des Schaltgeraets geschlossen sind wird der Laengswiderstand ueberbrueckt.

Description

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in unmittelbarer Nahe des Schaltgerätes ein ohmscher Längswideretand zwischen Schaltgerät und Wicklungszuleitung geschaltet Ist, parallel zum Längswiderstand ein Schalter angeordnet ist, der von dem Schaltgerit gesteuert wird und am Knotenpunkt zwischen dem ohmschen Längswiderstand und der Wicklungszuleitung der Überspannungsableiter gegen Erde geschaltet ist. Seim Zuschalten des Motors ist der Längswiderstand wirksam. Nachdem die Kontakte des Schaltgeräts geschlossen sind, wird der Längswiderstand überbrückt

Durch die Installation eines Längswiderstandes erhöht sich die Stirnzeit. Dadurch verringert sich die Restspannung der Überspannungsableiter erheblich und die Längsisolierung dor Eingangswicklung wird nur noch gering beiastet.

Ausfuhrungsbeispiel

Ein 6-kV-Motor ist über ein Anschlußkabel, über einen ohmschen Längswiderstand und üb«r einen Vakuumschalter mit dem Netz verbunden. Der Längswiderstand und der Überspannungsableiter sind in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes angeordnet. Der Überspannungsableiter ist gegen Erde geschaltet. Dem L«ngswiderstand ist ein Schalter parallelgeschaltet. Der Schalter wird vom Vakuumschalter gesteuert.

Beim Zuschalten des Motors ist der Längswiderstand wirksam. Nachden: die Kontakte des Vakuumschalters geschlossen sind, wird der Längswiderstand überbrückt.

Claims

Schaltungsanordnung zur Verringerung der Beanspruchung durch schnelle transiente Spannungen beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsbereich unter Verwendung von Überspannungsableitern, gekennzeichnet dadurch, daß in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes ein ohmscher Längswiderstand zwischen Schaltgerät und Wicklungszuleitung geschaltet ist, parallel zum Längswiderstand ein Schalter angeordnet ist, der von dem Schaltgerät gesteuert wird und am Knotenpunkt zwischen dem ohmschen Längswidersiand und der Wicklungszuleitung der Überspannungsableiter gegen Erde geschaltet ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verringerung der Belastung durch schnelle transiente Spannungen beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsbereich unter Verwendung von Überspannungsableitern.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei einer sehr starken Beanspruchung von Wicklungen durch schnelle transiente Spannungen kann eine Zerstörung der Isolierung, insbesondere der der Eingangswindungen, die Folge sein.

Eine Reihe von technischen Lösungen geht davon aus, daß ein wirksamer Schutz der Motorwicklungen vor schnellen transienten Spannungswellen nur in unmittelbarer Nähe der Eingangsklemmen des Motors möglich Ist. So werden Ableiterschaltungen zur Begrenzung der Amplitude der Spannungswellen in unmittelbarer Motornähe angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß die Restspannung dieser Ableiter, welche aus einer Reihenschaltung von Löschfunkenstrecke und Zinkoxidvaristoren bestehen, wegen der Trägheit des Stromflusses durch die Varistoren insbesondere bei Beanspruchungen mit schnellen schnelle transienten Spannungswellen mehr als das 1,5fache ihrer Ansprechspannung betragen kann. Damit erhöht sich die Spannungsbeanspruchung in der Regel bezüglich des Isoliervermögens unzulässig um mindestens 50%. Außerdem wird die Isolierung infolge des hochfrequenten Ausgleichsvorganßes während des Ansprechens der Löschfunkenstrecke zusätzlich hoch belastet.

Eine Unterbringung der Überspannungsableiter im Klemmenkasten ist aus thermischen Gründen unzweckmäßig. Sie werden deshalb über ein zusätzliches Kabel von wenigen Metern Länge an dor Wicklung angeschlossen. Dadurch erhöht sich bei schnellen transienten Spannungswellen jedoch die Spannungsbeanspruchung der Wicklung um etwa 1 kV jo Meter Kabel. Des weiteren ist bekannt, Kondensatoren mit kleinen Kapazitäten zur Vergrößerung der Anstiegszeit der Spannung&wello in unmittelbarer Motornähe zu installieren. Das erfordert jedoch zusatzliche Aufstellungsfläche und einen elektrischen Betriebsraum, der zusätzliche Aufwendungen darstellt bzw. für die Nachröstung nicht vorhanden ist. Unmittelbar vor den Eingangsklemmen installierte R-C-Schutzbeschaltungen, die aus einem an den Wellenwiderstand der Zuleitung angepaßtem Widerstand R und aus einer den hochfrequenten Wechselstrom sperrenden Kapazität bestehen, setzen die Amplitude der Spannungsbeanspruchung bis auf 50% herab, verhindern jodoch nicht generell schnelle transiente Spannungsbeanspruchungen. Außerdem besteht wiederum das Problem der Installation in Wicklungsnähe. WP 238488 sieht vor, einen speziell ausgebildeten induktivitätsarmen Kondensator, dessen Kondensatorbeläge direkt in den Strompfad geschaltet sind. Dieser im Klemmenkasten untergebrachte Kondensator verschleift allein die Wellenstirn und führt nicht zu einer Verminderung der Leiter-Erde-Überspannung.

Zur Vermeidung von multiplen Wiederzündungen bei Ausschaltungen mit Vakuumschaltgeräten werden nach WP158450 große Kapazitäten über separate Kabel ir. das lastseitige Neu in größerer Entfernung vom Motor installiert. Diese Kapazitäten verändern den Verlauf der lastseitigen Einschwingspannung so, daß Schnittpunkte der Einschwingspannung mit der Wiederverfestigungskennlinie der Schaltstrecke ausgeschlossen sind und damit Wiederzündungen vermieden werden. Diese Lösung bietet keinen Schutt gegenüber schnellen transienten Spannungswellon, die bei Einschaltvorgängen infolge Vorzündungen entstehen. Außerdem ist diese Lösung nicht generell anwendbar, da infolge der über separate Kabel angeschlossenen großen Kapazitäten Lichtbogeninstabilitäten zur Entstehung zusätzlicher schneller transienier Spannungswellen führen können. Damit würden zusätzliche Beanspruchungen für die Wicklung entstehen. Das Ansprach- und Restspannungsverhalten der Überspannungsableiter bei Einschaltvorgängen wird nicht beeinflußt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine kostengünstige Verringerung der Spannungsbelastung beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsberelch, um die Lebensdauer der Isolierung zu erhöhen und Schäden infolge schneller transienter Überspannungen zu vermeiden.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung besteht in der Anpassung der infolge von Vor- oder VViderzündungen der Schaltstrecke ausgelösten Lade- bzw. Entladevorgänge an die nicht trägheitslos erfolgende Stromleitung des Überspannungsableiter. Die Anpassung soll derart erfolgen, daß die Restspannung bei von Schaltgeräten ausgehenden schnellen transienten Spannungswellen auf den Wert der Ansprechspannung des Überspannungsabieiters bzw. der Restspannung bei Stirnzeiten über 1 [is abgesenkt wird.