DE3445360A1

DE3445360A1 - Energieuebertragungssystem

Info

Publication number: DE3445360A1
Application number: DE19843445360
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1985-06-27
Also published as: JPS60131033A; FR2558014A1; CA1261388A; JPH0245422B2; US4724502A

Description

Energieübertragungssystem

Die Erfindung betrifft ein Energieübertragungssystem, insbesondere ein solches Energieübertragungssystem, das zur Unterdrückung von Kurzschlußströmen ausgelegt ist.

5 Ein herkömmliches Energieübertragungssystem hat den Aufbau gemäß Fig. 1. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bis

3 Transformatoren, deren Primärseiten jeweils über Schalter

4 bis 6 an eine Energieeingangsleitung 7 angeschlossen sind (70 bis 150 kV). Die Bezugszeichen 8 bis 10 bezeichnen

10 Schalter, die jeweils an die Sekundärseite der Transformatoren 1 bis 3 angeschlossen sind, die Bezugszeichen 11 bis 13 bezeichnen Sammelleitungen oder Sammelschienen (z.B. für 12,5 kV), die an die jeweiligen Schalter 8 bis 10 angeschlossen sind, und die Bezugszeichen 14 bis 16 be-

15 zeichnen Verzweigungsschaltungen, die an die jeweiligen Sammelleitungen 11 bis 13 angeschlossen sind. Die Netz-

anschlußschaltungen sind aus einer Vielzahl von Verzweigungsschaltungen aufgebaut, die jeweils Schaltungsunterbrecher 14a, 14b, 14c und 14d; 15a, 15b, 15c und 15d sowie 16a, 16b, 16c und 16d aufweisen. Die Baugruppen mit den Bezugszeichen 1, 4, 8, 11 und 14 bilden ein erstes Energieübertragungssystem 17; die Baugruppen mit den Bezugszeichen 2, 5, 9, 12 und 15 bilden ein zweites Energieübertragungssystem 18; und die Baugruppen mit den Bezugszeichen 3, 6, 10, 13 und 16 bilden ein drittes Energie-

!0 übertragungssystem 19. Die Bezugszeichen 20 bis 22 bezeichnen Serienschaltungen, die jeweils Strombegrenzungselemente 23 bis 25 vom Selbsterholungstyp sowie Schalter 26 bis 28 aufweisen, wobei die einen Enden von ihnen jeweils mit den Sammelleitungen 11 bis 13 verbunden sind, während ihre anderen Enden jeweils miteinander verbunden sind. Die Bezugszeichen 29 bis 31 bezeichnen Widerstände, die jeweils parallel zu den Strombegrenzungselementen 23 bis 25 geschaltet sind, die Bezugszeichen 32 bis 34 bezeichnen Stromwandler, um die jeweiligen

2Q Ströme der Widerstände 29 bis 31 zu messen und um jeweils Schaltsignale an die Schalter 26 bis 28 zu liefern.

Der Betrieb eines herkömmlichen Energieübertragungssystems wird nachstehend erläutert. Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 1 die Energieubertragungssysterne 17 bis 19 im Normalzustand sind, sind die Schalter 4 bis 6, die Schalter 8 bis 10 und die Schalter 26 bis 28 alle geschlossen, und die Energie wird durch die jeweiligen Verzweigungsschaltungen übertragen. Nur die nicht ausgeglichenen oder

OQ unsymmetrischen Komponenten der Lasten zwischen den jeweiligen Energieübertragungssystemen 17 bis 19 sind an die Schaltungen der Schalter 26 bis 28 angeschlossen.

Wenn ein Kurzschlußdefekt beispielsweise an einem Punkt A O₅ der Energieversorgungsschaltung 14 im oben beschriebenen Zustand auftritt, haben KurzSchlußströme i die Tendenz,

von den jeweiligen Energieüberträgunsssystemen 17 bis zu dem Punkt A durch die Kreise 17-14d-A, 18-21-20-14d-A sowie 19-22-20-24d-A zu fließen. Die Kurzschlußströme 1 von den zweiten und dritten Energieübertragungssystemen 18 und 19 werden jedoch jeweils von den Strombegrenzungselementen 24 und 25 begrenzt.

Die Ströme der Widerstände 30 und 31, die durch die Strombegrenzung der Strombegrenzungselemente 24 und 25 ansteigen/ werden jeweils von den Stromwandlern 33 und 34 gemessen bzw. abgetastet, und die Schalter 27 und 28 werden von den Schaltsignalen geöffnet. Außerdem wird der Kurz Schluß strom i. vom Transformator 1 des ersten Energieübertragungssystems 17 durch den Schaltungsunterbrecher 14d in der Energieversorgungsschaltung 14 beseitigt. Die Strombegrenzungselemente 24 und 25 vom Selbsterholungstyp erholen sich unmittelbar, nachdem die Schalter 27 und 28 geöffnet worden sind. Wenn die Schalter 27 und 28 durch einen Steuerbefehl von einer nicht dargestellten Steuerung geschlossen werden, geht die Schaltung vollständig in den Ausgangszustand zurück.

In dem Falle, wo die Schalter 4 und 8 geöffnet sind, um den Transformator 1 zu untersuchen, so werden zur Unterbrechung des Transformators 1, wenn sich die Energieversorgungsschaltung 14 des ersten Energieübertragungssystems 17 im Energieübertragungszustand befindet, die Lastströme der Energieversorgungsschaltung 14 von den zweiten und dritten Energieübertragungssystemen 18 und 19 geliefert, und der Laststrom der Energieversorgungsschaltung 14 fließt dementsprechend zum Strombegrenzungselement 23.

In einem solchen Falle sind die Energieübertragungs-Q5 systeme im allgemeinen so aufgebaut, daß die von den zweiten und dritten Energieübertragungssystemen 18 und

* * «ft

gelieferte Energie jeweils auf 1/2 oder weniger der Kapazitäten der Energieübertragungssysteme 18 und 19 begrenzt ist. Dann werden die Energien von den zweiten und dritten Energieübertragungssystemen 18 und 19 der Energieversorgungsschaltung 14 innerhalb der Grenzen des Nennstromes der Energieversorgungsschaltung 14 geliefert, z.B. 2000 A. Dadurch wird der Strom des Strombegrenzungselementes 23 der maximale Nennstrom der Stromversorgungsschaltung 14.
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Da in der oben beschriebenen Weise die Nennströme der Energieversorgungsschaltungen zu den jeweiligen Strombegrenzung selementen fließen, haben die Strombegrenzungselemente Nachteile, wie z.B. große Kapazitäten.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile auszuräumen und ein Energieübertragungssystem anzugeben, das verbesserte Eigenschaften beim Ausfall oder der Unterbrechung eines Transformators besitzt.

Gemäß der Erfindung wird ein Energieübertragungssystem >

angegeben, bei dem ein zweiter Schalter vorgesehen ist, \ der selektiv geöffnet wird und der an die beiden An- \ Schlüsse einer Serienschaltung angeschlossen ist, die ein Strombegrenzungselement und einen ersten Schalter aufweist. Somit läßt man einen Laststrom zu einer Energieversorgungsschaltung eines Energieübertragungssystems, bei dem der Betrieb eines Transformators unterbrochen ist, durch den zweiten Schalter fließen. Da somit das Strombegrenzungselement nur einen Strom hindurchfließen lassen kann, der der zugeführten Energie entspricht, kann die Kapazität des Strombegrenzungselementes in vorteilhafter Weise reduziert werden.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung

eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Schaltbild zur Erläuterung des Aufbaus

eines herkömmlichen Energieübertragungssysteins; und in

Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung eines Energieübertragungssystems gemäß einer Aus

führungsform der Erfindung.

In den Figuren der Zeichnung werden durchgehend gleiche Symbole für gleiche oder entsprechende Teile verwendet.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei sich das dargestellte Energieübertragungssystem von dem gemäß Fig. 1 im Aufbau dadurch unterscheidet, daß Schalter 35 bis 37 parallel zu den beiden Anschlüssen der Serienschaltungen 20, 21 bzw. 22 geschaltet sind, um Schutzschaltungen 38, 39 und 40 zu bilden.

Wenn bei diesem Aufbau sämtliche Energieübertragungssysteme 17 bis 19 normal arbeiten, sind die Schalter 35 bis 37 geöffnet, aber die anderen Baugruppen werden unter den gleichen Bedingungen betrieben wie bei einem herkömmlichen Energieübertragungssystem. Auch wenn ein Kurzschlußdefekt an einer Stelle A der Energieversorgungsschaltung 14 auftritt, wird die Energie-Versorgungsschaltung in gleicher Weise wie die herkömmliche Energieversorgungsschaltung 14 behandelt, wobei der KurzSchlußstrom 12,5 kA ist.

In dem Falle, wo ein Transformator 1 unterbrochen wird, gg wenn das erste Energieübertragungssystem 17 Energie an die Energieversorgungsschaltung 14 überträgt, ist die

Konstruktion so getroffen, daß ein Schalter 26 geöffnet wird, um den Schalter 35 zu schließen. Nehmen wir an, daß der Strom der Systeme im Normalzustand 2000 A beträgt, so wird der Laststrom der Energieversorgungsschaltung 14 gemeinsam von den zweiten und dritten Energieübertragungssystemen 18 und 19 getragen und über den Schalter 35 der Energieversorgungsschaltung 14 zugeführt. Beispielsweise fließen 500 A des Laststromes vom zweiten System und 500 A des Laststromes vom dritten System, so daß insgesamt 1000 A des Laststromes in den Kreisen 18-21-35-14 und 19-22-35-14 geliefert wird. Somit können die Strombegrenzungselemente 24 und 25 nur die Kapazität der Lastströme haben, die gemeinsam von den zweiten und dritten Energieübertragungssystemen 18 und 19 geliefert werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Zustand, wo nur der Schalter 35 geschlossen ist, wenn der Transformator 1 des ersten Energieübertragungssystems 17 abgetrennt ist, beschrieben. Wenn ein Kurzschlußdefekt an der Stelle A der Energieversorgungsschaltung 14 auftritt, wird der Strom von den Strombegrenzungselementen 24 und 25 begrenzt, so daß die Schalter 27 und 28 geöffnet sind, mit dem Ergebnis, daß die Energieversorgungsschaltung 14 ganz unterbrochen ist. Wenn dann die Konstruktion so getroffen ist, daß irgendeiner der Schalter 36 und 37 geschlossen ist, kann Energie bzw. Strom der Energieversorgungsschaltung 14 von jedem der zweiten und dritten Energie-

3Q Übertragungssysteme 18 und 19 geliefert werden, und die Energie- oder Stromunterbrechung des gesamten Systems kann dementsprechend verhindert werden.

In dem Falle z.B., wo ein Kurzschlußdefekt an der Stelle L· auftritt, wird dann, wenn der Aufbau so getroffen ist, daß das Energieübertragungssystem so betrieben

wird, daß der Transformator 1 abgetrennt und die Schalter 35 und 36 geschlossen werden, der vom Transformator 3 zu den Systemen 19 bis 22 fließende Kurzschlußstrom durch das Strombegrenzungselement 25 begrenzt, und der Schalter 28 wird geöffnet. Somit fließt nur der Kurzschlußstrom, der vom Transformator 2 zu den Kreisen von 18-36-35-24d-A fließt, zur Energieversorgungsschaltung 14, und der Strom kann in ausreichendem Maße von dem Schaltungsunterbrecher 24d unterbrochen werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Erfindung hat das Strombegrenzungselement nur eine Kapazität, die in der Lage ist, den einem anderen Energieübertragungssystem zuzuführenden Laststrom fließen zu lassen, indem es den zweiten Schalter, der selektiv geöffnet oder geschlossen wird, mit den beiden Anschlüssen der Serienschaltung verbindet, die das Strombegrenzungselement und den ersten Schalter aufweist, und die Kapazität des Strombegrenzungselementes kann infolgedessen reduziert werden.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Energieübertragungssystem, gekennzeichnet du rch

eine Vielzahl von Energieübertragungssystemen (17-19) zur Übertragung von Energie von einer Energieeingangsleitung (7) zu einer Vielzahl von Sammelleitungen (11-13), Schalter (4-6, 8-10), Transformatoren (1-3) und Schaltungsunterbrecher (14a-14d, 15a-15d, 16a-16d) in Reihenschaltung mit den Energieübertragungssystemen (17-19), Energieversorgungsschaltungen (14-16), die aus einer Vielzahl von Verzweigungsschaltungen (14-16) aufgebaut sind, welche über die Schaltungsunterbrecher mit den Sammelleitungen (11-13) verbunden sind,

Schutzschaltungen (38-40), die an einem Ende mit den Sammelleitungen (11-13) und am anderen Ende miteinander verbunden

sind, und

einen zweiten Schaltungsunterbrecher (35-37), der parallel zu einer Reihenschaltung (20-22) aus einem die Schutzschaltung bildenden Strombegrenzungselement (23-25) und einem ersten Schaltungsunterbrecher (26-28) geschaltet ist, um auf den Strombegrenzungsbetrieb des Strombegrenzungselementes (23-25) anzusprechen, um selektiv zu öffnen oder zu schließen.

2. Energieübertragungssystem, gekennzeichnet durch

Transformatoren (1-3), die an ihrer Primärseite über Schalter (4-6) an eine Energieeingangsleitung (7) angeschlossen sind,

¹S eine Vielzahl von Sammelleitungen (11-13), die jeweils an die Sekundarseiten der Transformatoren (1-3) über Schalter (8-10) angeschlossen sind, Energieversorgungsschaltungen (14-16), die jeweils an die Sammelleitungen (11-13) angeschlossen sind, Strombegrenzungselernente (23-25) , die mit den einen Anschlüssen an die Sammelleitungen (11-13) angeschlossen sind und die mit den anderen Anschlüssen gemeinsam an die Sammelleitungen (11-13) angeschlossen und in Reihe mit den ersten Schaltern (26-28) geschaltet sind,

Widerstände (29-31), die jeweils an die Strombegrenzungselemente (23-25) angeschlossen sind, Stromwandler (32-34), um die zu den Widerständen (29-31) fließenden Ströme zu messen und die ersten Schalter (26-28) zu öffnen, um die Strombegrenzungselemente (23-25) zu schützen, und

eine Verbindungsschaltung mit einem zweiten Schalter (35-37), der parallel zu einer Reihenschaltung (20-22) aus den ersten Schaltern (26-28) und den Strombegrenzungselementen (23-25) geschaltet ist.

3. Energieübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß dann, wenn die Schalter (4-6) und Schaltungsunterbrecher (8-10) geöffnet sind, um den Transformator (1-3) abzutrennen, die an die Transformatorseite (1-3) angeschlossenen ersten (26-28) und zweiten Schalter (35-37) der Verbindungsschaltung so betätigt werden, daß der erste Schalter (26-28) geöffnet und der zweite Schalter (35-37) geschlossen wird, und daß die ersten (26-28) und zweiten Schalter (35-37) der anderen Verbindungsschaltung, die nicht an die abzutrennende Transformatorseite (1-3) angeschlossen sind, so betätigt werden, daß der erste Schalter (26-28) geschlossen und der zweite Schalter (35-37) geöffnet wird.