WO2000031849A1 - Verfahren zum erzeugen eines einen kurzschluss kennzeichnenden fehlersignals - Google Patents

Verfahren zum erzeugen eines einen kurzschluss kennzeichnenden fehlersignals Download PDF

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WO2000031849A1
WO2000031849A1 PCT/DE1999/003745 DE9903745W WO0031849A1 WO 2000031849 A1 WO2000031849 A1 WO 2000031849A1 DE 9903745 W DE9903745 W DE 9903745W WO 0031849 A1 WO0031849 A1 WO 0031849A1
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Siemens AG
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    • H02H7/263—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of measured values

Definitions

  • the invention is based on the object of specifying a simple and reliable method for generating an error signal which characterizes a short circuit which has occurred between a first phase conductor and a second phase conductor of two different, three-phase power transmission lines running in parallel.
  • the main advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that it is very easy to carry out because only a complex loop impedance value has to be formed from the current and voltage samples of both phase conductors and then only has to be checked whether the loop impedance value is within a predetermined tripping area or Losing polygons.
  • the method according to the invention can be carried out particularly inexpensively if it is possible to use commercially available standard measuring devices for three-phase power transmission lines; this can be achieved concretely in that the current and voltage samples of the first Phase conductor can be detected with a measuring device connected to the first energy transmission line at a first location, the current and voltage samples or the auxiliary measurement values of the first phase conductor derived therefrom via a data connection to a second to the second energy transmission line at a second location near the first location
  • the connected measuring device are transmitted, with which the current and voltage samples of the second phase conductor of the second energy transmission line are acquired, and m the second measuring device with the
  • the essentially usual measuring devices for three-phase energy transmission lines can be used if these measuring devices are suitable for exchanging measuring data via a data connection and for processing measuring data transmitted via the data connection of other measuring devices.
  • the method according to the invention can be carried out particularly quickly if measurement variables which have been prepared in a particularly suitable manner with a view to determining the loop impedance are generated and transmitted as auxiliary measurement variables; This is achieved, for example, in that complex current and voltage pointer measured quantities are formed from the current and voltage samples as auxiliary measured quantities.
  • the method according to the invention can be carried out, for example, with distance protection measuring devices as measuring devices.
  • the invention also relates to an arrangement with which a three-phase energy transmission line that occurs between a first phase conductor and a second phase conductor of two different, parallel running lines occurs Short circuit can be detected particularly easily and reliably.
  • this object is achieved by an arrangement for generating an error signal which characterizes a short circuit which has occurred between a first phase conductor and a second phase conductor of an energy transmission arrangement, the first phase conductor being a phase conductor of a first three-phase energy transmission line and the second phase conductor being a phase conductor of a second three-phase, spatially along the first energy transmission line, with a first measuring device connected to the first energy transmission line at a first location, which measures a current measurement variable proportional to the current flowing through the first phase conductor and converts it digitally to form current sampling values, and which converts one of the current phase values Conductor-earth voltage samples proportional voltage and digitally converts to form voltage samples, and with a the first Meßg obtains a data connection with a second measuring device connected to the second energy transmission line at a second point in the vicinity of the first point, via which the current and voltage samples or auxiliary measurement quantities of the first measuring device derived therefrom to the second one
  • the second measuring device is designed such that it samples a current measured variable proportional to the current flowing through the second phase conductor and converts it digitally with formation of 79current samples, samples one of the voltage measured variables proportional to the second phase conductor present and under Formation of voltage samples digitally converts and for the conductor loop formed by the two phase conductors with the current and voltage samples or with auxiliary measurement variables of the first measuring device derived therefrom and with the own current and voltage samples or with auxiliary variables derived from them forms a complex loop impedance measured value and generates the error signal if the loop impedance measured value lies within a predetermined tripping region.
  • a figure shows an exemplary embodiment of an arrangement according to the invention for generating an error signal which has occurred between a first phase conductor of a first three-phase energy transmission line and a second phase conductor of a second three-phase energy transmission line; the arrangement is also suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the figure shows a first three-phase energy transmission line 5 and a second three-phase energy transmission line 10, to which a distance protection device is sometimes connected via current and voltage transformers.
  • the first energy transmission line 5 is connected to a first distance protection device 15 and the second energy transmission line 10 is connected to a second distance protection device 20.
  • the first distance protection device 15 is connected via a control output S15 to an input E23A of a first trigger device 23, which is preceded by a control output S20 of the second distance protection device 20 at a further input E23B and which is followed by a circuit breaker 25 at its output A23.
  • the circuit breaker 25 switches when the triggering device 23 is actuated appropriately or by the first distance Protection device 15 and the second distance protection device 20 from the phase conductor of the first energy transmission line 5 affected by a fault.
  • the second distance protection device 20 is also connected in a corresponding manner via its control output S20 to an input E27A of a second trigger device 27, which is connected upstream of the control output S15 of the first distance protection device 15 at a further input E27B and which is followed by a second circuit breaker 30 at its output A27 is.
  • the second circuit breaker 30 switches off the phase conductors of the second energy transmission line 10 which are affected by a fault if the second triggering device 27 is activated accordingly or the first distance protection device 15 and the second distance protection device 20 activates them accordingly.
  • the figure also shows a busbar 35 which connects the phase conductors of the two energy transmission lines 5 and 10 to one another in pairs.
  • the two distance protection devices 15 and 20 are connected to one another via data connections D15 and D20 by means of a data line 40 as a data connection.
  • an error signal F or F ' can be generated if a short circuit has occurred between a phase conductor of the first energy transmission line 5 and a phase conductor of the second energy transmission line 10.
  • This will be explained with reference to an example in which a short circuit has occurred between a first phase conductor 45 of the first energy transmission line 5 and a second phase conductor 50 of the second energy transmission line 10; of course, with the arrangement according to the figure, all possible pairs of phase conductors of the two energy transmission lines 5 and 10 can be detected when a Short-circuit are monitored in the same way, as it is exemplary only for the two below
  • Phase conductors 45 and 50 will be explained.
  • the phase-to-ground voltage Ua (t) m applied to the first phase conductor 45 is converted into a voltage measurement variable MUa proportional to this phase-to-earth voltage and transmitted to the first distance protection device 15.
  • the current Ia (t) m flowing in the first phase conductor 45 is converted into a current measurement variable MIa proportional to this current, and this is transmitted to the first distance protection device 15.
  • the corresponding measured values are also determined in a corresponding manner for the second phase conductor 50 m and transmitted to the second distance protection device 20.
  • phase-to-ground voltage Ub (t) applied to the second phase conductor 50 is converted with a voltage converter 65 m into a voltage measurement variable MUb proportional to this voltage and this voltage quantity MUb is transmitted to the second distance protection device 20.
  • the current Ib (t) flowing through the second phase conductor 50 is converted with a second current transformer 70 m to a current measurement quantity Mlb proportional to this phase current Ib (t), and this current measurement quantity Mb is transmitted to the second distance protection device 20.
  • the respective current and voltage measurement variables MUa, MIa, MUb and Mlb m of the two distance protection devices 15 and 20 are sampled at times and converted digitally to form current and voltage samples. In each of the two distance protection devices 15 and 20, complex current pointer and
  • Voltage pointer measured quantities are determined and these are transmitted via the data line -t0 to the respective other distance protection device; Specifically, the first distance protection device 15 uses the data line 40 to produce a complex voltage vector Ua formed from the voltage measurement variable MUa and one complex current pointer measuring size la formed from the current measuring size MIa. transmitted to the second distance protection device 20.
  • the complex voltage vector Ua indicates the phase-to-earth voltage Ua (t) applied to the phase conductor 45 and the complex current vector aa the phase current Ia (t) flowing through the first phase conductor 45.
  • a complex current pointer measurement Ib and a complex voltage measurement measurement Ü are transmitted in the same way to the first distance protection device 15; there is the complex voltage pointer measurement size
  • a loop impedance measurement value Z2 is formed from the current and voltage pointer measurement quantities la., Ib, Ua and Ub now available:
  • the resulting loop impedance measured value Z_2 is evaluated with regard to its position in the complex impedance plane; Specifically, the error signal F 'is generated when the loop impedance measured value Z2 lies within a predetermined tripping area or tripping polygons m of the impedance level. What such a trigger polygon can look like can be found in the above-mentioned manual for the 7SA 513 protection device on pages 49 and 65.
  • an I pedar measured value ZI is formed by the first distance protection device 15:
  • the first distance protection device 15 likewise generates the error signal F in a corresponding manner, that is to say an error signal which characterizes a short circuit that has occurred between the first phase conductor 45 and the second phase conductor 50.
  • a control signal SI is also generated at the control output S15 and forwarded to the two triggering devices 23 and 27;
  • the control signal SI indicates which phase conductors are affected by a short circuit - here the phase conductors 45 and 50 - and must therefore be switched off. If such a control signal SI is present, the tripping devices 23 and 27 control the circuit breakers 25 and 30 in such a way that they switch off the phase conductors of the two energy transmission lines 5 and 10 affected by the fault.
  • the second distance protection device 20 works in the same way: if the error signal F 'is generated by the second distance protection device 20, a control signal S2 is also generated at the same time and forwarded to the two triggering devices 23 and 27; the control signal S2 indicates which phase conductors are affected by a short circuit and must therefore be switched off.
  • the triggering devices 23 and 27 activate the power switches 25 and 30 in such a way that they switch off the phase conductors 45 and 50 affected by the fault.
  • the error signal F generated by the first distance protection device 15 is output at an output AI5 of the first distance protection device 15 and is also transmitted via the data line 40 to the second distance protection device 20; in the same way the error signal F 'generated by the second distance protection device 20 is output at an output A20 of the second distance protection device 20 and is also transmitted to the first distance protection device 15 via the data line 40.
  • each of the two distance protection devices has its own error signal generated and the error signal generated by the other distance protection device in each case;
  • a corresponding design of the two distance protection devices 15 and 20 - for example by using logical AND gates that link the two error signals in each of the two distance protection devices - it can be achieved that the two distance protection devices only then send a control signal SI or S2 to the two triggering devices 23 and 27 when both distance protection devices 15 and 20 each generate error signals F and F '; faulty disconnection of phase conductors due to a malfunction of one of the two distance protection devices can thus be reliably avoided.
  • a radio connection can also be used as the data connection.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter und einem zweiten Phasenleiter zweier verschiedener parallel verlaufender, dreiphasiger Energie-übertragungsleitungen aufgetretenen Kurzschluss kennzeichnenden Fehlersignals anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Verfahren zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter (45) und einem zweiten Phasenleiter (50) einer Energieübertragungsanordnung aufgetretenen Kurzschluss kennzeichnenden Fehlersignals (F, F'), bei dem den durch die beiden Phasenleiter (45, 50) fliessenden Strömen (Ia(t), Ib(t)) proportionale Strommessgrössen (MIa, MIb) abgetastet und unter Bildung von Stromabtastwerten digital gewandelt werden, den an den beiden Phasenleitern (45, 50) anliegenden Leiter-Erde-Spannungen (Ua(t), Ub(t)) proportionale Spannungsmessgrössen (MUa, MUb) abgetastet und unter Bildung von Spannungsabtastwerten digital gewandelt werden, für die durch die beiden Phasenleiter (45, 50) gebildete Leiter-Leiter-Schleife mit den Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit aus diesen abgeleiteten Hilfsmessgrössen (<u>I</u>a, <u>U</u>a, <u>I</u>b, <u>U</u>b) der beiden Phasenleiter (45, 50) ein komplexer Schleifenimpedanzmesswert (<u>Z</u>1, <u>Z</u>2) gebildet wird und das Fehlersignal (F, F') gebildet wird, wenn der Schleifenimpedanzmesswert (<u>Z</u>1, <u>Z</u>2) innerhalb eines vorgegebenen Auslösegebiets liegt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Erzeugen eines einen Kurzschluß kennzeichnenden Fehlersignals
Es ist bekannt, dreiphasige Energieübertragungsleitungen mit Hilfe von Distanzschutzgeräten auf das Auftreten von ein- oder mehrpoligen Kurz- oder Erdschlüssen hin zu überwachen (vgl. Handbuch zum Siemens Distanzschutzgerät „Digitaler Ab- zweigschutz für Höchstspannungsleitungen" 7SA513 V3.2 der Siemens AG aus dem Jahre 1995, S. 329) .
Außerdem ist es bekannt, eine sog. Doppelleitung, die durch zwei dreiphasige Energieübertragungsleitungen gebildet ist, zu überwachen; dazu sind zwei Distanzschutzgeräte, die jeweils an eine der beiden dreiphasigen Energieübertragungsleitungen der Doppelleitung angeschlossen sind, örtlich an der gleichen Stelle an der Doppelleitung angebracht. Um Fehler bei der meßtechnischen Erfassung von Kurzschlüssen mit Erdbe- rührung bei einer der beiden Energieübertragungsleitungen zu vermeiden, wird der Nullstrom der nicht von einem Fehler betroffenen anderen Energieübertragungsleitung zusätzlich berücksichtigt, indem nämlich eine dem Nullstrom dieser anderen Energieübertragungsleitung entsprechende und voi; Di tanz- schutzgerät dieser anderen Energieübertragungsleitung erfaßte Meßgröße zu dem für die vom Kurzschluß betroffene Energieübertragungsleitung zuständigen Distanzschutzgerät übermittelt und von diesem ausgewertet wird („Schutztechnik in Elektroenergiesystemen" VDE-Verlag GmbH, Dr.-Ing. Heinz Clemens, Prof. Dr. Klaus Rothe, S. 94 - 99).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter und einem zweiten Phasenleiter zweier ver- schiedener parallel verlaufender, dreiphasiger Energieübertragungsleitungen aufgetretenen Kurzschluß kennzeichnenden Fehlersignals anzugeben. Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß gelost durch ein Verfahren zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter und einem zweiten Phasenleiter einer Energieubertragungsanordnung aufgetretenen Kurzschluß kennzeichnenden Fehlersignals, wobei der erste Phasenleiter ein Phasenleiter einer ersten dreiphasigen Energieubertragungsleitung und der zweite Phasenleiter ein Phasenleiter einer zweiten dreiphasigen, raumlich entlang der ersten Energieubertragungsleitung angebrachten Energieubertragungsleitung ist, bei dem den durch die beiden Phasenleiter fließenden Strömen proportionale Strommeßgrößen abgetastet und unter Bildung von Stromabtastwerten digital gewandelt werden, den an den beiden Phasenleitern anliegenden Leiter-Erde-Spannungen proportionale Spannungsmeßgroßen abgetastet und unter Bildung von Spannungsabtastwerten digital gewandelt werden, für die durch die beiden Phasenleiter gebildete Leiter-Leiter-Schleife mit den Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgrößen der beiden Phasenleiter ein komplexer Schlei- fenimpedanzmeßwert gebildet wird und das Fehlersignal gebildet wird, wenn der Schleifenimpedanzmeßwert innerhalb eines vorgegebenen Auslosegebietes liegt.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß es sehr einfach durchzufuhren ist, weil aus den Strom- und Spannungsabtastwerten beider Phasenleiter lediglich ein komplexer Schleifeni pedanzwert gebildet werden muß und anschließend nur geprüft werden muß, ob der Schleifenimpedanzwert innerhalb eines vorgegebenen Auslosegebiets bzw. Auslosepolygons liegt.
Besonders kosteng nstig laßt sich aas erfmdungsgemaße Verfahren durchfuhren, wenn auf kommerziell erhaltliche Standard-Meßgeräte für dreiphasige Energieubertragungsleitungen zurückgegriffen werden kann; dies laßt sich konkret dadurch erreichen, daß die Strom- und Spann ngsabtastwerte des ersten Phasenleiters mit einem an die erste Energieubertragungsleitung an einer ersten Stelle angeschlossenen Meßgerat erfaßt werden, die Strom- und Spannungsabtastwerte oder die aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgroßen des ersten Phasenleiters über eine Datenverbindung zu einem zweiten an die zweite Energieubertragungsleitung an einer m der Nahe der ersten Stelle befindlichen zweiten Stelle angeschlossenen Meßgerat übertragen werden, mit dem die Strom- und Spannungsabtastwerte des zweiten Phasenleiters der zweiten Energieubertragungs- leitung erfaßt werden, und m dem zweiten Meßgerat mit den
Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit den aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgroßen der beiden Phasenleiter die Schlei- feni pedanz ermittelt und das Fehlersignal erzeugt wird; konkret können also die im wesentlichen üblichen Meßgerate für dreiphasige Energieubertragungsleitungen eingesetzt werden, falls diese Meßgerate zum Austausch von Meßdaten über eine Datenverbindung und zum Verarbeiten von über die Datenverbindung übertragenen Meßdaten anderer Meßgerate geeignet sind.
Besonders schnell laßt sich das erfmdungsgemaße Verfahren durchfuhren, wenn als Hilfsmeßgroße bereits im Hinblick auf die Ermittlung der Schleifenimpedanz besonders geeignet aufbereitete Meßgroßen erzeugt und übertragen werden; dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß aus den Strom- und Spannungsabtastwerten als Hilfsmeßgroßen komplexe Strom- und Spannungszeigermeßgroßen gebildet werden.
Das erfmdungsgemaße Verfahren laßt sich beispielsweise mit Distanzschutzmeßgeraten als Meßgeraten durchfuhren.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Anordnung, mit der ein zwischen einem ersten Phasenleiter und einem zweiten Phasenleiter zweier verschiedener parallel verlaufender, dreiphasiger Energieubertragungsleitungen aufgetretener Kurzschluß besonders einfach und zuverlässig erkannt werden kann .
Diese Aufgabe wird erf indungsgemaß gelöst durch eine Anord- nung zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter und einem zweiten Phasenleiter einer Energieubertragungsanordnung aufgetretenen Kurzschluß kennzeichnenden Fehlersignals , wobei der erste Phasenleiter ein Phasenleiter einer ersten dreiphasigen Energieübertragungsleitung und der zweite Phasenleiter ein Phasenleiter einer zweiten dreiphasigen , räumlich entlang der ersten Energieübertragungsleitung angebrachten Energieübertragungsleitung ist, mit einem ersten an die erste Energieübertragungsleitung an einer ersten Stelle angeschlossenen Meßgerät, das eine dem durch den ersten Phasenleiter fließenden Strom proportionale Strommeßgröße abtastet und unter Bildung von Stromabtastwerten digital wandelt und das eine der an dem ersten Phasenleiter anliegenden Leiter-Erde-Spannung proportionale Spannungsmeßgröße abtastet und unter Bildung von Spannungsabtastwerten digital wandelt, und mit einer das erste Meßgerät mit einem zweiten an die zweite Energieübertragungsleitung an einer in der Nähe der ersten Stelle befindlichen zweiten Stelle angeschlossenen Meßgerät verbindenden Datenverbindung, über die die Strom- und Spannungsabtastwerte oder aus diesen abgelei- tete Hilfsmeßgrößen des ersten Meßgerätes zu dem zweiten
Meßgerät übertragen werden, wobei das zweite Meßgerät derart ausgebildet ist, daß es eine dem durch den zweiten Phasenleiter fließenden Strom proportionale Strommeßgröße abtastet und unter Bildung von Ξtromabtastwerten digital wandelt, eine der an dem zweiten Phasenleiter anliegende Leiter-Erde-Spannung proportionale Spannungsmeßgröße abtastet und unter Bildung von Spannungsabtastwerten digital wandelt und für die durch die beiden Phasenleiter gebildete Leiter-Schleife mit den Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgrößen des ersten Meßgerätes sowie mit den eigenen Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgroßen einen komplexen Schleifenimpedanzmeßwert bildet und das Fehlersignal erzeugt, wenn der Schleifenimpedanzmeßwert innerhalb eines vorgegebenen Auslosegebietes liegt.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile gelten für die erfindungsgemaße Anordnung entsprechend.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigt eine Figur ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemaße Anordnung zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter einer ersten dreiphasigen Energieubertragungsleitung und einem zweiten Phasenleiter einer zweiten dreiphasigen Energieubertragungsleitung aufgetretenen Kurzschluß kennzeichnenden Fehlersignals; die Anordnung ist auch zum Durchführen des erfindungs- gemaßen Verfahrens geeignet.
Die Figur zeigt eine erste dreiphasige Energieubertragungsleitung 5 und eine zweite dreiphasige Energieubertragungsleitung 10, an die über Strom- und Spannungswandler eweils ein Distanzschutzgerat angeschlossen ist. Dabei ist die erste Energieubertragungsleitung 5 mit einem ersten Distanzschutz- gerat 15 und die zweite Energieubertragungsleitung 10 mit einem zweiten Distanzschutzgerat 20 verbunden.
Das erste Distanzschutzgerat 15 ist über einen Steuerausgang S15 mit einem Eingang E23A einer ersten Ausloseeinrichtung 23 verbunden, der an einem weiteren Eingang E23B ein Steuerausgang S20 des zweiten Distanzschutzgerates 20 vorgeschaltet ist und der an ihrem Ausgang A23 ein Leistungsschalter 25 nachgeordnet ist. Der Leistungsschalter 25 schaltet bei entsprechender Ansteuerung durch die Ausloseeinrichtung 23 bzw. bei entsprechender Ansteuerung durch das erste Distanz- schutzgerat 15 und das zweite Distanzschutzgerat 20 die von einem Fehler betroffenen Phasenleiter der ersten Energieubertragungsleitung 5 ab.
Das zweite Distanzschutzgerat 20 ist darüber hinaus in entsprechender Weise über seinen Steuerausgang S20 mit einem Eingang E27A einer zweiten Ausloseeinrichtung 27 verbunden, der an einem weiteren Eingang E27B der Steuerausgang S15 des ersten Distanzschutzgerätes 15 vorgeschaltet ist und der an ihrem Ausgang A27 ein zweiter Leistungsschalter 30 nachgeordnet ist. Der zweite Leistungsschalter 30 schaltet bei entsprechender Ansteuerung durch die zweite Auslόseeinrichtung 27 bzw. bei entsprechender Ansteuerung durch das erste Distanzschutzgerat 15 und das zweite Distanzschutzgerat 20 die von einem Fehler betroffenen Phasenleiter der zweiten Energieubertragungsleitung 10 ab.
In der Figur ist außerdem eine Sammelschiene 35 dargestellt, die die Phasenleiter der beiden Energieubertragungsleitungen 5 und 10 paarweise miteinander verbindet. Die beiden Distanzschutzgeräte 15 und 20 sind über Datenanschlüsse D15 bzw. D20 mittels einer Datenleitung 40 als Datenverbindung miteinander verbunden.
Mit der Anordnung gemäß der Figur läßt sich ein Fehlersignal F bzw. F' erzeugen, wenn zwischen einem Phasenleiter der ersten Energieubertragungsleitung 5 und einem Phasenleiter der zweiten Energieubertragungsleitung 10 ein Kurzschluß aufgetreten ist. Dies soll anhand eines Beispieles erläutert wer- den, bei dem zwischen einem ersten Phasenleiter 45 der ersten Energieubertragungsleitung 5 und einem zweiten Phasenleiter 50 der zweiten Energieubertragungsleitung 10 ein Kurzschluß aufgetreten ist; selbstverständlich können mit der Anordnung gemäß der Figur alle mögliche Phasenleiterpaare der beiden Energieubertragungsleitungen 5 und 10 auf das Auftreten eines Kurzschlusses hin m gleicher Weise berwacht werden, wie es nachfolgend beispielhaft ausschließlich für die beiden
Phasenleiter 45 und 50 erläutert wird.
Mit einem ersten Spannungswandler 55 wird die an dem ersten Phasenleiter 45 anliegende Leiter-Erde-Spannung Ua(t) m eine dieser Leiter-Erde-Spannung proportionale Spannungsmeßgroße MUa umgewandelt und zu dem ersten Distanzschutzgerat 15 übermittelt. Gleichzeitig wird mit einem ersten Stromwandler 60 der m dem ersten Phasenleiter 45 fließende Strom Ia(t) m eine diesem Strom proportionale Strommeßgroße MIa gewandelt, und es wird diese zu dem ersten Distanzschutzgerat 15 übermittelt. Die entsprechenden Meßwerte werden auch für den zweiten Phasenleiter 50 m entsprechender Weise ermittelt und zu dem zweiten Distanzschutzgerat 20 übertragen. Dabei wird konkret die an dem zweiten Phasenleiter 50 anliegende Leiter- Erde-Spannung Ub(t) mit einem Spannungswandler 65 m eine dieser Spannung proportionale Spannungsmeßgroße MUb gewandelt und diese Spannungsgroße MUb zu dem zweiten Distanzschutzge- rat 20 übertragen. Der durch den zweiten Phasenleiter 50 fließende Strom Ib(t) wird mit einem zweiten Stromwandler 70 m einer diesem Phasenstrom Ib(t) proportionale Strommeßgroße Mlb gewandelt, unα es wird diese Strommeßgroße Mlb zu dem zweiten Distanzschutzgerat 20 übertragen. Die jeweiligen Strom- und Spannungsmeßgroßen MUa, MIa, MUb und Mlb m den beiden Distanzschutzgeraten 15 und 20 werden eweils abgetastet und unter Bildung von Strom- und Spannungsabtastwerten digital gewandelt. In jedem der beiden Distanzschutzgerate 15 und 20 werden aus den jeweiligen Strom- und Spannungsabtastwerten komplexe Stromzeiger- und
Spannungszeiger-Meßgroßen ermittelt und es werden diese über die Datenleitung -t0 zu dem jeweils anderen Distanzschutzgerat übermittelt; konkret wird von dem ersten Distanzschutzgerat 15 über die Datenleitung 40 eine aus der Spannungsmeßgroße MUa gebildete komplexe Spannungszeigermeßgroße Ua und eine aus der Strommeßgroße MIa gebildete komplexe Stromzeigermeßgroße la. zu dem zweiten Distanzschutzgerat 20 übertragen. Dabei gibt also die komplexe Spannungszeigermeßgroße Ua die an dem Phasenleiter 45 anliegende Leiter-Erde-Spannung Ua(t) und die komplexe Stromzeigermeßgroße a die durch den ersten Phasenleiter 45 fließenden Phasenstrom Ia(t) an. Von dem zweiten Distanzschutzgerat 20 wird m gleicher Weise eine komplexe Stromzeigermeßgroße Ib und eine komplexe Spannungszeigermeßgroße Üb zum ersten Distanzschutzgerat 15 übertragen; dabei gibt die komplexe Spannungszeigermeßgroße
Üb die an dem zweiten Phasenleiter 50 anliegende Leiter-Erde- Spannung Ub(t) und die Stromzeigermeßgroße Ib den durch den zweiten Phasenleiter 50 fließenden Phasenstrom Ib(t) an.
In dem zweiten Distanzschutzgerat 20 wird aus den nun dort vorliegenden Strom- und Spannungszeigermeßgroßen la., Ib, Ua und Üb ein Schleifenimpedanzmeßwert Z2 gebildet:
Üb - Ua
Z2
Ib - la
Der resultierende Schleifenimpedanzmeßwert Z_2 wird hinsichtlich seiner Lage m der komplexen Impedanz-Ebene ausgewertet; konkret wird das Fehlersignal F' erzeugt, wenn der Schleifenimpedanzmeßwert Z2 innerhalb eines vorgegebenen Auslose- gebiets bzw. Auslosepolygons m der Impedanz-Ebene liegt. Wie ein solches Auslosepolygon aussehen kann, laßt sich dem obengenannten Handbuch zum Schutzgerat 7SA 513 auf den Seiten 49 und 65 ebenfalls entnehmen.
In gleicher Weise wird von dem ersten Distanzschutzgerat 15 ein I pedar zmeßwert ZI gebildet:
Ua Üb
ZI = =- la Ib Falls dieser Schleifenimpedanzmeßwert ZI innerhalb des vorgegebenen Auslösepolygons liegt, wird von dem ersten Distanzschutzgerät 15 in entsprechender Weise ebenfalls das Fehler- signal F erzeugt, also ein Fehlersignal das einen zwischen dem ersten Phasenleiter 45 und dem zweiten Phasenleiter 50 aufgetretenen Kurzschluß kennzeichnet.
Falls von dem ersten Distanzschutzgerät 15 das Fehlersignal F generiert wird, so wird gleichzeitig am Steuerausgang S15 auch ein Steuersignal SI erzeugt und an die beiden Auslöseeinrichtungen 23 und 27 weitergeleitet; das Steuersignal SI gibt an, welche Phasenleiter von einem Kurzschluß betroffen sind - hier die Phasenleiter 45 und 50 - und somit abge- schaltet werden müssen. Bei Vorliegen eines solchen Steuersignals SI steuern die Auslöseeinrichtungen 23 und 27 die Leistungsschalter 25 und 30 derart an, daß diese die vom Fehler betroffenen Phasenleiter der beiden Energieübertragungs- leitungen 5 und 10 abschalten.
In gleicher Weise arbeitet das zweite Distanzschutzgerät 20: Falls von dem zweiten Distanzschutzgeräte 20 das Fehlersignal F' generiert wird, so wird gleichzeitig auch ein Steuersignal S2 erzeugt und an die beiden Auslöseeinrichtungen 23 und 27 weitergeleitet; das Steuersignal S2 gibt an, welche Phasenleiter von einem Kurzschluß betroffen sind und somit abgeschaltet werden müssen. Bei Vorliegen dieses Steuersignals S2 steuern die Auslöseeinrichtungen 23 und 27 die Leistunσs- schalter 25 und 30 derart an, daß diese die vom Fehler be- troffenen Phasenleiter 45 und 50 abschalten.
Das von dem ersten Distanzschutzgerät 15 erzeugte Fehlersignal F wird an einem Ausgang AI5 des ersten Distanzschutzgerät 15 abgegeben und außerdem über die Datenleitung 40 zu dem zweiten Distanzschutzgerät 20 übermittelt; in gleicher Weise wird das von dem zweiten Distanzschutzgerat 20 erzeugte Feh- lersignal F' an einem Ausgang A20 des zweiten Distanzschutz- gerates 20 abgegeben und außerdem über die Datenleitung 40 zu dem ersten Distanzschutzgerat 15 übermittelt. Damit liegt also im Kurzschlußfall in jedem der beiden Distanzschutzgerate jeweils das erzeugte eigene Fehlersignal sowie jeweils das erzeugte Fehlersignal des jeweils anderen Distanzschutz- gerates vor; bei entsprechender Ausgestaltung der beiden Distanzschutzgerate 15 und 20 - beispielsweise durch den Einsatz von die beiden Fehlersignale verknüpfenden logischen UND-Gliedern in jedem der beiden Distanzschutzgerate - läßt sich erreichen, daß die beiden Distanzschutzgerate ausschließlich dann ein Steuersignal SI bzw. S2 an die beiden Ausloseeinrichtungen 23 und 27 abgeben, wenn von beiden Distanzschutzgeraten 15 und 20 jeweils Fehlersignale F und F' erzeugt wurden; ein fehlerhaftes Abschalten von Phasenleitern aufgrund einer Fehlfunktion eines der beiden Distanzschutzgerate laßt sich so zuverlässig vermeiden.
Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, statt der Strom- und Spannungszeiger-Meßgroßen Ua, Üb, .la, Ib über die Datenleitung 40 die Strom- und Abtastwerte oder auch andere aus diesen Strom- und Abtastwerten abgeleitete Hi li.smer.> roßen zu übertragen; dabei muß natürlich sichergestellt sein, daß aus den Hilfsmeßgroßen die entsprechenden Strom- und Zeigermeß- großen Ua, Üb, la., Ib oder andere entsprechende zur Berechnung des Schleifenimpedanz eßwertes geeignete Meßgroßen wiedergewonnen werden können.
Statt der Datenleitung 40 kann als Datenverbindung beispielsweise auch eine Funkverbindung eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter (45) und einem zweiten Phasenleiter (50) einer Ener- gieübertragungsanordnung aufgetretenen Kurzschluß kennzeichnenden Fehlersignals (F, F')/ wobei der erste Phasenleiter (45) ein Phasenleiter einer ersten dreiphasigen Energieubertragungsleitung (5) und der zweite Phasenleiter ein Phasenleiter einer zweiten dreiphasigen , räumlich entlang der er- sten Energieübertragungsleitung (5) angebrachten Energieubertragungsleitung (10) ist, bei dem
- den durch die beiden Phasenleiter (45,50) fließenden Strömen (la (t) , Ib (t) ) proportionale Strommeßgrößen (MIa, Mlb) abgetastet und unter Bildung von Stromabtastwerten digital gewandelt werden,
- den an den beiden Phasenleitern (45,50) anliegenden Leiter- Erde-Spannungen (Ua (t) ,Ub (t) ) proportionale Spannungsmeßgrößen (MUa, MUb) abgetastet und unter Bildung von Spannungsabtastwerten digital gewandelt werden, - für die durch die beiden Phasenleiter (45,50) gebildete Leiter-Leiter-Schleife mit den Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgrößen (Ia,Ua, Ib,Ub) der beiden Phasenleiter (45,50) ein komplexer Schleifenimpedanzmeßwert (Z1,Z2) gebildet wird und - das Fehlersignal (F, F' ) gebildet wird, wenn der Schleifenimpedanzmeßwert ( ι_,Z_2) innerhalb eines vorgegebenen Auslösegebiets liegt.
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
- die Strom- und Spannungsabtastwerte des ersten Phasenleiters (45) mit einem an die erste Energieübertragungsleitung (5) an einer ersten Stelle angeschlossenen Meßgerät (15) erfaßt werden, - die Strom- und Spannungsabtastwerte oder die aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgroßen (Ia,Ua)des ersten Phasenleiters (45) über eine Datenverbindung (40) zu einem zweiten an die zweite Energieubertragungsleitung (10) an einer in der Nahe der ersten Stelle befindlichen zweiten Stelle angeschlossenen Meßgerat (20) übertragen werden, mit dem die Strom- und Spannungsabtastwerte des zweiten Phasenleiters (50) der zweiten Energieubertragungsleitung (10) erfaßt werden, und - in dem zweiten Meßgerat (20) mit den Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit den aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgroßen (Ia,Ua, Lb,Ub) der beiden Phasenleiter (45,50) die Schleifenimpedanz (Z_2) ermittelt und das Fehlersignal (F') erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
- aus den Strom- und Spannungsabtastwerten als Hilfsmeßgroßen komplexe Strom- und Spannungszeigermeßgroßen (Ia,Ua, Ib,Ub) gebildet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
- als Meßgerate (15,20) Distanzschutzmeßgerate verwendet wer- den.
5. Anordnung zum Erzeugen eines zwischen einem ersten Phasenleiter (45) und einem zweiten Phasenleiter (50) einer Energieubertragungsanordnung aufgetretenen Kurzschluß kennzeich- nenden Fehlersignals (F,F'), wobei der erste Phasenleiter
(45) ein Phasenleiter einer ersten dreiphasigen Energieubertragungsleitung (5) und der zweite Phasenleiter ein Phasenleiter einer zweiten dreiphasigen , raumlich entlang der ersten Energieubertragungsleitung (5) angebrachten Energie- ubertragungsleitung (10) ist, - mit einem ersten an die erste Energieübertragungsleitung
(5) an einer ersten Stelle angeschlossenen Meßgerät (15),
- das eine dem durch den ersten Phasenleiter (45) fließenden Strom (Ia(t)) proportionale Strommeßgröße (MIa) abtastet und unter Bildung von Stromabtastwerten digital wandelt und
- das eine der an dem ersten Phasenleiter (45) anliegenden Leiter-Erde-Spannung (Ua(t)) proportionale Spannungsmeßgroße (MUa) abtastet und unter Bildung von Spannungsab- tastwerten digital wandelt,
- und mit einer das erste Meßgerät (15) mit einem zweiten, an die zweite Energieübertragungsleitung (10) an einer in der Nähe der ersten Stelle befindlichen zweiten Stelle angeschlossenen Meßgerät (20) verbindenden Datenverbindung (40), über die die Strom- und Spannungsabtastwerte oder aus diesen abgeleitete Hilfsmeßgrößen (Ia,Ua) des ersten Meßgerätes (45) zu dem zweiten Meßgerät (20) übertragen werden,
- wobei das zweite Meßgerät (20) derart ausgebildet ist, daß es eine dem durch den zweiten Phasenleiter (50) fließenden Strom (Ib(t)) proportionale Strommeßgröße (Mlb) abtastet und unter Bildung von Stromabtastwerten digital wandelt,
- eine der an dem zweiten Phasenleiter (50) anliegende Leiter-Erde-Spannung (Ub(t)) proportionale Spannungs- meßgröße (MUb) abtastet und unter Bildung von Spannungsabtastwerten digital wandelt und
- für die durch die beiden Phasenleiter (45,50) gebildete Leiter-Leiter-Schleife mit den Strom- und Span- nungsabtastwerten oder mit den aus diesen abgeleiteten
Hilfsmeßgrößen (Ia,Ua) des ersten Meßgerätes (15) sowie mit den eigenen Strom- und Spannungsabtastwerten oder mit aus diesen abgeleiteten Hilfsmeßgrößen (Ib,Ub) einen komplexen Schleifenimpedanzmeßwert (Z2) bildet und das Fehlersignal (F') erzeugt, wenn der Schleifenimpedanzmeßwert (Z2) innerhalb eines vorgegebenen Auslösegebiets liegt.
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