DE876723C - Gestellschlussschutzeinrichtung - Google Patents

Gestellschlussschutzeinrichtung

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Publication number
DE876723C
DE876723C DES4120D DES0004120D DE876723C DE 876723 C DE876723 C DE 876723C DE S4120 D DES4120 D DE S4120D DE S0004120 D DES0004120 D DE S0004120D DE 876723 C DE876723 C DE 876723C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
relay
current
additional
earth
fault
Prior art date
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Expired
Application number
DES4120D
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst Dipl-Ing Bopp
Benno Dr-Ing Mengele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES4120D priority Critical patent/DE876723C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE876723C publication Critical patent/DE876723C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/40Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to ratio of voltage and current
    • H02H3/402Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to ratio of voltage and current using homopolar quantities

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  • Gestellschlußschutzeinrichtung Der Gestellschlußschutz von Generatoren mit nicht oder höchstens über einen hohen Widerstand geerdetem Wicklungssternpunkt beruht, wenn es sich nicht um einen Generator handelt, welcher unter Zwischenschaltung eines Transformators auf das Verteilungsnetz arbeitet, allein auf der Erfassung des Summenstromes. Durch die hierfür verwendeten Stromwandler in Summenschaltung oder den Summenwandler, bei welchem ein gemeinsamer Magnetkreis durch die Summe der Ströme in allen Phasenleitern erregt wird, wird der Schutzbereich der Relaisanordnung begrenzt. Summenstrom soll im Relais nur dann fließen, wenn ein Gestellschluß oder Erdschluß innerhalb des Schutzbereiches entstanden ist. Das Relais soll aber stromlos sein, wenn ein Erdschluß außerhalb des Schutzbereiches besteht. Diese Forderunz ist iedoch nicht erfüllt, wenn die Erdkapazität des Schutzbereiches selbst erheblich ist.
  • Bei solchen Gestellschlußschutzüberwachungseinrichtungen, bei denen nicht der Summenstrom und die Erdschlußspannung wattmetrisch zusammenarbeiten, sondern deren Selektivität allein auf der Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Summenstromes beruht, und bei denen die Erdkapazität des Schutzbereiches selbst erheblich ist, wird erfindungsgemäß im Schutzrelais oder Überwachungsrelais der Wirkung des Summenstromes die Wirkung eines Zusatzstromes überlagert, wodurch im Relais die Wirkung des bei einem äußeren Erdschluß im Relais fließenden Summenstromes aufgehoben oder vermindert wird. Den Zusatzstrom kann man vorteilhafterweise bezüglich seiner Größe und Phasenlage von der Nullpunktverlagerungsspannung abhängig machen: Man gibt ihm eine seinem Zweck entsprechende Phasenlage. Hierfür kann man sich bekannter Kunstschaltungen bedienen, die aus einer Kombination von Wirk- und Blindwiderständen bestehen, oder man verwendet einen Drehtransformator. Bei jedem Erdschluß ruft die Nullpunktverlagerungsspannung Ströme über die Fehlerstelle hervor, die, abgesehen von dem Erdungswiderstand, einerseits von den Erdkapazitäten des Netzes, anderseits von denjenigen des Schutzbereiches der Relaiseinrichtung herrühren. Dieser letztere Strom tritt in unerwünschter Weise als Erregerstrom im Schutz-und Überwachungsrelais bei -einem außenliegenden Erdschluß auf. Seine Größe und Phasenlage entspricht der Größe und Phasenlage der wirksamen Nullpunktverlagerungsspannung, weil die Erdkapazität des Schutzbereiches eine gegebene Größe besitzt.
  • Man kann daher von der Nullpunktverlagerungsspannung einen Strom ableiten, welcher die Wirkung des Stromes über die Erdkapazitäten des Schutzbereiches im Relais ganz oder so weit kompensiert, daß eine fehlerhafte Relaisbetätigung nicht mehr entstehen kann. Die Nullpunktverlagerungsspannung kann erfaßt werden als Sekundärspannung einer Gestelldrossel oder auch als Spannung, die zwischen einem Nullpunkt und Erde entsteht. Dieser von der Nullpunktverlagerungsspannung abgeleitete Strom kann über dieselbe Relaisspule geleitet werden, über welche auch der zu kompensierende Kapazitätsstrom im Relais fließt; oder es kann im Relais eine besondere Wicklung für diesen Kompensationsstrom vorgesehen sein. Durch einen Zwischenwandler läßt sich eine gaivaniscne Trennung zwischen der Spannungquelle für den Kompensationsstrom und dem Relaiserregerkreis schaffen. Bei einem Fehler innerhalb des Schutzbereiches hat dieser Kompensationsstrom die entgegengesetzte Wirkung wie bei einem Fehler außerhalb des Schutzbereiches, so daß er bei einem Fehler- innerhalb des Schutzbereiches das Ansprechen des Schutzrelais unterstützt, während er bei einem äußeren Fehler das Ansprechen des Relais unterdrückt. Es liegt dies daran, daß der Kompensationsstrom unabhängig von der Lage des Fehlers innerhalb oder außerhalb des Schutzbereiches die gleiche Phasenlage besitzt, während der kapazitive Erregerstrom des Relais in den beiden Fehlerfällen im wesentlichen entgegengesetzte Phasenlage annimmt.
  • Die Erfindung ist durch ein Ausführungsbeispiel erläutert, jedoch ist sie nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist zum Schutz eines Generators i ein Schutzrelais 2 vorgesehen. Das Relais 2 ist an eine Stromsammlersummenschaltung 3 angeschlossen, die Anlage ist ferner außerhalb des Schutzbereiches über ein Gestelldrosselgesät 4 geerdet.
  • Es ist in,dem Ausführungsbeispiel angenommen, daß die Generatorwicklungen eine Erdkapazität Cg besitzen und daß zwischen Generator i und der Stromwandlersümmenschaltung 3 Kabelstrecken 5 mit der Erdkapazität Ck liegen. Der Schutzbereich der Einrichtung erstreckt sich von der Summenschalteng 3 über die Kabel 5 und den Generator i.
  • Im Fall eines inneren Erdschlusses oder Gestellschlusses fließt derGestelldrosselwirkstromzwischen der Anschlußstelle der Gestelldrossel 4. rechts und der Fehlerstelle links von der Stromwandler-Summenschaltung 3. .Durch diesen. Erdschlußfehlerstrom wird das Relais 2 erregt, welches außer der Entregung die Öffnung des Schalters 6 bewirkt. Bei einem äußeren Erdschluß, d. h. rechts von der Stromwandlersummenschaltung 3, z. B. an irgendeinem Punkt des rechts vom Schalter 6 und von der Gestendrossel 4 liegenden Netzes, fließt der Gestelldrosselwirkstrom zwischen der Anschlußstelle der Gestelldrossel4 und der Fehlerstelle. Dieser Erdschlußwirkstrom durchfließt das an :die Stromwandlerschaltung 3 - angeschlossene Relais 2 aber nicht, und es soll das Relais 2 auch urierregt bleiben. Außer dem erwähnten Erdschlußwirkstrom, der zwischen der Anschlußstelle der Gestendrossel 4 und der rechts von der Stromwandlerschaltung 3 angenommenen Fehlerstelle fließt, ergibt sich aber noch ein weiterer Erdschlußblindstrom, welcher durch die Primärwicklungen der Wandlerschaltung 3 und über die Erdkapazitäten C9. und Ck verläuft. Dieser Kapazitätsstrom führt zu einer Erregung des Relais 2 und wird bei ausreichender Stärke das Relais 2 fehlerhafterweise zum Ansprechen bringen, so daß der Schalter 6 geöffnet wird, obwohl der Fehler nicht innerhalb des Schutzbereiches des Relais 2 entstanden ist.
  • Zum Abwenden dieser Gefahr ist erfindungsgemäß in dem Ausführungsbeispiel von der Sekundärspannung der Gestelldrossel4 eine Spannung abgeleitet, die über einen Zwischenwandler 7 an einemSpannungsteilerwiderstand8 liegt. Auf diesen kann ein Kontakt 9 eingestellt werden, so daß eine Zusatzspannung gewählter Größe an die Anschlußklemmen des Relais 2 angelegt ist. Durch einen Kondensator io ist in der Zeichnung angedeutet, daß diese Spannung eine Phasenlage erhalten soll, die der Phasenlage des kapazitiven Erdschlußstromes über die Primärwicklungen der Wandler: schalturig 3 ungefähr entspricht. Durch die Zusatzspannung wird idann in der Wicklung des Relais 2 ein Zusatzstrom überlagert, der zur Kompensation der Falscherregung des Relais 2 durch den über die Kapazitäten C, und Ck fließenden Strom geeignet ist. Durch den Kondensator zo oder eine Drosselspule an seiner Stelle oder auch durch Parallelschaltung einer Drosselspule oder eines Kondensators zur Wicklung des Relais 2 und entsprechende Wahl der Anschlußweise an der Stelle i i im Sekundärkreis der Gestelldrossel4 kann man die richtige Phasenlage des Zusatzstromes im Relais 2 einstellen.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCIit: i. Gestellschlußschutzüberwachungseinrichtungfür urigeerdete oder nurhochohmiggeerdete Wicklungen, in deren Schutzbereich eine erhebliche Erdkapazität besteht und bei welcher die Selektivität der Schutz- oder überwachungsrelais allein auf die Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Summenstrom besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkung des Summenstromes im Relais die Wirkung eines Zusatzstromes überlagert ist, durch welchen im Relais die Wirkung des bei einem äußeren Erdschluß über die Erdkapazität im Schutzbereich fließenden Fehlerstromes aufgehoben oder vermindert wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstrom durch die Nullpunktverlagerungsspannung hervorgerufen und mit entsprechender Phasenlage dem Relais zugeleitet wird.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstrom über eine Zusatzspule im Relais fließt.
  4. 4.. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstrom durch die gleiche Relaisspule fließt wie der Haupterregerstrom des Relais.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch r und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstrom dem Relais unter Zwischenschaltung von Mitteln zur Einstellung einer geeigneten Phasenlage und Größe zugeleitet wird.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstrom über einen Stromweg fließt, welcher einen Kondensator in Reihenschaltung oder eine Drosselspule in Parallelschaltung enthält.
DES4120D 1938-02-19 1938-02-19 Gestellschlussschutzeinrichtung Expired DE876723C (de)

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DES4120D DE876723C (de) 1938-02-19 1938-02-19 Gestellschlussschutzeinrichtung

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DE876723C true DE876723C (de) 1953-05-18

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DES4120D Expired DE876723C (de) 1938-02-19 1938-02-19 Gestellschlussschutzeinrichtung

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DE (1) DE876723C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1538312B1 (de) * 1966-01-18 1970-07-02 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Isolationsueberwachung von erdpot tialfreien Gleichstromnetzen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1538312B1 (de) * 1966-01-18 1970-07-02 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Isolationsueberwachung von erdpot tialfreien Gleichstromnetzen

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