WO2010034635A1 - Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals - Google Patents

Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals Download PDF

Info

Publication number
WO2010034635A1
WO2010034635A1 PCT/EP2009/061856 EP2009061856W WO2010034635A1 WO 2010034635 A1 WO2010034635 A1 WO 2010034635A1 EP 2009061856 W EP2009061856 W EP 2009061856W WO 2010034635 A1 WO2010034635 A1 WO 2010034635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
error signal
time interval
flat
transmission system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2009/061856
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludwig Schiel
Waldemar Rebizant
Andrzej Wiszniewski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to CN200980137822.1A priority Critical patent/CN102165663B/zh
Priority to EP09782958.4A priority patent/EP2329574B1/de
Priority to BRPI0919375A priority patent/BRPI0919375A2/pt
Publication of WO2010034635A1 publication Critical patent/WO2010034635A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of DC component by short circuits in AC networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H02H7/045—Differential protection of transformers
    • H02H7/0455—Differential protection of transformers taking into account saturation of current transformers

Definitions

  • the invention relates to a method having the features according to the preamble of claim 1.
  • a method of the type described is carried out for example by commercially available differential protection devices or differential protection relay.
  • Such protective devices serve to generate an error signal indicating the respective error in the event of a fault in an energy transmission system or a transmission system element.
  • current spikes and current characteristics can occur, which are otherwise typical for a fault during normal operation of the energy transmission system, that is to say an error within the energy transmission system.
  • previously known protective devices also check whether a switch-on process is carried out in the energy transmission system and block the generation of the error signal as long as the respective switch-on process stops.
  • Blocking the error signal during a switch-on process prevents protective device protection algorithms from responding during a switch-on process and triggering an error signal, although in fact no error is present but a normal switch-on process takes place.
  • Methods for generating error signals in which the generation of an error signal is blocked during a switch-on process are carried out, for example, by protective devices marketed by Siemens AG under the product name 7UT631 / 63X.
  • the invention has for its object to provide a method for generating an error signal, are detected in the switch-on particularly reliable and the blocking of an error signal accordingly also takes place particularly reliable.
  • the invention provides that it is checked whether at least one current of a power transmission system for a predetermined minimum time interval per period of the current has a flat current flow and the generation of the error signal is blocked if the at least one current for the predetermined minimum time interval has a flat current waveform ,
  • a significant advantage of the method according to the invention is that switching-on operations of actual internal faults within the energy transmission system can be reliably distinguished with the method according to the invention.
  • the invention is based on the finding that when switching on repeatedly flat current waveforms occur, but not in internal errors of the system. At this point, the inventive method begins by checking whether such a flat current waveform for a predetermined minimum time or a predetermined minimum time interval per period persists and, if so, the generation of an error signal is blocked.
  • the current to be checked with regard to its current flow can be, for example, a differential current in a differential protection relay to act a conductor current in branches or transformer sides, a zero current, a neutral point current of a transformer, or one or more conductor currents of the power transmission system.
  • the generation of the error signal is also possible, for example, for the generation of the error signal to be blocked only if all three currents simultaneously have a flat current profile for the predetermined minimum time interval and, in addition, another blocking condition is met.
  • the generation of the error signal is only blocked if all three currents and a zero point and / or neutral point current of the power transmission system for the predetermined minimum time interval simultaneously have a flat current waveform.
  • the generation of the error signal is only blocked if all three currents simultaneously have a flat current profile for the predetermined minimum time interval and, in addition, the conductor currents each exceed a predetermined current threshold.
  • the current threshold value and / or the change threshold value can be predefined, for example. However, an even better behavior of the protection method is achieved if the current threshold value and / or the change threshold value is variable and is determined as a function of at least one measured value measured at the energy transmission system.
  • the current threshold value and / or the change threshold value can be determined as a function of at least one measured reference current measured value.
  • the larger the reference current reading the larger the current threshold and / or the change threshold.
  • a value proportional to the reference current value is selected as the current threshold value and / or the change threshold value.
  • each of the phase-ladder-individual current thresholds and / or change thresholds preferably depending on a reference current measured value of the respective ones Phase is determined.
  • the reference current value for example, the maximum current value which has been measured in a reference time interval previous in time can be selected.
  • the invention also relates to a field device, in particular protective device, which has a particularly good protection behavior even during a switch-on.
  • the field device prefferably has an evaluation device which is suitable for carrying out a method as described in detail above.
  • FIG. 1 shows an arrangement with an exemplary embodiment of a field device according to the invention
  • FIG. 2 shows an embodiment for the operation of an evaluation device of the field device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows exemplary current curves in the arrangement according to FIG. 1 in the case of a switch-on process
  • FIG. 4 shows exemplary current curves in the arrangement according to FIG. 1 in the case of an internal fault, that is to say no switch-on operation
  • Figure 5 shows another embodiment of an arrangement with a field device.
  • FIG. 1 shows a section 10 of a power transmission system 11 (transmission system element) (not further shown).
  • the section 10 may, for example, comprise a transformer.
  • a field device 30 is connected to three phase conductors Ll, L2 and L3 of the transformer.
  • the field device 30 is equipped with an evaluation device 40, to which the currents II, 12 and 13 descriptive current measurements, which, for example, current sense values such as current samples i A (n), i B (n) and i c (n) can be transmitted.
  • the evaluation device 40 evaluates the current sampling values i A (n), i B (n) and i c (n) and generates an error signal F if an error in the energy transmission system 11 can be detected.
  • the evaluation device 40 of the field device 30 also checks whether a switch-on is recognizable. In the case of a recognized switch-on, the generation of the error signal F is blocked in order to avoid erroneous triggering of the field device 30.
  • FIG. 2 shows by way of example a flow chart which shows an exemplary embodiment of the method of operation of the evaluation device 40 according to FIG.
  • the current samples or phase current samples i A (n), i B (n) and i c (n), which arrive at a curve test 50, can be identified.
  • As part of the course examination 50 it is checked whether the conductor currents described by the current samples i A (n), i B (n) and i c (n) in the energy transmission system 11 according to FIG. 1 have a flat profile. This can be checked, for example, according to the following equation (1):
  • Ts is the sample time or sampling interval.
  • the threshold values C and D can be determined, for example, as a function of the nominal current I N of the energy transmission system according to FIG. For example:
  • a counter value Z is increased by the value 1 in block 60, so that in the case of FIG of a first detection of a "flat area” the counter value Z is now 1.
  • the AND operation of the three blocking signals CWAA, CWAB and CWAC is shown and designated by the reference CWA-all. Only if all three phase-specific blocking signals CWAA, CWAB and CWAC have a logical 1 at the same time and, accordingly, the AND operation CWA-all simultaneously has a logic 1 within a period of the current, then the blocking signal SB is generated.
  • the thresholds Dc and Dd may be, for example:
  • variable threshold values Dc and Dd for example based on the amplitude of a measured conductor or differential current Id.
  • the following can apply:
  • the threshold values can also be readjusted adaptively, for example based on the respective current level or adapted to it.
  • a phase-line-specific blocking signal can only be generated if one or both of the following conditions are fulfilled for the phase conductor current:
  • a blocking signal SB should only be generated if all three conductor currents have a flat profile at the same time.
  • the blocking signal SB can also be generated if the zero current, a star point current or only one of the phase conductor currents has a flat profile.
  • the selection of which of the currents flowing in the energy transmission system should be used can be adapted to the individual design of the respective energy transmission system.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of an energy transmission system.
  • the star point current of a transformer is also measured; this is designated by the reference numeral 14.
  • the evaluation device 40 is thus not only the phase conductor currents, but also the star point current or its samples i A (n), i B (n), i c (n) and i 4 (n) available.
  • blocking of the protective device or generation of the blocking signal SB can already take place, for example, if only the star point current 14 alone or the star point current 14 has a flat profile together with one or two phase conductor currents.
  • the Checking whether the star point current is flat or not can be carried out, for example, as explained above, in particular in connection with FIG. 2 and in conjunction with the above equations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Fehlersignals (F), das einen Fehler in einer Energieübertragungsanlage (11) (Ubertragungssystemelement) anzeigt, wobei im Rahmen des Verfahrens geprüft wird, ob in der Energieübertragungsanlage ein Einschaltvorgang durchgeführt wird, und das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, solange der Einschaltvorgang anhält. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass geprüft wird, ob zumindest ein Strom (I1, I2, I3, I4) der dreiphasigen Energieübertragungsanlage für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall pro Periodendauer des Stromes einen flachen Stromverlauf aufweist, und das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn der zumindest eine Strom für das vorgegebene Mindestzeitintervall einen flachen Stromverlauf aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zum Erzeugen eines Fehlersignals
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Verfahren der beschriebenen Art wird beispielsweise von kommerziell erhältlichen Differentialschutzgeräten bzw. Differentialschutzrelais durchgeführt. Derartige Schutzgeräte dienen dazu, im Falle eines Fehlers in einer Energieübertragungsanlage oder einem Übertragungssystemelement ein Fehlersignal zu erzeugen, das den jeweiligen Fehler anzeigt. Bei Einschaltvorgängen innerhalb der Energieübertragungsanlage können bekanntermaßen jedoch Stromspitzen und Stromverläufe auftreten, die im Normalbetrieb der Energieübertragungsanlage sonst für einen Fehler typisch sind, also auf einen Fehler innerhalb der Energieübertragungsanlage hindeuten. Aus diesem Grunde prüfen vorbekannte Schutzgeräte außerdem, ob in der Energieübertragungsanlage ein Einschaltvorgang durchgeführt wird, und blockieren das Erzeugen des Fehlersignals, solange der jeweilige Einschaltvorgang anhält. Durch das Blockieren des Fehlersignals während eines Einschaltvorgangs wird ver- hindert, dass Schutzalgorithmen des Schutzgeräts während eines Einschaltvorgangs ansprechen und ein Fehlersignal auslösen, obwohl tatsächlich gar kein Fehler vorliegt, sondern ein normaler Einschaltvorgang stattfindet. Verfahren zum Erzeugen von Fehlersignalen, bei denen während eines Einschaltvorgan- ges das Erzeugen eines Fehlersignals blockiert wird, werden beispielsweise von Schutzgeräten ausgeführt, die von der Siemens AG unter dem Produktnamen 7UT631/63X vertrieben werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen eines Fehlersignals anzugeben, bei dem Einschaltvorgänge besonders zuverlässig erkannt werden und das Blockieren eines Fehlersignals demgemäß ebenfalls besonders zuverlässig erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Un- teransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass geprüft wird, ob zumindest ein Strom einer Energieübertragungsanlage für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall pro Periodendauer des Stro- mes einen flachen Stromverlauf aufweist und das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn der zumindest eine Strom für das vorgegebene Mindestzeitintervall einen flachen Stromverlauf aufweist.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass Einschaltvorgänge von tatsächlichen inneren Fehlern innerhalb der Energieübertragungsanlage mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sicher unterschieden werden können. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei Einschaltvorgängen wiederholt flache Stromverläufe auftreten, nicht jedoch bei inneren Fehlern der Anlage. An dieser Stelle setzt das erfindungsgemäße Verfahren an, indem geprüft wird, ob ein solcher flacher Stromverlauf für eine vorgegebene Mindestzeitdauer bzw. ein vorgegebenes Mindestzeit- intervall pro Periodendauer anhält und, falls dies der Fall ist, das Erzeugen eines Fehlersignals blockiert wird.
Bei dem im Hinblick auf seinen Stromverlauf zu überprüfenden Strom kann es sich beispielsweise um einen Differenzstrom in einem Differentialschutzrelais, um einen Leiterstrom in Abzweigen oder Transformatorseiten, einen Nullstrom, einen Sternpunktstrom eines Transformators, oder einen oder mehrere Leiterströme der Energieübertragungsanlage handeln.
Im Falle einer dreiphasigen Energieübertragungsanlage wird es als vorteilhaft angesehen, wenn an einer vorgegebenen Messstelle der Leiterstrom in jeder Phase einer dreiphasigen Leitung gemessen wird, geprüft wird, ob alle drei Leiterströme gleichzeitig für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall pro Periodendauer des Stromes gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen, und das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn alle drei Leiterströme für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
Um ein unnötiges Blockieren des Fehlersignals besonders sicher zu vermeiden, kann beispielsweise darüber hinaus vorgesehen werden, dass das Erzeugen des Fehlersignals nur blo- ckiert wird, wenn alle drei Ströme für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen und außerdem eine weitere Blockierbedingung erfüllt wird.
Beispielsweise wird das Erzeugen des Fehlersignals nur blockiert, wenn alle drei Ströme sowie ein Nullpunkt- und/oder Sternpunktstrom der Energieübertragungsanlage für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen werden, dass das Erzeugen des Fehlersignals nur blockiert wird, wenn alle drei Ströme für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen und außerdem die Leiter- ströme jeweils einen vorgegebenen Stromschwellenwert überschreiten .
Besonders einfach und damit vorteilhaft lässt sich prüfen, ob der Strom flach verläuft oder nicht, indem der Stromverlauf als flach angesehen wird, wenn dessen zeitliche Änderung während des vorgegebenen Mindestzeitintervalls kleiner als ein Änderungsschwellenwert ist.
Der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert können beispielsweise fest vorgegebenen werden. Ein noch besseres Verhalten des Schutzverfahrens wird jedoch erreicht, wenn der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert variabel ist und in Abhängigkeit von zumindest einem an der Energieübertragungsanlage gemessenen Messwert ermittelt wird.
Beispielsweise können der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert in Abhängigkeit von zumindest einem ge- messenen Bezugsstrommesswert festgelegt werden. Vorzugsweise werden der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert umso größer gewählt, je größer der Bezugsstrommesswert ist. Zum Beispiel wird als Stromschwellenwert und/oder Änderungsschwellenwert ein zu dem Bezugsstrommesswert propor- tionaler Wert gewählt.
Im Falle einer dreiphasigen Energieübertragungsanlage wird es als vorteilhaft angesehen, wenn pro Phase jeweils ein phasen- leiterindividueller Stromschwellenwert und/oder phasenleiter- individueller Änderungsschwellenwert bestimmt und angewandt wird, wobei jeder der phasenleiterindividuellen Stromschwellenwerte und/oder Änderungsschwellenwerte vorzugsweise jeweils in Abhängigkeit von einem Bezugsstrommesswert der jeweiligen Phase bestimmt wird. Als der Bezugsstrommesswert kann beispielsweise der maximale Stromwert gewählt werden, der in einem zeitlich vorher liegenden Bezugszeitintervall gemessen worden ist.
Falls ein Transformator geschützt werden soll, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn alle drei Leiterströme des Transformators für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
Im Falle eines Transformators mit geerdetem Sternpunkt wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Erzeugen des Fehlersignals nur blockiert wird, falls alle drei Leiterströme so- wie zusätzlich auch der Sternpunktstrom des Transformators für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Feldgerät, insbesondere Schutzgerät, das ein besonders gutes Schutzverhalten auch während eines Einschaltvorgangs aufweist.
Erfindungsgemäß ist diesbezüglich vorgesehen, dass das Feldgerät eine Auswerteeinrichtung aufweist, die geeignet ist, ein Verfahren, wie es oben im Detail beschrieben ist, auszuführen .
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Feldgerätes sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfin- dungsgemäßen Verfahren verwiesen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Feldgerätes sind in Unteransprüchen angegeben . Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 eine Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Feldgerät,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für die Arbeitsweise einer Auswerteinrichtung des Feldgerätes gemäß Figur 1,
Figur 3 beispielhafte Stromverläufe in der Anordnung gemäß Figur 1 im Falle eines Einschaltvorgangs,
Figur 4 beispielhafte Stromverläufe in der Anordnung gemäß Figur 1 im Falle eines inneren Fehlers, also keines Einschaltvorganges, und
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit einem Feldgerät.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
In der Figur 1 erkennt man einen Abschnitt 10 einer nicht weiter dargestellten Energieübertragungsanlage 11 (Übertragungssystemelement) . Der Abschnitt 10 kann beispielsweise einen Transformator aufweisen.
An einer Messstelle 15 des Abschnitts 10 ist an drei Phasenleiter Ll, L2 und L3 des Transformators ein Feldgerät 30 angeschlossen. Das Feldgerät 30 ist mit einer Auswerteinrichtung 40 ausgestattet, zu der die Ströme II, 12 und 13 beschreibende Strommessgrößen, bei denen es sich beispielsweise um Strommesswerte wie Stromabtastwerte iA(n), iB(n) und ic(n) handeln kann, übertragen werden. Die Auswerteinrichtung 40 wertet die Stromabtastwerte iA(n), iB(n) und ic(n) aus und erzeugt ein Fehlersignal F, wenn ein Fehler in der Energieüber- tragungsanlage 11 feststellbar ist.
Die Auswerteinrichtung 40 des Feldgerätes 30 prüft außerdem, ob ein Einschaltvorgang erkennbar ist. Im Falle eines erkannten Einschaltvorganges wird das Erzeugen des Fehlersignals F blockiert, um ein fehlerhaftes Auslösen des Feldgerätes 30 zu vermeiden .
In der Figur 2 ist beispielhaft ein Ablaufdiagramm gezeigt, das ein Ausführungsbeispiel für die Arbeitsweise der Auswert- einrichtung 40 gemäß Figur 1 zeigt. Man erkennt die Stromabtastwerte bzw. Phasenstromproben iA(n), iB(n) und ic(n), die zu einer Kurvenverlaufsprüfung 50 gelangen. Im Rahmen der Kurverlaufsprüfung 50 wird geprüft, ob die durch die Stromabtastwerte iA(n), iB(n) und ic(n) beschriebenen Leiterströme in der Energieübertragungsanlage 11 gemäß Figur 1 einen flachen Verlauf aufweisen. Dies kann beispielsweise gemäß folgender Gleichung (1) geprüft werden:
/»-/>-1)| < C und h (n) ~ h (n — 1)| ≤ C und
Figure imgf000009_0001
wobei C einen Schwellenwert, die tiefer gestellten Indizes A, B und C die Phasenleiter und die Indizes (n) bzw. (n-1) zeit¬ lich aufeinander folgende Abtastwerte kennzeichnen. Alternativ kann die Prüfung, ob der Stromverlauf flach ist oder nicht, auch gemäß einer der beiden folgenden Gleichungen (2) oder (3) überprüft werden:
Figure imgf000010_0001
diA{n) < D & diB {n) < D & diιc(n) ≤ D ( 3 )
wobei "&" eine logische UND-Verknüpfung, D einen vorgegebe- nen Schwellenwert und Ts die Abtastzeit bzw. das Abtastintervall beschreiben.
Die Schwellenwerte C und D können beispielsweise in Abhängigkeit von dem Nennstrom IN der Energieübertragungsanlage gemäß Figur 1 ermittelt werden. Beispielsweise kann gelten:
C = O, 025 * IN und
D = C/Ts = 25 * IN (Z.B. für Ts = 0,001s).
Wird nun im Rahmen der Kurvenverlaufsprüfung 50 gemäß Figur 2 festgestellt, dass alle drei Leiterströme gleichzeitig das Kriterium für ein „flaches Gebiet" bzw. einen flachen Verlauf erfüllen, so wird in Block 60 ein Zählerwert Z um den Wert 1 erhöht, so dass im Falle eines erstmaligen Erkennens eines „flachen Gebietes" der Zählerwert Z nun 1 beträgt.
In einem Überprüfungsblock 70 wird nachfolgend geprüft, ob der Zählerwert Z bereits den Wert Z = 2 erreicht hat. Falls dies noch nicht der Fall ist, beispielsweise weil der Zähler- wert Z erst Z = I beträgt, so wird gemäß der Verzweigung 80 auf den Eingang E zurück verzweigt und es werden die jeweils nächsten Stromabtastwerte herangezogen. Um diese nächsten Stromabtastwerte von den bereits berücksichtigten Stromabtastwerten unterscheiden zu können, werden diese mit dem Zählindex (n+1) weiterbehandelt.
Nachfolgend werden diese nächsten Stromabtastwerte iA(n+l), iB(n+l) und ic(n+l) ebenfalls der Kurvenverlaufsprüfung 50 unterzogen, und es wird geprüft, ob die Leiterströme an der Messstelle 15 des Abschnitts 10 gemäß Figur 1 ebenfalls einen flachen Verlauf aufweisen. Falls dies der Fall ist, so wird der Zählerwert Z in Block 60 wiederum um 1 erhöht, so dass er den Zählerwert Z = 2 annimmt.
In dem Überprüfungsblock 70 wird nun festgestellt, dass der Zählerwert Z den Wert 2 angenommen hat, so dass diesmal nicht entlang der Verzweigung 80 zurück verzweigt wird, sondern entlang der Verzweigung 90 zu einem Abfrageblock 100 gesprungen wird.
In dem Abfrageblock 100 wird geprüft, ob der Zählerwert Z seinen Zählerstand Z = 2 innerhalb der letzten Auswertperiode basierend auf aufeinander folgenden Abtastwerten mit aufeinander folgenden Indizes n und (n+1) angenommen hat. Falls dies der Fall ist, so wird in Block 110 auf einen Einschaltvorgang erkannt und es wird ein Blockiersignal SB erzeugt, das das Erzeugen eines Fehlersignals F am Ausgang des Feldgerätes 30 gemäß Figur 1 blockiert.
Wird in dem Abfrageblock 100 stattdessen festgestellt, dass der Zählerwert Z=2 nicht auf aufeinander folgende Abtastzyk- len n und (n+1) zurückgeht, so wird gemäß einer Verzweigung 120 der Zählerwert Z zurück auf Null gesetzt und es wird gemäß der Verzweigung 130 zu dem Eingang E zurück verzweigt. In der Figur 3 sind beispielhaft Leiterströme an der Messstelle 15 des Abschnitts 10 gemäß Figur 1 gezeigt. Man erkennt die Stromabtastwerte iA, IB und ic, deren Ableitungen diA, diB und dic, sowie daraus abgeleitete phasenindividuelle Blockiersignale CWAA, CWAB und CWAC.
Darüber hinaus ist die UND-Verknüpfung der drei Blockiersignale CWAA, CWAB und CWAC dargestellt und mit dem Bezugszeichen CWA-all bezeichnet. Nur wenn alle drei phasenindividuel- len Blockiersignale CWAA, CWAB und CWAC gleichzeitig eine logische 1 aufweisen und demgemäß die UND-Verknüpfung CWA-all innerhalb einer Periodendauer des Stromes gleichzeitig eine logische 1 aufweist, so wird das Blockiersignal SB erzeugt.
Die Arbeitsweise des Prüfverfahrens gemäß Figur 2 ist darüber hinaus in der Figur 4 dargestellt, jedoch nicht für einen Einschaltvorgang, sondern für den Fall eines inneren Fehlers auf der Oberspannungsseite eines Transformators. Man erkennt, dass zwar einzelne der Phasenleiterströme gelegentlich flache Gebiete aufweisen, so dass es zu der Erzeugung phasenindividueller Blockiersignale CWAA, CWAB, CWAC kommt, jedoch treten diese niemals zeitgleich auf, so dass die UND-Verknüpfung der phasenindividuellen Blockiersignale CWA-all nie eine logische "1" aufweist, sondern stets eine logische "0". Demgemäß wird auch kein Blockiersignal SB am Ausgang der Auswerteinrichtung 40 erzeugt.
Bei den oben aufgeführten Gleichungen (1) bis (3) wurde von einem konstanten Schwellenwert für die Kurvenverlaufsprüfung 50 gemäß Figur 2 ausgegangen. Alternativ können auch variable Schwellenwerte oder adaptive Schwellenwerte herangezogen werden, oder es kann zusätzlich die jeweilige Stromhöhe des Leiterstroms berücksichtigt werden. Eine Kurvenverlaufsprüfung 50 gemäß Figur 2 auf der Basis eines konstanten Schwellenwerts für die Ableitung des Stroms sowie auf der Basis einer zusätzlichen Prüfung der absoluten Stromhöhe kann beispielsweise anhand der folgenden Gleichun- gen durchgeführt werden:
iÄ (n) ≤ Dc & iB(n) ≤ Dc & ic (n) ≤ Dc und diA{n) < Dd & diB {n) < Dd & dic {n) < Dd
Die Schwellenwerte Dc und Dd können beispielsweise betragen :
Dc = 0 , 5 * IN und Dd = 30 * IN
Auch können variable Schwellenwerte Dc und Dd verwendet werden, beispielsweise bezogen auf die Amplitude eines gemessenen Leiter- oder Differenzstromes Id. So kann beispielsweise gelten :
Dc = 0,2 * Id(n) und
Dd = 0,2 * Dc * 2 π fλ « 12,5 * Id (n)
Auch können die Schwellenwerte adaptiv nachgeregelt werden, zum Beispiel anhand der jeweiligen Stromhöhe bzw. an diese angepasst. Beispielsweise kann ein Erzeugen eines phasenlei- terindividuellen Blockiersignals nur dann erfolgen, wenn für den Phasenleiterstrom eine oder beide der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
*w(«)| <°-3'.max,|ι"w(« " ki diA,B,c
Figure imgf000013_0001
27fϊ Die beiden letzten Gleichungen kann man sprachlich beispielsweise wie folgt zusammenfassen: "Ist der aktuelle Abtastwert kleiner als das 0,3-fache des größten Abtastwerts der letzten Periode, dann überprüfe, ob die Ableitung des Stromes bezogen auf den aktuellen Abtastwert klein genug ist. Falls dies der Fall ist, so liegt ein flaches Gebiet vor."
Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Auswerteinrichtung 40 gemäß Figur 1 wurde beispielhaft davon ausgegangen, dass ein Blockiersignal SB nur dann erzeugt werden soll, wenn alle drei Leiterströme gleichzeitig einen flachen Verlauf aufweisen. Alternativ kann das Blockiersignal SB auch dann erzeugt werden, wenn der Nullstrom, ein Sternpunktstrom oder nur ei- ner der Phasenleiterströme einen flachen Verlauf aufweist. Die Auswahl, welche der in der Energieübertragungsanlage fließenden Ströme herangezogen werden sollen, kann an die individuelle Ausgestaltung der jeweiligen Energieübertragungsanlage angepasst werden.
In der Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Energieübertragungsanlage gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 wird zusätzlich zu den Phasenleiterströ- men auch noch der Sternpunktstrom eines Transformators gemes- sen; dieser ist mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet. Der Auswerteinrichtung 40 stehen somit nicht nur die Phasenleiter- Ströme, sondern zusätzlich auch der Sternpunktstrom bzw. deren Abtastwerte iA(n), iB(n), ic(n) und i4 (n) zur Verfügung.
Bei der Ausgestaltung gemäß Figur 5 kann ein Blockieren des Schutzgerätes bzw. ein Erzeugen des Blockiersignals SB beispielsweise bereits erfolgen, wenn nur der Sternpunktstrom 14 allein oder der Sternpunktstrom 14 zusammen mit einem oder zwei Phasenleiterströmen einen flachen Verlauf aufweist. Die Prüfung, ob der Sternpunktstrom flach verläuft oder nicht, kann beispielsweise durchgeführt werden, wie dies oben, insbesondere im Zusammenhang mit der Figur 2 und im Zusammenhang mit den obigen Gleichungen erläutert wurde.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines Fehlersignals (F), das einen Fehler in einer Energieübertragungsanlage (11) anzeigt, wobei im Rahmen des Verfahrens geprüft wird, ob in der Energieübertragungsanlage ein Einschaltvorgang durchgeführt wird, und das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, solange der Einschaltvorgang anhält, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob zumindest ein Strom (II, 12, 13, 14) der dreiphasigen Energieübertragungsanlage für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall pro Periodendauer des Stromes einen flachen Stromverlauf aufweist, und - das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn der zumindest eine Strom für das vorgegebene Mindestzeitintervall einen flachen Stromverlauf aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer vorgegebenen Messstelle der Leiterstrom in jeder Phase einer dreiphasigen Leitung gemessen wird, geprüft wird, ob alle drei Leiterströme gleichzeitig für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall pro Periodendauer des Stromes gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen, und das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn alle drei Leiterströme für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Fehlersignals nur blockiert wird, wenn alle drei Ströme für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleich- zeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen und außerdem eine weitere Blockierbedingung erfüllt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Fehlersignals nur blockiert wird, wenn alle drei Ströme sowie ein Sternpunktstrom (14) der Energieübertragungsanlage für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Fehlersignals nur blockiert wird, wenn alle drei Ströme für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleich- zeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen und außerdem die Leiterströme jeweils einen vorgegebenen Stromschwellenwert (Dc) überschreiten.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromverlauf als flach angesehen wird, wenn dessen zeitliche Änderung (diA,B,c) während des vorgegebenen Mindestzeit¬ intervalls kleiner als ein Änderungsschwellenwert (Dd) ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert fest vorgegebenen wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert variabel ist und in Abhängigkeit von zumindest einem an der Energieübertragungsanlage gemessenen Messwert ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert in Abhängigkeit von zumindest einem gemessenen Bezugsstrommess- wert (Id, festgelegt wird.
Figure imgf000018_0001
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromschwellenwert und/oder der Änderungsschwellenwert umso größer gewählt wird, je größer der Bezugsstrommesswert ist .
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9-10, dadurch gekennzeichnet, dass pro Phase jeweils ein phasenleiterindividueller Stromschwellenwert und/oder Änderungsschwellenwert bestimmt und angewandt wird, wobei jeder der phasenleiterindividuellen Stromschwellenwerte und/oder Änderungsschwellenwerte jeweils in Abhängigkeit von einem Bezugsstrommesswert der jeweiligen Phase bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass als der Bezugsstrommesswert der maximale Stromwert max iAB c(n-k)\) gewählt wird, der in einem zeitlich vorher k=0 N-i liegenden Bezugszeitintervall gemessen worden ist.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass als Stromschwellenwert und/oder Änderungsschwellenwert ein zu dem Bezugsstrommesswert proportionaler Wert gewählt wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn alle drei Leiterströme eines Transformators für das vorgegebene Min- destzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen .
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Fehlersignals blockiert wird, wenn alle drei Leiterströme eines Transformators mit geerdetem Sternpunkt sowie zusätzlich auch der Sternpunktstrom des Transformators für das vorgegebene Mindestzeitintervall gleichzeitig einen flachen Stromverlauf aufweisen.
16. Feldgerät (30), insbesondere Schutzgerät, zum Anschluss an eine Leitung einer dreiphasigen Energieübertragungsanlage (11) und zum Erzeugen eines Fehlersignals (F), das einen Fehler in einer dreiphasigen Energieübertragungsanlage anzeigt, wobei das Feldgerät eine Auswerteinrichtung (40) aufweist, die geeignet ist, ein Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1-15 auszuführen.
17. Feldgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinrichtung eine Datenverarbeitungsanlage aufweist, die derart programmiert ist, dass sie ein Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1-15 ausführen kann.
PCT/EP2009/061856 2008-09-26 2009-09-14 Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals Ceased WO2010034635A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200980137822.1A CN102165663B (zh) 2008-09-26 2009-09-14 用于产生故障信号的方法和装置
EP09782958.4A EP2329574B1 (de) 2008-09-26 2009-09-14 Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals
BRPI0919375A BRPI0919375A2 (pt) 2008-09-26 2009-09-14 método e arranjo para gerar um sinal de erro

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386161A PL386161A1 (pl) 2008-09-26 2008-09-26 Sposób i przyrząd polowy do wytwarzania sygnału błędu
PLP-386161 2008-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010034635A1 true WO2010034635A1 (de) 2010-04-01

Family

ID=41364162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/061856 Ceased WO2010034635A1 (de) 2008-09-26 2009-09-14 Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2329574B1 (de)
CN (1) CN102165663B (de)
BR (1) BRPI0919375A2 (de)
PL (1) PL386161A1 (de)
RU (1) RU2464688C1 (de)
WO (1) WO2010034635A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315621A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 益而益(集团)有限公司 具有自检功能的电接线保护装置
WO2015144235A1 (de) 2014-03-28 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Differentialschutzverfahren und differentialschutzeinrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4415195A1 (de) 2023-02-10 2024-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0273255A1 (de) * 1986-12-22 1988-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Differenzstromschutzschalter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577138B2 (en) * 2001-08-24 2003-06-10 Eaton Corporation Apparatus for detecting arcing and overcurrents in dc electrical systems subject to cyclic disturbances

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0273255A1 (de) * 1986-12-22 1988-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Differenzstromschutzschalter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315621A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 益而益(集团)有限公司 具有自检功能的电接线保护装置
WO2015144235A1 (de) 2014-03-28 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Differentialschutzverfahren und differentialschutzeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN102165663B (zh) 2014-10-22
PL386161A1 (pl) 2010-03-29
EP2329574B1 (de) 2015-10-28
BRPI0919375A2 (pt) 2016-01-12
RU2464688C1 (ru) 2012-10-20
CN102165663A (zh) 2011-08-24
EP2329574A1 (de) 2011-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004010236T2 (de) Lichtbogenfehlerdetektion für auf sspc basierende elektrische energieverteilungssysteme
EP2996157B1 (de) Verfahren zum Detektieren von und Detektionsvorrichtung für Lichtbögen in einer Photovoltaikanlage
DE102005028881B4 (de) Fehlerstromanalysator zur Erfassung eines Fehlerstroms und Einrichtung mit Fehlerstromerfassungsfunktion
EP3462189B1 (de) Verfahren und überwachungsvorrichtung zur selektiven bestimmung einer teil-netzableitkapazität in einem ungeerdeten stromversorgungssystem
EP2851692A1 (de) Isolationsfehlersuchsystem mit zweigselektiver Einspeisung und selektives Isolationsüberwachungssystem sowie Verfahren zur Bestimmung einer Querverbindungsimpedanz zwischen zwei Subsystemen
WO1997036185A1 (de) Verfahren zum erzeugen von fehlerklassifizierungssignalen
EP0721685B1 (de) Verfahren zum erzeugen eines die richtung eines kurzschlussstromes angebenden richtungssignals
WO2014194941A1 (de) Erkennung von erdfehlern in energieversorgungsnetzen mit kompensiertem sternpunkt
EP3457522B1 (de) Verfahren zum ermitteln einer ursache eines fehlers in einem elektrischen energieversorgungsnetz und schutzgerät zur durchführung eines solchen verfahrens
WO1999056140A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer elektrodenleitung einer bipolaren hochspannungs-gleichstrom-übertragungs-anlage
Zhang et al. Morphology singular entropy-based phase selector using short data window for transmission lines
EP0783788B1 (de) Stromdifferentialschutzanordnung
EP1416287B1 (de) Verfahren zum Erzeugen eines einen Erdkurzschluss angebenden Fehlersignals
EP2549612A2 (de) Verfahren zum Sperren eines Schalters
EP2329574B1 (de) Verfahren und anordnung zum erzeugen eines fehlersignals
WO2012155974A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines fehlersignals
WO2015144235A1 (de) Differentialschutzverfahren und differentialschutzeinrichtung
EP2289137A1 (de) Anordnung und verfahren zum erzeugen eines fehlersignals
EP2901534B1 (de) Differentialschutzverfahren und schutzgerät zum durchführen eines differentialschutzverfahrens
DE60130664T2 (de) Stromkompensationsverfahren und einrichtung zum stromversorgungssystemschutz
DE4401888A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer dem Abstand zwischen einem Fehlerort und einem Meßort proportionalen Impedanz bei unsymmetrischen Energieübertragungsleitungen
DE102019132071A1 (de) Vorrichtung zum Überwachen eines Versorgungsnetzes
WO2015158445A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur schallbasierten umfelddetektion
EP0741871B1 (de) Verfahren zum erfassen des stromes in einem leiter eines wechselstrom-energieübertragungsnetzes
WO2016055123A1 (de) Differentialschutzverfahren und differentialschutzeinrichtung für einen transformator

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980137822.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09782958

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009782958

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1213/KOLNP/2011

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011116329

Country of ref document: RU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0919375

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20110328