AT500004A2 - Verfahren zur erkennung und ortung eines erdschlusses - Google Patents

Description

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Verfahren zur Erkennung und Ortung eines Erdschlusses.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung und Ortung eines niederohmigen oder hochohmigen Erdschlusses.

In der Offenlegungsschrift WO 96/27138 ist ein Verfahren mit einer mit der Netzfrequenz arbeitenden Stromeinspeisung vorgestellt. Zur Bestimmung der Leiter-Erdkapazität sind zwei Messzyklen erforderlich, während der sich das Netz bzw. der Übergangswiderstand an der Fehlerstelle nicht verändern darf. In der Praxis zeigt sich, dass gerade bei hochohmigen Fehlern sich der Übergangswiderstand durch Verkohlungserscheinungen an der Fehlerstelle stark ändert. Der erforderliche Messzyklus zur Gewinnung der Referenzwerte kann bis zu einigen Minuten dauern, da unter anderem auch Einschwingzeiten abgewartete werden müssen. Des weiteren werden bei diesem Verfahren bezüglich der wesentlichen Größe E1, die der Spannung des Mitsystems entspricht, Annahmen bezüglich der Größe und der Richtung getroffen, die oft nicht zutreffen.

Das Verfahren ist nicht für niederohmige Erdschlüsse geeignet, da durch die netzfrequente Stromeinspeisung keine genügend große Spannungsänderung erreicht wird. Dadurch ist eine Bestimmung der Leiter-Erde Admittanz bei niederohmigen Fehlem nicht möglich.

Wenn die Verlagerungsspannung gleich groß ist, wie die Spannung der Stromeinspeisung, so bewirkt die Zuschaltung der "Stromeinspeisung" keine Änderung der Verlagerungsspannung, sodass auch in diesem Fall eine Berechnung von Ya und Yu nicht erfolgen kann. ·· · · · ·· ·· «· • · * ·· · ·· ·· · « · · ···· ·· ·· · • · » ····«· · · · · t • ·· · ·· · · · t · ·· ·· ι· ·· ·· ·

Mit dem Verfahren ist eine Kompensation oder Unterdrückung durch Übersprechen des Mitsystems in den Nullstrom nicht möglich. Des weitern ist eine Kompensation des Phasensplittings, das üblicher weise bei den häufig verwendeten vermaschten Netzen auftritt, nicht möglich.

Bei dem Verfahren der WO 92/18872 werden aus zwei Messwertpaaren die Ad-mittanzen jedes einzelnen Abganges vor und nach der Änderung der Veriage-rungsspannung ermittelt. Eine Differenz von ungleich Null zeigt den fehlerhaften Abgang an. Da die Spannungsänderung rein passiv durch Veränderung der Abstimmung des Netzes erfolgt, ist es erforderlich, dass eine genügend große Verlagerungsspannung existiert. Das Verfahren funktioniert nicht für symmetrische Netze, da dann eine Bestimmung der Nulladmittanz nicht möglich ist. Durch die notwendige Verstellung der Petersen-Spule im Falle eines Erdschlusses wird viel Zeit für die Verstellung der Petersen-Spule benötigt. Während dieser Zeit wird vorausgesetzt, dass sich der Übergangswiderstand an der Fehlerstelle sich nicht ändert. Im Falle einer sehr empfindlichen Einstellung wird die Petersenspule bei jeder kleinen Änderung von Uo zu einem Suchlauf gestartet.

Bei dem Verfahren nach der WO 98/20356 werden im Umspannwerk nur die Verlagerungsspannung L/0 und die Mitspannung LA gemessen. Der hochohmige Erdschluss wird aus dem Vergleich der Richtung von Zq mit der Mitspannung LA erkannt. Eine abgangsselektive Erkennung des Erdschlusses ist nicht möglich. Außerdem wird die Null-Impedanz Z0 benötigt, die aber nur über Netzmodelle gerechnet dem Relais zur Verfügung gestellt werden. Eine selbständige Erkennung einer Änderung des Schaltzustandes ist nicht möglich. Es kann gezeigt werden, dass bei vorhandener Unsymmetrie des Netzes, bei diesem Verfahren eine geänderte Leitungslänge als Änderung der Unsymmetrie und somit als hochohmigen Erdschluss interpretiert wird. Eine Überprüfung der Leiter-Erde Admittanz ist vor der Anzeige eines hochohmigen Erdschlusses unbedingt notwendig, um eine Ü-berreaktion des Schutzrelais zu unterbinden. : i • · • ·Λ • · ν·

In der Offenlegungsschrift WO 99/10753 wird ein Verfahren zur Erkennung von hochohmigen Erdschlüssen vorgestellt. Für die Berechnung wird auch hier die unbekannte und laut Offenlegungsschrift nicht einfach nachmessbare Nullimpedanz 20 benötigt. Laut Offenlegungsschrift sind neue Werte für Z0 erst nach einem Erdschluss verfügbar. Umschaltungen im gesunden Netz werden nicht erfasst bzw. eine selbständige Erkennung einer Änderung des Schaltzustandes ist nicht möglich. Es kann auch hier gezeigt werden, dass bei vorhandener Unsymmetrie des Netzes, bei diesem Verfahren ejne geänderte Leitungslänge als Änderung der Unsymmetrie und somit als hochohmigen Erdschluss interpretiert wird. Eine Überprüfung der Leiter-Erde Admittarlz ist vor der Anzeige eines hochohmigen Erdschlusses unbedingt notwendig, um eine Überreaktion des Schutzrelais zu unterbinden.

Mit dem neuen Verfahren wird bei einer von der Netzfrequenz unterschiedlichen Frequenz gemessen. Die netzfrequenten Komponenten werden herausgefiltert und wirken sich nicht auf die Ermittlung der; Werte eines Abganges aus.

Durch die gleichzeitige Einspeisung von zwei Strömen mit zwei unterschiedlichen Frequenzen und gleichzeitiger Auswertung: der Messungen für diese beiden Frequenzen und der Netzfrequenz erfolgt die Berechnung von Υ*χ und der Unsymmetrie Yu_x des Abganges sehr schnell und zur gleichen Zeit. Es müssen nicht aufeinander folgende Messwerte bzw. Netzlzustände für die Berechnung verwendet werden.

Durch eine Parametrierung können Maximalwerte für die Änderung der Verlagerungsspannung Uo verursacht durch die Stromquelle bzw. maximale Stromwerte für die Stromquelle vorgegeben werden. Durch Überwachung der Verlagerungsspannung wird die Größe der eingespeisteiji Ströme so eingestellt, dass einerseits eine genügend große Verlagerungsspannung auch bei großen Verstimmungen entsteht bzw. anderseits bei sehr kleinen Netzen die Grenzwerte für Up nicht ü-berschritten wird. «· · · · · · ·« · · • 4 4 « « 4 4 4 4 4 « • · f ···· · * ·· ♦ 4 · I ······ ·« ·· «

Als Auslösekriterium für einen Berechnungsgang der Summenadmittanz kann eine Änderung der netzfrequenten Verlagerungsspannung sein.

Bei symmetrischen Netzen muss eine Änderung des Netzes nicht zwangsweise zu einer Änderung der Verlagerungsspannung führen, ln diesem Fall wird ständig ein Mischstrom eingespeist und die Überwachung der Leitungslängen eines Abganges erfolgt ständig.

Bei netzfrequenten Stromeinspeisungen müssen für dezentrale Relais sehr aufwendige Synchronisationsschaltungen gebaut werden, um die Messzeitpunkte mit dem Schaltzustand der Stromeinspeisung zu synchronisieren. Bei dem neuen Verfahren ergibt sich die Synchronisation und die Erkennung von Änderungen des Schaltzustandes automatisch.

Die Einspeisung kann über eine Leistungshilfswicklung der Petersen-Spuie oder über einen Hilfstrafo erfolgen. Die Spannung ÜD kann direkt am Abgang oder an der Sammelschiene mit den bekannten Verfahren der offenen Dreieckswicklung erfolgen. Wird die Spannung Uo an der Sammelschiene gemessen, so muss eine eindeutige Zuordnung der Spannung zum jeweiligen Abgang x erfolgen. Die Nullströme können mit Hilfe von Kabelumbauwandler oder mit Hilfe der Holmgreen-schaltung im Abgang x gemessen werden.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Erkennung und Ortung eines Erdschlusses durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: A) Zum Zeitpunkt U erfolgt je Abgang eine Messung und Berechnung der Summenadmittanz gegen Erde sowie eine Aufteilung der Unsymmetrie auf die einzelnen Leiter-Erde Admittanzen bestehend aus den folgenden Schritten: a) Einspeisen eines zusammengesetzten Stromes in das Nullsystem des gelöschten Netzes. 5 «· · · ♦ ·« ♦ ♦ ·· • · * · #£Γ « · · t · « « « · « fl · · · · « • · 1 ·····« · f · · · « · · · ·· · · · · · b) Wobei sich der Strom aus der Überlagerung des Stromes mit der Amplitude JfX und der Frequenz U und des zweiten Stromes mit der Amplitude In und der Frequenz h zusammensetzt. c) Messen der Veriagerungsspannungen L/0_n_x und Uojz_x nach bekannten Verfahren für die beiden Frequenzen je Abgang x oder an der Sammelschiene mit eindeutiger Zuordnung zum Abgang x. 10 d) Messen der Summenströme /e fi_x und nach bekannten Verfahren nach Betrag und Winkel für die beiden Frequenzen je Abgang x. Der Winkel bezieht sich auf die zugehörigen Verlagerungsspannung υ0_η^ bzw. ϋο_^χ des Abganges x. e) Ermitteln der Summenadmittanz je Abgang x für beide Frequenzen: £/l_* bzw. £ /a - U, (14) mit y -Y λ.υ +y Mf'-* M+MM + MM. \ MM. (15) Αμ+ΜΜ+~^γ V mMj ^1,/2 _x ij_/2_* + + £a_/2_x M + MM +-

Mk M+MM +

ML Μ+MM + mM, (16)

MM f) Der Wirkanteil Gx je Abgang der Ersatzschaltung ergibt sich unmittelbar aus dem Realteil der Summenadmittanz. k/. g) Die Berechnung der Erdkapazität CEx und die Induktivität einer eventuell vorhandenen Petersenspule LEx im Abgang erfolgt je Abgang aus den beiden

Imaginärteilen durch Umformung (17) 15 ♦ · · ♦ ♦ ·· ·· · · • · · « t* · ·· · · * • · · · #^ · · · ♦ Φ I f • · · ···*·« · · · · , • · · # · φ ♦ · · φ 9 (18) (19) (20) 4_/ι_, = -‘'»‘tS&jiJ bzw. rZi_f2_x = -imag{^i f2x) r __ ^α^η_χω2 Yn_f\_*ωι ^Ex ~ ,Λ 2 ωχ -ω2 1 ®ι 0^ti_ß_x h) Berechnung der Summenadmittanz je Abgang für die Netzfrequenz fn Y = i-Z i ^i+JMnCEx +~

y® A 'Ex / (21) 5 i) Messen der Verlagerungsspannungen L/0^ und der Summenströme /s_x nach bekannten Verfahren nach Betrag und Winkel für die Netzfrequenzen je Abgang x zum Zeitpunkt U. Der Winkel bezieht sich auf die zugehörigen Verlagerungsspannung des Abganges x. j) Messung der Leiter-Erdspannungen und Berechnung der Spannung U, des Mitsystems bei Netzfrequenz nach bekannten Verfahren. k) Berechnung von YUJc je Abgang mit:

1 -TJ Y (22) γ _ iSc —Οχ tXx ~ u, I) Aufteilen der Unsymmetrie je Abgang auf die drei Leiter: (23) 10 m) Überschreitet im Abgang x der Betrag der Abweichung des Realteils von Y1( Y? oder Y3 vom mittleren Realteil von einen eingestellten Grenzwert, so wird ein niederohmiger Fehler erkannt. 15 B) Zum Zeitpunkt t2 erfolgt je Abgang x eine Überprüfung auf eine zusätzliche hoch- oder niederohmige Unsymmetrie bzw. auf eine Schalthandlung im Ab- • · Μ · Μ ·· « « * · * · · * · · » · · • · · · · · · I · * ' « • · » »·»·»· · · I I · • · · « ·· ·· · · φ " ·* Ί-......* gang bestehend aus den folgenden Schritten: 5 a) Messen der Verlagerungsspannungen UolxJ2 und der Summenströme [UjcJ2 nach bekannten Verfahren nach Betrag und Winkel für die Netzfrequenzen je Abgang x. Der Winkel bezieht sich auf die zugehörigen Verlagerungsspannung des Abganges x. b) Berechnen der zusätzlichen Unsymmetrie mit _ (-E_*_f2 - L_J1 Uq_x_u) V.Ox'2+kUt mit k = 1, aJ, a (25) c) Auswahl jenes k, bei dem sich der größte Wirkanteil bei der Fehleradmittanz 10 YF ergibt, da für den Erdschlussfall eine ohmsche Komponente zu erwarten ist. d) Überschreitet Vf einen eingestellten Grenzwert, so wird mit dem Verfahren A) die Summenadmittanz Υχ überprüft. Überschreitet der Betrag des Imaginärteils von ¢/¾ - abs [mag {7 s_ia- Y Sll }} (26) einen einstellbaren Grenzwert, so wird eine Schalthandlung erkannt und Υχ_α 15 als neuer Referenzwert übernommen. Im anderen Fall wird ein hoch- bzw. niederohmiger Erdschluss erkannt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand des folgenden Schaltbildes beispielhaft näher beschrieben: 20

Im Bild 1 ist ein gelöschtes Drehstromnetz mit nur einem Abgang gezeigt. Die Stromeinspeisung mit einem Mischstrom bestehend aus bis zu zwei überlagerten Strömen mit unterschiedlichen und von der Netzfrequenz abweichenden Frequenz erfolgt in diesem Beispiel im Sternpunkt des Transformators. Für den gesunden Netzbetrieb kann für den Summenstrom für den Abgang x allgemein die folgende Gleichung angeschrieben werden: 25 (27) • · • · • * · · ,··· ι

Die Leiter-Erde Admittanzen bestehen normalerweise nur aus einer ohmschen Ableitung und der Leiter-Erde Kapazität. In gelöschten Systemen sind aber auch verteilte Petersen-Spulen oder einphasige Kompensationsdrosseln möglich. Um auch diese zu Berücksichtigen wird die Leiter-Erde Admittanz mit zwei Frequenzen gemessen. Dadurch ist eine Bestimmung der drei Komponenten je Abgang möglich und die entsprechenden Admittanzen können auf die Netznennfrequenz zurückgerechnet werden.

Mit Hilfe der Stromeinspeisung ist es möglich bei von der Netzfrequenz abweichenden Frequenz die Summenadmittanz je Abgang zu ermitteln.

(28)

Die Messung wird nicht durch die häufig beachtlichen Störeinflüsse im netzfrequenten Bereich beeinflusst. Für diese nicht - netzfrequenten Messungen ist in Gleichung (27) mit Null anzusetzen. Die Messung ist durch die Einspeisung sowohl bei symmetrischen Netzen als auch während des Erdschlusses möglich. Schalthandlungen werden durch Änderung der Summenadmittanz erkannt. Eine Unterdrückung von Überreaktionen des Relais bei hochohmigen Fehlern ist dadurch jederzeit und rasch möglich.

Durch die gleichzeitige Auswertung der netzfrequenten Komponenten von U0, Ui und kji kann die Unsymmetrie im Abgang x ermittelt werden.

Die Aufteilung der Unsymmetrie auf die einzelnen Leiter kann nach Gleichung (23) erfolgen. Damit ist eine vollständige Beschreibung im Dreiphasensystem möglich. (29) ·· ·· · t· ·· ·· • · · » · · ·· · « « ♦ · · · · · · · · ·· 9 * · * *%.···· · · » # · ·..··. *3: ···.···

Erfolgt ein hochohmiger Fehler, so wird in einem Leiter eine zusätzliche Admit-tanz zugeschaltet. Im Bild 1 ist dies durch den Schalter S und die Admittanz YF dargestellt. (30) mit k-\ cr,a

Der Faktor k ist davon abhängig, in welchem Leiter der Erdschluss auftritt. Durch Verwendung der Messwerte zum Zeitpunkt U und der auch zum Zeitpunkt U gemessenen Summenadmittanz kann eine Fehlerimpedanz mit Hilfe der folgenden Gleichung ermittelt werden.

Ho £ t2 ^ Hl mit /: = 1, a , a (31) wobei wieder der Faktor k abhängig vom angenommenen Erdschluss ausgewählt wird. Normalerweise stellt ein Erdschluss einen ohmschen Widerstand dar, so-dass jenes k gewählt wird, bei dem der Wirkanteil von Yp am größten ist. Gleichzeitig mit dieser Messung ist auch die aktuelle Messung der Summenadmittanz Yzj2 möglich. Wird eine zu große Änderung in dessen Imaginärteil im Vergleich zu dem vorher gemessenen Wert Υ^η festgestellt, so ist die Abweichung nicht auf eine zusätzliche Unsymmetrie sondern auf eine Schalthandlung zurückzuführen. Die zugehörige Erdschlussmeldung wird unterdrückt.

Es kann aber die aktuelle Unsymmetrie der Leitwerte Υ1χ, Y^und Yg_x untersucht werden. Überschreitet der ohmsche Anteil einen definierten Wert, so kann dies als Erdschluss gemeldet werden. Die Messung und Berechnung der Verteilung von Y1x, Y^und Y3j<kann mit diesem neuen Verfahren jederzeit erfolgen, auch während eines niederohmigen Erdschlusses.

Durch die gleichzeitige Messung mit drei Frequenzen werden die Werte sehr schnell ermittelt, Die Störeinflüsse durch schwankende Übergangswiderstände sind minimiert. « · • · · · · ·· 0 0 • · · · · I · fl ·· 0 • ·· # · · · ·· ·· · • · · ··»··· · # ·· · • · · · · 0 · · · 0

Da die Messung von Yt nicht durch ein lastabhängiges Übersprechen des netzfrequenten System beeinflusst wird, kann auch eine Plausibilitätsprüfung in Bezug auf lastabhängiges Übersprechen und Phasensplitting im vermaschten Netz erfolgen. Diese Effekte führten bei den bisherigen Verfahren zu nicht beherrschba-5 ren Fehlanzeigen. Effekte bezüglich des Übersprechen sind im Artikel "Control of Petersen Coils, 1STET 2001" ausführlich beschrieben.

Die bisherigen Verfahren versagen auch bei Netzen, bei denen während der Messperiode von bis zu einigen Minuten die Nullspannung bzw. der Nullstrom 10 nicht konstante Werte hat.

Weitere Vorteile des Verfahrens sind: 15 - Die Messung der Spannungen für die von der Netzfrequenz abweichenden

Frequenzen über das offene Dreieck ist wesentlich genauer, da eine Summenbildung von drei großen Werten, wie es beim Drehstromsystem erfolgt, nicht statt findet. - Der Messzyklus ist im wesentlichen nur vom verwendeten Filteralgorithmus 20 abhängig. - Die Messung von Y2J< des Abganges kann kontinuierlich erfolgen - Die Messung kann auch auf Anforderung, z.B. nach Änderung der netzfrequenten Verlagerungsspannung oder in zyklischen Zeitabständen z.B. alle 10 min erfolgen. 25 - Die Leitungskapazität je Abgang wird ermittelt. Diese Werte können auch für die Regelung einer Petersen-Spule verwendet werden. - Die Messung liefert die VV_X auch für vollkommen symmetrische Netze. - Schalthandlungen werden mit diesem Messverfahren auch in symmetrischen Netzen erkannt. 30 - Fehlanzeigen der Erdschlussortung können durch die schnelle Messung von

Vs x rasch unterdrückt werden. ·♦ ♦·· ·· ·· «· • · · · · · ·· · · ψ - Durch die schnelle Ermittlung von Υχ_χ sind die tatsächlichen Ortungsergebnisse wesentlich schneller verfügbar. Mit netzfrequenten Stromeinspeisungen kann dies einige Minuten dauern, falls stationäre Zustände an der Fehlerstelle vorliegen. Bereits bei kleineren Schwankungen liefern die bisher bekannten 5 Verfahren überhaupt keine Ergebnisse, da die Bestimmung von Ya keine gültigen reproduzierbare Ergebnisse ergeben. - Verteilte Petersen-Spulen in Abgängen können erfasst und berücksichtigt werden. Bei netzfrequenten Stromeinspeisungen werden Stromänderungen auf kompensierten Abgänge zu stark bewertet. 10 - Die Messung erfolgt, ohne einer Verstellung der Petersen-Spule, wodurch die mechanische Beanspruchung der Petersen-Spule stark reduziert wird. Diese kann vor allem in Netzen mit Übersprechen des Laststromes auf das Nullsystem sehr groß sein, da bei jeder Laständerung ein Berechnungsgang gestartet wird. 15 - Während der Messung wird die Petersen-Spule nicht verstellt, sodass die ge forderte Kompensation bei den meisten Messaufgaben beibehalten wird. - Die Frequenzen können bei großer Verstimmung so gewählt werden, dass in der Nähe der Eigenfrequenz des Netzes gemessen wird. Dadurch wird auch für stark verstimmte Netze eine genaue Messung erreicht.

Claims (16)

1. • · ♦ ♦ · * · · ♦ · • · I · · · • ·· ····· • · · · · .. .. ^ ·· * * «· • · · · · · • · · · · · • · « · · · • · · · · 0 P42661 Patentansprüche 1. Verfahren zur Erkennung und Ortung von niederohmigen und hochohmigen Erdschlüssen gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: A) Zum Zeitpunkt h erfolgt je Abgang eine Messung und Berechnung der $um-menadmittanz gegen Erde sowie eine Aufteilung der Unsymmetrie auf die einzelnen Leiter-Erde Admittanzen bestehend aus den folgenden Schritten: a) Einspeisen eines zusammengesetzten Stromes in das Nullsystem des gelöschten Netzes. b) Wobei sich der Strom aus der Überlagerung des Stromes mit der Amplitude Ifl und der Frequenz und des zweiten Stromes mit der Amplitude If2 und der Frequenz f2 zusammensetzt. c) Messen der Verlagerungsspannungen U0ji_x und Ü0.f2_x nach bekannten Verfahren für die beiden Frequenzen je Abgang x oder an der Sammelschiene mit eindeutiger Zuordnung zum Abgang x. d) Messen der Summenströme und nach bekannten Verfahren nach Betrag und Winkel für die beiden Frequenzen je Abgang x, Der Winkel bezieht sich auf die zugehörigen Verlagerungsspannung Uoji_* bzw. Uoj2j< des Abganges x. e) Ermitteln der Summenadmittanz je Abgang x für beide Frequenzen: ·· #· · t« »· ·· * · · · · · · · · » • » · · C*4I · · · , » * » ·« ······ |· , ( , • ·· · · · · · · * . α Ü_/2 U.0_/2 X (Ό mit Υ -Υ +Υ +Υ Χ+2_/1_* =-3./1 Gi^Mcu+~~~r~ g2i+MC2j + + GJ* + +_ y (2) 1 'a. MA γ -υ +y 4-7 Öu+MQ.+tV v Ww + Ga + >2C2, + G^+MC3z + (3) 0, + /6)3^+- 1 MA 'ExJ f) Der Wirkantei! G* je Abgang der Ersatzschaltung ergibt sich unmittelbar aus dem Realteil der Summenadmittanz, = «oi | |=G,. +¾. +¾. = C. w g) Die Berechnung der Erdkapazität Ce* und die Induktivität einer eventuell vorhandenen Petersenspuie Lex im Abgang erfolgt je Abgang aus den beiden Imaginärteilen durch Umformung Yi,_n_* - ~ima8 {4./1.4} bzw· yi._/2_x = ~imaS _ Υη^2_χω2 Yli /] *<A ^Er 2 5 Lßt (5) (6) (7) h) Berechnung der Summenadmittanz je Abgang für die Netzfrequenz fn Yr = G,+"t . L /®AJ i) Messen der Verlagerungsspannungen U0_x und der Summenströme nach bekannten Verfahren nach Betrag und Winkel für die Netzfrequenzen je Ab- (8) • · · · * · · *· · · • ·· · · » · I · · · • · · litt · · I · · • · · /Μι·«··· · ·· · • ··*“·· · « · · · gang x zum Zeitpunkt Der Winkel bezieht sich auf die zugehörigen Verlagerungsspannung des Abganges x. j) Messung der Leiter-Erdspannungen und Berechnung der Spannung LA, des Mitsystems bei Netzfrequenz nach bekannten Verfahren. 5 k) Berechnung von YUJ( je Abgang mit: I -ü Y z_. * <9) I) Aufteilen der Unsymmetrie je Abgang auf die drei Leiter: £_,=λ£&/3 (io) L,=%ZJ 3 mit rty3 =- - L-1-2 a2 a-a λ=2-ζ3 (11) 10 m) Überschreitet im Abgang x der Betrag der Abweichung des Realteils von V1( y2 oder V3 vom mittleren Realteil von einen eingestellten Grenzwert, so wird ein niederohmiger Fehler erkannt. B) Zum Zeitpunkt f2 erfolgt je Abgang x eine Überprüfung auf eine zusätzliche hoch- oder niederohmige Unsymmetrie bzw. auf eine Schalthandlung im Abgang bestehend aus den folgenden Schritten: a) Messen der Verlagerungsspannungen U0_xj2 und der Summenströme nach bekannten Verfahren nach Betrag und Winkel für die Netzfrequenzen je Abgang x, Der Winkel bezieht sich auf die zugehörigen Verlagerungsspannung des Abganges x. b) Berechnen der zusätzlichen Unsymmetrie mit (12) 7, = 20 • · ♦♦ · · ♦ »· · · ♦ ·· ♦ · · ·· · · # • t * ··«· ·· «· · • ·· ··*··· ·· · | ψ • · · · .i · · · · · · • · · · Ay ·« · · *« o) Auswahl jenes k, bei dem sich der größte Wirkanteil bei der Fehleradmittanz Yf ergibt, da für den Erdschlussfall eine ohmsche Komponente zu erwarten ist. d) Überschreitet YF einen eingestellten Grenzwert, so wird mit dem Verfahren A) die Summenadmittanz Yj, überprüft. Überschreitet der Betrag des Imaginärteils von dYZi =abs\imag{Yt a-Yx „}} (13) einen einstellbaren Grenzwert, so wird eine Schalthandlung erkannt und n, U0j^ßund Y^als neuer Referenzwert übernommen. Im anderen Fall wird ein hoch- bzw. niederohmiger Erdschluss erkannt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromeinspeisung im Stempunktdes Speise-Transformators erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromeinspeisung im Stempunkt eines Nullpunktsbildners erfolgt.
4. 4.Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankopplung der Stromeinspeisung über einen Hilfstrafo oder über eine Leistungshilfswicklung der Petersen-Spule erfolgt
5. 5. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt B) des Anspruches 1 kontinuierlich wiederholt wird. • · · · * « « « · · « « φ # 4 • · · # ·· · ♦ *· t* <· « « · « t · • t · · · « • · · « · « « · · · · ·
6. 6. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auch für andere Sternpunktsbehandlungen bzw. auch für zweiphasige Netze oder mehrphasige Netze anwendbar ist.
7. 7. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung von Yr_x kontinuierlich erfolgt, d.h. eine Schalthandlung sofort erkannt wird und nicht erst über einen zusätzlichen Berechnungsgang angefordert werden muss.
8. 8. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei symmetrischen Netzen eine kontinuierliche oder eine kurze in definierten Zeitabständen wiederholte Einspeisung des Mischstromes erfolgt, um Schalthandlungen im Abgang möglichst rasch zu erfassen.
9. 9. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der 50 Hz-Verlagerungsspannung einen oder mehrere Messzyklen zur Bestimmung der Summenadmittanz und der Fehleradmittanz je Abgang auslösen.
10. 10. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein externes Signal ein oder mehrer Messzyklen zur Bestimmung der Summenadmittanz und der Fehleradmittanz je Abgang ausgeiöst werden. ·· Μ I ·* ·· #« • «· · ♦ ♦ ·· « · · * · · · · · · · · ·· · * ·· *·«··« * · · « | • · · · · · · · · · » .. .. ^ .. ·* .·
11. 11. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen h und f2 so gewählt werden, dass diese in der Nähe der Resonanzfrequenz des Netzes liegen.
12. 12. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei verrauschten Netzen eine Mittelwertbildung über mehrere Messungen erfolgt
13. 13. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlenden Kompensationsspulen im Abgang x nur mit einer Frequenz fl gemessen wird.
14. 14. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich von Yxj2 mit Υε_(1 Störeinflüsse durch Qbersprechen des Laststromes auf den Summenstrom z.B. durch eine schlecht abgeglichene Holmgreenschaltung unterdrückt oder kompensiert werden.
15. 15. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich von Υχ_& mit Vx_M Störeinflüsse verursacht durch Phasensplitting bei Ringleitungen unterdrückt oder kompensiert werden. *« 4 · • · • · • * 4 * • · · • · β • * t • · · • · ·Λ2 · · ♦ • · · · * · · • · I *9 • · · · * · • · I * ·
16. 16. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vorgabe einer maximalen Änderung der Verlagerungsspannung der Einspeisestrom bis auf einen zugehörigen maximalen Wert geregelt wird. 5