Längsdifferentialschutz mit drei Hilfsleitungen Gegenstand der Erfindung ist ein Längsdifferen- tialschutz mit drei Hilfsleitungen und zwei am Anfang und Ende des zu schützenden Objektes vorgesehenen Wandlern.
Bei den bekannten Längsdifferentialschutz- einrichtungen - insbesondere für Kabel- und Frei leitungsstrecken - sind im allgemeinen drei zwischen den Endpunkten der geschützten Strecke verlegte Hilfsleitungen vorgesehen, wobei die Aussenleitungen im fehlerfreien Betrieb oder bei äusseren Fehlern den Strom führen, während die mittlere Differentialleitung, die das Relais enthält, weitgehend stromlos ist. Die Differentialleitung ist dabei an diagonal liegende End punkte der Differentialschaltung angeschlossen.
Bei starken äusseren Kurzschlüssen können durch unter schiedliche Sättigung der beiderseitigen Wandler wie auch durch Unterschiede der Hilfsleitungswiderstände unter Umständen beträchtliche Ströme in der Diffe rentialleitung auftreten. Um hierbei keine Fehlauslö sungen zu erhalten, ist der Schutz zu stabilisieren. Die se Forderung führte zu den sogenannten Quotienten- oder Prozent-Differentialrelais. Derartige Relais ha ben allerdings zur Feststellung des Auslösekriteriums eine gewisse Integration vorzunehmen, wodurch sich ein entsprechender Zeitverlust ergibt.
Für Anwen- dungsfälle, in denen ein solcher Zeitverlust nicht trag bar ist, kehrte man deshalb wieder zum gewöhnlichen Stromdifferentialschutz zurück, musste dabei aber zur Erreichung der notwendigen Stabilität gegen strom starke äussere Fehler einen sorgfältigen Abgleich der überstromziffern der beiderseitigen Mischwandler so wie der Hilfsleitungswiderstände nach besonderen Ge sichtspunkten vornehmen.
Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg, wie man einen gegen äussere Fehler stabilen schnellwir kenden Differentialschutz sowohl ohne Zuhilfenahme des Quotientenprinzips als auch ohne besondere Ab- gleichsmassnahmen für die Zwischenstromwandler und die Hilfsleitungen ausführen kann.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Längsdiffe rentialschutz mit drei Hilfsleitungen und zwei am Anfang und Ende des zu schützenden Objektes vor gesehenen Wandlern dadurch erreicht, dass die Wand- ler an jedem Ende sowie an einem dazwischenliegen den Punkt der Sekundärwicklungen Anzapfungen auf weisen,
dass jeweils ein Ende einer Sekundärwicklung über eine Hilfsleitung mit dem dazwischenliegenden Punkt der Sekundärwicklung des anderen Wandlers und jeweils das andere Ende über eine weitere Hilfs- leitung direkt miteinander verbunden sind und dass einer Messeinrichtung der in mindestens einer Hilfs- leitung fliessende Strom zugeführt wird.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Hilfsleitungen ergibt sich ein erheblicher Respektab stand zwischen im Falle stromstarker äusserer Fehler möglichen Falschströmen und den bei inneren Fehlern auftretenden, die Auslösung der Messeinrichtung be wirkenden Strömen. Dadurch kann ein Abgleich der Widerstände der Hilfsleitungen wie auch der über- stromziffern der Zwischenwandler entfallen.
Die er findungsgemässe Anordnung der Hilfsleitungen be dingt nämlich eine feste Kopplung der Sekundär ströme beider Wandler. Eine derartige Kopplung liegt bei bekannten Längsdifferentialschutzeinrichtungen mit diagonal angeordneten Hilfsleitungen nicht vor. Im Falle der Sättigung eines Wandlers hat dies bei den bekannten Längsdifferentialschutzeinrichtungen einen Falschstrom zur Folge, der n'äherungsweise der Diffe renz der Sekundärströme proportional ist.
Demgegen über hat die feste Kopplung der Ströme beider Wand- ler bei der erfindungsgemässen Längsdifferential- schutzeinrichtung zur Folge, dass bei Sättigung eines Wandlers der Strom des nicht gesättigten Wandlers der Sättigung entgegenwirkt. Die Falschströme werden dadurch stark reduziert.
Sie sind näherüngsweise nur mehr dem Verhältnis der Sekundärströme proportio nal und damit sehr viel kleiner als bei den bekannten Längsdifferentialschutzeinrichtungen. -Dies ergibt die .vorstehend dargelegten -Vorteile, insbesondere den erwähnten erheblichen Respektabstand.
Ein weiterer Vorteil ist, dass alle drei Hilfslei- tungen sich auf einfache Weise gegen Fehler über wachen lassen.
Ferner ist die erfindungsgemässe- Anordnung der Hilfsleitungen auch bei stabilisierten Differential- schutzeinrichtungen anwendbar. Diese können dann empfindlicher eingestellt und ebenfalls auf einfache Weise gegen Fehler der Hilfsleitungen überwacht wer den.
Günstigerweise wird jeweils die an einem dazwi- schenliegenden Punkt der Sekundärwicklung anzu- schliessende Hilfsleitung an eine etwa in der Mitte liegende Anzapfung der Sekundärwicklung angeschlos sen.
Die Anzapfungen der Sekundärwicklungen jedes Wandlers sind weitgehend gleich ausgeführt, so dass sich eine spiegelbildliche Symmetrie hinsichtlich der Führung der Hilfsleitungen und deren Anschlüsse an die Sekundärwicklungen der Wandler ergibt.
Als Messeinrichtung kann vorteilhafterweise ein Differentialrelais. vorgesehen werden, das aus einem Relais mit zwei Wicklungen besteht,. die entweder di rekt - oder indirekt derart an zwei Hilfsleitungen ange schlossen sind, dass das Relais durch die Differenz der in den Hilfsleitungen fliessenden Ströme erregt- wird.
- In einer weiteren zweckmässigen Ausführungsform wird ein Differenzstromwandler vorgesehen, durch den die Differenz der in zwei Hilfsleitungen fliessen- den Ströme gewonnen wird. An die Sekundärwicklung des Differenzstromwandlers kann dann-. direkt ein Re lais oder - unter Zwischenschaltung eines Gleich richters = ein Gleichstromrelais angeschlossen wer den.
Bei Verwendung eines Gleichstromrelais wird im allgemein eine geringere Messleitung, benötigt.
Ferner lässt sich bei. dem Längsdifferentialschutz auch eine Messeinrichtung vorsehen; die in die ge kreuzten Hilfsleitungen eingeschaltet wird und bei ungleichen Vorzeichen der. Ströme in den Hilfsleitun gen ansprich: Das Vorzeichen der Ströme kann dabei mittels einer Phasenvergleichsschaltung ermittelt: wer den. Es ist jedoch auch möglich, ein Richtungsrelais vorzusehen.
Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführung des Längsdifferentialschutzes wird eine Messeinrichtung verwendet, die an drei Hilfsleitungen angeschaltet ist.
- In einer zweckmässigen Ausführungsform der Messeinrichtung werden mittels Zwischenwandler den HilfsIeitungsströmen proportionale Ströme abgeleitet, die dann für sich gleichgerichtet und derart auf ein Gleichstromrelais geschaltet werden,
dass der in der Summenleitung fliessende Strom den in den gekreuz ten Hilfsleitungen fliessenden Strömen entgegenwirkt.
- In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform einer Messeinrichtung, die an -drei Hilfsleitungen an- geschaltet ist, wird mittels eines Zwischenwandlers die Differenz von den in den gekreuzten Hilfsleitungen fliessenden Strömen gebildet ist in der Messeinrich- tung im auslösenden Sinne zur Einwirkung gebracht.
Der-in der .dritten Hilfsleitung (der Summenleitung) fliessende Strom hingegen wird in der Messeinrichtung im stabilisierenden Sinne zur Einwirkung gebracht.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Längsdifferentialschutzes ist ausserdem, dass sich so wohl eine Unterbrechung einer Hilfsleitung als auch ein Kurzschluss von Hilfsleitungen mit einfachen Mit teln feststellen lässt.
In zweckmässiger Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Überwachung des öffnens einer Hilfslei- tung durch ein Spannungsüberwachungsrelais; das an die Klemmen eines Wandlers angeschlossen wird.
Die Überwachung der Hilfsleitungen auf Leitungs bruch oder Kurzschluss erfolgt in bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch einen Mischwand- ler, von dem mindestens eine Primärwicklung von dem Strom in einer Hilfsleitung und eine Primärwick lung von. einem vom Leitungsstrom abgeleiteten Ver gleichsstrom beaufschlagt werden.
An die Sekundär wicklung des Mischwandlers wird dann ein Überwa- chungsrelais angeschlossen.
An die Sekundärwicklung des Mischwandlers kön nen in weiterer Ausgestaltung der zuletzt beschriebe nen Anordnung auch zwei Relais mit verschiedener Ansprechempfindlichkeit angeschlossen werden. Ein Relais ist dabei derart eingestellt; dass es lediglich auf innere Fehler der zu überwachenden Anlage aber nicht auf Fehler der Hilfsleitungen anspricht.
Das Relais mit der grösseren Ansprechempfindlichkeit, welches auch auf Fehler der Hilfsleitungen anspricht, erhält eine Ansprechverzögerung, so dass bei einem inneren Fehler das erstgenannte,
unempfindlicher eingestellte Relais schneller als dieses anspricht. Damit ergibt sich ein einfacher Längsdifferentialschutz mit einer Überwachungseinrichtung für die Hilfsleitungen. Diese- Schutzeinrichtung kann ebenfalls als stabili- sierter Schutz ausgeführt werden.
Die- vorstehend erwähnten Überwachungseinrich- tungen können sowohl bei jeder Station als auch bei nur einer vorgesehen werden. Im letzteren Falle ist jedoch eine weitere Hilfsleitung erforderlich, wenn ein Fehler der Schutzeinrichtung an die andere Station gemeldet werden soll.
Bei der Überwachung: auf Kurzschluss von fs- leitungen tritt in bestimmten Fällen infolge Potential gleichheit bei einem Kurzschluss keine Änderung der Stromverteilung in den Hilfsadern auf:Die Strom- verteilung stellt:
damit für .diese Fälle kein Messkrite- rium für eine Überwachungseinrichtung dar.
Durch Anordnung von Zusatzwiderständen jeweils an der Zwischenanzapfung der Sekundärwicklung und an demRTI ID="0002.0215" WI="24" HE="4" LX="1236" LY="2528"> Anschlusspunkt der nicht gekreuzten Hilfs- leitung lassen sich jedoch auch diese Fälle ausschei den:
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Zwischenanzapfung der Sekundärwicklung etwa in der Mitte und der jeweils an die Zwischenanzapfung an geschlossene Widerstand ist etwa doppelt so gross gewählt wie der an dem jeweiligen Anschlusspunkt der nicht gekreuzten Hilfsleitung befindliche Wider stand.
Die Längsdifferentialschutzeinrichtung eignet sich insbesondere zum Schutz von Kabel- oder Freilei- tungsstrecken. Sie ist jedoch auch für die überwa- chung von Anlagen, beispielsweise Generatoren, an wendbar.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Fig. 1 bis 7 beispielsweise näher erläutert werden.
In Fig. 1 sind mit A, B zwei Stationen bezeichnet, zwischen denen beispielsweise ein zu überwachendes Kabel verlegt ist. Der Einfachheit halber sind jedoch das Kabel und die Primärstromwandler nicht darge stellt. Den Primärstromwandlern sind Zwischenstrom wandler WA, WB nachgeschaltet. Diese können auch als Mischwandler mit mehreren Primärwicklungen ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich eine Primärwicklung 1, 3 vorgesehen.
Die Enden der Sekundärwicklungen 2, 4 und ihre Mittelpunkte 5, 6 sind über Hilfsleitungen a, b, c in der dargestellten Foren miteinander verbunden, wobei die Adern b und c Kreuzverbindungen zwischen je einem Mittelpunkt 5, 6 und einem Wicklungsende des Zwischenwandlers der Gegenstation bilden. Mit 7 und 8 sind Messein- richtungen bezeichnet, die im Ausführungsbeispiel in die beiden Hilfsleitungen b und c eingeschaltet sind. Dabei ist, wie Fig. 1 zeigt, für jede Station A bzw.
B eine Messeinrichtung 7 bzw. 8 vorgesehen.
Für die Erläuterung der Wirkungsweise des Längs differentialschutzes sei im folgenden angenommen, dass die Messeinrichtung aus einem Relais mit zwei Wicklungen besteht, wobei die Wicklungen entweder direkt in die Hilfsleitungen eingeschleift bzw. über Wandler an diese angeschlossen sind.
Die Wicklungen sind dabei derart geschaltet und dimensioniert, dass das Relais jeweils durch die Differenz der in den-Hilfs- leitungen b, c fliessenden Ströme erregt wird und die resultierenden AW im störungsfreien Fall etwa Null ergeben. - Die Anschlusstellen des Relais können dabei in bekannter Weise durch Kondensatoren über brückt werden, so dass im Falle der Sättigung eines Wandlers WA, WB auftretende Oberwellen am Relais vorbeigeleitet werden.
Im ungestörten Betrieb (Fig. 1a) sowie bei äus- seren Fehlern führen die Hilfsleitungen a, b c die Ströme 12a, 12b, 12, in den dargestellten Pfeilrichtungen. Durch die Anzahl der Pfeile soll die relative Strom stärke in den Hilfsleitungen angedeutet werden. So ist z. B. im ungestörten Betrieb 12a, doppelt so gross wie I2b bzw. I2,.
Die den Wandlern WA, Ws von den Primärseiten 1, 3 zugeführten AW werden nach Abzug der nor malerweise geringen Leerlauf-AW von den oberen Sekundärwicklungshälften 9, 10 zu zwei Drittel, von den unteren Wicklungshälften 11, 12 zu ein Drittel in sekundäre Gegen-AW umgesetzt.
In diesem Fall ergibt sich für beide Wandler magnetisches Gleichgewicht und zugleich die Erfüllung des Kirchhoffschen Geset zes, demzufolge an jedem Knotenpunkt die Summe. aller Ströme Null sein muss. Die Messeinrichtungen 7, 8 werden dabei jeweils von der Differenz der Strö me I2b - 12, = 0 erregt. Sie sprechen daher nicht an.
Bei starken äusseren Kurzschlüssen und unterschied- lichen überstromziffern der Zwischenwandler WA, WB ist diese Differenz zwar nicht mehr genau Null, sie bleibt aber klein gegenüber den Strömen, die im Falle innerer Kurzschlüsse auftreten. Es ist daher weder ein besonderer Abgleich der Zwischenwandler noch der Widerstände der Hilfsleitungen notwendig.
Fig. 1b zeigt die Stromverteilung, die bei einem von links her einseitig gespeisten inneren Fehler auf tritt. Da der Primärstrom I1$ des Zwischenstrom wandlers WB Null ist, müssen aus Gründen des mag netischen Gleichgewichtes die in den Wicklungsteilen 10, 12 der Sekundärwicklung 4 fliessenden Ströme einander entgegenwirkende AW erzeugen.
Die AW des Zwischenwandlers WA werden daher jetzt zu zwei Drittel von der Wicklungshälfte 11 und zu ein Drittel von der oberen Wicklungshälfte in sekundäre Gegen-AW umgesetzt. Dadurch ergibt sich die darge stellte Stromverteilung auf die Hilfsleitungen a, b, c, die wiederum magnetisches Gleichgewicht beider Zwischenwandler sowie Erfüllung des ersten Kirch- hoffschen Gesetzes bringt.
Bei gleichgrossem Pri märstrom IIA (verglichen mit Fig. l a) ist die Summe der Beträge der Sekundärströme 1I2al, II2b1, 112,1 wieder ebenso gross wie im ungestörten Betrieb oder bei äusseren Fehlern.
Die jedoch völlig andere Verteilung der Ströme auf die Hilfsleitungen a, b, c hat in Verbindung mit dem Vorzeichenwechsel in der Leitung b eine hohe resultierende Erregung der Mess einrichtungen 7 und 8 von I2b - I2h = 3 - I2b zur Folge, so dass mit Sicherheit ausgelöst wird.
Fig. 1c zeigt den Fall eines von beiden Seiten her gespeisten inneren Fehlers. Dabei überlagert sich die in Fig. 1b dargestellte Stromverteilung von bei den Seiten. Dies führt zu einer noch stärkeren re sultierenden Beaufschlagung der Messeinrichtungen 7, 8 im auslösenden Sinne.
Die anhand der Fig. la, 1b und 1c erläuterte Wirkungsweise des Längsdifferentialschutzes nach der Erfindung lässt weiter erkennen, dass auch ein Vergleich der Vorzeichen der Ströme 12b, 12, in den Leitungen b und c ein Auslösekriterium ergibt;
da die Ströme I2b und 12, im Falle äusserer Fehler (Fig. l a) gleichsinnig, im Falle innerer Fehler (Fig. 1b, 1c) aber gegensinnig fliessen. Durch eine Messein- richtung, die bei ungleichen Vorzeichen der Ströme in den Hilfsleitungen b, c anspricht, kann somit das Vorliegen eines Fehlers erfasst werden.
Eine der artige Messeinrichtung kann beispielsweise als elek tronisches Relais in der z. B. durch Phasenver- gleichsschutzeinrichtungen bekanntgewordenen Art oder aber auch als Richtungsrelais ausgeführt wer den.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten durch die Anordnung der Messeinrichtung 7 bzw, B. Fig. 2a gilt dabei für den ungestörten Betrieb bzw.
bei Vor liegen eines äusseren Fehlers, während in Fig. 2b der Fall eines inneren Fehlers mit einseitiger Strom- einspeisung (1113 = 0) gezeigt ist.
Auf die Darstel lung der Stromverteilung entsprechend Fig. 1c konnte verzichtet werden, da in diesem Fall - verglichen mit Fig. 2b - sich noch günstigere Auslösebedin- gungen ergeben. - Die im Zusammenhang mit Fig. 1 gemachten Ausführungen über die Stromverteilung gelten entsprechend.
Durch die Anzahl der jeweili gen Pfeile sollen auch in Fig. 2a und 2b die Verhältniswerte der in den einzelnen Hilfsleitungen fliessenden Ströme angedeutet werden.
Die Messeinrichtung 7 erfasst einen Strom Ir = 12, + 12b. Durch eine entsprechende Be messung von 7 wird erreicht, dass im fehlerfreien Fall (Fig. 2a) der an und für sich:
doppelt so grosse Strom 12" nur mit dem gleichen Gewicht in die Messung eingeht wie der Strom I2b. Bei Verwendung eines Stromrelais als Messeinrichtung wird dies bei spielsweise durch die doppelte Windungszahl für die von I2b zu durchfliessende Spule erreicht, deren Wicklungssinn gleich dem der vom Strom I2,, in ent gegengesetzter Richtung - zu durchfliessenden Spule ist. In diesem Fall heben sich die von beiden Strömen.
bewirkten magnetischen Erregungen auf und die Mess- einrichtung 7 spricht nicht an. - Für die -Mess- einrichtung 8 gelten die vorstehenden Ausführungen entsprechend für die Ströme 12a, und 12" Tritt ein. innerer Fehler auf, so gilt bei einseiti ger Einspeisung I1$:
= 0) die in Fig. 2b dargestellte Stromverteilung. -I2a verringert sich dabei auf die Hälfte, während sich I2b umkehrt und 12, den dop pelten Wert <U>annimm</U>t. Die von der jeweiligen Hilfs- leitungsströmen bewirkten magnetischen Erregungen der beispielsweise angenommenen Relais heben sich dann nicht mehr auf und die Messeinrichtungen 7, 8 sprechen an.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Messeinrichtung 7 bzw. 8 jeweils von drei in den Hilfsleitungen a, b; c fliessenden Strömen 12" 12b, I2,, abgeleitete Grössen zugeführt werden.
Da wegen der Gültigkeit des ersten Kirchhoffschen Ge setzes die geometrische Summe der Ströme 12a, I2b, 12, in diesem Fall stets Null ist; sind Messein- richtungen vorzusehen, bei denen davon verschiede ne Summen zur Einwirkung kommen.
In einer zweckmässigen Ausführungsform werden mittels Zwischenwandler den Hilfsleiterströmen 12a, 12b und 12, proportionale Ströme abgeleitet. Die abgeleiteten Ströme werden dann weiter jeweils für sich gleichgerichtet und derart auf ein Gleichstrom relais geschaltet, dass der in der Summenleitung a fliessende Strom 12" - den in den gekreuzten Hilfs- leitungen b, c fliessenden Strömen 12b, I2o ent gegenwirkt.
Dem Gleichstromrelais wird damit ein Strom Ir - IIbI + IIJ - II,I zugeführt, der gleich der Summe der Beträge der Teilströme ist.- Im feh lerfreien Fall oder bei einem äusseren Fehler gilt die in Fig. 3 dargestellte Stromverteilung. In diesem Fall ist der dem Gleichstromrelais zugeführte Strom IT - 0.
Bei Auftreten eines inneren Fehlers (vergleiche die in Fig. 1b oder Fig. 2b bzw. Fig. 1c dargestellte Stromverteilungen) verringert sich der in der Summen leitung ä fliessende Strom ha, während der in min destens einer Hilfsleitung fliessende Strom sich auf mindestens den doppelten Wert erhöht.
Dann ist die vorstehend erwähnte Gleichgewichtsbeziehung der Be träge der Ströme nicht mehr erfüllt und das Relais wird betätigt.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführung einer Messeinrichtung 7,- 8, die an drei Hilfsleitungen a, b, c angeschaltet ist, wird mittels eines Zwischenwand- lers ein den in den gekreuzten Hilfsleitungen b, c fliessenden Strömen 12b, 12, proportionaler Diffe renzstrom gebildet und in der Messeinrichtung 7 bzw. 8 im auslösenden Sinne zur Einwirkung gebracht.
Ausserdem wird ein dem in der Summenleitung a fliessenden Strom 12" proportionaler Strom abgelei tet und in der Messeinrichtung 7 bzw. 8 in stabili- sierendem Sinne; d. h. die Auslösung sperrend; zur Einwirkung gebracht. Dadurch werden Fehlauslösun gen vermieden, die gegebenenfalls infolge ungleicher Sättigung der Wandler bei Stromstarken äusseren Fehlern und empfindlicher Einstellung des Differen- tialschutzes auftreten können. Als Messystem lässt sich z.
B. eine Gleichrichterbrückenschaltung oder ein Waagbalkensystem vorsehen. Der einen Seite des Systems wird dabei die auslösende, der anderen Seite die sperrende Grösse zugeführt.
In Fig. 4 ist eine Einrichtung zur ilberwachung der Hilfsleitungen des Längsdifferentialschutzes; nach der Erfindung auf Leitungsbruch oder Kurz- schluss dargestellt.
Die- durch die Pfeile angedeutete Stromverteilung entspricht dabei dem fehlerfreien Fall bzw. dem Vorliegen eines äusseren Fehlers Die Widerstände 52, 54, 62, 64 sollen vorerst unbe- rucksichtigt bleiben. - Die ausser den Messeinrich- tungen 7 bzw. 8 vorgesehene überwachungseinrich- tung besteht aus einem Mischwandler 24, der drei Primärwicklungen 20, 21 und 22 besitzt. Die Primär- wicklungen 20 und 21 werden dabei von dem Strom I2b bzw. 12, durchflossen.
Die Primärwicklung 22 wird von einem vom Leitungsstrom Il" mittels eines Wandlers 25 abgeleiteten Vergleichsstrom durchflos sen. Die Primärwicklung bzw. die Sekundärwicklung des Wandlers 25 ist mit 26 bzw. 27 bezeichnet. Im Prinzip ist es ausreichend, nur eine Primärwicklung 20 oder 21 des Mischwandlers 24 vorzusehen, die vom Strom in einer Hilfsleitung durchflossen wird, da jede Unterbrechung oder jeder Kurzschluss der Hilfs leitungen eine Änderung der Stromverteilung in den Hilfsleitungen zur Folge hat.
In der - Sekundärwicklung 23 des Mischwandlers 24 wird der Summenstrom von den in den Primär wicklungen fliessenden Strömen gebildet, der einem nachgeschalteten Relais 28 zugeführt wird. Die Pri märwicklungen 20, 21 bzw. 22 sind derart geschal tet, dass im fehlerfreien Fall die Summe der Pri märströme Null ist.
Bei Auftreten eines Leitungsbru ches oder eines Kurzschlusses ändert sich jedoch die Stromverteilung in den Hilfsleitungen, womit die Gleichgewichtsbedingung nicht mehr erfüllt ist.
Die Sekundärwicklung 23 liefert dann einen Strom; durch den das Relais 28 erregt wird. Dem Relais 28 können in bekannter Weise Melde- oder Auslöse einrichtungen nachgeschaltet sein.
In Fig. 5 ist ein Längsdifferentialschutz mit einer Einrichtung zur Überwachung der Hilfsleitungen a, b, c auf Leitungsbruch oder Kurzschluss dargestellt. Die gezeigte Stromverteilung entspricht dem stö rungsfreien Fall bzw. dem Vorliegen eines äusseren Fehlers. Die Widerstände 52, 54, 62, 64 sollen vor erst unberücksichtigt bleiben. Die Messeinrichtung 7 bzw. 8 wird von einem Mischwandler 30 bzw. 40, ei nem Gleichrichter 34 bzw. 44 sowie je zwei Relais 35; 36 bzw. 45, 46 gebildet.
Eine Primärwicklung 31 bzw. 41 wird von dem in einer Hilfsleitung c bzw. b fliessenden Strom 12, bzw. 12b durchflossen. Die Wahl der Hilfsleitung ist dabei beliebig, da bei je dem inneren Fehler sich eine erhebliche Änderung des jeweiligen Stromes ergibt. Es können auch die Ströme von zwei Hilfsleitungen (entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel) der Pri märseite der Mischwandler 30, 40 zugeführt werden.
- Eine weitere Primärwicklung 32, 42 der Misch- wandler 30, 40 wird von einem den Primärströmen IIA' bzw. I1B proportionalen, mittels Wandler 37 bzw. 47 abgeleiteten Strom gespeist. Der Wandler 30 bzw. 40 ist derart ausgelegt, dass im störungs freien Fall die Summe der Primärströme Null ist und damit von der Wicklung 33 bzw. 43 kein Strom ge liefert wird.
Bei Auftreten eines Fehlers der Hilfs leitungen oder eines Fehlers in dem zu schützen den Anlagenteil ändert sich jedoch die in Fig. 5 dargestellte Verteilung der Hilfsleitungsströme. Im Falle .eines Fehlers einer Hilfsleitung ist der von der Sekundärwicklung 33 bzw. 43 abgegebene Strom geriner als bei einem Fehler des Anlagenteiles. Die Relais 35, 36 bzw.
45, 46 besitzen daher verschie dene Ansprechempfindlichkeiten, wobei das Relais mit der grösseren, auf die Erfassung von Fehlern der Hilfsleitungen eingestellten Ansprechempfindlichkeit eine Ansprechverzögerung erhält. Die Verzögerung ist derart gewählt, dass bei einem Ansprechen des Relais 36 bzw. 46 (innerer Fehler) keine Auslösung des Relais 35 bzw. 45 erfolgt.
Der in Fig. 5 dargestellte Längsdifferentialschutz lässt sich ebenfalls als stabilisierter Schutz ausführen. In diesem Fall wird - wie in Fig. 5 gezeigt - dem Mischwandler 30 bzw. 40 ein in mindestens einer gekreuzten Hilfsleitung b, c fliessender Strom 12b, 120 sowie der von einem Wandler 37 bzw. 47 ge lieferte Strom zugeführt, der dem Primärstrom IIA bzw. IIB proportional ist.
Die Summe dieser Ströme ist im störungsfreien Fall Null. Sie wirkt bei einem inneren Fehler auf die nachgeschalteten Relais 35, 36 bzw. 45, 46 im auslösenden Sinne. Ferner wird ein dem in der Summenleitung a fliessenden Strom 12a proportionaler Ström abgeleitet und den Relais 35, 36 bzw. 45, 46 über eine weitere Gleichrichterbrücke im stabilisierenden Sinne, also die Auslösung sper rend, zugeführt. Dadurch werden bei einem strom starken äusseren Fehler die Ansprechempfindlichkeit der Relais 35, 36 bzw.
45, 46 herabgesetzt und Fehl auslösungen vermieden, die sich infolge unterschiedli cher Sättigung der Wandler ergeben können.
In Fig. 6 ist die Potentialverteilung auf den Hilfs leitungen a, b, c für den Fall des ungestörten Be triebes (Fig. 1a) dargestellt. Dabei wurde angenom men, dass die Hilfsleitungen a, b, c, gleichen ohm- schen Widerstand besitzen und der Anschlusspunkt 51 (Fig. 4, 5) der Hilfsleitung c an der Sekundär wicklung 2 das Potential Null habe.
Unter Berück sichtigung der Richtungen der Ströme 12a, I2b, 12, sowie deren Stärke ergibt sich dann die gezeigte Po tentialverteilung, für die ein willkürlicher Masstab an genommen wurde. Figur 6 zeigt, dass für die Punkte 70, 71 zwischen den Hilfsleitungen a, b beziehungs weise a, c Potentialgleichheit herrscht.
Ein in der Nähe dieser Punkte auftretender Kurzschluss zwischen den Hilfsleitungen a, b beziehungsweise a, c führt al so nicht zu einer wesentlichen Änderung der Vertei lung der im Fall des ungestörten Betriebes in den Hilfsleitungen a, b, c fliessenden Ströme I2.", I2b, I2,.
In. Fig. 7 ist die Potentialverteilung auf den Hilfs- leitungen a, b, c für den Fall des ungestörten Be triebes dargestellt, wobei jedoch in den Hilfsleitungen a, b, c - wie in Fig. 4 und 5 gezeigt - Zusatz widerstände 52, 54, 62, 64 vorgesehen sind. Die Zu satzwiderstände 52, 54, 62, 64 sind jeweils in der Nä he der Zwischenanzapfung 5, 6 der Sekundärwicklung 2, 4 beziehungsweise des Anschlusspunktes 50, 60 der nicht gekreuzten Hilfsleitung a angeschlossen.
Bei einer etwa in der Mitte liegenden Zwischenanzap- fung 5, 6 wird der an dieser angeschlossene Wider stand 54, 64 etwa doppelt so gross gewählt wie der an dem Anschlusspunkt 50, 60 befindliche Wider stand 52, 62.
Die Ohmwerte der Widerstände 52, 54,.62, 64 sind derart bemessen, dass die Äquipoten- tialpunkte 70, 71- siehe Figur 7 - nicht mehr längs der Hilfsleitungen a, b beziehungsweise a, c auftreten, sondern auf den Widerständen 52, 54 beziehungswei se 62, 64 jeweils liegen.
Eine Beeinträchtigung der Hilfsadernüberwachung durch Äquipotentialpunkte wird so auf einfache Weise vermieden. - Für die Er- Stellung der in Fig. 7 gezeigten Potentialverteilung gelten die in Zusammenhang mit Fig. 6 gemachten Ausführungen entsprechend, so dass auf eine Wie derholung derselben verzichtet werden kann. Die Punkte 53, 55, 63, 65 bezeichnen die Anschlusstel- len der Hilfsadern a, b, c an den Widerständen 52, 54, 62, 64.
Jede Unterbrechung oder jeder Kurzschluss der Hilfsleitungen hat somit infolge der Anordnung der Zusatzwiderstände 52, 54, 62, 64 an den Anschluss- punkten 50, 5., 60, 6 der Sekundärwicklungen 2, 4 bei den Längsdifferentialschutzeinrichtungen nach Fig. 4 und 5 eine Änderung der Stromverteilung in den Hilfsleitungen a, b, c zur Folge, so dass in jedem Fall ein Ansprechen der Überwachungseinrichtung sichergestellt ist.
Die Wirkungsweise der- in Fig. 4 bzw. 5 gezeigten Schutzeinrichtungen wird dabei nicht verändert. Auf eine wiederholende Beschreibung der selben kann dabei verzichtet werden.