AT507454A2 - Erweitertes verfahren zur erkennung der richtung eines erdschlusses - Google Patents

Erweitertes verfahren zur erkennung der richtung eines erdschlusses Download PDF

Info

Publication number
AT507454A2
AT507454A2 AT0164209A AT16422009A AT507454A2 AT 507454 A2 AT507454 A2 AT 507454A2 AT 0164209 A AT0164209 A AT 0164209A AT 16422009 A AT16422009 A AT 16422009A AT 507454 A2 AT507454 A2 AT 507454A2
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
vector
diff
time
current
zero
Prior art date
Application number
AT0164209A
Other languages
English (en)
Other versions
AT507454B1 (de
AT507454A3 (de
Original Assignee
Edc Gmbh
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 Edc Gmbh filed Critical Edc Gmbh
Publication of AT507454A2 publication Critical patent/AT507454A2/de
Publication of AT507454A3 publication Critical patent/AT507454A3/de
Application granted granted Critical
Publication of AT507454B1 publication Critical patent/AT507454B1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G01R27/18Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16Emergency 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 fault current to earth, frame or mass
    • H02H3/162Emergency 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 fault current to earth, frame or mass for ac systems
    • H02H3/165Emergency 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 fault current to earth, frame or mass for ac systems for three-phase systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Description

P43685 ΐ: . ·
Erweitertes Verfahren zur Erkennung der Richtung eines Erdschlusses
Beschreibung 10 Die vorliegende Erfindung betrifft die selektive Erfassung von nieder- und hochohmigen einmalig zündenden, wiederzündenden und intermittierenden Erdschlüssen in strahlen-, ringförmigen oder vermaschten Wechsel- und Drehstromnetzen mit isoliertem Sternpunkt oder mit nieder- bzw. hochohmig geerdetem Sternpunkt. 15 Wie bereits in der Offenlegungsschrift DE 103 02 451 beschrieben, kann der Beginn eines Erdschlusses in zwei sich gleichzeitig überlagernde Vorgänge aufgeteilt werden, - den Entladevorgang des erdschlussbehafteten Leiters und - den Aufladevorgang der beiden gesunden Leiter, die dann in den stationären Erdschluss übergehen. 20 Die in der erwähnten Offenlegungsschrift beschriebenen Vorgänge gelten für Strahlennetze, Ringnetze und vermaschte Netze. Bei Ringnetzen und vermaschten Netzen überlagert sich aber zusätzlich ein Nullstrom, der von der Unsymmetrie der Leitungs-Längsimpendanzen und vom Laststrom abhängt. Abhängig von der Unsymmetrie der Längsimpedanzen und vom Laststrom wird dieser Einfluss nicht vernachlässig bar und 25 führt zu falschen Richtungsentscheidungen der Erdschlussortung. Sowohl die Hochspan-nungs-Transportnetze als auch die Mittelspannungs-Verteilnetze werden heute aus Gründen der Ausfallsicherheit und der notwendigen Übertragungsleistung überwiegend als Ringnetz bzw. als vermaschtes Netz betrieben. Eine falsche Richtungsanzeige führt zu falschen Entscheidungen bei der Fehlereingrenzung und verlängert dadurch wesent-30 lieh die Zeit bis zur Fehlerbeseitigung.
Das Verfahren soll an Hand der folgenden Bilder beschrieben werden:
Bild 1 Aufladevorgang des Netzes in einem Strahlennetz
Bild 2 Aufladevorgang des Netzes in einem Ringnetz
Bild 3 Übersprechen des Laststromes auf das Nullsystem
Bild 4 Zeitverlauf von un und L in einem vermaschten Industrienetz 35
Bild 5 Standard qu - Diagramm des vermaschten Industrienetzes
Bild 6 Linearisierung des Nullstromes des Abganges Abg1 des Industrienetzes
Im Bild 1 ist der Aufladevorgang der gesunden Leiter im Strahlennetz dargestellt. Es ist 5 erkennbar, dass der gesamte Aufladestrom über die Fehlerstelle F fließt. Am Relaiseinbauort des Abganges A fließt der gesamte Aufladestrom im fehlerhaften Leiter. Erst im stationären Zustand reduziert der Strom über die Petersen Spule Lp den Strom im fehlerhaften Leiter. Die Auswertung entsprechend der Offenlegungsschrift DE 103 02 451 für niederohmige, hochohmige und wiederzündende Fehler ist im Strahlennetz erfolgreich. 10
Im Bild 2 ist erkennbar, dass sich bei einem Ringnetz der Fehlerstrom aufteilt. Die Aufteilung erfolgt umgekehrt proportional zu den Längsimpedanz ZuA und Zl1B der fehlerhaften Phase. Eine Auswertung entsprechend der Offenlegungsschrift DE 103 02 451 wird richtige Ergebnisse liefern, wenn die Längsimpedanzen des Abganges A bestehend aus Zj_1A, 15 Zjl2a und Zi3A und des Abganges B bestehend aus Zue, Z,9r und Z/.-w symmetrisch aufgebaut sind. Dies bedeutet es gilt Zi1A = Zlm = Z,_3A und ZuB = Zur = Zur .
Um das Übersprechen des Laststromes auf das Nullsystem zu veranschaulichen, wird im Bild 3 beispielhaft der Einfluss von unsymmetrischen Längsimpedanzen dargestellt. Ein 20 angenpmmener Laststrom von 100 A teilt sich bei einer angenommen Längsimpedanz von 1 Ohm zu je 50 A auf die einzelnen Leiter auf. In diesem Fall sind die Summenströme [sä und /S8 gemessen am Relaiseinbauort 0A. Im Beispiel wird nun angenommen, dass die Längsimpedanz Zt.2S nur einen Wert von 0.5 Ohm hat. Die Laststromaufteilung in den Leitern L1 und L3 bleibt unverändert. Die Aufteilung im Leiter L2 erfolgt aber umgekehrt 25 proportional zu den Impedanzen Zu& und Zur . Infolge dessen sind die Summenströme [SA und Isb am Relaiseinbauort nicht mehr Null. Im Beispiel ist der Strom /sa= 16.6A und Isb = -Jsa Diese Summenströme sind in der dargestellten Anordnung mit vernachlässigten Leiter-Erde Kapazitäten unabhängig von der Nullspannung und nicht durch diese verursacht. Diese Summenströme überlagern sich dem Nulistrom, der durch die Nullspan-30 nung verursacht wird.
Dieses Übersprechen des Laststromes auf das Nullsystem ist meistens nicht vemachläs-sigbar und führt dann bei allen Relais zu Fehlanzeigen d.h. zu Über- bzw. Unterfunktion. 35 Eine einfache Maßnahme wäre es, die beiden Abgänge A und B nicht getrennt zu betrachten. Eine Summierung der beiden Summenströme vor der Auswertung könnte das 5 • · 3: • · e ee
Problem lösen. Dies bedeutet aber eine feste unveränderliche Schaltung der parallelen Leitungen in einem Ring. Dies ist bei einfachen Netzen mit parallelen Leitungen manchmal möglich. Bei den heutigen Netzen ist allerdings der Schaltzustand meist nicht bekannt und wird sehr oft entsprechend den aktuellen Bedürfnissen verändert. Es existieren oft auch Schaltzustände, bei denen mehr als zwei Abgänge zu einem Mehrfachring zusammen geschaltet sind d.h. zu einem vermaschten Netz geschaltet sind. Für eine korrekte Auswertung müsste das Relais den Schaltzustand des Netzes und die Ströme in den anderen Abgängen kennen. Dies wäre aber nur mit sehr hohem Aufwand und bei sehr kleinen Schaltanlagen bzw. Umspannwerken möglich. 10 15
Die Ursachen für die unterschiedlichen Längsimpedanzen sind im Wesentlichen durch die unterschiedlichen Anordnungen der drei Leiter zu finden. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Koppelinduktivitäten zwischen den einzelnen Leitern. In der Veröffentlichung 'Control of Petersen Coils' vom XI. International Symposium on Theoretical Electrical Engineering in Linz (2001) wurden die unterschiedlichen Kopplungen und deren Auswirkungen auf das Nullsystem ausführlich dargestellt.
In der Offenlegungsschrift DE 103 02 451 wurde gezeigt, dass die Nullspannung u0 in einem gesunden Abgang entsprechend der folgenden Gleichung aus dem Nullstronvxles 20 Abganges ermittelt werden kann. 1 r u0= — yi0X dt + u0(0) (1) loa.
Bei geeigneter Wahl des Integrationszeitpunktes ergeben sich bei gesunden Abgängen Geraden. In ringförmigen und vermaschten Netzen setzt sich der Nullstrom iox aus zwei Komponenten zusammen: 25 - Nullstrom verursacht durch die Nullspannung i0 Uo - Strom durch das Übersprechen i0 ILasl = ls-}^as'
Die Gleichung Fehlerl Verweisquelle konnte nicht gefunden werden, ist damit nicht mehr gültig.
Die Berechnung der Nullspannung nach Gleichung 30 Fehlerl Verweisquelle konnte nicht gefunden werden, erfordert, dass der Strom i0_iL{,sivom gemessenen Strom iox subtrahiert wird. Der Anteil von i0 ILast im gemessenen Nullstrom ist aber: «· · ··* · ·· · 5
- Nicht bekannt - Von der Größe des Laststrom abhängig und somit zeitlich variabel - Vom Ort der Last abhängig - Von der Art des Verbrauchers abhängig: auch Oberschwingungen werden eingekoppelt - Seine Phasenlage ist von der geometrischen Anordnung der Leiter abhängig. Die Phasenlage des Nullstromes i0 Uo ist hingegen von der Phasenlage der
Nullspannung abhängig 10 Die Aufgabe der Erfindung ist es, selektiv den Abgang mit einem einfach zündenden Erdschluss, einem "wiederzündenden Erdschluss" und einem "intermittierenden Erdschluss" für Fehlerwiderstände von 0 Ohm bis in den Bereich von einigen kOhm in Strahlen-, Ringnetzen und vermaschten Netzen zu erkennen und anzuzeigen 15 Der Vorteil des neuen Verfahren liegt darin, dass eine Linearisierung um den Arbeitspunkt erfolgt und somit das Übersprechen des Laststromes weitestgehend kompensiert wird.
Das Verfahren soll an Hand der Aufzeichnungen der Nullspannung und der Nullströme in -20 vier Abgängen eines Industrienetzes, wie in Bild 4 dargestellt, erläutert werden. . Aus dem Bild 4 ist zu erkennen, dass sehr große Nullströme bereits vor dem Fehlereintritt existieren und dass der Nullstrom im Abgang 1 nach dem Fehlereintritt sogar kleiner wird. Im Bild 5 ist die zugehörige qu-Auswertung nach dem Verfahren der Offenlegungsschrift DE 103 02 451 dargestellt. Eine aussagekräftige und richtige Ausgleichsgerade kann 25 nicht mehr ermittelt werden. Es kommt durch das Übersprechen des Laststromes zu falsche Ergebnisse der Richtungserkennung.
Das einfachste Verfahren verwendet, wie in Bild 5 für den ersten Abgang dargestellt, die erste Periode des aufgezeichneten Stromes und erzeugt daraus einen neuen Vektor /2, 30 durch mehrmaliges aneinanderreihen dieser Periode /*. Bei der nachfolgenden Subtraktion der beiden Vektoren = iel -i2 wird in der ersten Periode der Strom vollständig ausgelöscht. Unter der Annahme, dass der Laststrom sich während des Beobachtungszeitraumes nicht verändert, wird der Strom auch in den folgenden Perioden kompensiert. Übrig bleibt der Aufladestrom der beiden gesunden Leiter. Der wesentliche Vorteil dieser ·· · ·· · ·· ·
Variante ist, dass automatisch auch für die Oberschwingungen eine Linearisierung um den Arbeitspunkt erfolgt.
Alternativ können aus den ersten Samples die transienten Parameter für den Strom- und 5 Spannungsverlauf berechnet werden. Mit Hilfe dieser Parameter kann wiederum eine Kurvenform für die Nullspannungen und Nullströme über den betrachteten Zeitraum extrapoliert werden. Durch Subtraktion dieser geschätzten Kurven von den gemessenen Kurven verbleiben die um den Arbeitspunkt linearisierten Aufladekurven des Netzes. Diese relativen Aufladekurven können dann wieder nach den bekannten Verfahren bewertet 10 werden.
Eine weitere adaptive Verbesserung kann zusätzlich erreicht werden, indem kleine Ströme, abhängig von den zu erwartenden maximalen Strömen im Beobachtungszeitraum, vollkommen unterdrückt werden. Dies ist im Bild 7 für den Abgang 1 dargestellt. Dies eli-15 miniert damit auch kleinere Änderungen des Laststromes während des Beobachtungszeitraumes.
Bei einem Doppelerdschluss wird der Nullstrom wesentlich größer als die sonst üblichen Nullströme während eines einpoligen Erdschlusses. Aus diesem Grund muss der Zeitbe-20 reich für die Ermittlung des Stromes für die adaptive Unterdrückung auf den Bereich bis zum erstmaligen Überschreiten der Erdschlussschwelle beschränkt werden. Dies ist vor allem bei hochohmigen Fehlern sehr wichtig, da in diesem Fall der Erdschlussbeginn einige Perioden vor dem Triggerzeitpunkt liegt. Wenn dies nicht berücksichtigt werden würde, würden alle Ströme auf Null gesetzt werden und eine Bewertung eines hochohmi-25 gen Erdschlusses wäre nicht möglich.
Im Bild 8 sind die Nullspannung und die Nullströme der vier Abgänge nach der Linearisierung und nach der adaptiven Null-Unterdrückung dargestellt. Der Aufladevorgang in den Abgängen ist nun wesentlich gleichmäßiger. 30
Im Bild 9 ist die Auswertung nach den üblichen Verfahren auf Basis der um den Arbeitspunkt linearisierten und adaptiv nichtlinear gefilterten Signale dargestellt und liefert nun korrekte Ergebnisse. 35 • Ä · · · • dt · ♦ · ♦ • ····· · ···· • · · · · *· t ···· ·
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Erkennung der Richtung aus der Aufladeschwingung des einmalig zündenden, des wiederzündenden und des intermittierenden Erdschlusses für Fehlerwiderstände von 0 Ohm bis in den Bereich von einigen kOhm in strahlen- und ringförmigen Netzen gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (a) Kontinuierliches Abtasten und Speichern der Nullspannung u0 im Vektor Uo sowie des Nullstromes iax im Vektor Io (b) Feststellung eines Erdschlusses bei Überschreitung des Betrags der Nullspannung u0 eines eingestellten Grenzwertes uERD zum Zeitpunkt r, 10 (c) Wahlweise wird mit der Bewertung bis zum ersten Spannungsmaximum von Uq gewartet. (d) Wenn die Werte im Vektor Uo bis zum Triggerzeitpunkt tx immer kleiner als der Grenzwert uERD sind, liegt eine erstmalige Zündung vor. In diesem Fall werden die folgenden Schritte durchgeführt: 15 a. Erzeugung eines neuen Vektors Uo1 , indem aus dem Vektor Uo ein Teil gespeichert wird. Vorzugsweise hat dieser Teil die Länge einer Periode. b. Der Vektor Uo2 wird erzeugt, indem der Vektor Uo1 mehrmals in geeigneter Art an den ursprünglichen Vektor Uo1 angehängt wird. 20 c. Es wird ein Vektor Uo2_diff = Uo - Uo2 berechnet d. Erzeugung eines neuen Vektors lo1 , indem aus dem Vektor Io ein Teil gespeichert wird. Vorzugsweise hat dieser Teil die Länge einer Periode. 25 e. Der Vektor lo2 wird erzeugt, indem der Vektor lo1 mehrmals in geeigneter Art an den ursprünglichen Vektor lo1 angehängt wird. f. Es wird ein Vektor lo2_diff = Io - lo2 ermittelt, der nun den linearisierten Aufladestrom der beiden gesunden Leiter beschreibt. (e) Bei einem wiederzündenden bzw. intermittierenden Erdschluss werden die folgenden Schritte durchgeführt: 30 a. Ermittlung der Parameter des Kurvenverlaufs aus den ersten Samples der Vektoren Uo und Io mit bekannten Verfahren der Mathematik wie z.B. Hilberttransformation, STDFT( Short Time Discret Fourier Transformation), Least-Square usw. b. Rekonstruktion der Vektoren lo2 und Uo2 bis zum Zeitpunkt tx mit Hilfe der ermittelten Parameter. c. Ermittlung der Vektoren Uo2_diff = Uo - Uo2 und lo2_diff = Io - lo2 (f) Wahlweise kann Schritt (e) auch für den einmalig zündenden Fehler verwendet werden und ersetzt dann Schritt (d) (g) Wahlweise erfolgt eine weitere adaptive Unterdrückung des Stromes für die Bewertung indem: a. Der Betrag des maximalen Stromes im Vektor lo2_diff ermittelt wird b. Daraus wird ein Grenzwert lo2_grenz ermittelt c. Wahlweise erfolgt die Ermittlung des Grenzwertes lo2_grenz im vorherigen Punkt über einen verkürzten Bereich von lo2_diff um große Ströme, wie sie bei einem Doppelerdschluss auftreten, aus der Suche nach dem maximalen Betrag im Vektor (o2_diff auszuschließen. d. Alle Werte im Vektor lo2_diff und Uo2_diff werden bis zum erstmaligen Überschreiten von lo2_grenz zum Zeitpunkt tQ auf den Wert 0 gesetzt. (h) Wahlweise erfolgt eine weitere adaptive Unterdrückung des Stromes über die Bewertung der Spannung indem: a. Der Betrag der maximalen Spannung im Vektor Uo2_diff ermittelt wird b. Daraus wird ein Grenzwert Uo2_grenz ermittelt c. Alle Werte im Vektor lo2_diff und im Vektor Uo2_diff werden bis zum erstmaligen Überschreiten von Uo2_grenz zum Zeitpunkt t0 auf den Wert 0 gesetzt. ·· · ·« · • ·
·« • · • · • · • · • · (i) Bewertung von lo2_diff und Uo2_diff im Bereiches von t0 bis r, nach bekannten Verfahren a. Berechnung der Ladung q02 durch Aufsummierung des Nullstromes im Vektor lo2_diff 5 10 15 b. Klassifizierung der Kurve q02 - Ku02_am) für den Zeitbereich von t0 bis U nach bekannten Verfahren der Mathematik wie z.B. Regressionsanalyse, Korrelationsanalyse, Polynominterpolation, Pseudoinverse usw. c. Feststellung eines gesunden Abgangs wenn die Kurve eine Gerade mit positiver Steigung ist, oder wenn die Kurve keine Gerade ist und die Tangente der ersten Abweichung von der Geraden eine positive Steigung bzw. die Kurve bis zum ersten Maximum links drehend ist, oder d. Feststellung eines erdschlussbehafteten Abgangs, wenn die Kurve eine Gerade mit negativer Steigung ist oder wenn die Kurve keine Gerade ist und die Tangente der ersten Abweichung von der Geraden eine negative Steigung hat, bzw. die Kurve bis zum ersten Maximum rechts drehend ist.
Bild 7 Adaptive Unterdrückung des Nullstromes bis zum Fehlereintritt Bild 8 Zeitverlauf von w0und z0 des vermaschten Industrienetzes nach der Linearisierung um den Arbeitspunkt und mit adaptiver Nullunterdrückung. 20 Bild 9 qu-Diagramm angewendet auf die Ergebnisse von Bild 8

Claims (14)

  1. • · ·· · Λ · · · · <5 · · · · · 'ΐ···· · ·#·· Ρ43685 Ansprüche 5 1. Verfahren zur Erkennung der Richtung eines Erdschlusses aus der Aufladeschwingung des einmalig zündenden, des wiederzündenden und des intermittierenden Erdschlusses für Fehlerwiderstände von 0 Ohm bis in den Bereich von einigen kOhm in strahlen-, ringförmigen oder vermaschten Wechsel- und Drehstromnetzen mit isoliertem Sternpunkt 10 oder mit nieder- bzw. hochohmig geerdetem Sternpunkt gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (a) Kontinuierliches Abtasten und Speichern der Nullspannung w0 im Vektor Uo sowie des Nullstromes iox im Vektor Io 15 (b) Feststellung eines Erdschlusses bei Überschreitung des Betrags der Nullspan nung u0 eines eingestellten Grenzwertes uERD zum Zeitpunkt /, (c) Wahlweise wird mit der Bewertung bis zum ersten Spannungsmaximum von u0 gewartet. 20 25 (d) Wenn die Werte im Vektor Uo bis zum Triggerzeitpunkt r, immer kleiner als der Grenzwert uERD sind, liegt eine erstmalige Zündung vor. In diesem Fall werden die folgenden Schritte durchgeführt: a. Erzeugung eines neuen Vektors Uo1, indem aus dem Vektor Uo ein Teil gespeichert wird. Vorzugsweise hat dieser Teil die Länge einer Periode. b. Der Vektor Uo2 wird erzeugt, indem der Vektor Uo1 mehrmals in geeigneter Art an den ursprünglichen Vektor Uo1 angehängt wird. c. Es wird ein Vektor Uo2_diff = Uo - Uo2 berechnet d. Erzeugung eines neuen Vektors lo1 , indem aus dem Vektor Io ein Teil gespeichert wird. Vorzugsweise hat dieser Teil die Länge einer Periode. 5 ·· : : 1« ··· ·· ·· · • · · • · · • ···· • · ···· · e. Der Vektor lo2 wird erzeugt, indem der Vektor lo1 mehrmals in geeigneter Art an den ursprünglichen Vektor lo1 angehängt wird. f. Es wird ein Vektor lo2_diff = Io - lo2 ermittelt, der nun den linearisierten Aufladestrom der beiden gesunden Leiter beschreibt. (e) Bei einem wiederzündenden bzw. intermittierenden Erdschluss werden die folgenden Schritte durchgeführt: 10 15 20 25 a. Ermittlung der Parameter des Kurvenverlaufs aus den ersten Samples der Vektoren Uo und Io mit bekannten Verfahren der Mathematik wie Hilberttransformation, STDFT( Short Time Discret Fourier Transformation ), Le-ast-Square usw. b. Rekonstruktion der Vektoren lo2 und Uo2 bis zum Zeitpunkt r, mit Hilfe der ermittelten Parameter. c. Ermittlung der Vektoren Uo2_dlff = Uo - Uo2 und lo2 diff = Io - lo2 (f) Wahlweise kann Schritt (e) auch für den einmalig zündenden Fehler verwendet werden und ersetzt dann Schritt (d) (g) Wahlweise erfolgt eine weitere adaptive Unterdrückung des Stromes für die Bewertung indem: a. Der Betrag des maximalen Stromes im Vektor lo2jdiff ermittelt wird b. Daraus wird ein Grenzwert lo2_jgrenz ermittelt c. Wahlweise erfolgt die Ermittlung des Grenzwertes lo2_grenz im vorherigen 30 Punkt über einen verkürzten Bereich von lo2_diff um große Ströme, wie sie bei einem Doppelerdschluss auftreten, aus der Suche nach dem maximalen Betrag im Vektor lo2_diff auszuschließen. d. Alle Werte im Vektor lo2_diff und Uo2_diff werden bis zum erstmaligen Überschreiten von lo2_grenz zum Zeitpunkt tQ auf den Wert 0 gesetzt. 35 (h) Wahlweise erfolgt eine weitere adaptive Unterdrückung des Stromes über die Be wertung der Spannung indem: ·· « • · · • · ·· < • · ··· · · e. Der Betrag der maximalen Spannung im Vektor Uo2_diff ermittelt wird f. Daraus wird ein Grenzwert Uo2_grenz ermittelt g. Alle Werte im Vektor lo2_difF und im Vektor Uo2_difF werden bis zum erstmaligen Überschreiten von Uo2jgrenz zum Zeitpunkt r0 auf den Wert 0 gesetzt. 10 (i) Bewertung von lo2_diff und Uo2_dHf im Bereiches von t0 bis tx nach bekannten Verfahren a. Berechnung der Ladung q07 durch Aufsummierung des Nullstromes im Vektor lo2_diff 15 b. Klassifizierung der Kurve qf02 = f(Uo2_diff) für den Zeitbereich von t0 bis U nach bekannten Verfahren der Mathematik wie Regressionsanalyse, Korrelationsanalyse, Polynominterpolation, Pseudoinverse usw. 20 c. Feststellung eines gesunden Abgangs wenn die Kurve eine Gerade mit positiver Steigung ist, oder wenn die Kurve keine Gerade ist und die Tangente der ersten Abweichung von der Geraden eine positive Steigung bzw. die Kurve bis zum ersten Maximum links drehend ist, oder d. Feststellung eines erdschlussbehafteten Abgangs, wenn die Kurve eine Gerade mit negativer Steigung ist oder wenn die Kurve keine Gerade ist und die Tangente der ersten Abweichung von der Geraden eine negative Steigung hat, bzw. die Kurve bis zum ersten Maximum rechts drehend ist. 25
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur genaueren Berechnung zusätzlich die Messwerte bis zum Zeitpunkt f2, der eini-30 ge ms nach dem Zeitpunkt f, liegt, berücksichtigt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ·· φ φφ φφ φ ·· φ φφ φφ φ φ φ
    φ φ φ φφ φ φφ φ φ φ φ φ · φ φφφ* φ φ φφφφ φ dass für die Bestimmung des Zeitpunktes t0 ein anders definierter Bereich verwendet wird oder der Zeitpunkt des dritten Nulldurchganges vor dem definierten Erdschlusseintritt. 5
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Nullspannung u0 über die Messung der drei Spannungen u]E u2E und u3E berechnet wird oder direkt über eine offene Dreieckswicklung gemessen wird. 10
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Ermittlung des Summenstromes nach Verfahren wie z.B. 15 > Messung der drei Einzelströme und elektrischer Addition der drei Ströme (Holm- green-Schaltung) > Messung des Summenstromes mit Hilfe eines Kabelumbauwandlers. > Messung der drei Einzelströme und numerische Addition nach der Wandlung im Gerät. 20 erfolgt
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, 25 dass für die Klassifizierung der Geraden Grenzwerte vorgegeben werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 30 dass für die Erdschiussschwelle uErd ein Schwellwert vorgegeben wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, w W ^ w w • * · · · i'i · · · · i'-t·«· · ···« dass für die Erkennung von wiederzündenden Erdschlüssen die Länge des Beobachtungsfensters Δtw und vorgegeben wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erkennung von wiederzündenden Erdschlüssen die notwendige Änderung der Spannung Au0 im Beobachtungsfensters Atw als Schwellwert vorgegeben wird. 10
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, j dadurchgekennzeichnet, dass der erkannte wiederzündende oder intermittierende Erdschluss die Anzeige von anderen Erdschlussortungsverfahren unterdrückt. 15
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass für Abtastsysteme Tiefpassfilter als Antialiasingfilter zur Messung von u0 und iox 20 vorgeschaltet werden.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, 25 dass aus der Steigung der Kurven im qu-Diagramm die Nullkapazität des Abganges berechnet wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 1, 30 dadurch gekennzeich ne t, dass eine weitere Auslöseschwelie für die Akzeptanz des Richtungsentscheides durch Angabe der Nullkapazität des Abganges gesetzt wird.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 1, 4 ··· ··
    Η ·· · • · · • ···· • · ···· · dadurch gekennzeichnet, dass Faktoren zur Ermittlung des Grenzwertes für das adaptive nichtlineare Filter vorgegeben werden.
ATA1642/2009A 2008-10-17 2009-10-19 Erweitertes verfahren zur erkennung der richtung eines erdschlusses AT507454B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008052225 2008-10-17
DE102009020908A DE102009020908A1 (de) 2008-10-17 2009-05-12 Erweitertes Verfahren zur Erkennung der Richtung eines Erdschlusses

Publications (3)

Publication Number Publication Date
AT507454A2 true AT507454A2 (de) 2010-05-15
AT507454A3 AT507454A3 (de) 2013-01-15
AT507454B1 AT507454B1 (de) 2014-11-15

Family

ID=42035117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA1642/2009A AT507454B1 (de) 2008-10-17 2009-10-19 Erweitertes verfahren zur erkennung der richtung eines erdschlusses

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT507454B1 (de)
DE (1) DE102009020908A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT519573B1 (de) 2017-04-25 2018-08-15 Siemens Ag Verfahren zur Identifikation eines von einem Erdschlussfehler behafteten Abganges eines Drehstromnetzes
CN113820566B (zh) * 2021-10-10 2023-05-09 西安科技大学 一种煤矿电网选漏方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE74237T1 (de) * 1986-11-10 1992-04-15 Siemens Ag Verfahren und einrichtung zum orten eines erdschlusses eines leiters in einem drehstromnetz.
FI109246B (fi) * 1998-06-02 2002-06-14 Abb Oy Menetelmä ja laitteisto viallisen johtolähdön tunnistamiseksi sähkönjakeluverkon maasulkutilanteessa
DE10302451B3 (de) 2003-01-22 2004-07-15 Edc Gmbh Verfahren zur Erkennung der Richtung eines Erdschlusses
DE10225058B4 (de) * 2002-06-06 2004-09-02 Edc Gmbh Verfahren zur selektiven Erfassung von Erdschlusswischern in Drehstromnetzen
AT500195B1 (de) * 2002-06-06 2007-10-15 Edc Gmbh Verfahren und vorrichtung zur selektiven erfassung von wiederzündenden und intermittierenden erdschlüssen in drehstromnetzen
FI115488B (fi) * 2003-10-22 2005-05-13 Abb Oy Menetelmä ja laitteisto katkeilevan maasulun tunnistamiseksi sähkönjakeluverkossa

Also Published As

Publication number Publication date
AT507454B1 (de) 2014-11-15
DE102009020908A1 (de) 2010-04-22
AT507454A3 (de) 2013-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3198698B1 (de) Differentialschutzverfahren und differentialschutzgerät zum durchführen eines differentialschutzverfahrens
DE60018666T2 (de) Verfahren zum Berechnen der Entfernung von Fehlerstrom in einem elektrischen Stromversorgungsnetz mit ringformiger Gestaltung
EP3046197B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Erdschlussrichtung in einem elektrischen Drehstromnetz
EP3447870B1 (de) Differentialschutzverfahren, differentialschutzeinrichtung und differentialschutzsystem
EP0820600A1 (de) Verfahren zum durchführen einer distanzmessung
EP3108554B1 (de) Differentialschutzverfahren und differentialschutzeinrichtung
EP2756571B1 (de) Verfahren und schutzgerät zum erkennen eines erdfehlers in einem mehrphasigen elektrischen energieversorgungsnetz mit kompensiertem oder isoliertem sternpunkt
DE10302451B3 (de) Verfahren zur Erkennung der Richtung eines Erdschlusses
EP2869072A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur Erfassung der elektrischen Energie von ein- oder mehrphasigen Verbrauchern
EP2289137A1 (de) Anordnung und verfahren zum erzeugen eines fehlersignals
EP1307956B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum orten von einpoligen erdfehlern
EP2171488B1 (de) Verfahren zum orten eines erdfehlers nach dem distanzschutzprinzip und elektrisches distanzschutzgerät
AT507454A2 (de) Erweitertes verfahren zur erkennung der richtung eines erdschlusses
AT413769B (de) Verfahren zur bestimmung eines parameters eines elektrischen netzes
EP3180828B1 (de) Differentialschutzverfahren und differentialschutzeinrichtung für einen transformator
EP2908397B1 (de) Verfahren zum Schutz eines elektrischen Versorgungsnetzes
DE102018113627B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerdiagnose in einem eine Ringstruktur aufweisenden elektrischen Netz sowie Computerprogrammprodukt
EP2870487B1 (de) Erkennen einer fehlerrichtung in mittelspannungs-energieversorgungsnetzen
WO2009092398A1 (de) Verfahren und fehlerorter zum bestimmen eines fehlerortwertes
DE10225058B4 (de) Verfahren zur selektiven Erfassung von Erdschlusswischern in Drehstromnetzen
EP3799670B1 (de) Niederspannungsleistungsschalter und störlichtbogenerkennungseinheit mit kompensierung wegen phasenverschiebung
DE10146294C1 (de) Abstimmung einer Erdschlusslöschspule auch während des Erdschlusses
AT500195B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur selektiven erfassung von wiederzündenden und intermittierenden erdschlüssen in drehstromnetzen
EP4369008A1 (de) Verfahren und elektrische schaltungsanordnung zur zweigselektiven bestimmung resistiver und kapazitiver, isolationsbestimmender grössen in einem verzweigten ungeerdeten stromversorgungssystem
EP3907840A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kompensation einer auf einem dreiphasigen spannungsversorgungsnetz auftretenden leitungsstörung

Legal Events

Date Code Title Description
PC Change of the owner

Owner name: SPRECHER AUTOMATION GMBH, AT

Effective date: 20170621