CH400318A - Differentialschutz für Transformatoren - Google Patents

Description

      Differentialschutz        für    Transformatoren    Die Erfindung betrifft einen Differentialschutz  für Transformatoren, in     Gleichrichterschaltung    mit  einer Stabilisierung gegen den Einschaltstrom     beim     Einschalten des Transformators, wobei als Sperrkreis  ein auf die zweite Oberwelle abgestimmter Resonanz  kreis verwendet wird.  



  Beim Einschalten von     Transformatoren    entstehen  bekanntlich auf der Seite; auf welcher der Schalter  zuerst eingeschaltet     wird,    Einschaltstösse, welche sich  nicht auf die Sekundärseite übertragen. Hierdurch  hat der     Primärstrom        einen    anderen Wert als der  Sekundärstrom, und der Differentialschutz     kann    an  sprechen.

   Zur Vermeidung solcher     Falschauslösun-          gen    durch den Differentialstrom sind mehrere Mittel  bekanntgeworden; unter anderem hat     man        Resonaz-          kreise    vorgesehen, welche die zweite Oberwelle des  Einschaltstromes auswerten und damit eine Sperrung  des Relais erreichen. Hierfür werden     meistens    meh  rere Schwingkreise und     mehrstufige    Filter verwendet.  Diese haben den Nachteil, dass sie eine gewisse Zeit  erfordern, um die Sperrung durchzuführen, so dass  die     Differentialrelais    nicht in     kürzester    Zeit anspre  chen dürfen.

   Die Schaltung erfolgt hierbei so, dass  die     Gleichrichterbrückenschaltung    verwendet wird,  wobei auf der einen Seite der Brücke der     Differenz-          strom    zugeführt wird und auf der anderen Seite der  Sperrstrom. Bekanntlich wird dieser Sperrstrom auch  dazu ausgenutzt, um eine sogenannte     Haltewirkung     zu erzielen, wobei bei aussenliegenden Fehlern eine  Falschauslösung durch Falschströme der Wandler  verhindert wird.

   Diese Einrichtung kann     zusätzlich     zu der Sperrwirkung gegen die Einschaltströme ver  wendet werden.     Beim        Erfindungsgegenstand        kommt     es in erster Linie auf die Sperrwirkung durch den       Einschaltstrom    an. Beim     Differentialschutz    ist es er  forderlich, da er schon bei kleinen Fehlern innerhalb  des Transformators ansprechen soll, dass die Aus-         löszeit    so kurz wie     möglich    gehalten wird.

   Es darf  also keine Einrichtung     vorhanden        sein,    welche es  notwendig macht, die     Auslöszeit        künstlich    zu er  höhen. Es stellt sich daher die Aufgabe; einen Re  sonanzkreis für die zweite Oberwelle zu schaffen,  der     möglichst    keine Verzögerung des Differential  schutzes bedingt.  



       Erfindungsgemäss    wird dies dadurch erreicht, dass  der     Resonanzkreis    aus einem Kondensator und dem       Eingangswandler    selbst     gebildet    ist, und dass span  nungsabhängige Widerstände parallel zum     Eingangs-          wandler    zur     Spannungsbegrenzung    und nichtlineare  Widerstände parallel zum     Messrelais    zur Strombe  grenzung vorgesehen sind; wobei ein weiterer ein  stellbarer Widerstand im     Relaiskreis    liegt.  



  Die Figur zeigt das Schaltbild     für    eine beispiels  weise     Differentialschutzeinrichtung    entsprechend der  Erfindung.     Mit    1 ist ein     Hilfswandler    gezeichnet,  durch den die     Differenz    des     Primär-    und Sekundär  stromes     für    den zu schützenden     Transformator    hin  durchgeht. Diese speist über die     Gleichrichteranord-          nung    2 und einen Widerstand 3 das     eigentliche        Mess-          relais    4.

   Dies spricht also an, wenn ein     Differenz-          strom    durch den     Wandler    1     hindurchfliesst.    Dies ist  die     übliche    und bekannte Schaltung eines Differen  tialschutzes. Zusätzlich ist nun noch     ein    Sperrkreis  vorgesehen, welcher durch den     Wandler    5 gespeist  wird,     in    diesem Kreis ist der Kondensator 6 vor  handen, welcher     mit    dem Wandler 5 zusammen auf  die zweite Oberwelle     abgestimmt    ist.

   Dieser ist ein       Resonanzkreis,    welcher also die zweite Oberwelle  verstärkt durchgibt und an den Gleichtrichter 7 führt.  Von dort wird der Strom ebenfalls durch das     Mess-          relais    4 geleitet; er geht aber in umgekehrter Rich  tung wie der     Auslösestrom    durch das     Messrelais    hin  durch. Wenn also eine zweite     Oberwelle    auftritt, wird  diese so stark, dass sie den     Ansprechstrom        mindestens              kompensiert    und dadurch das Ansprechen des     Mess-          relais    verhindert.

   Die Entstehung des Sperrstromes  der     zweiten    Oberwelle muss nun so schnell erfolgen,  dass ein Ansprechen     sofort        verhindert    wird und eine  unnötige Verzögerung des     Messrelais    4     vermieden     wird. Dies erfolgt zunächst einmal dadurch, dass  der Resonanzkreis durch den Wandler selbst gebildet       wird,    also es nicht notwendig     ist,    weitere Spulen  noch zu magnetisieren und dadurch Zeit zu     verlieren.     Ausserdem     ist    ein spannungsabhängiger Widerstand  parallel zur     Spulenwicklung    gelegt, welcher die Num  mer 8 trägt.

   Dieser begrenzt die entstehende     über-          spannung    derart, dass von einer     bestimmten    Höhe  der am Wandler 5 erzeugten     Spannung    die Spannung       praktisch        konstant    bleibt. Auch hierdurch wird eine  Begrenzung der Verzögerung der     Magnetisierung    des       Wandlers    erreicht. Ausserdem ist noch ein nicht  linearer     Widerstand,    beispielsweise eine     Zenerdiode     oder eine     Diodenkette    9, vorgesehen, welche den  Strom durch das Relais ebenfalls begrenzt.

   Auch  hierdurch wird eine Verringerung der Verzögerung  erreicht, da der Strom eine bestimmte Höhe nicht  mehr überschreiten kann. Zur Einstellung dieser Be  grenzung wird der Widerstand 10 verwendet, welcher         veränderlich    ist. Dieser Widerstand kann an die je  weiligen     Verhältnisse    und die Werte des Einschalt  stromes angepasst werden.  



  Der Vorteil     dieser    Anordnung ist eine ausser  ordentlich kurze Sperrwirkung mit einer sehr hohen       Kreisgüte,    wodurch eine sehr kleine     Einschwingzeit     erreicht wird. Ferner ist eine gute Anpassungsfähig  keit an die verschiedenen Betriebsfälle möglich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Differentialschutz für Transformatoren, in Gleich richterbrückenschaltung mit Stabilisierung gegen den Einschaltstrom beim Einschalten des Transformators mit Hilfe eines als Sperrkreis wirkenden, auf die zweite Oberwelle abgestimmten Resonanzkreises, da durch gekennzeichnet,

   dass der Resonanzkreis aus einem Kondensator und dem Eingangswandler selbst gebildet ist und dass spannungsabhängige Widerstände parallel zum Eingangswandler zur Spannungsbegren zung und nichtlineare Widerstände parallel zum Mess- relais zur Strombegrenzung vorgesehen sind, wobei ein weiterer einstellbarer Widerstand im Relaiskreis liegt.