DE1089460B

DE1089460B - Anordnung zur Erfassung von Fehlern in starr geerdeten Netzen

Info

Publication number: DE1089460B
Application number: DEL33845A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Seeber
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-07-29
Filing date: 1959-07-29
Publication date: 1960-09-22

Description

DEUTSCHES

Distanzrelais für Drehstromnetze mit Spannungen bis zu 15OkV werden in der sogenannten Einrelaisschaltung ausgeführt, d. h. daß Meßsysteme, die die Fehlerentfernung und die Fehlerrichtung ausmessen, jeweils nur einmal vorhanden sind. Je nach der Art der Fehler werden diese Meßwerke dann durch eine Auswahlschaltung an die Ströme und Spannungen der Phasen, die für den betreffenden Fehlerfall auszumessen sind, angeschaltet. Die Auswahl erfolgt entsprechend einem festgelegten System, das durch die angesprochenen Anregungen bestimmt ist. Bei Distanzrelais, die für starr geerdete Netze verwendet werden, sind nun im .allgemeinen. Anregungen (entweder durch Überströme oder durch Unterimpedanz) in allen Phasen und im Summenstrompfad (Stromanregung) vorhanden. Die Auswahlschaltung ist nun meist so· ausgeführt, daß bei Anregung einer oder mehrerer Phasen verkettete Strom- und Spannungswerte dem Relais zugeführt werden. Erst wenn zusätzlich auch die Summenstromanregung anspricht, erfolgt eine Umstellung auf einphasige Messung, d. h. Messung zwischen einem Leiter und Erde.

Nun gibt es aber in starr geerdeten Netzen Stellen, an denen bei einpoligen Fehlern im Netz nur ein geringer Summenstrom auftritt, der zum Anregen im Summenstrompfad nicht ausreicht. Dies ist dann der Fall, wenn in einem Netz nicht alle Maschinen starr geerdet sind oder wenn trotz starrer Erdung eine zu große Nullimpedanz vorhanden ist, wie beispielsweise bei Transformatoren, die eine Zuleitung großer Nullimpedanz besitzen (Kabel). Distanzrelais, denen in diesem Fall dann verkettete Meßwerte zugeführt werden, messen damit viel zu große Fehlerentfernungen und lösen daher nicht mit Schnellzeit, sondern meistens in der Endstufe aus.

Um eine exakte Ausmessung im Distanzschutz zu erreichen, ist es immer notwendig, daß das Distanzrelais in zwei Phasen bzw. bei einpoligen Fehlern in einer Phase und im Mittelpunktleiter erregt wird. Liegt an einer Stelle des Netzes keine starre Erdung vor, so ist bei einem einpoligen Fehler die Summe der Ströme gleich Null, womit im Summenstrompfad des Mittelpunktleiters keine Anregung vorhanden ist. Damit kann das Distanzrelais nur in der kranken Phase angeregt werden und ist auf die verkettete Spannung zur Ausmessung angewiesen.

Die Erfindung zeigt nun, wie man diesen Nachteil beseitigen kann, indem bei Anregung eines Distanzschutzes in nur einer Phase ein Ansprechen des Summenstrompfades vorgetäuscht bzw. das Relais in seinem Ablauf so beeinflußt wird, als wäre eine Summenstromanregung eingetreten.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Anordnung zur Erfassung von Fehlern in starr geerdeten Netzen mit Anordnung zur Erfassung von Fehlern
in starr geerdeten Netzen

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Hans Seeber, Offenbach/M.,
ist als Erfinder genannt worden

Distanzschutz in Einrelaisschaltung, bei der für alle Phasen nur ein Richtungs- und. Entfernungsmeßglied vorhanden ist, vorgesehen, wobei bei einpoligen Fehlern, bei denen keine ausreichende Summenstromanregung eintritt, eine solche bei Ansprechen des Distanzschutzes durch Schließen eines Hilfsstromkreises für das Summenstromauswahlhilfsrelais vorgetäuscht wird, was jedoch durch das Zusammenwirken einer Relaiskombination mit entsprechenden Hilfskontakten unterbleibt, wenn der Distanzschutz in mehreren Phasen angeregt wird.

Die Anregung in den einzelnen Anregegliedern wird unabhängig gemacht von der Größe des Stromes und der Spannung, so daß eine Anregung erst dann erfolgt, wenn ein bestimmtes eingestelltes Verhältnis von Strom zu Spannung überschritten wird (Impedanzanregung) .

An Hand eines Zeichnungsbeispiels soll die Erfindung im einzelnen erläutert werden.

In Fig. 1 ist das Prinzip einer Hochspannungsleitung dargestellt, die an ihrem Anfang sowie an ihrem Ende je einen Transformator besitzt und von beiden Seiten eingespeist wird. Der Sternpunkt des einen der beiden Transformatoren ist starr geerdet. Bei einem einpoligen Fehler in Phase T dieser Leitung fließen die darin angegebenen Kurzschlußströme, die durch die Distanzrelais, die den Leistungsschaltern 1 und 2 zugeordnet sind, erfaßt werden sollen, da auch an dem Ende, an dem der nicht geerdete Transformator sich befindet, ein Kurzschlußstrom auftritt, der je nach Kurzschlußleistung eine erhebliche Größe erreichen kann, so daß die Unterimpedanzanregeglieder des Distanzrelais an Stelle 2 durchaus ansprechen können. Die Summe der Ströme an dieser Stelle ist jedoch gleich Null, da der in der

009 608/261

fehlerbehafteten Phase fließende Fehlerstrom gleich den beiden in den gesunden Phasen fließenden Strömen ist. Damit kann eine Anregung des im Summenstrompfad, d. h. derjenigen Summenstromanregung, die in, der Rückführung der zusammengefaßten Dreiphasenströme zum gemeinsamen Erdleiter liegt, liegenden Anregemagneten eines an der Stelle 2 eingebauten Distanzrelais nicht auftreten. Damit wählt ein Distanzrelais in Einrelaisschaltung je nach der angeregten Phase eine verkettete Spannung zur Ausmessung der Fehlerentfernung und der Fehlerrichtung aus. Da aber alle drei verketteten Spannungen bei einem einpoligen Fehler annähernd erhalten bleiben und kaum mehr als 100: ]/i % zusammenbrechen, wird von dem Relais nach dem Prinzip einer Stromspannungsmessung eine viel zu große Fehlerentfernung gemessen.

Um einem solchen Relais auch die richtigen Verhältnisse zuzuführen, ist erfindungsgemäß eine Zusatzeinrichtung entwickelt, mit deren Hilfe eine Summenstromanregung vorgetäuscht wird. Diese Einrichtung ist in Fig. 2 beschrieben. Sie besitzt insgesamt vier Hilfsrelais in einem gemeinsamen Gehäuse; drei der HilfsrelaisH₁, H₂, H₃ sind.mit je zwei Schließkontakten A₁₁, h₁₂ usw. versehen; das vierte Relais H hat einen Öffner h. An. Stelle der drei Hilfsrelais H₁, H₂, H_s kann auch ein Relais, das mit mehreren Wicklungen versehen ist, Verwendung finden. In Fig. 3 ist die Wirkungsweise dieser Relaisanordnung in Form eines Stromlaufplanes gezeigt.

In Fig. 3 a bedeutet g die Generalanregung des zugehörigen Distanzrelais, d. h., wird das Distanzrelais in irgendeiner seiner Phasen erregt, so schließt dieser Kontakt, und das für die Spannungsstromauswahl maßgebliche Summenstromauswahlhilfsrelais £_M, das die Meßsysteme auf Phasenspannungen und -ströme umschaltet, wird erregt. Die Anregung des S^-Relais unterbleibt jedoch, wenn, das Hilfsrelais H der Zusatzeinrichtung gleichzeitig erregt wird. In diesem Falle wird der Kontakt h im Anregekreis von B_M geöffnet.

Die-Fig. 3 b und 3 c zeigen nun, wann jeweils das Relais H zum .Ansprechen kommt. Durch eine Anregung des Distanzrelais in der Phase R wird das Hilfsrelais H₁ erregt. Erfolgt gleichzeitig eine Anregung des Relais H₂ oder H₃ in den Phasen S bzw. T, so wird durch Schließen der diesen Relais zugeordneten Kontakten, beispielsweise Zi₁₁ und Zi₂₁, der Stromkreis für das Relais H geschlossen, womit dann, wie zuvor beschrieben, die Anregung für das 7?^Ai-Relais unterbleibt.

Es bedeutet also, daß mit Hilfe dieser Relaiskombination jeweils dann eine Anregung des .B^-Relais unterbleibt, wenn eine Anregung des Distanzrelais in zwei bzw. drei Phasen vorhanden, ist und keine natürliche Summenstromanregung erfolgt. Dagegen wird bei Anregung in nur einer einzigen Phase das Summenstromauswahlhilfsrelais B^ beaufschlagt, womit die Meßsysteme auf Phasenspannung und -strom umgeschaltet sind.."

Claims

Patentanspruch·

Anordnung zur Erfassung von Fehlern in starr geerdeten Netzen mit Distanzschutz in Einrelaisschaltung, bei der für alle Phasen nur ein Richtungs- und Entfernungsmeßglied vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einpoligen Fehlern, bei denen, keine ausreichende Summenstromanregung eintritt, eine solche bei Ansprechen des Distanzschutzes durch Schließen eines Hilfsstromkreises für das Summenstromauswahlhilfsrelais vorgetäuscht wird, was jedoch durch das Zusammenwirken einer Relaiskombination mit entsprechenden Hilfskontakten unterbleibt, wenn der Distanzschutz in mehreren Phasen angeregt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 608/261 9.60