DE626342C

DE626342C - Schutzschaltung zum Schutze von ungeerdeten Mehrphasenwicklungen gegen Erd- und Windungsschluesse

Info

Publication number: DE626342C
Application number: DEM127105D
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1934-03-08
Filing date: 1934-04-07
Publication date: 1936-02-24

Description

Für den Schutz ungeerdeter Wicklungen, insbesondere von Mehrphasenmaschinen, die über einen Transformator an das Netz angeschlossen sind, wird oft ein besonderer mehrphasiger Wandler, auch Gestelldrossel genannt, angewendet. Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß bei Erdschluß in der Maschine in der Nähe des Nullpunktes die Spannung im Erdkreis Null oder beinahe Null Jst, so daß ein Ansprechen des Schutzrelais nicht erfolgen kann. Es wurde diesem Nachteil dadurch abgeholfen, ,daß nicht der - Spannungsschwerpunkt des Mehrphasensystems geerdet wurde, sondern ein beliebig anderer Punkt, so daß bei Erdschluß des Maschinensternpunktes eine bestimmte Spannung im Erdkreis wirksam ist. Eine solche Lösung für Dreiphasenstrom zeigt schematisch die Fig. 1 beiliegender Zeichnung.

Darin bedeutet 1 die Maschine, 2 ihr Sternpunkt. 3, 4, 5 sind drei Impedanzen, d. h. drei einphasige Spannungswandler, wovon einer, der mittlere z. B., eine größere Reaktanz aufweist als die beiden anderen. Diese drei Wandler sind zu einem Sternpunkt 6 zusammengeschlossen, der über ein Erdschlußrelais 7 (allenfalls über Stromwandler angeschlossen) geerdet ist. Werden diese drei Wandler mit Sekundärwicklungen und mit gleichem Übersetzungsverhältnis versehen, so wird das Spannungsdiagramm r, s, t der Sekundärseite dem primären Spannungsdiagrammi?, S, T ähnlich sein. Es können daher sekundärseits beliebige Meßinstrumente angeschlossen werden. Unter anderem kann auch ein kleiner dreiphasiger Transformator 8 angeschlossen werden, .dessen Sekundärseite in Dreieck geschaltet ist. Mit diesem Transformator kann die Spannungswicklung des Erdschlußrelais 7 frei von höheren Harmonischen dritter Ordnung gespeist werden.

Bei Windungsschluß einer sterngeschalteten Maschine wird der Spannungsnullpunkt der Maschine im Sinne einer Verkürzung des Vektors der betroffenen Phase verschoben. Diese Verschiebung wird dadurch festgestellt, daß man mit einem besonderen dreiphasigen Spannungswandler (auch Stützdrossel 'genannt) den Schwerpunkt des Spannungssystems zugänglich macht und die Differenz- spannung zwischen ihm und dem Maschinennullpunkt durch ein Relais mißt.

Wollte man bisher eine Maschine gegen Erdschluß und gleichzeitig gegen Windungsschluß schützen, so mußte man neben der Ge- stelldrossel auch eine Stützdrossel an die Hochspannung, d. h. an die Maschinenspannung,'anschließen. Die Gefährdung, die man

in eine Anlage durch, direkten Anschluß einer dünndrähtigen, einem Fehler eher ausgesetzten Spannungswandierwicklung bringt, muß also zweimal'in Kauf genommen werden.
Die vorliegende Erfindung gibt eine Schaltung an, bei welcher nur ein Anschluß an die zu schützende Maschine gemacht werden muß, wobei eine wirksame Kombination des Erdschlußschutzes mit dem Wihdungsschlußiö schutz erhalten wird. Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel des Ernndungsgegenstandes .die Schaltung für eine dreiphasige Maschine.

11 ist die Maschine, z.B. ein Generator, 12 ist die Gruppe von drei ungleichen einphasigen Impedanzen, deren Sternpunkt N_E über den Stromwandler 14 des Erdschlußrelais 15 geerdet ist. 13 ist ein dreiphasiger Hilfswandler, der yonder; Sekundärseite der "Wandlergruppe

12 gespeist wird und .den Systemnullpunkt S ergibt. Der Generatornu,llpunkt N_a wird mit · dem Systemnullpunkt 6* über den Strömwandler 14' des Windungsschlußrelais 16 verbunden. Bei Windungsschluß in der Phase R der Maschine 11 verschiebt sich, wie in Fig. 3

gezeigt, der Generatornullpunkt nach Nq. Die Spannungsdifferenz Nq: bis 5* treibt einen Ausgleichstrom durch den Wandler 14' und das Relais 16, welches anspricht. Der Kreis .dieses Stromes schließt sich über den Stern-Dreieck geschalteten Hilfswandler 13, so daß jede Phase ein Drittel führt. Da bei den Warnt¹ lern 12 die Windungszahl primär und sekundär dieselbe ist, gelangt der Ausgleichstrom wieder zum Generator 11. Die Spannungsspulen der beiden Relais 15 und 16 sind von ,der Sekundärseite des Hilfswandlers 13 erregt. Die ganze Anordnung ist nur für den Nulleiterstrom ohne großen Abfall durchlässig.

Bei Erdschluß, z. B. im Punkt N₀ nach Fig. 3, in der Nähe des Generatornullpunktes wird im Erdkreis die Spannung 2V_£-iV_G wirksam, wobei ein Strom hindurchfließt, welcher das Erdschlußrelais 15 zum Ansprechen bringt.

Claims

Patentanspruch :

Schutzschaltung zum Schütze von ungeerdeten Mehrphasenwicklungen gegen Erd- und Windungsschlüsse, -dadurch gekennzeichnet, daß an die Klemmen der Mehrphasenwicklung die Primärseiten einer der Phasenzahl entsprechenden Anzahl einphasiger Wandler (12) ungleicher Impedanz angeschlossen sind, die einen über das Erdschlußrelais (15) an Erde liegenden Sternpunkt (N_E) bilden, und daß die mit gleicher Windungszahl wie primär ausgerüstete Sekundärseite dieser Wandler einen mehrphasigen, symmetrischen Wandler (13) speist, dessen Sternpunkt (S) mit dem Sternpunkt (N₀) der zu schützenden Maschine über das Windungsschlußrelais· (16) verbunden ist.

Hierzu τ; Blatt Zeichnungen