DD206846A1

DD206846A1 - Schaltungsanordnung zur einpoligen erfassung von erdschluessen

Info

Publication number: DD206846A1
Application number: DD23947582A
Authority: DD
Inventors: Georg Neugebauer; Reinhard Petzold; Gerhard Handschag
Original assignee: Verbundnetze Energie Ve K
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1986-03-12

Abstract

Die Schaltungsanordnung zur einpoligen Erfassung von Erdschluessen in Hochspannungsnetzen eines Elektroenergiesystems hat das Ziel, die Versorgungszuverlaessigkeit zu erhoehen und den Aufwand, der bei der Erfassung von Erdschluessen und bei der Informationsuebermittlung ueber den momentanen Spannungszustand auftritt, zu senken. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, die es gestattet, mit transportablen Geraeten an beliebiger Stelle einer Hochspannungsleitung eine Information ueber den Spannungszustand zu erhalten. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass eine hochohmige Impedanz an einen Leiter der Hochspannungsleitung angelegt wird, in deren Stromkreis ein Strom-Spannungs-Wandler eingefuegt ist. Diesen Strom-Spannungs-Wandler nachgeschaltet, ist eine Bewertungslogik, in der analoge Messwerte innerhalb von vorgegebenen Grenzwerten der Hochspannung verglichen werden und die bei Vorliegen eines Erdschlusses in einer digital arbeitenden Zustandslogik Melde- und Kontrollsignale erzeugen.

Description

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Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur einpoligen Erfassung von Erdschlüssen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, die in Hochspannungsnetzen eines Elektroenergiesystems auftretende Erdschlüsse einpolig erfaßt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erfassung von Erdschlüssen oder Erdschlußwischern in Drehstromnetzen mit isoliertem oder induktiv geerdetem Sternpunkt sind Schaltungsanordnungen und Verfahren bekannt, die Änderungen von kapazitiven UmIadevorgängen im Erdschlußfall eines Leiters, z. B. über Summenstromwandler, zur Anzeige bringen. Zur Verbesserung dieser Lösung werden dabei auch Nachbildungen der Leiter-Erde-Kapazltät angewendet, in deren Sternpunkt der Stromwandler gegen Erde eingefügt ist. Beide Lösungen sind auf Grund der Abmessungen und des Gewichts der erforderlichen Ausrüstungen nur stationär einsetzbar. Weiterhin ist es naheliegend, Erdschlüsse unter Verwendung von Hochspannungsan— zeigern zu ermitteln. Hierbei ist jedoch eine eindeutige Identifizierung des Spannungszustandes, der sich als Folge eines Erdschlusses einstellt, nicht gewährleistet.

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Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der genannten Mangel bei der Erfassung von Erdschlüssen. Es ist das Ziel der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die es erlaubt, eine Vorrichtung herzustellen, die transportabel ist und zuverlässig Erdschlüsse erfaßt und zur Anzeige bringt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß in den von einer hochohmigen Impedanz gebildeten Meßkreis der Hochspannung eines Leiters gegenüber Erdpotential ein Meßwandler eingefügt ist, dessen der Hochspannung proportionale Ausgangsgröße einer Bewertungslogik zugeführt wird, die bei Abweichungen der gewandelten Meßgröße vom vorgegebenen Bereich ein Melde— signal über das Vorliegen eines Erdschlusses absetzt.

Der Meßwandler im Meßkreis der zu überwachenden Hochspannung ist ein Strom-Frequenz-Wandler, dessen Ausgangssignal innerhalb der Bewertungslogik über einen Frequenzteiler einer Torschaltung zugeführt wird, wobei das Tei— lungsverhältnis des Frequenzteilers derart durch ein Stellglied mit Nennwerten der Hochspannung zugeordneten Stellungen bestimmt wird, daß ein durch den Stop-Impuls eines Taktgebers in den Ausgangszustand versetzter, der Torschaltung nachgeschalteter Binärzähler während des vom Taktgeber vorgegebenen Zählintervalls bei gleichem Verhältnis des Momentanwertes der Hochspannung zum jeweiligen eingestellten Nennwert gleiche Zählergebnisse aufweist, so daß eine am Ausgang des Binärzählers angeordnete Grenzwertlogik für die Identifikation eines unteren und eines oberen Zählergebnisses dem jeweiligen Spannungsverhältnis entsprechende Ausgangssignale an eine nachfolgende Zustandslogik abgibt. Durch Verknüpfung der Ausgangssignale der Grenzwertlogik mit verschiedenen Ausgangssig-

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nalen des Taktgebers bewirkt die Zustandslogik die Aussendung unterscheidbarer Meidesignale bei Unter- oder Überschreitung des vorgegebenen Bereiches der Hochspannung sowie die Aussendung von mit einem zweiten Stellglied quittierbaren Meldesignalen erhöhter Leistung. Zur Gewährleistung der zyklischen Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Schaltungsanordnung erzeugt der Taktgeber nach Ablauf von η Zählvorgängen einen Kontrollimpuls, der die Sperrung der Torschaltung bewirkt, so daß das Zählergebnis des Binärzählers Null ist. Am Ausgang der ebenfalls mit dem Kontrollimpuls beaufschlagten Zustandslogik steht daraufhin ein von den Meldesignalen unabhängiges Kontrollsignal an.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Das Ausführungsbeispiel in der Figur zeigt eine Anordnung, die zur Gewinnung der Meßgröße einen Meßwandler 1 in dem von einer hochohmigen Impedanz 2 gebildeten Meßkreis A der Hochspannung Up eines Leiters gegenüber Erdpotential aufweist, dessen Ausgangssignal 3 einer Auswertelogik B für die Erdschlußüberwachung zugeführt wird. Für die Frequenz des Ausgangssignals 3 des als Strom-Frequenz-Wandler ausgeführten Meßwandlers 1 wird vorausgesetzt, daß sie der Hochspannung Up am Eingang des Meß— kreises A proportional ist. Das Ausgangssignal 3 des Meßwandlers 1 wird in der Bewertungslogik B über einen Frequenzteiler 4 und eine Torschaltung 5 einem Binärzähler 6 zugeführt.

Das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 4 ist derart durch Nennspannungen der Hochspannung Up zugeordnete Stellungen eines Stellgliedes 7 bestimmt, daß das Zählergebnis des Binärzählers 5 am Ende des von einem Takt-

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geber 8 vorgegebenen Zählintervalls nur vom Verhältnis des Momentanwertes der Hochspannung Up zum mit dem Stellglied 7 eingestellten Nennwert der Hochspannung Up abhängt. Das Zählergebnis wird von einer, dem Binärzähler nachgeschalteten Grenzwertlogik 9 mit einem unteren und einem oberen Grenzwert verglichen. Die Überschreitung des oberen oder die Unterschreitung des unteren Grenzwertes der Grenzwertlogik 9 entspricht einem Erdschluß, bei dem die Hochspannung Up eines Leiters die Extremwerte 0 V oder das 3fache der Nennspannung annehmen kann.

Wird einer, der Grenzwerte erreicht, erfolgt die Abgabe eines Signals an eine Zustandslogik 10. Durch die Verknüpfung des Ausgangssignals der Grenzwertlogik 9 mit weiteren Signalen des Taktgebers· 8 erzeugt die Zustandslogik 10 unterscheidbare Impulsfolgen bei Erreichung des vorgegebenen unteren oder oberen Grenzwertes der Hochspannung Up, die optische und akustische Signalgeber ansteuern. Die Steuersignale sind in dem Ausführungsbei— spiel in Verbindung mit einem Stellglied 11 quittierbar ausgeführt. Nach Ablauf von η Zählvorgängen erzeugt der Taktgeber 8 einen Kontrollimpuls, der die Torschaltung 5 sperrt, so daß das Zählergebnis des Binärzählers in diesem Zählintervall Null ist. Die Zustandslogik 10 liefert daraufhin in Korrespondenz mit den Signalen des Taktgebers 8 ein von den anderen Steuersignalen am Ausgang der Zustandslogik 10 unterscheidbares und nur während des Auswertezyklus der Bewertungslogik B anstehendes Kon— trollsignal.

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Schaltungsanordnung zur einpoligen Erfassung von Erdschlüssen in Hochspannungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß in einen von einer hochohmigen Impedanz (2) gebildeten Meßkreis (A) der Hochspannung (Up) ein als Strom-Frequenz-Wandler ausgebildeter Meßwandler (1) eingefügt ist, dessen Ausgangssignal (3) einer digitalen Bewertungslogik (B) zugeführt ist, in der das. die Hochspannung (Up) abbildende Ausgangssignal (3) über einen Frequenzteiler (4) einer Torschaltung (5) zugeführt wird, wobei das Teilungsverhältnis durch ein dem Frequenzteiler (4) zugeordnetes Stellglied

(7) mit Nennwerten der Hochspannung (Up) zugeordneten Stellungen bestimmt wird, so daß ein durch einen Rücksetz-Impuls eines Taktgebers (8) in den Ausgangszustand versetzter, der Torschaltung (5) nachgeschalteter Binärzähler (6) während eines vom Taktgeber (8) vorgegebenen Zählintervalls bei gleichem Verhältnis des Momentanwertes der Hochspannung (Up) zum jeweils eingestellten Nennwert gleiche Zählergebnisse aufweist, daß eine am Ausgang des Binärzählers (6) angeordnete Grenzwertlogik (9) für die Identifikation eines unteren und eines oberen Zählergebnisses dem jeweiligen Spannungsverhältnis entsprechende Ausgangssignale an eine nachfolgende Zustandslogik (10) abgibt, wobei durch Verknüpfung der Ausgangssignale der Grenzwertlogik (9) mit verschiedenen Ausgangssignalen des Taktgebers (8) am Ausgang der Zustandslogik (7) Steuer- und Kontrollsignale für die Meldung eines Erdschlusses anstehen.
2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Simulation eines Erdschlusses der Taktgeber (8) nach Ablauf von η Zählvorgängen die Torschaltung (5) sperrt, so daß das Zählergebnis des Binärzählers (6) im n—ten .Zählintervall den Wert Null aufweist und ein Kontrollsignal am Ausgang der Zustandslogik (7) ansteht.