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Längsdifferentialschutz mit drei Hilfsleitungen Gegenstand der Erfindung
ist ein Längsdifferentialschutz mit drei Hilfsleitungen. Bei den bekannten Längsdifferentialschutzeinrichtungen
- insbesondere für Kabel- und Freileitungsstrecken - 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 Endpunkte der
Differentialschaltung angeschlossen. Bei starken äußeren Kurzschlüssen können durch
unterschiedliche Sättigung der beiderseitigen Wandler wie auch durch Unterschiede
der Hilfsleitungswiderstände unter Umständen beträchtliche Ströme in der Differentialleitung
auftreten. Um hierbei keine Fehlauslösungen zu erhalten, ist der Schutz zu stabilisieren.
Diese Forderung führte zu den sogenannten Quotienten- oder Prozent-Differentialrelais.
Derartige Relais haben allerdings zur Feststellung des Auslösekriteriums eine gewisse
Integration vorzunehmen, wodurch sich ein entsprechender Zeitverlust ergibt. Für
Anwendungsfälle, in denen ein solcher Zeitverlust nicht tragbar ist, kehrte man
deshalb wieder zum gewöhnlichen Stromdifferentialschutz zurück, mußte dabei aber
zur Erreichung der notwendigen Stabilität gegen stromstarke äußere Fehler einen
sorgfältigenAbgleich derüberstromziffern derbeiderseitigen Mischwandler sowie der
lElfsleitungswiderstände nach besonderen Gesichtspunkten vornehmen.
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Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg, wie man einen gegen äußere
Fehler stabilen schnellwirkenden Differentialschutz sowohl ohne Zuhilfenahme des
Quotientenprinzips als auch ohne besondere Abgleichsmaßnahmen für die Zwischenstromwandler
und die Hilfsleitungen ausführen kann.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einem Längsdifferentialschutz mit drei
lElfsleitungen und zwei am Anfang und Ende des zu schützenden Objektes vorgesehenen
Wandlem dadurch erreicht, daß die Wandler an jedem Ende sowie an einem dazwischenliegenden
Punkt der Sekundärwicklungen Anzapfungen aufweisen, 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 Hilfsleitung direkt
miteinander verbunden sind und daß einer Meßeinrichtung der in mindestens einer
Hilfsleitung fließende Strom zugeführt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Hilfsleitungen ergibt sich
ein erheblicher Respektabstand zwischen im Falle stromstarker äußerer Fehler möglichen
Falschströmen und den bei inneren Fehlern auftretenden, die Auslösung der Meßeinrichtung
bewirkenden Strömen. Dadurch kann ein Abgleich der Widerstände der Hilfsleitungen
wie auch der überstromziffem der Zwischenwandler entfallen. Die erfindungsgemäße
Anordnung der Hilfsleitungen bedingt nämlich eine feste Kopplung der Sekundärströme
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 näherungsweise der Differenz der Sekundärströme proportional ist.
Dieser fließt über die diagonal angeordnete Hilfsleitung und damit unmittelbar über
das Differentialrelais. Eine gewisse Rückwirkung auf den bereits gesättigten Wandler
tritt lediglich auf dem Umweg über die Spannungsabfälle in den Hilfsleitungen ein.
Um diese Rückwirkung zu vergrößern, ist es bekannt, insbesondere in der diagonal
angeordneten Hilfsleitung zusätzliche Widerstände anzuordnen.
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Demgegenüber hat die feste Kopplung der Ströme beider Wandler bei
der erfindungsgemäßen Längsdifferentialschutzeinrichtung zur Folge, daß bei Sättigung
eines Wandlers der Strom des nicht gesättigten Wandlers dem gesättigten Wandler
unmittelbar aufgezwungen wird und damit der Sättigung direkt entgegen und unmittelbar
stabilisierend wirkt. Die Falschströme werden dadurch stark reduziert. Sie sind
bereits ohne Verwendung zusätzlicher Widerstände sehr viel kleiner als bei den bekannten
Längsdifferentialschutzeinrichtungen. Dies
ergibt die vorstehend
dargelegten Vorteile, insbesondere den erwähnten erheblichen Respektabstand.
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Ein weiterer Vorteil ist, daß alle drei Hilfsleitungen sich auf einfache
Weise gegen Fehler überwachen lassen.
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Ferner ist die erfindungsgemäße Anordnung der Hilfsleitungen auch
bei stabilisierten Differentialschutzeinrichtungen anwendbar. Diese können dann
empfindlicher eingestellt und ebenfalls auf einfache Weise gegen Fehler der Hilfsleitungen
überwacht werden.
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Günstigerweise wird jeweils die an einem dazwischenhegenden Punkt
der Sekundärwicklung anzuschließende Hilfsleitung an eine etwa in der Mitte liegende
Anzapfung der Sekundärwicklung angeschlossen. 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.
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Als Meßeinrichtung kann vorteilhafterweise ein Differentialrelais
vorgesehen werden, das aus einem Relais mit zwei Wicklungen besteht, die entweder
direkt oder indirekt derart an zwei Hilfsleitungen angeschlossen 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 fließenden Ströme gewonnen wird.
An die Sekundärwicklung des Differenzstromwandlers kann dann direkt ein Relais oder
- unter Zwischenschaltung eines Gleichrichters - ein Gleichstromrelais
angeschlosesn werden. Bei Verwendung eines Gleichstromrelais wird im allgemeinen
eine geringere Meßleistung benötigt.
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Ferner läßt sich bei dem Längsdifferentialschutz auch eine Meßeinrichtung
vorsehen, die in die gekreuzten Hilfsleitungen eingeschaltet wird und bei ungleichem
Vorzeichen der Ströme in den Hilfsleitungen anspricht. Das Vorzeichen der Ströme
kann dabei mittels einer Phasenvergleichssehaltung ermittelt werden. Es ist jedoch
auch möglich, ein Richtungsrelais vorzusehen.
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Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführung des Längsdifferentialschutzes
wird eine Meßeinrichtung verwendet, die an drei Hilfsleitungen angeschaltet ist.
In einer zweckmäßigen Ausführungsforrn der Meßeinrichtung werden mittels Zwischenwandler
den Hilfsleitungsströmen 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 gekreuzten Hilfsleitungen fließenden Strömen entgegenwirkt.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform einer Meßeinrichtung, die an drei
Hilfsleitungen angeschaltet ist, wird mittels eines Zwischenwandlers die Differenz
von den in den gekreuzten Hilfsleitungen fließenden Strömen gebildet und in der
Meßeinrichtung 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 sowohl eine Unterbrechung einer
Hilfsleitung als auch ein Kurzschluß von Hilfsleitungen mit einfachen Mitteln feststellen
läßt.
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In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Überwachung
des öffnens einer Hilfsleitung durch ein Spannungsüberwachungsrelais, das an die
Klemmen eines Wandlers angeschlossen wird. Die Überwachung der Hilfsleitungen auf
Leitungsbruch oder Kurzschluß erfolgt in bevorzugter weiterer Ausgestaltung der
Erfindung durch einen Mischwandler, von dem mindestens eine Primärwicklung von dem
Strom in einer Hilfsleitung und eine Primärwicklung von einem vom Leitungsstrom
abgeleiteten Vergleichsstrom beaufschlagt werden. An die Sekundärwicklung des Mischwandlers
wird dann ein überwachungsrelais angeschlossen.
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An die Sekundärwicklung des Mischwandlers können in weiterer Ausgestaltung
der zuletzt beschriebenen 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 stabilisierter Schutz ausgeführt werden.
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Die vorstehend erwähnten überwachungseinrichtungen 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.
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Die Längsdifferentialschutzeinrichtung eignet sich insbesondere zum
Schutz von Kabel- oder Freileitungsstrecken. Sie ist jedoch auch für die Überwachung
von Anlagen, beispielsweise Generatoren, anwendbar.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand der in den F i g. 1
bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
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In F i g. 1 sind mit A, B zwei Stationen
bezeichnet, zwischen denen beispielsweise ein zu überwachendes Kabel verlegt ist.
Der Einfachheit halber sind jedoch das Kabel als auch die Primärstromwandler nicht
dargestellt. Den Primärstromwandlem sind Zwischenstromwandler 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 Form 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 Meßeinrichtungen bezeichnet, die im Ausführungsbeispiel
in die beiden Hilfsleitungen b
und c eingeschaltet sind. Dabei ist, wie F
i g. 1 zeigt, für jede Station A bzw. B eine Meßeinrichtung
7
bzw. 8 vorgesehen.
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Für die Erläuterung der Wirkungsweise des Längsdifferentialschutzes
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 Hilfsleitungen b, c fließenden Ströme erregt wird
und die resultierenden AW im störungsfreien Fall etwa Null ergeben. Die Anschlußstellen
des Relais können dabei in bekannter Weise durch Kondensatoren überbrückt werden,
so daß im Falle der Sättigung eines Wandlers W,1, WB auftretende Oberwellen
am Relais vorbeigeleitet werden.
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Im ungestörten Betrieb (F i g. la) sowie bei äußeren Fehlern
führen die Hilfsleitungen a, b, c die Ströme I"" I2b, I., in den dargestellten
Pfeilrichtungen. Durch die Anzahl der Pfeile soll die relative Stromstärke in den
Hilfsleitungen angedeutet werden. So ist z. B. im ungestörten Betrieb I", doppelt
so groß wie I.b bzw. 12,.
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Die den WandIern WA, WB von den Primärseiten 1, 3
zugeführten
AW werden nach Abzug der normalerweise geringen Leerlauf-AW von den oberen Sekundärwicklungshälften
9, 10 zu zwei Drittel, von den unteren Wicklungshälften 11, 12 zu
einem Drittel in sekundäre Gegen-AW umgesetzt. In diesem Fall ergibt sich für beide
Wandler magnetisches Gleichgewicht und zugleich die Erfüllung des Kirchhoffschen
Gesetzes, demzufolge an jedem Knotenpunkt die Summe aller Ströme Null sein muß.
Die Meßeinrichtungen 7, 8 werden dabei jeweils von der Differenz der Ströme
I.b-I2,=0 erregt. Sie sprechen daher nicht an. Bei starken äußeren Kurzschlüssen
und unterschiedlichen überstrornziffern der Zwischenwandler WA, %
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.
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Fig. lb zeigt die Stromverteilung, die bei einem von links her einseitig
gespeisten inneren Fehler auftritt. Da der Primärstrom 11,8 des Zwischenstromwandlers
WE Null ist, müssen aus Gründen des magnetischen 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 einem Drittel von der oberen Wicklungshälfte
in sekundäre Gegen-AW umgesetzt. Dadurch ergibt sich die dargestellte Stromverteilung
auf die Hilfsleitungen a, b, c, die wiederum magnetisches Gleichgewicht
beider Zwischenwandler sowie Erfüllung des ersten Kirchhoffschen Gesetzes bringt.
Bei gleichgroßem Primärstrom IJ A (verglichen mit F i g. 1 a) ist
die Summe der Beträge der Sekundärströme JI2J> iI2b1, 1,211 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 Meßeinrichtungen
7 und 8 von I, b - 12, = 3 - 1,2 b zur
Folge, so daß mit Sicherheit ausgelöst wird.
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F i g. 1 c zeigt den Fall eines von beiden Seiten her gespeisten
inneren Fehlers. Dabei überlagert sich die in F i g. 1 b dargestellte Stromverteilung
von beiden Seiten. Dies führt zu einer noch stärkeren resultierenden Beaufschlagung
der Meßeinrichtungen 7, 8
im auslösenden Sinne.
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Die an Hand der F i g. 1 a, 1 b und 1 c erläuterte
Wirkungsweise des Längsdifferentialschutzes nach der Erfindung läßt weiter erkennen,
daß auch ein Vergleich der Vorzeichen der Ströme I, b, 12
, in den Leitungen b und c ein Auslösekriterium ergibt, da die Ströme
12 b und I, , im Falle äußerer Fehler (F i g. 1 a) gleichsinnig,
im Falle innerer Fehler (F i g. 1 b, 1 c) aber gegensinnig fließen. Durch
eine Meßeinrichtung, die bei ungleichen Vorzeichen der Ströme in den Hilfsleitungen
b, c anspricht, kann somit das Vorliegen eines Fehlers erfaßt
werden. Eine derartige Meßeinrichtung kann beispielsweise als elektronisches Relais
in der z. B. durch Phasenvergleichsschutzeinrichtungen bekanntgewordenen Art oder
aber auch als RichtungsreIais ausgeführt werden.
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Das in F i g. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in F i g. 1 gezeigten durch die Anordnung der Meßeinrichtung
7 bzw. 8.
F i g. 2 a gilt dabei für den ungestörten Betrieb
bzw. bei Vorliegen eines äußeren Fehlers, während in F ig.2b der Fall eines inneren
Fehlers mit einseitiger Stromeinspeisung (I"u # 0) gezeigt ist. Auf die Darstellung
der Stromverteilung entsprechend F i g. 1 c konnte verzichtet werden, da
in diesem Fall - verglichen mit F i g. 2 b - sich noch günstigere
Auslösebedingungen ergeben. Die im Zusammenhang mit F i g. 1 gemachten Ausführungen
über die Stromverteilung gelten entsprechend. Durch die Anzahl der jeweiligen Pfeile
sollen auch in F i g. 2 a und 2 b die Verhältniswerte der in den einzelnen
Hilfsleitungen fließenden Ströme angedeutet werden.
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Die Meßeinrichtung 7 erfaßt einen Strom 1,=I""+I.b. Durch eine
entsprechende Bemessung von 7 wird erreicht, daß im fehlerfreien Fall (F
i g. 2 a) der an und für sich doppelt so große Strom I", nur mit dem gleichen
Gewicht in die Messung eingeht wie der Strom I.b. Bei Verwendung eines Stromrelais
als Meßeinrichtung wird dies beispielsweise durch die doppelte Windungszahl für
die von I2b zu durchfließende Spule erreicht, deren Wicklungssinn gleich dem der
vom Strom I", in entgegengesetzter Richtung zu durchfließenden Spule ist. In diesem
Fall heben sich die von beiden Strömen bewirkten magnetischen Erregungen auf und
die Meßeinrichtung 7 spricht nicht an. Für die Meßeinrichtung 8 gelten
die vorstehenden Ausführungen entsprechend für die Ströme 12" und I, ,
Tritt
ein innerer Fehler auf, so gilt bei einseitiger Einspeisung (llg=0) die in Fig.2b
dargestellte Stromverteilung. I", verringert sich dabei auf die Hälfte, während
sich Igb umkehrt und I., den doppelten Wert annimmt. Die von den jeweiligen Hilfsleitungsströmen
bewirkten magnetischen Erregungen der beispielsweise angenommenen Relais heben sich
dann nicht mehr auf, und die Meßeinrichtungen 7, 8
sprechen an.
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In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der
Meßeinrichtung 7 bzw. 8 jeweils von drei in den Hilfsleitungen
a, b, c fließenden Strömen I", 12", 4, abgeleitete Größen zugeführt
werden. Da wegen der Gültigkeit des ersten Kirchhoffschen Gesetzes die geometrische
Summe der StrömeI.", I2b, I2#, in diesem Fall stets Null ist, sind Meßeinrichtungen
vorzusehen,
bei denen davon verschiedene Summen zur Einwirkung kommen.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsforin werden mittels Zwischenwandler
den Hilfsleiterströmen I, ", I2b und 2, proportionale Ströme abgeleitet. Die abgeleiteten
Ströme werden dann weiter jeweils für sich gleichgerichtet und derart auf ein Gleichstromrelais
geschaltet, daß der in der Summenleitung a fließende Strom I., den in den gekreuzten
Hilfsleitungen b, c fließenden Strömen 12 b,
12 , entgegenwirkt. Dem Gleichstromrelais wird damit ein Strom
I,= 1,b 1+ 11., 1 - II. zugeführt, der gleich der Summe der Beträge
der Teilströme ist. Im fehlerfreien Fall oder bei einem äußeren Fehler gilt die
in F i g. 3 dargestellte Stromverteilung. In diesem Fall ist der dem Gleichstromrelais
zugeführte Strom I, = 0. Bei Auftreten eines inneren Fehlers (vgl. die in
F i g. 1 b oder F i g. 2 b
bzw. F i g. 1 c dargestellten
Stromverteilungen) verringert sich der in der Summenleitung a fließende Strom
I, ", während der in mindestens einer Hilfsleitung fließende Strom sich auf mindestens
den doppelten Wert erhöht. Dann ist die vorstehend erwähnte Gleichgewichtsbeziehung
der Beträge der Ströme nicht mehr erfüllt, und das Relais wird betätigt.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausführung einer Meßeinrichtung
7, 8, die an drei Hilfsleitungen a, b, c
angeschaltet ist, wird
mittels eines Zwischenwandlers ein den in den gekreuzten Hilfsleitungen
b, c
fließenden Strömen 2 b, 12, proportionaler
Differenzstrom gebildet und in der Meßeinrichtung 7 bzw. 8
im auslösenden
Sinne zur Einwirkung gebracht. Außerdem wird ein dem in der Summenleitung a fließenden
Strom I", proportionaler Strom abgeleitet und in der Meßeinrichtung 7 bzw.
8 in stabilisierendem Sinne, d. h. die Auslösung sperrend, zur Einwirkung
gebracht. Dadurch werden Fehlauslösungen vermieden, die gegebenenfalls infolge ungleicher
Sättigung der Wandler bei stromstarken äußeren Fehlern und empfindlicher Einstellung
des Differentialschutzes auftreten könnten. Als Meßsystem läßt sich z. B. eine Gleichrichterbrückenschaltung
oder ein Waagebalkensystem vorsehen. Der einen Seite des Systems wird dabei die
auslösende, der anderen Seite die sperrende Größe zugeführt.
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In F i g. 4 ist eine Einrichtung zur überwachung der Hilfsleitungen
des Längsdifferentialschutzes nach der Erfindung auf Leitungsbruch oder Kurzschluß
dargestellt. Die durch die Pfeile angedeutete Stromverteilung entspricht dabei dem
fehlerfreien Fall bzw. dem Vorliegen eines äußeren Fehlers. - Die außer den
Meßeinrichtungen 7 bzw. 8 vorgesehene überwachungseinrichtung besteht
aus einem Mischwandler 24, der drei Primärwicklungen 20, 21 und 22 besitzt. Die
Primärwicklungen 20 und 21 werden dabei von dem Strom 12 b bzw. I., durchflossen.
Die Primärwicklung 22 wird von einem vom Leitungsstrom I, A mittels
eines Wandlers 25 abgeleiteten Vergleichsstrom durchflossen. 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 Hilfsleitungen eine Änderung
der Stromverteilung in den Hilfsleitungen zur Folge hat.
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In der Sekundärwicklung 23 des Mischwandlers 24 wird der Summenstrom
von den in den Primärwicklungen fließenden Strömen gebildet, der einem nachgeschalteten
Relais 28 zugeführt wird. Die Primärwicklungen 20, 21 bzw. 22 sind derart
geschaltet, daß im fehlerfreien Fall die Summe der Primärströme Null ist. Bei Auftreten
eines Leitungsbruches 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
Auslöseeinrichtungen nachgeschaltet sein.
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In F i g. 5 ist ein Längsdifferentialschutz mit einer Einrichtung
zur überwachung der Hilfsleitungen a, b, c auf Leitungsbruch
oder Kurzschluß dargestellt. Die gezeigte Stromverteilung entspricht dem störungsfreien
Fall bzw. dem Vorliegen eines äußeren Fehlers. Die Meßeinrichtung 7 bzw.
8 wird von einem Mischwandler 30 bzw. 40, einem 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. I.2b durchflossen. Die Wahl der Hilfsleitung ist dabei beliebig,
da bei jedem inneren Fehler sich eine erhebliche Änderung des jeweiligen Stromes
ergibt. Es können auch die Ströme von zwei Hilfsleitungen (entsprechend dem in F
i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel) der Primärseite der Mischwandler
30, 40 zugeführt werden. Eine weitere Primärwicklung 32, 42 der Mischwandler
30, 40 wird von einem den Primärströmen I, A bzw. I,
B
proportionalen, mittels Wandler 37 bzw. 47 abgeleiteten Strom gespeist.
Der Wandler 30 bzw. 40 ist derart ausgelegt, daß im störungsfreien Fall die
Summe der Primärströme Null ist und damit von der Wicklung 33 bzw. 43 kein
Strom geliefert wird. Bei Auftreten eines Fehlers der Hilfsleitungen oder eines
Fehlers in dem zu schützenden Anlagenteil ändert sich jedoch die in F i
g. 5 dargestellte Verteilung der Hilfsleitungsströme. Im Falle eines Fehlers
einer Hilfsleitung ist der von der Sekundärwicklung 33
bzw. 43 abgegebene
Strom geringer als bei einem Fehler des Anlagenteiles. Die Relais 35, 36
bzw. 45, 46 besitzen daher verschiedene 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.
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Der in F i g. 5 dargestellte Längsdifferentialschutz läßt sich
ebenfalls als stabilisierter Schutz ausführen. In diesem Fall wird - wie
in F i g. 5 gezeigt - dem Mischwandler 30 bzw. 40 ein in mindestens
einer gekreuzten Hilfsleitung b, c fließender Strom Ig
b, 12, sowie der von einem Wandler 37 bzw. 47 gefieferte Strom
zugeführt, der dem Primärstrom IJ A bzw. I, B
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 12
a proportionaler Strom abgeleitet und den Relais 35, 36
bzw.
45, 46 über eine weitere Gleichrichterbrücke im stabilisierenden Sinne, also die
Auslösung sperrend, zugeführt. Dadurch werden bei einem stromstarken äußeren Fehler
die Ansprechempfindlichkeit der Relais 35, 36 bzw. 45, 46 herabgesetzt
und Fehlauslösungen vermieden, die sich infolge unterschiedlicher Sättigung der
Wandler ergeben können.