Verfahren und Einrichtung zur Fernsteuerung von Schaltern in Netzen oder Leitungen, die von mehreren Wechselstromerzeugern oder Wechselstromerzeugergruppen gespeist werden. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Fernsteuerung von Schaltern in Netzen oder Leitungen, die von mehreren Wechselstromerzeugern oder Wechselstromerzeugergruppen gespeist wer den.
Wenn mehrere elektrische Kraftwerke zum Beispiel durch Transformatoren und Netzkupplungsleitungen miteinander ver bunden sind, so kann es vorkommen, dass durch plötzliches oder vorzeitiges Abschal ten .der Stromerzeuger eines dieser Kraft werke eine Überlastung der Stromerzeuger eines oder mehrerer der übrigen Kraftwerke eintritt, .die zum Ansprechen der und damit zur Stillsetzung der Stromerzeuger auch dieser Kraftwerke führt. Dadurch aber können sehr unlieb same Betriebsstörungen entstehen.
Um diese zu verhindern, müssen bei einer Ausser betriebsetzung eines oder mehrerer Kraft- werke oder Stromerzeugergruppen die Kupp lungsleistungen zwischen diesen und -den übrigen noch in Betrieb befindlichen Kraft werken oder Stromerzeugergruppen unter brochen werden, das heisst die in den Kupp lungsleitungen liegenden Schalter müssen geöffnet werden. Eine Überlastung der Stromerzeuger dieser Kraftwerke durch die an die ausser Betrieb gesetzten Kraftwerke oder Stromerzeugergruppen angeschlossenen Verbraucher ist dadurch vermieden.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Schaltvorrichtungen der Schalter durch in einem Teil der Wechsel stromerzeuger unmittelbar induzierte Ströme einer von der Grundharmonischen abweichen den Frequenz beeinflusst werden. Zweck mässig stehen die Schaltvorrichtungen in Ab hängigkeit von in Resonanzschaltung an geordneten Frequenzrelais, welche auf Ströme oder Spannungen bestimmter Ober- schwiugungsfrequenzen ansprechen und auf die Schaltvorrichtungen derart einzuwirken vermögen,
dass bestimmte Stromerzeuger oder Stromerzeugergruppen .durch Unterbre chen der zugehörigen Kupplungsleitungen von den übrigen Stromerzeugern abgescbal- tet werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in Abb. 1 an einem Ausfüh rungsbeispiel schematisch veranschaulicht, welchem die Kupplung dreier Kraftwerke untereinander in .der Form eines geschlos senen Ringes zu Grunde gelegt ist. Im er sten Kraftwerk, sind zwei Stromerzeuger 1, im zweiten Kraftwerk drei Stromerzeuger 2 und im dritten Kraftwerk ein Stromerzeuger 3 aufgestellt, die auf die -zugehörigen Sam- melschienen-4, 5 und 6 arbeiten.
Die Sam melschienen 4, 5 und 6 sind in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise über Trans formatoren 7, 8, 9 und Kupplungsfernlei tungen 10, 11, 12 :derart miteinander verbun den, dass jedes der Kraftwerke an die beiden andern Kraftwerke elektrische Arbeit zu liefern oder von diesen aufzunehmen ver mag. Zum Abschalten - der Kupplungslei tungen 10, 11, 12 dienen an den Enden der selben angeordnete selbsttätige Kupplungs schalter 1.3, 14, 15, 16 und 17, 18. Jeder dieser Schalter - in der Zeichnung ist- dies nur für den .Schalter 15 ausführlich darge stellt, bei den übrigen Schaltern dagegen nur angedeutet - ist mit einer Magnetwicklung 19 versehen, deren Erregerstromkreis über ein Relais 20 geführt ist. Die Magnetwick lung 21 des Relais 20 wird von einem an die Sammelschienen 4 angeschlossenen Span nungstransformator 22 gespeist.
Im Strom kreise der Magnetwicklung 21 liegt in Hin- tereinanderscha,Itung mit einem Widerstande 23 die Unterbrechungsstelle eines Frequenz- relais 24, welches,durch eine Leitung 25 zwi schen Erde und .der metallischen Belegung der dem Transformator 8 benachbarten Kon- densatördurchführung 26 der Kupplungslei tung 11 angeschlossen. ist.
Das Freqüenz- relais 24 ist durch Zuhilfenahme der Kapa- zität der Kondensatordurchführung und an derer an, sich bekannter Einrichtungen, zum Beispiel induktiver Widerstände, so abge stimmt, dass es auf Ströme einer ganz be stimmten, von der Netzfrequenz verschie denen Frequenz anspricht, die dem im drit ten Kraftwerk aufgestellten Stromerzeuger 3 eigentümlich ist.
Derartige, den einzelnen Stromerzeugern eigentümliche Frequenzen Lassen sich beispielsweise in Form von Ober schwingungen des von dem .Stromerzeuger gelieferten Stromes dadurch erzeugen, dass man durch Wahl der Polschuhform und der Ankernutenzahl, sowie durch Anordnung einer Kurzschlusswicklung auf dem Läufer, gegebenenfalls auch durch Anordnung eines Hilfsankers eine oder mehrere ganz be stimmte Oberschwingungen besonders stark sich ausbilden lässt.
Infolge .der Abstimmung des Frequenzrelais 24 auf eine .dem Strom erzenger 3 eigentümliche Oberschwingung bleibt nun die Unterbrechungsstelle des Fre- quenzrelais 24 und damit auch .der Strom kreis der Magnetwicklung 19 - des Kupp lungsschalters 15 so lange geschlossen, als der Stromerzeuger 3 im Betriebe ist und die ihm eigentümliche Oberschwingung über die Sammelschienen 6 und den Kupplungsschal ter 16 in die Kupplungsleitung 11 liefert.
Sobald dagegen der Stromerzeuger 3 aus ir gend einem Grunde stillgesetzt wird und infolgedessen dem Frequenzrelais 24 kein Strom der dem Stromerzeuger 3 eigentüm lichen Oberschwingungsfrequenz mehr zuge führt wird, wird der Stromkreis der Mag netwicklung 21 des Relais 20 und damit auch der Erregerstromkreis der Magnetwick lung 19 unterbrochen, so dass der Kupp lungsschalter 15, zum Beispiel unter der Wirkung einer Ausschaltfeder, sich öffnet und damit die Verbindung der durch die Kupplungsleitung 11 gekuppelten Kraft werke unterbricht.
Weitere gleichartige Frequenzrelais 27, 29, 31, 33 und 35 sind in einer der beschrie benen ähnlichen Weise in den drei Kraft werken angeordnet und mit den metallischen Belegungen entsprechender Kondensator- durchführungen 28, 30, 32, 34 und 36 der art; verbunden, dass auch die übrigen Kupp lungsschalter 13, 14, 16, 17 und 18 jedesma.l dann in die Öffnungsstellung übergehen, wenn durch Stillsetzung der in einem der Kraftwerke ,aufgestellten ,Stromerzeuger die Ströme der diesen eigentümlichen Ober schwingungsfrequenz ausbleiben.
Da die Wirkungsweise der zuletzt genannten Fre- quenzrelais derjenigen des Frequenzrelais 21 völlig analog ist, braucht sie im einzelner nicht erläutert zu werden. Es sei nur dar auf hingewiesen, dass infolge entsprechender Abstimmung der Frequenzrelais auf die den zugeordneten Stromerzeugern eigentümliche Oberschwingungsfrequenz die Frequenzrelais 24 und 31 ansprechen, wenn der Stromerzeu ger 3 stillgesetzt wird und ebenso die Fre- quenzrelais 27 und 33 beim Stillsetzen der Stromerzeuger 2,
sowie Frequenzrelais 29 und 35 beim Stillsetzen der Stromerzeuger 1. Es wird also jedesmal dasjenige Kraftwerk, dessen Stromerzeuger ausser Betrieb gesetzt sind, durch Öffnen der entsprechenden Kupplungsschalter von den übrigen Kraft werken völlig abgeschaltet.
Die Kupplungsschalter 13 bis 18 können noch mit einer elektromagnetischen Einrich tung versehen sein, durch welche sie in Ab-- hängigkeit von der Stellung der Stromschluss- vorrichtun,g der zugehörigen Frequenzrelais sich selbsttätig wieder einschalten, sobald die Oberschwingungen derjenigen Frequenz, auf welche das betreffende Frequenzrelais abge stimmt ist, wieder auftreten, das heisst also, sobald die Stromerzeuger, denen die einzel nen Frequenzrela,is zugeordnet sind, ihren normalen Betrieb wieder aufgenommen haben.
Die Abb. 2 zeigt eine derartige Anord nung für einen der in Abb. 1 dargestellten Kupplungsschalter, und zwar für den Kupp lungsschalter 15. Von der Magnetwicklung 2'1 wird ein zweiter Kontakt 37 gesteuert, über den der Stromkreis einer Einschalt spule 38 für den Kupplungsschalter 15 ge führt ist. Sobald die Oberschwingungen .der jenigen Frequenz, auf welche das Frequenz- relais 24 abgestimmt ist, wieder auftreten, wird der Stromkreis der Wicklung 21. und damit auch der Einschaltspule 38 sowie der Magnetwicklung 19 geschlossen. Infolge der Erregung der Einschaltspule 38 wird der Kupplungsschalter 15 eingeschaltet.
Durch einen von ihm gesteuerten Schleppschalter 39 wird dann zweckmässig in bekannter Weise der .Stromkreis der Einschaltspule unterbrochen. Die Magnetwicklung 19 hält nun den Kupplungsschalter in seiner ge schlossenen Stellung, solange dem Relais 24 die ihm eigentümliche Frequenz zugeführt wird.
Zweckmässig werden in den einzelnen Kraftwerken Vorkehrungen getroffen, um während des Ingangsetzens der .Stromerzeu ger die durch die Frequenzrelais betätigten Steuerstromkreise unwirksam zu machen.
Die Anwendung der Erfindung ist natür lich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Einige weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Abb. 3 und 4 der Zeichnung, die in vereinfachter schematischer Darstel lung erstens (Abb. 3) den Fall eines drei Kraftwerke verbindenden Ringnetzes und zweitens (Abb. 4) den Fall eines von zwei Sei ten gespeisten, mit einem weiteren Netz ge- kuppelten Netzes veranschaulichen.
In Abb. 3 sind drei durch eine Ring leitung N miteinander verbundene und je auf ein Netz 'F\ bezw. Q bezw. B .arbeitende Wechselstromerzeuger (oder Wechselstrom- erzeugergruppen) mit<I>A, B</I> und C bezeich net. Zwischen je zweien der Wechselstrom erzeuger liegen in der Ringleitung N Schal ter .S',, S"2, aS\3, die gemäss ,der Erfindung durch Ströme einer höheren als der Grundharmoni schen gesteuert werden können, welche in den .Stromerzeugern unmittelbar induziert werden.
Dabei ist jeder der drei Schalter 8l, 82, s3 mit zwei selbsttätigen Auslösevor- richtungen (a, b;<I>b, c; c,</I> a) versehen, von denen immer die eine (z. B. a.) auf Ober schwingungen des einen (A) und die andere (z. B. b) auf Oberschwingungen des andern (B) benachbarten Stromerzeugers .abgestimmt ist.
Entsteht oder verschwindet also zum Beispiel in dem Wechselstromerzeuger A die diesem eigentümliche höhere Harmonische, so sprechen die Auslösevorrichtungen a der beiden Schalter S1, S3 an usw. Denkt man sich jeden der Schalter S1 bis<B>8,</B> in zwei an .die Enden der Kupplungsleitungen verlegte Schalter aufgelöst, von denen der eine nur auf die eine, der andere nur auf die andere höhere Harmonische anspricht, so gelangt man zu einer Schaltung, die dem in Abb. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ent spricht.
Bei der Schaltung nach Abb. 4 sind zwei Wechselstromerzeuger <I>T</I> und<I>U</I> vorgesehen, die auf zwei durch eine Kupplungsleitung L miteinander verbundene Netze V, W arbei ten. Zwischen den,Stromerzeugern <I>T, U</I> und den Netzen V, W liegen Kupplungsschalter K und<I>M.</I> Jeder der Stromerzeuger ist so eingerichtet, dass in ihm Ströme einer höheren Harmonischen (t, = zt,) induziert wenden können. Es sind ferner (z.
B. durch besondere Ausbildung der Läufer-Kurz- schlusswicklung) besondere Vorkehrungen ge troffen, @dass der Stromerzeuger T statt der höheren Harmonischen t, nach Bedarf auch eine andere höhere Harmonische t., und ebenso der Stromerzeuger U statt der höheren Harmonischen ztl <I>= t,</I> nach Bedarf auch eine andere höhere Harmonische u, zu erzeugen vermag.
Die selbsttätigen Auslösevorrichtun- gen der Schalter K und M sind dabei so ein gerichtet, @d'ass der Schalter K auf die Har monischen t2 und u2, der Schalter M da gegen ,nur auf die Harmonische t1 <I>=</I> u, an spricht. Wie anhand der Abb. 4 ohne wei teres zu erkennen ist, kann man daher durch jeden der beiden Stromerzeuger nach Belie ben entweder den einen oder den andern der beiden Schalter K und M oder auch erst den einen und dann den andern dieser beiden Schalter steuern.