DE1133792B - Central field control of high voltage switchgear - Google Patents

Description

Zentralfeldsteuerung von Hochspannungsschaltanlagen Es ist bereits bekannt, für die Steuerung der Schalter in Schaltanlagen eine Zentralfeldsteuerung anzuwenden. Ein Beispiel einer diesbezüglichen Anordnung zeigt die Fig. 1. Dabei ist angenommen, daß in der Schaltanlage zwei Abzweige bzw. Felder I und II vorhanden sind. Natürlich können auch noch weitere Abzweige bzw. Felder dieser Art fernbetätigt werden. Das Feld I enthält in einpoliger Darstellung Hochspannungsschalter 101, 102, 103, die vom Zentralsteuergerät aus fernbetätigt werden sollen. Natürlich ist auch dies nur ein Beispiel, und das Feld kann weitere fernbetätigte Schalter enthalten. Sinngemäß sind im Feld II ebenfalls einpolig dargestellte Hochspannungsschalter 201, 202, 203 vorhanden, die in gleicher Weise fernbetätigt werden sollen.Central field control of high-voltage switchgear It is already known to use a central field control to control the switches in switchgear. An example of a related arrangement is shown in FIG. 1. It is assumed that two branches or fields I and II are present in the switchgear. Of course, other branches or fields of this type can also be operated remotely. Field I contains, in a single-pole representation, high-voltage switches 101, 102, 103, which are to be operated remotely from the central control unit. Of course, this is only an example and the box may contain other remote-controlled switches. Correspondingly, high-voltage switches 201, 202, 203 , which are also shown as single-pole, are present in field II, which are to be remotely operated in the same way.

y Die Fernbetätigung erfolgt von dem Zentralsteuerfeld 1 in der Warte. Dieses Zentralsteuerfeld enthält Betätigungsschalter 11, 12, 13, die den Hochspannungsschaltern der Anlage mit der gleichen Endziffer zugeordnet sind und mehrere Stellungen, auf alle Fälle jeweils eine Ein- und Ausschaltstellung, haben. Die Betätigungsschalter 11, 12, 13 sind in der gezeichneten Weise an Hilfsschienen 21, 22, 23 angeschlossen. Jedem Feld der Schaltanlage ist ein Feldanwahlschalter 100 bzw. 200 zugeordnet. Der Feldanwahlschalter 100 für das Feld I besitzt Kontakte 111., 112, 113, der Feldanwahlschalter 200 für das Feld Il besitzt Kontakte 211, 212, 213. Diese Kontakte sind wiederum den Hochspannungsschaltern der Anlage mit der gleichen Endziffer zugeordnet. Von den erwähnten Kontakten der Feldanwahlschalter führen Leitungsverbindungen über nicht näher bezeichnete Hilfsrelais zu den Ein- und Ausschaltspulen der fernbetätigten Hochspannungsschalter. Die Ein- und Ausschaltspulen sind im Feld I mit 121, 122, 123, im Feld II mit 221, 222, 223 bezeichnet. Diese Ein- und Ausschaltspulen sind nach dem schon erwähnten Bezeichnungsprinzip den Hochspannungsschaltern der Anlage mit der gleichen Endziffer zugeordnet, was durch gestrichelte Einflußlinien angedeutet ist.y Remote control is carried out from the central control panel 1 in the control room. This central control panel contains actuating switches 11, 12, 13, which are assigned to the high-voltage switches of the system with the same final digit and have several positions, in any case one on and one off position. The actuation switches 11, 12, 13 are connected to auxiliary rails 21, 22, 23 in the manner shown. A field selection switch 100 or 200 is assigned to each field of the switchgear. The field selection switch 100 for the field I has contacts 111, 112, 113, the field selection switch 200 for the field II has contacts 211, 212, 213. These contacts are in turn assigned to the high-voltage switches of the system with the same last digit. From the mentioned contacts of the field selection switch, line connections lead via auxiliary relays, not specifically designated, to the on and off coils of the remotely operated high-voltage switches. The switch-on and switch-off coils are labeled 121, 122, 123 in field I, and 221, 222, 223 in field II. These switch-on and switch-off coils are assigned to the high-voltage switches of the system with the same final number according to the already mentioned designation principle, which is indicated by dashed lines of influence.

Soll im Feld I der Hochspannungsschalter 101 betätigt werden, dann wird zunächst das Feld angewählt dadurch, daß der Feldanwahlschalter 100 geschlossen wird. Dabei schließen alle zu diesem Feldanwahlschalter gehörenden Kontakte 111, 112, 113, so daß also alle Betätigungsspulen 121, 122, 123 für die Aufnahme eines Befehls bereit sind. Durch die Schließung der Kontakte des Feldanwahlschalters 100 werden alle Betätigungsspulen auf die zugehörigen Hilfsschienen 21, 22, 23 geschaltet. Da der Hochspannungsschalter 101 betätigt werden soll, wird jetzt der ihm zugeordnete Betätigungsschalter 11 in die gewünschte, der Ein- oder Ausschaltung entsprechende Stellung gebracht. Der Strom verläuft dann vom Pluspol der Stromquelle 20 über zwei der Hilfsschienen 21, zwei Kontakte 111 des Feldanwahlschalters und über eines der nicht bezeichneten Hilfsrelais zu der Ein- oder Ausschaltspule 121. Damit wird der Schalter 101 in der gewünschten Weise betätigt.If the high-voltage switch 101 is to be actuated in field I, the field is first selected by the field selection switch 100 being closed. All contacts 111, 112, 113 belonging to this field selection switch close, so that all actuating coils 121, 122, 123 are ready to receive a command. By closing the contacts of the field selection switch 100 , all of the actuating coils are switched to the associated auxiliary rails 21, 22, 23. Since the high-voltage switch 101 is to be actuated, the actuating switch 11 assigned to it is now brought into the desired position corresponding to the switching on or off. The current then runs from the positive pole of the power source 20 via two of the auxiliary rails 21, two contacts 111 of the field selection switch and via one of the auxiliary relays (not designated) to the on or off coil 121. The switch 101 is thus operated in the desired manner.

Sinngemäß verläuft der Vorgang, wenn ein Schalter des Feldes 1I, z. B. der Schalter 201, betätigt werden soll. Dann wird zunächst der Feldanwahlschalter 200 betätigt, wobei alle seine Kontakte 211, 212, 213 geschlossen werden und die Ein- und Ausschaltspulen der Schalter dieses Abzweiges mit den Hilfsschienen 21, 22, 23 verbinden. Die Schaltung ist damit vorbereitet und wird ausgeführt dadurch, daß wiederum der Betätigungsschalter 11 in die gewünschte Stellung, entsprechend der Ein- bzw. Ausschaltung, gebracht wird. Der Stromkreis verläuft dann von der Stromquelle 2 über den Betätigungsschalter 11, die Hilfsschienen 21 und die geschlossenen Kontakte 211 des Feldanwahlschalters zur Ein- oder Ausschaltspule 221.The process proceeds analogously if a switch in the field 1I, e.g. B. the switch 201 is to be actuated. Then the field selection switch 200 is first actuated, all of its contacts 211, 212, 213 being closed and the switch-on and switch-off coils of the switches connecting this branch to the auxiliary rails 21, 22, 23. The circuit is thus prepared and is carried out in that the actuating switch 11 is again brought into the desired position, corresponding to the switching on and off. The circuit then runs from the power source 2 via the actuating switch 11, the auxiliary rails 21 and the closed contacts 211 of the field selection switch to the on or off coil 221.

Eine derartige Zentralfeldsteuerung ermöglicht es, mit nur wenigen Betätigungsschaltern in einem Zentralsteuergerät eine große Zahl von Hochspannungsschaltern in mehreren Anlagenfeldern nach erfolgter Feldanwahl zu betätigen. Voraussetzung dabei ist lediglich, daß die Felder der Schaltanlage gleich oder im wesentlichen gleich aufgebaut sind.Such a central field control makes it possible with only a few Actuating switches in a central control unit a large number of high-voltage switches to be activated in several system fields after the field has been selected. pre-condition The only thing here is that the fields of the switchgear are the same or essentially are constructed in the same way.

Bei derartigen Steuerungen erfolgt die Verlegung der Steuerleitungen aus Sicherheitsgründen stets allpolig. Die allpolige Leitungsführung ist erforderlich, um sicherzustellen, daß es nicht durch zufälliges Auftreten zu einer Fehlschaltung kommen kann. Die, Möglichkeit dazu ist ohne weiteres gegeben, wie an dem vereinfachten Schaltbild Fig. 2 erläutert wird.With such controls, the control lines are laid always all-pole for safety reasons. All-pole cable routing is required around ensure that there is no faulty switching by accidental occurrence can come. The possibility of doing this is readily available, as is the case with the simplified one Circuit diagram Fig. 2 is explained.

In Fig.2 ist angenommen, daß an eine Betätigungsstromquelle 5 ein einpoliger Betätigungsschalter 6 angeschlossen ist, durch dessen Schließen die Einschaltspule 7 eines Schalters der Schaltanlage erregt und der Schalter betätigt wird. Nimmt man an, daß in dieser Fembetätigungsanlage zwei Erdschlüsse an den eingezeichneten Stellen 8 und 9 vorhanden sind, dann erfolgt eine ungewollte Erregung der Einschaltspule 7 und damit eine Betätigung des zugeordneten Schalters in gleicher Weise als ob der Betätigungsschalter 6 geschlossen worden wäre.In Fig.2 it is assumed that an actuating power source 5 is a unipolar operating switch 6 is connected, closing the closing coil 7 energized a switch of the switchgear and the switch is operated. Takes one assumes that in this remote control system there are two earth faults at the Positions 8 and 9 are present, then an unintentional excitation of the closing coil occurs 7 and thus actuation of the associated switch in the same way as if the operating switch 6 would have been closed.

Um solche Fehlschaltungen zu verhindern, ist die gesamte Anordnung der Fig. 1 von dem einen Pol der Stromquelle 2 zum anderen allpolig ausgebildet. Dies erfordert zwar einen außerordentlich hohen Aufwand, jedoch ist dieser Aufwand, wie sich aus der vorstehenden Schilderung ergibt, notwendig und auch in den VDE-Vorschriften gefordert. Die Hilfsleitungsanlage in einem Kraft- oder Umspannwerk ist außerordentlich umfangreich, und es kommen in einem modernen Umspannwerk Hilfsleitungen mit einer Länge von insgesamt etwa 100 km vor. Wenn an irgendeiner Stelle dieses sehr umfangreichen Häfsleitungsnetzes ein Erdschluß auftritt, dann ist die Erdschlußstelle schwer auffindbar. Dieser Erdschluß kann daher über längere Zeit hindurch bestehen, bevor er gefunden bzw. beseitigt wird. Wenn innerhalb dieser Zeit ein zweiter Erdschluß (vgl. Fig. 2) hinzutritt, so kann es zu den erwähnten Fehlschaltungen kommen, die ihrerseits schwere Betriebsstörungen hervorrufen, vor allem dann, wenn es sich um die ungewollte Fernausschaltung eines Hochspannungstrennschalters unter Last handelt.In order to prevent such incorrect switching, the entire arrangement 1 of one pole of the current source 2 to the other is formed with all poles. Although this requires an extraordinarily high effort, this effort is, as can be seen from the description above, necessary and also in the VDE regulations required. The auxiliary line system in a power station or substation is extraordinary extensive, and in a modern substation auxiliary lines come with a Length of a total of about 100 km before. If at any point this very extensive Häfsleitungsnetzes an earth fault occurs, then the earth fault point is difficult to find. This ground fault can therefore persist for a long time before it is found or is eliminated. If a second earth fault occurs within this time (see Fig. 2) is added, it can lead to the mentioned incorrect switching, which in turn cause serious malfunctions, especially if they are unwanted Remote switch-off of a high-voltage circuit breaker under load.

Der große Aufwand an Geräten und Leitungen bei der Anordnung nach Fig. 1 hat seinen Grund in der Forderung nach einer allpoligen Leitungsverlegung. Wegen dieser Forderung sind die Betätigungsschalter 11, 12, 13 mit je zwei Kontakten ausgerüstet. Der Feldanwahlschalter enthält 3 n Kontakte, wenn n die Zahl der fernbetätigten Hochspannungsschalter in einem Feld ist, und die Hilfsleitungen 21, 22, 23 enthalten sinngemäß 3 n Leitungen.The great expense of equipment and lines in the arrangement according to Fig. 1 has its reason in the demand for an all-pole cable laying. Because of this requirement, the actuation switches 11, 12, 13 each have two contacts equipped. The field selection switch contains 3 n contacts, if n is the number of remotely operated High-voltage switch is in a field, and the auxiliary lines 21, 22, 23 are included correspondingly 3 n lines.

Die Erfindung betrifft die Zentralfeldsteuerung von Hochspannungsschaltanlagen. Erfindungsgemäß sind alle unmittelbar zum Zentralsteuergerät gehörenden Relais und die Hilfsstromquelle in einem gegen Erdschlüsse geschützten und überwachten Gehäuse, vorzugsweise aus Isolierstoff, zusammengefaßt und darin einpolig verdrahtet, während die außerhalb des Gehäuses vorhandenen der Fernbetätigung dienenden Geräte aus einer anderen, allpolig abschaltbaren Stromquelle gespeist werden. Dabei sind alle in dem Gehäuse zusammengefaßten Geräte, wie elektromagnetische Relais, die Betätigungseinrichtung, die gegebenenfalls eine Lochkartenapparatur sein kann, etwaige Schrittwähler u. dgl., summarisch als Relais bezeichnet. Die Befehlsgabe kann dabei mittels der schon erwähnten Befehlsschalter, aber auch mittels Lochkarten erfolgen. Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel dieser Anordnung unter der Annahme, da.B eine Lochkartensteuerung verwendet wird. Das Zentralsteuergerät 1 besteht in diesem Fall aus einem Isolierstoffgehäuse, in dem alle Relais, Leitungen u. dgl. sehr sorgfältig verlegt sind, um Erdschlüsse zu vertreten zweier Erdschlüsse innerhalb des Hilfsnetzes hindern. Außerdem können alle innerhalb des Geräts befindlichen Teile durch eine geeignete Einrichtung auf Erdschluß überwacht werden. Bei allen außerhalb des Zentralsteuergeräts 1 benötigten Relais, Hilfsleitungen u. dgl. wird jedoch eine zweipolige Verlegung aus den schon erwähnten Sicherheitsgründen angewandt.The invention relates to the central field control of high-voltage switchgear. According to the invention are all relays and directly belonging to the central control unit the auxiliary power source in a housing protected and monitored against earth faults, preferably made of insulating material, combined and wired with one pole therein, while the devices used for remote control outside the housing from a another power source that can be switched off at all poles. Everyone is in Devices combined in the housing, such as electromagnetic relays, the actuating device, which can optionally be a punch card apparatus, any step picker u. Like., summarized as a relay. The command can be given by means of the already mentioned command switch, but also by means of punch cards. Fig. 3 shows an example of this arrangement assuming that B uses a punch card controller will. In this case, the central control unit 1 consists of an insulating housing, in which all relays, lines and the like are laid very carefully to avoid earth faults to represent two earth faults within the auxiliary network. Also can all parts located inside the device by a suitable device Earth faults are monitored. Required for all outside the central control unit 1 Relays, auxiliary lines and the like, however, become a two-pole installation from the already mentioned security reasons.

Es ist wiederum eine gleichartige Schaltanlage mit den Feldern I, II und den darin befindlichen Hochspannungsschaltern 101, 102, 103 bzw. 201, 202, 203 vorausgesetzt. Zur Betätigung dienen die Betätigungsspulen 121, 122, 123 bzw. 221 222, 223 sowie die nicht bezeichneten Hilfsrelais, die schon in Fig. 1 vorhanden sind.It is again a similar switchgear with the fields I, II and the high-voltage switches 101, 102, 103 or 201, 202 located therein, 203 assumed. The actuation coils 121, 122, 123 or 221 222, 223 as well as the auxiliary relays not designated, which are already present in FIG. 1 are.

Das Zentralsteuergerät l enthält Abtastbürsten 41, 42, 43, die durch gegeneinander gerichtete Pfeilspitzen angedeutet sind, sowie Schrittwähler 141, 142, 143. Die Lochkarten laufen senkrecht zur Zeichenebene zwischen den Pfeilspitzen durch. Es sei darauf hingewiesen, daß wegen der einpoligen Verlegung in diesem Fall nur drei Abtastbürsten und drei Schrittwähler benötigt werden. Bei zweipoliger Leitungsverlegung wären sechs Schrittwähler erforderlich. Die Bürsten bzw. Schrittwähler sind wiederum den Schaltern. der Anlage mit den gleichen Endziffem zugeordnet. Im übrigen sind Hilfsschienen 21, 22, 23 vorhanden, jedoch nur noch zwei Hilfsschienen je Abtastbürste. An Stelle der mit vielen Kontakten ausgerüsteten Feldanwahlschalter sind jetzt zwei Feldanwahlrejais 110 bzw. 210 vorhanden, deren jedes jedoch nur noch je zwei Kontakte besitzt. Die Feldanwahl erfolgt auf zwei Kontakten der mittleren Kontaktbahn 142. Zur Speisung der Geräte innerhalb des Zentralsteuergeräts dient eine besondere Stromquelle 40, die in der zweckmäßig aus Isolierstoff bestehenden Kapselung untergebracht ist. Im übrigen kann innerhalb der Kapselung noch ein geeignetes und nur schematisch angedeutetes Erdschlußüberwachungsgerät 45 vorhanden sein.The central control unit 1 contains scanning brushes 41, 42, 43, which are indicated by arrowheads pointing towards one another, as well as step selectors 141, 142, 143. The punch cards run through between the arrowheads perpendicular to the plane of the drawing. It should be noted that because of the single-pole installation, only three scanning brushes and three step selectors are required in this case. Six step selectors would be required for two-pole cable routing. The brushes or step selectors are in turn the switches. assigned to the system with the same final digits. In addition, there are auxiliary rails 21, 22, 23 , but only two auxiliary rails per scanning brush. Instead of the field selection switch equipped with many contacts, there are now two field selection registers 110 and 210, each of which only has two contacts. The field selection takes place on two contacts of the middle contact track 142. A special power source 40, which is accommodated in the encapsulation, which is expediently made of insulating material, is used to supply the devices within the central control device. In addition, a suitable and only schematically indicated earth fault monitoring device 45 can also be present within the encapsulation.

Innerhalb des Zentralsteuergeräts befinden sich noch die Hilfsrelaisgruppen 120 bzw. 220. An diesen Hilfsrelais erfolgt der übergang auf die zweipolige Leitungsverlegung, die nach außen führt. Zur Speisung der äußeren Stromkreise dient eine besondere Stromquelle 46. The auxiliary relay groups 120 and 220 are also located within the central control unit. The transition to the two-pole cable routing, which leads to the outside, takes place at these auxiliary relays. A special power source 46 is used to feed the external circuits.

Alle Teile der Anordnung innerhalb des gekapselten Zentralsteuergeräts können zuverlässig auf Erdschluß überwacht werden. Im Falle eines Erdschlusses kann ein Signal gegeben oder die Durchführung von Schalthandlungen gesperrt werden.All parts of the arrangement within the encapsulated central control unit can be reliably monitored for earth faults. In the event of an earth fault, a signal can be given or the execution of switching operations blocked.

Im Vergleich mit der Anordnung nach Fig. 1 ist von Bedeutung, daß der einpolige Teil der zentralen Schalteinrichtung auf engstem Raum innerhalb der Kapselung 1 zusammengefaßt ist, so daß Erdschlüsse praktisch nicht vorkommen bzw. sofort festgestellt werden können.In comparison with the arrangement according to FIG. 1, it is important that the single-pole part of the central switching device in a confined space within the Encapsulation 1 is summarized, so that earth faults practically do not occur or can be determined immediately.

Die aus dem gekapselten Gerät herausgeführten Leitungen stellen eine zweipolige Schaltung dar, die allpolig abschaltbar ist.The lines leading out of the encapsulated device constitute a two-pole circuit that can be switched off on all poles.

Wesentlich für die Erfindung ist also, daß die Betätigungseinrichtung, in diesem Fall die Lochka.rtenapparatur, ebenso wie die dazugehörigen Hilfsleitungen, Hilfsrelais und die Feldanwahlrelais, zu einem Gerät zusammengefaßt und auf zuverlässige Weise gegen Erdschlüsse geschützt sind.It is therefore essential for the invention that the actuating device, in this case the perforated card apparatus, as well as the associated auxiliary lines, Auxiliary relays and the field selection relays, combined into one device and on reliable Way are protected against earth faults.

Der Unterschied zwischen den eingangs erwähnten Schaltungen und der Schaltung nach Fig. 3 besteht in dem geringeren Aufwand als Folge der Anwendung der einpoligen Steuerung innerhalb der zu einem Gerät zusammengefaßten Apparatur. Besonders vorteilhaft ist diese Maßeahme bei einer Betätigungseinrichtung in Form einer Lochkartenapparatur, die dann nur drei Abtastbürsten benötigt; es sind dann auch nur noch drei Bahnen des Schrittschaltwerks vorhanden. Der Aufwand für die Hilfsleistungen ist geringer, und auch die Feldanwahlschalter sind mit erheblich weniger Kontakten ausgerüstet, selbst wenn die Zahl der Hochspannungsschalter in einem Feld größer als drei sein sollte. Für den wesentlichen Erfindungsgedanken ist aber die Art der Befehlsgabe ohne Bedeutung, d. h., die gleiche Anordnung kann auch dann angewandt werden, wenn die Befehlsgabe nicht durch Lochkarten, sondern. durch Betätigungskontakte der eingangs angegebenen Art erfolgt.The difference between the circuits mentioned at the beginning and the The circuit of FIG. 3 consists in the lower effort as a result the use of single-pole control within the grouped into one device Apparatus. This dimension is particularly advantageous in the case of an actuating device in the form of a punch card apparatus which then only requires three scanning brushes; it there are then only three tracks of the stepping mechanism left. The effort for the auxiliary services is less, and the field selection switches are also significant fewer contacts, even if the number of high-voltage switches is in a field should be larger than three. For the essential idea of the invention but the type of command is irrelevant, d. i.e., the same arrangement can Can also be used if the command is not given by punch cards, but rather. takes place by actuating contacts of the type specified above.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH. Zentralfeldsteuerung von Hochspannungsschaltanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß alle unmittelbar zum Zentralsteuergerät gehörenden Relais und die Hilfsstromquelle in einem gegen Erdschlüsse geschützten und überwachten Gehäuse, vorzugsweise aus Isolierstoff, zusammengefaßt und darin einpolig verdrahtet sind, während die außerhalb des Gehäuses vorhandenen, der Fernbetätigung dienenden Geräte aus einer anderen, allpolig abschaltbaren Stromquelle gespeist werden.PATENT CLAIM. Central field control of high-voltage switchgear, characterized in that all relays belonging directly to the central control device and the auxiliary power source are combined in a housing protected against earth faults and monitored, preferably made of insulating material, and wired with one pole therein, while the devices outside the housing that are used for remote control consist of one another power source that can be switched off at all poles.