DE417346C - OElschalterschutzschaltung - Google Patents

Description

Die Unterbrechung großer Energiemengen durch Ölschalter bei Kurzschlüssen in größeren Zentralen bedeutet für die Maschinen und auch für die Ölschalter selbst eine große Gefahr. Die Wicklungen der Maschinen können durch die infolge der plötzlichen Energieunterbrechung hervorgerufenen Überspannungen durchschlagen werden. Ferner können die Ölschalter durch die starke Gasentwicklung

ίο explodieren und die Schaltanlage auf längere Zeit betriebsunfähig machen. Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man bereits verschiedene Mittel angewandt; z. B. hat man in die Maschinenstromkreise Reaktanzspulen eingebaut, womit aber der gewünschte Erfolg nicht erzielt wurde. Ferner hat man druckfeste Schalter mit Löschkammern gebaut. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Schalter für die Nebenzweige genau so stark bemessen sein müssen wie die für die Übertragung größerer Energiemengen, so daß solche Anlagen sehr teuer werden.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man eine Schaltanordnung vorgeschlagen, bei wel-

₂g eher ein mit zwei Kontakten ausgerüstetes Maximalrelais derart angeordnet ist, daß durch den einen Kontakt bei auftretenden Kurzschlüssen die Spannung der Gesamtanlage durch Einschalten von Feldschwächungswiderständen verringert und durch den anderen dann erst der Ölschalter der betreffenden Leitung oder Maschine betätigt wird. In diesem Falle schalten die Ölschalter fast energielos aus. Auch werden die infolge von Erdschlüssen hervorgerufenen Überspannungen bei Unterbrechung der Ölschalter vermieden, da die Unterbrechung nahezu spannungslos erfolgt.

Eine derartige Schaltung hat aber den Nachteil, daß bei jeder Überlastung des Netzes, die von den Ölschaltern ohne weiteres aufgenommen werden kann, die Feldschwächungswiderstände eingeschaltet werden und somit die Erregung der Maschinen herabgesetzt wird. Infolgedessen ist der Betrieb einer derartigen Anlage fortgesetzten Schwankungen unterworfen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung, bei welcher das Maximalrelais derart angeordnet ist, daß bei Störun-

gen durch schwache Überlastungen die Erregung unbeeinflußt bleibt und nur die Ölschalter ansprechen, dagegen bei auftretenden Kurzschlüssen zuerst die Erregung sämtlicher im Betrieb befindlicher Maschinen herabgesetzt wird und dann erst die Ölschalter ausschalten. An Hand des in der beiliegenden Zeichnung dargelegten Schaltschemas soll die Erfindung näher erläutert werden.

ίο Das Schema stellt eine Schaltung einer Zentrale mit zwei auf gemeinschaftliche Sammelschienen arbeitenden Maschinen dar. Von den Sammelschienen zweigt eine Fernleitung ab. Jeder Generator besitzt eine eigene Erregermaschine, deren Erregerstromkreise FeIdschwächungswiderstände besitzen, die während des Betriebes durch automatische Fernschalter kurzgeschlossen sind. Für alle Generatoren und die abgehenden Fernleitungen sind Ölschalter mit Überstromauslösung in drei Phasen vorgesehen. Die im Schaltungsschema mit m, n, 0, f bezeichneten Kontaktvorrichtungen sind mit der Welle des Ölschalters e der Maschine gekuppelt. Die Maximalrelais, deren Kontakte mit k und / bezeichnet sind, können mit Zeiteinstellung für die beiden Kontakte versehen sein. M und N sind zwei Zeitelemente, die von den Kontakten k bzw. / gesteuert werden und von denen das Element M auf eine kürzere Ansprechdauer als das Element N eingestellt ist. Das Element M schließt beim Ansprechen den Stromkreis für den Feldschwächungswiderstands-Kurzschließer c und das Element N den für die Auslösespule des Ölschalters. Die Ölschalter der auf der linken Seite des Schemas dargestellten Maschinen und des Fernleitungsabzweiges sind offen und die auf der rechten Seite geschlossen dargestellt.

Wie aus dem Schema ersichtlich, wird der Maschinensatz folgendermaßen eingeschaltet: Zuerst wird ein Druckknopfschalter α betätigt, welcher durch eine Sperrklinke b festgehalten wird. Hierdurch werden die Nebenkontakte h geschlossen und der Kontakt g geöffnet. Es fließt nun ein Strom über die Kontaktstelle//, die Einschaltspule des Kurzschließers c, die Kontaktstelle r, so daß der Kurzschließer c für die Feldschwächungswiderstände eingeschaltet und der Feldschwächungswiderstand d kurzgeschlossen ist. Nun kann mit der Erregung begonnen werden. Nachdem die Maschine auf die normale Betriebsspannung gebracht ist, kann der Ölschalter e nach erfolgter Synchronisierung eingelegt werden. Hierdurch kommt der Hilfsschalter / in seine Geschlossenstellung, und es fließt ein Strom über die Kontakte a, h, die Spule ρ und den Kontakt/, so daß die Klinke b des Druckknopfschalters α ausgelöst und der Druckknopf durch Federkraft in seine ursprüngliche Lage zurückgedrückt wird, und der Kontakt g wieder geschlossen ist.

Die Wirkungsweise der Schaltanordnung ist folgende: Sobald in einem Abzweig der Anlage Kurzschluß auftritt, wird der Kontakt/ in dem Maximalrelais geschlossen und dadurch das Zeitelement N, welches den Auslösestromkreis des Ölschalters steuert, in Tätigkeit gesetzt. Kurze Zeit darauf wird auch der Kontakt k durch den starken Stromstoß geschlossen, und das zweite Zeitelement M, welches den Stromkreis für die Feldschwächung steuert, wird ebenfalls eingeschaltet. Da, wie bereits erwähnt, das zweite Zeitelement M auf eine kürzere Ansprechdauer als das erste eingestellt ist, wird die Erregung der Maschinen durch Einschalten der Feldschwächungswiderstände d mittels des Kurzschließers c automatisch herabgesetzt, bevor die Ölschalter auslösen. Der Stromverlauf ist dabei folgender: Von Plus geht der Strom zum Relaiskontakt / über die Einschaltspule des z. B. auf 6 Sekunden eingestellten Zeitelementes N nach Minus. Beim Schließen des Kontaktes k ist der Stromverlauf von Plus über die Einschaltspule des auf beispielsweise 3 Sekunden Ansprechdauer eingestellten Zeitelementes M zu Minus. Nach dem Ansprechen dieses Relais geht der Strom von Minus über den Auslösekontakt des Zeitelementes M zur Hilfsschiene s, zu den Kontakten η der übrigen Maschinen, von da über¹ Kontakte L zu den Auslösespulen des Kurzschließers c, über die Kontakte g und α nach Plus. Hierdurch sprechen die Kurzschließer c an und schalten die Feldschwächungswiderstände d ein, so daß die Erregung der Maschinen gleichzeitig herabgesetzt wird. Nach dem Ansprechen des zweiten Zeitelementes N geht der Strom von Plus über den geschlossenen Auslösekontakt .des Elementes zu der Auslösespule q des Ölschalters / des Abzweiges nach Minus, und der Ölschalter schaltet aus.

Damit nun die Zentralentspannung von den übrigen im Betrieb befindlichen Maschinen wieder auf den Normalzustand gebracht wird, werden durch die am Ölschalter e angebrachte Kontaktvorrichtung m sämtliche Feldschwächungswiderstands-Kurzschließer der im Betrieb befindlichen Maschinen über die Kontakte r und über Kontakte ο eingeschaltet. Der Stromverlauf ist wie folgt: Von Plus über Kontakt m der Maschine rechts nach Hilfsschiene s, über Kontakt ο der Maschine links zur Einschaltspule des Feldschwächungswiderstands-Kurzschließers c, über r nach Minus. Im ausgeschalteten Zustand des Ölschalters e der als defekt angenommenen Maschine rechts ist jedoch dieser Einschaltstromkreis des Feldschwächungswiderstands-

Kurzschließers c durch den Kontakt ο geöffnet, so daß eine Wiedereinschaltung des Feldschwächungswijderstands - Kurzschließers der defekten Maschine nicht erfolgen kann.
Hält sich der in einem Abzweige auftretende Überstrom in mäßigen Grenzen, so genügt der das Maximalrelais durchfließende Strom nicht, um beide Kontakte/ und k, sondern nur um den Kontakt / zu schließen.

ίο Dieser schaltet, wie bereits erwähnt, den Stromkreis des Zeitelementes /V ein, welches seinerseits nach Ablauf einer bestimmten Zeit den Ölschalter zum Ansprechen bringt. Die Erregung der Maschine bleibt also unbeeinflußt.

Es kann aber auch der Fall eintreten, daß der Überstrom zwar eine genügende Stärke hat, um die Kontakte/ und k zu schließen, daß aber nach dem Eintreten der Feldschwächung der Strom so weit sinkt, daß das Maximalrelais seine Kontakte/ und k wieder öffnet, ehe das Zeitelement N abgelaufen ist und die Ölschalter zum Auslösen gebracht hat. Um diese Möglichkeit zu vermeiden/ ist ein drittes Zeitelement / vorgesehen, dessen Steuerspule H in Reihe mit den Kontakten r und / liegt. Das Element ist so angeordnet, daß es ganz unabhängig von der Größe des Stromes in dem defekten Teil der Anlage abläuft, wenn seine Steuerspule einmal unter Strom gesetzt worden ist. Beim Ansprechen schließt das Element über seine Kontakte S den Stromkreis der Ausschaltspule q der Ölschalter.

Der Stromverlauf ist dabei folgender:

Sobald einer der Kurzschließer c ausgeschaltet hat, geht der Strom von Plus zum Kontakt /, über die Auslösespule //, über den Kontakt r des Kurzschließers c der im Betrieb befindlichen Maschinen nach Minus. Hierdurch wird die Klinke des Zeitelementes/ ausgelöst, und das Relais schließt nach einigen Sekunden seine Kontakte S. Der Strom nimmt dann seinen Weg von Plus über den Kontakt S zur Auslösespule q der ölschalter e bzw. / zu Minus, und der Ölschalter des defekten Teiles der Anlage schaltet aus.

Damit durch den Schnellregler in Ausschalt stellung des Feldschwächungswiderstands-Kurzschließers der Nebenschlußwiderstand nicht kurzgeschlossen wird, ist an den Kurzschließern ein Nebenkontakt L angebracht, welcher die Anschlußleitung zum Schnellregler unterbricht bzw. einschaltet.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind sämtliche Aus- und Einschaltleitungen der Feldschwächung-swijderstandsl - Kurzschließer parallel geschaltet. Damit beim Abschalten einer Maschine von Hand nicht auch gleichzeitig die übrigen in Betrieb befindlichen Maschinen durch Ausschaltung des Feldschwächungswiderstands-Kurzschließers in Mitlei-

: denschaft gezogen werden, sind die Auslöseleitungen über Nebenkontakte ti, welche sich

, an den Ölschaltern der Maschinen befinden, in Hintereinanderschaltung verbunden. Wird also eine Maschine von Hand abgeschaltet,

, dann wird die Auslöseleitung, welche zu den übrigen in Betrieb befindlichen Feldschwä-

\ chungswiderstands-Kurzschließern führt, durch den Nebenkontakt η unterbrochen. Außerdem wird der Feldschwächungswiderstands-Kurz-

' schließer durch den Nebenkontakt η ausgelöst und die Spannung sinkt. Ist ein Generator außer Betrieb gesetzt, so darf der Feldschwächungswiderstands-Kurzschließer nicht durch die Nebenkontakte der abgeschalteten Maschinen- oder Fernleitungsschalter wieder eingeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird der Einschaltstromkreis des Feldschwächungswiderstands-Kurzschließers durch die am Ölschalter angebrachte Kontaktvorrichtung 0 unterbrochen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ölschalterschutzschaltung, bei der durch Maximalrelais mit zwei Arbeitsstufen zunächst die Erregung sämtlicher Maschinen der Anlage geschwächt und dann der Ölschalter des Störungsbereichs geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die beiden auf Überlastung bzw. Kurzschluß eingestellten Kontakte (/, k) des Maximalrelais zwei Zeitschalter (M, N) in Gang gesetzt werden, von denen der eine (M) auf kürzere Zeit eingestellt ist und die Ausschaltung der Feldschwächungswiderstands-Kurzschließer bewirkt, während der andere Zeitschalter (N) auf längere Zeit eingestellt ist und die Ausschaltung des Ölschalters herbeiführt.

2. Ölschalterschutzschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung zum Schnellregler eines Generators über einen am Feldschwächungswiderstands - Kurzschließer angebrachten Nebenkontakt geführt wird, welche in Ausschaltstellung der Felds chwächungs widers tan ds -Kurzs chließ er unterbrochen ist, so daß ein Kurzschließen des Nebenschlußwiderstandes durch den Schnellregler nicht eintritt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.