DD207044A1 - Schaltungsanordnung zur einpoligen erfassung von erdschluessen - Google Patents

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 Zustandlogik 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 S"chaltungsanordnungen und Verfahren bekannt, die Änderungen von kapazitiven ümladevorgängen im Erdschlußfall eines Leiters, z. B. über Summenstromwandler, zur Anzeige bringen. Zur Verbesserung dieser Lösung werden dabei auch Nachbildungen der Leiter-Erde-Kapazität 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 bekannt, Erdschlüsse unter Verwendung von Hochspannungsanzeigern 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

Es ist das Ziel der Erfindung, die Versorgungssicherheit der Hochspannungsnetze zu erhöhen und den Aufwand für die Erfassung eines Erdschlusses zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, die es gestattet, an beliebiger Stelle einer Hochspannungsfreileitung eine sofortige Information über den Spannungszustand als Folge eines Erdschlusses zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß in den von einer hochohmigen Impedanz gebildeten Meßkreis der Hochspannung ein mit einer nachgeordneten Auswertelogik gekoppelter Strom—Spannungs-Wandler eingefügt ist, wobei das Verhältnis der Hochspannung zu der Meßspannung am Ausgang des Strom—Spannungs-Wandlers von einem Stellglied mit bestimmten Nennwerten der Hochspannung zugeordneten Stellungen derart festgelegt ist, daß die Meßspannung nur vom Verhältnis zwischen dem Momentanwert der Hochspannung und dem eingestellten Nennwert abhängt. Die gewandelte Meßspannung wird in der Auswertelogik einem Verstärker zugeführt, dessen Ausgangssignal mittels eines Gleichrichters in eine Gleichspannung gewandelt und von zwei Schwellwertschaltern mit einem unteren und einem oberen Grenswert, die den vorgegebenen Grenzwerten der Hochspannung bei Vorliegen eines Erdschlusses entsprechen, verglichen wird. Die Ausgänge der Schwellwertschalter sind an eine Zustandslogik geschaltet, die durch Verknüpfung der Ausgangssignale der Schwellwertschalter mit verschiedenen Signalen eines Taktgebers die Aussendung unterscheidbarer Signale bei Unter- bzw. Überschreitung des Vorgegebenen Bereiches der Hochspannung sowie die Aussendung von mit einem zweiten Stellglied quittierbaren Meldesignalen bewirkt.

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Nach Ablauf von η Meßintervallen erzeugt der Taktgeber einen Kontrollimpuls, der mittels eines Schalters die gewandelte Meßspannung am Ausgang des Strom-Spannungs-Wandlers auf Erdpotential schaltet, so daß die mit dem Kontrollimpuls beaufschlagte Zustandslogik bei Unterschreitung des unteren Schwellwertes der gleichgerichteten Spannung die Aussendung eines von den anderen zur Ausgabe gelangenden Signalen unterscheidbares, nicht quittierbares Kontrollsignal bewirkt.

Ausführungsbeispiel

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

Die Schaltungsanordnung zur Erfassung von Erdschlüssen in Hochspannungsnetzen besteht, entsprechend der Figur, aus einem Strom-Spannungs-Wandler 1 im von einer hochohmigen Impedanz 2 gebildeten Meßkreis A der Hochspannung Up eines Leiters gegen Erdpoten^ial und einer mit der Meßspannung am Ausgang des Strom-Spannungs-Wandlers beaufschlagten Bewertungslogik B. Der Strom-Spannungs— Wandler 1 wandelt den über die hochohmige Impedanz 2 fließenden und.die Hochspannung Up abbildenden Strom in die Meßspannung 3 um, die in der Bewertungslogik B zur Anzeige eines Erdschlusses verarbeitet wird.

Das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße des Strom-Spannungs-Wandlers 1 ist mittels eines Stellgliedes 4, dessen Stellungen bestimmten Nennwerten der Hochspannung Up zugeordnet sind, derart festgelegt, daß die vom Strom-Spannungs-Wandler 1 gelieferte Meßspannung 3 nur vom Verhältnis zwischen dem Momentanwert der Hochspannung Up und dem eingestellten Nennwert abhängt. Die Meßspannung 3 des Strom-Spannungs-Wandlers 1 wird in der Bewertungslogik B über einen Verstärker 5 einem dem Verstärker 5 nachgeordneten Gleichrichter 6 zugeführt.

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Die verstärkte und gleichgerichtete Meßspannung am Ausgang des Gleichrichters 6 steht an den Eingängen zweier Schwellwertschalter 7 und 8 an. Bei Unter— oder Überschreitung der in den Schwellwertschaltern 7 und 8 eingestellten und einen Erdschluß kennzeichnenden Grenzwerte erzeugt eine Zustandlogik 9 aus den Ausgangssignalen der Schwellwertschalter 7 und 8 in Korrespondenz mit weiteren, von einem Taktgeber 10 erzeugten Signalen unterscheidbare Impulsfolgen, die Anzeigeelemente für die Meldung eines Erdschlusses ansteuern. In Verbindung mit einem Stellglied 11 sind die von der Zustandslogik 9 bereitgestellten Impulsfolgen für die Ansteuerung der Anzeigeelemente quittierbar. Nach Ablauf von η Meßin— tervallen erzeugt der Taktgeber 10 einen Kontrollim— puls, der den Schalter 12 ansteuert und somit den Ausgang des Strom—Spannungs-Wandlers 1 für die Dauer des Kontrollimpulses auf Erdpotential schaltet. Von einem der Schwellwertschalter 7 und 8 wird diese Phase als Unterschreiturig der unteren Spannungsgrenze identifiziert, woraufhin die Zustandslogik 9 während eines festgelegten Zeitintervalls ein nicht quittierbares Kontrollsignal an die Anzeigeelemente abgibt.

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Claims (2)

Erfindungsanspruch

1. Schaltungsanordnung zur einpoligen Erfassung von Erdschlüssen in Hochspannungsnetzen dadurch gekennzeichnet, daß in einem von einer hochohmigen Impedanz (2) gebildeten Meßkreis (A) der Hochspannung (Up) ein Strom-Spannungs-Wandler (1) eingefügt ist, dessen ausgangsseitige Meßspannung (3) einer nachgeordneten Bewertungslogik (B) zugeführt wird, wobei die Meßspannung (3) am Ausgang des Strom—Spannungs-Wandlers (1) derart von einem Stellglied (4) mit bestimmten Nennwerten der Hochspannung (TJp) zugeordneten Stellungen festgelegt ist, daß die Meßspannung (3) nur vom Verhältnis des Momentanwertes der Hochspannung (Up) und dem eingestellten Nennwert abhängt, daß die Meßspannung (3) in der Auswertelogik (B) über einen Verstärker (5) an einem Gleichrichter (6) ansteht, dessen Ausgangssignal von zwei Schwellwertschaltern (7; 8) mit einem unteren und einem oberen Grenzwert, die den vorgegebenen Grenzwerten der Hochspannung (Up) im Erdschlußfall entsprechen, verglichen wird, wobei die Schwellwertschalter (7; 8) eine Zustandslogik (9) ansteuern, so daß durch Verknüpfung der Ausgangssignale der Schwellwertschalter mit unterschiedlichen Signalen eines Taktgebers (10) und eines Stellgliedes (11) am Ausgang der Zustandslogik (9) unterscheidbare Melde- und Kontrollsignale anstehen.

2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ablauf von η Meßintervallen der Taktgeber (10) mittels eines Kontrollimpulses einen Schalter (12) ansteuert, der die gewandelte Meßspännung (3) am Ausgang des Strom-Spannungs—Wandlers (1) gegen Erde schaltet, so daß die Zustandslogik (9) ein nicht quittierbares Kontrollsignal ausgibt.

Hierzu 1 Seita Zeichnung^