DE334760C - Einrichtung zum Schutze von Dreiphasenstromkreisen mittels Wattrelais und UEberlastungsrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schutzapparäte für Verteilungsnetze für dreiphasigen Wechselstrom.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, in die S Leitungen einer Wechselstromanlage ein mit einem Überlastungsrelais" vereinigtes Wattrelais zu legen, deren Kontakte in einem einen Stromunterbrecher beeinflussenden Stromkreise hintereinandergeschaltet sind. Das Uberlastungsrelais besitzt eine durch den Strom erregte Einrichtung zum Schließen der Relaiskontakte. Dem Schließen der letzteren wirkt beständig eine durch die. Spannung beeinflußte Einrichtung entgegen. Die Wattrelais werden durch Spannungs- und Stromspulen nach dem Ferrarisprinzip erregt, und die Bewegungsrichtung hängt von der Richtung des Kraftflusses in dem Stromkreis ab, in den das Relais geschaltet ist. Es wurde gefunden, daß, wenn drei derartige

so Relaiszusammenstellungen bei einer dreiphasigen Wechselstromanlage verwendet werden, unter bestimmten Bedingungen die Relais so beeinflußt werden, daß sie die eine oder andere Leitung unnötigerweise ausschalten und da-

a5 durch eine Unterbrechung der Stromlieferung herbeiführen. Wenn beispielsweise zwei von den Leitungen kurzgeschlossen werden, so wird die Spannung in dieser Phase vernichtet und eins der Relais wirkt so, als ob eine Umkehrung der Richtung des Energieflusses stattgefunden hätte, während in Wirklichkeit keine solche Umkehr vorhanden ist. Wenn daher, allgemein ausgedrückt, nicht Vorkehrungen der weiter unten beschriebenen Art getroffen sind, so zeigen die Wattrelais nicht den wahren elekirischen Zustand des Stromkreises an.

Gemäß dieser Erfindung sind die Spannungsspulen der beiden Relaiszusammenstellungen, d. h. der drei Uberlastungsrelais und der drei Wattrelais, so miteinander Verbunden, daß eine Phasenverschiebung zwischen der auf die entsprechenden Spannungsspulen gedrückten Spannung der. einen Relaiszusammenstellung und der auf die entsprechenden Spannungsspulen der anderen Relaiszusammenstellung gedrückten Spannung stattfindet. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Spannungsspulen der drei Wattrelais mit den Phasenleitungen in Sternschaltung verbunden werden, während die drei Spannungsspulen der Überlastungselemente in Dreieckschaltung verbunden sind, wodurch eine Phasenverschiebung um' etwa 30 ° zwischen den die entsprechenden Paare Spannungsspulen durchfließenden Ströme stattfindet. Es sind natürlich auch andere Schaltungen der Spulen möglich, wobei stets der Zweck im Auge zu behalten ist, einen zweckmäßigen Phasenwinkel zwischen den bezüglichen Wicklungen der Relais aufrechtzuerhalten, um diese zu hindern, einen Richtungswechsel des Kraftflusses anztizeigen, obwohl ein solcher in Wirklichkeit nicht stattgefunden hat, und dadurch zu verhüten, daß die Schutzvorrichtungen möglicherweise die falsche Leitung ausschalten und die Stromlieferung ohne Grund unterbrechen. «₅

Auf der Zeichnung ist beispielsweise das

Schaltungsschema einer Dreiphasenverteilungsanlage, in der die neuen Schutzvorrichtungen benutzt sind, dargestellt.

Die drei Überlastungsrelais, die mit den drei Phasenleitern verbunden sind, besitzen die Stromspulen 1'&, Ib, Ic und die entsprechenden Spannungsspulen A B, BC, CA. Die vom Strom beeinflußten Elemente bestehen aus Scheiben aus unmagnetischem, leitendem Material, auf welche durch die Stromspulen Drehmomente in der Pfeilrichtung ausgeübt werden. Die Scheiben sitzen auf Achsen, auf welche infolge Drehung der Scheiben Schnüre gewickelt werden. Mit letzteren und den durch die Spannungsspulen A B₁ B C, C A in entgegengesetzter Richtung beeinflußten Magnetkernen sind Federn verbunden. Das Uberlastungsrelais übt zwei wichtige Funktionen aus, nämlich 1. die Bestimmung, der Entfernung der Kurzschlußstelle vom Relais und 2. die Bestimmung desjenigen _.Wattrelais, welches die Richtung der Störung anzeigt. Das Uberlastungsrelais wirkt in einem Zeitraum, der umgekehrt proportional zum Strom und direkt proportional zur Spannung ist. Daher ändert sich die Zeitdauer, nach der die Wirkung des Relais eintritt mit der Entfernung der Kurzschlußstelle vom Relais, da die Zeitdauer sich im Verhältnis

Spannung
~ Strom ~

Impedanz

ändert.

Die Wattrelais OA, OB und OC besitzen drehbare, aus unmagnetischem, leitendem Material bestehende Scheiben und ihre Bewegungs-■ richtung hängt von der Richtung des Kraftflusses im Stromkreise ab, in den das Relais geschaltet ist. Die Scheiben sind ausbalanciert und besitzen keine Federn oder andere eine -40 Bremswirkung ausübende Teile, damit sie selbst bei nur sehr kleinen auf sie wirkenden Drehmomenten leicht drehbar sind. Wenn die Kraft von der Verteilungsstelle, an der sich die Relais befinden, fortfließt, so legen sich die Kontaktglieder gegen feststehende Anschläge; bei einer Umkehr jedoch werden die Relaiskontakte zur Berührung gebracht. Es ist erkennbar, daß die in der Mitte der Zeichnung dargestellten Leitungsschienen mit den Primärwicklungen der Krafttransformatoren durch Sternschaltung verbunden sind, während deren Sekundärwicklungen Dreieckschaltung aufweisen. Die Span-" nungswicklungen aller Relais werden durch einen Transformator erregt, dessen Primär- und Sekundärwicklung ebenfalls Dreieckschaltung besitzen. Die Spannungsspulen der Wattrelais OA, OB, OC weisen Dreieckschaltung auf, während die Spannungsspulen AB, BC, CA ' der Überlastungsrelais Sternschaltung zeigen. . 60 Da nun der Hauptkrafttransformator in Stern-Dreieckschaltung dargestellt ist, so sind die Verbindungen der Spannungsspulen der Relais mit Bezug auf die Leitungsschienen umgekehrt, d.h. die Spannungsspulen der Wattrelais befinden sich in Sternschaltung, während die Spannungsspulen der Uberlastungsrelais Dreieckschaltung aufweisen. Auf jeden Fall findet eine Phasennacheilung von 30° zwischen der den Spannungsspulen der Wattrelais aufge- - drückten Spannung und der auf die entsprechenden Spannungsspulen der Uberlastungsrelais aufgedrückten Spannung statt.

Die Stromunterbrecherspulen 14 liegen jede in einem Stromkreise, der zwei mit ihr hintereinandergeschaltete Schalter besitzt. Zur Erregung der Unterbrecherspulen dient eine Batterie 8. Die Schalter werden durch die Uberlastungsrelais und die Wättreläis in und außer Wirkung gesetzt. Um die Unterbrecherspulen zu erregen, müssen also stets sowohl die Überlastungsrelais als auch die Wattrelais ihre Schalter geschlossen haben.

Wirkungsweise:

Wenn zwischen zwei Leitungen, beispielsweise A B, Kurzschluß eintritt, so erhalten zwei der Uberlastungsrelais in ihren Stromspulen Kurzschlußstrom und beginnen zu arbeiten. Das Relais mit dem Potential A B jedoch schließt seine Kontakte lange bevor die andern Relais dies tun können, weil die Spannung A B kleiner als die Spannung in den anderen Relais ist. Wenn die Spannungsspulen der Wattrelais so geschaltet sind, daß, wie oben beschrieben, eine Phasenverschiebung stattfindet und Kurzschluß zwischen den Drähten A B besteht, so zeigt das Wattrelais O A die Richtung des Kurzschlußstromes an, und die Kontakte dieses Relais sind mit dem Kontakt des Uberlastungsrelais I_A hintereinandergeschaltet. Die beiden Relais wirken so zusammen, daß der Stromkreis durch die Spuk 14 der Leitung A geschlossen wird, wodurch deren Unterbrecher 15 in Tätigkeit tritt. Wenn in den anderen Leitungen Kurzschluß eintritt, so wird die Spule 14 und der Stromunterbrecher einer der anderen Leitungen in Wirkung gesetzt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zum Schütze von Dreiphasenstromkreisen, deren Unterbrecherspulenstromkreise je zwei hintereinandergeschaltete Schalter besitzen, von denen einer durch ein Wattrelais und der andere ■■ durch ein Überlastungsrelais beeinflußt wird, dessen Wirkungszeit sich direkt proportional zu der im Stromkreis herrschenden Spannung ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspulen der drei Wattrelais und die Spannungsspulen der drei Überlastungsrelais iao derart in den Stromkreis geschaltet sind, daß eine Phasenverschiebung zwischen der

   auf die Spannungsspulen irgendeines der Wattrelais und der auf die Spannungsspulen der entsprechenden Uberlastungsrelais gedrückten Spannung vorhanden ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspulen der drei Wattrelais Sternschaltung und die drei die Bewegung der drei Überlastungsrelais verzögernden Spannungsspulen Dreieckschaltung mit Bezug auf die Phasenleitungen der zu schützenden Stromkreise besitzen, so daß eine Phasenverschiebung von etwa 30 ° zwischen den auf die Spannungswicklungen der entsprechenden Wattrelais und Uberlastungsrelais gedrückten Spannungen stattfindet.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen.