DE10151319A1 - Protection for electrical supply systems by directional comparison, involves isolating defect points in very small sections of sound network independently of network operating method - Google Patents

Protection for electrical supply systems by directional comparison, involves isolating defect points in very small sections of sound network independently of network operating method

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DE10151319A1
DE10151319A1 DE2001151319 DE10151319A DE10151319A1 DE 10151319 A1 DE10151319 A1 DE 10151319A1 DE 2001151319 DE2001151319 DE 2001151319 DE 10151319 A DE10151319 A DE 10151319A DE 10151319 A1 DE10151319 A1 DE 10151319A1
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency 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
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/28Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for meshed systems

Abstract

The method involves isolating defect points in very small sections of sound network independently of the method of operation of the meshed network. Transformers can also be included in this protection system. Protection is guaranteed for a network containing a so-called tripod arrangement or an arrangement with a greater number of legs. Independent claims are also included for the following: a circuit for directional comparison wear protection.

Description

Technisches GebietTechnical field

Elektroenergieversorgungsnetze sind mit Schutzeinrichtungen versehen, um bei einem Fehlerfall die zerstörenden Wirkungen an der Kurzschlußstelle zu begrenzen.Electrical power supply networks are provided with protective devices to prevent one Failure to limit the destructive effects at the short circuit point.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schutzverfahren und eine Schutzvorrichtung die geeignet ist ein vermaschtes Mittelspannungs- oder in der Spannungsebene höher- oder tieferliegendes Netz selektiv zu schützen.The present invention relates to a protective method and a protective device suitable is a meshed medium voltage or higher or higher in the voltage level to protect the underlying network selectively.

Im Besonderen ist dieser Schutz, der mit bekannten, vom Markt angebotenen gerichteten UMZ-Relais ausgerüstet werden kann auch in der Lage, ein sogenanntes Dreibein zu schützen. Ein Dreibein oder Mehrbein im Sinne von vier und mehr wird in der Regel betrieben, wenn Versorgungsaufgaben erfüllt werden sollen, ohne dass eine vollständige Ausrüstung der elektrotechnischen Schaltanlage aus Platz- oder Kostengründen erfolgen muss, oder auf eine zusätzliche gesondert zu verlegende Primärverbindung verzichtet werden soll. In der Hauptsache läßt sich das Verfahren und die Vorrichtung auf die Schutzobjekte Leitung und Sammelschiene im vermaschten Netz anwenden.In particular, this protection is the one aimed at known ones offered by the market UMZ relays can also be equipped to accommodate a so-called tripod protect. A tripod or multi-leg in the sense of four and more is usually used operated when supply tasks are to be performed without a complete The electrical switchgear is equipped for space or cost reasons must be dispensed with, or an additional primary connection to be laid separately should. In the main, the method and the device can be applied to the protected objects Use the line and busbar in the meshed network.

In vielen Fällen sind mit dieser Ausführung des Schutzsystems auch Defekte an fehlerbehafteten Transformatoren abschaltbar.In many cases there are also defects with this version of the protection system faulty transformers can be switched off.

Das übliche, zur Realisierung der Versorgung der Verbraucher mit Elektroenergie benutzte Versorgungsnetz betrieben mit offenen Ringen, läßt sich mit geringem Aufwand in ein qualitativ höheres vermaschtes Netz auch mit Mehrbeinvarianten überführen, wenn die Schutzvoraussetzungen gegeben sind. Ein vermaschtes Netz bietet den Verbrauchern von Elektroenergie höhere Versorgungssicherheit bei geringerem Investitionsaufwand, und die Spannungsstabilität auch beim Vorhandensein extremer Lastschwankungen ist nicht gefährdet.The usual, used to realize the supply of consumers with electrical energy Supply network operated with open rings, can be integrated with little effort Transfer a higher quality mesh with a multi-leg version if the Protection requirements are given. A meshed network offers consumers of Electrical energy higher security of supply with less investment, and the Tension stability even in the presence of extreme load fluctuations is not endangered.

Bekannte TechnikKnown technology

In Ringnetzen und zweiseitig gespeisten Netzen wird die bekannte Methode der Zeitstaffelung mit Hinzuziehung der Energierichtung angewendet. Mit gesonderten Signaladern wird die Richtung des Kurzschlusses vom Einbauort der Wandler aus gesehen verglichen, und von den Schutzrelaisherstellern als Signalvergleich bezeichnet.The well-known method of time grading is used in ring networks and two-sided networks applied with the help of the energy direction. With separate signal wires Direction of the short circuit as seen from the installation location of the converter, and from the Protection relay manufacturers referred to as signal comparison.

Bei vermaschten Netzen wird als zusätzliches Schutzkriterium noch der Distanzschutz zur Anwendung gebracht. Der Stand der Technik auf dem Gebiete des Schutzes bietet reichhaltige technische Literatur, wo stellvertretend für den Gesamtumfang folgendes gelistet werden soll:
Clemens-Rothe, Schutztechnik in Elektroenergiesystemen: Verlag Technik GmbH, Berlin 1991
Schutz und Stationsleittechnik: Vorträge der ETG-Fachtagung am 03. Und 04. März 1998 in Dresden: VDE-Verlag, 1998 (EGT-Fachbericht; 71)
In the case of meshed networks, distance protection is also used as an additional protection criterion. The state of the art in the field of protection offers extensive technical literature, where the following should be listed as representative of the overall scope:
Clemens-Rothe, protection technology in electrical energy systems: Verlag Technik GmbH, Berlin 1991
Protection and station control technology: Lectures of the ETG conference on March 3rd and 4th, 1998 in Dresden: VDE-Verlag, 1998 (EGT technical report; 71)

Auch die internationalen und deutschen Patentschriften z. B. DE 694 13 067 T2, 24 03 903, 26 02 805 zeigen die differenzierten Teilgebiete des Schutzes auf, was vor allem aus der Patentklassifikation H02h zu entnehmen ist.The international and German patent specifications, e.g. B. DE 694 13 067 T2, 24 03 903, 26 02 805 show the differentiated sub-areas of protection, mainly from the Patent classification H02h can be found.

Ein Bestandteil der Erfindung ist das Abfragesystem der Schutzgeräte untereinander über Hilfssignalleitungen, die auf anderen Trassen im Erdreich verlegt sein können, als die Primärkabel z. B. der Mittelspannungsebene. Hier ist die gleiche Patentklassifikation H02 h vorrangig, und stellvertretend seien die Patentschriften DE 35 37 072 A1; und DE 44 09 880 A1 genannt.One component of the invention is the interrogation system of the protective devices among one another Auxiliary signal lines that can be laid on different routes in the ground than that Primary cable z. B. the medium voltage level. Here is the same patent classification H02 h priority, and representative are the patents DE 35 37 072 A1; and DE 44 09 880 A1 called.

In der Praxis führen die aufgeführten Schutzkriterien zu Nachteilen. Es entstehen zu hohe Schutzauslösezeiten, und der Schutzaufbau wird zu unübersichtlich. Beim Distanzschutz kommt hinzu, dass bei kurzen Kabelstrecken eine Impedanzauswertung auch bei digitalen Relais nicht möglich ist.In practice, the protection criteria listed lead to disadvantages. There are too high Protection tripping times, and the protective structure becomes too confusing. With distance protection  there is also the fact that with short cable runs, impedance evaluation also with digital ones Relay is not possible.

Insgesamt bedingt ein solches Schutzkonzept, ausgerüstet mit den bekannten Schutzkriterien, einen komplizierten Schutzaufbau, so dass in der Praxis solche Konzepte kaum zur Anwendung gelangen, weil sich beim Betreiben des Netzes Probleme einstellen, die bei einem einfachen Schutzaufbau nicht vorhanden sind. Aus diesem Grunde werden die Netze in der Regel mit sogenannten offenen Ringen betrieben.Overall, such a protection concept, equipped with the known protection criteria, a complicated protection structure, so that in practice such concepts are hardly used Application because problems arise in the operation of the network, which with a simple protective structure is not available. For this reason, the networks in usually operated with so-called open rings.

Die Erfindung zeigt ein Schutzsystem auf, welches mit einfachen Mitteln in der Lage ist, ein vermaschtes Netz auch mit Dreibeinanordnungen zu schützen. Mit der Anwendung der Erfindung wird die Gestaltung des Schutzes übersichtlich, so dass der Netzbetreiber die Vorteile eines vermaschten Netzes gegenüber eines Ringnetzes mit offener Fahrweise zu nutzen in der Lage ist.The invention shows a protection system which is able with simple means, also with a meshed network To protect tripod assemblies. With the application of the invention, the design of protection clearly, so that the network operator has the advantages of a meshed network compared to a ring network with an open driving style.

Der erfindungsgemäße Richtungsvergleichsabfrageschutz (RVa-Schutz) weist gegenüber dem herkömmlichen Schutz Unterschiede auf, die nachfolgend erläutert werden. Aus der Wortwahl RVa-Schutz soll hervorgehen, dass nicht nur die Kurzschlußrichtung als Schutzkriterium verglichen wird, sondern hinzugezogen werden noch weitere Abfragen. Erst in der Bewertung aller Schutzkriterien mit den Mitteln der Informationsauswertung der Daten von der Gegenstelle erfolgt die Heraustrennung der Fehlerstelle, was zur besagten einfachen Schutzstruktur mit guten Ergebnissen führt.The direction comparison query protection according to the invention (RVa protection) points towards the conventional protection differences, which are explained below. From the Word choice RVa protection should show that not only the short-circuit direction as Protection criterion is compared, but other queries are also used. First in the evaluation of all protection criteria by means of information evaluation of the data the fault location is separated from the remote site, resulting in said simple location Protective structure with good results.

Weitere AnmerkungenFurther comments

Maschennetze, oder auch zweiseitig gespeiste Ringnetze, sind bekannterweise so strukturiert, dass bei auftretenden Fehlern beiderseitig der Fehlerstelle abgeschaltet wird, ohne dass eine Spannungsunterbrechung an den Sammelschienen der speisenden Stationen erfolgt. Das bietet den Vorteil, dass beim Auftreten eines Kabelfehlers im Netz, die Elt-Versorgung der Verbraucher unterbrechungslos fortgeführt wird. Energieunterbrechungen reduzieren sich dann nur noch auf die seltenen Fälle des Auftretens von Sammelschienenfehlern und Fehlern, die im Zusammenhang mit der Einspeisung von der übergeordneten Spannungsebene im Zusammenhang stehen.Mesh networks, or also ring networks fed on two sides, are known to be structured in such a way that when errors occur, the fault location is switched off on both sides without a Power is interrupted on the busbars of the feeding stations. That offers the advantage that if a cable fault occurs in the network, the Elt supply to the Consumer continues uninterrupted. Energy interruptions are reduced then only on the rare cases of busbar faults and errors, which in connection with the infeed from the higher voltage level in the Related.

Für den Normalbetriebsfall bieten sie ferner den Vorzug, dass in Netzknotenpunkten eine hohe Kurzschlußleistung die Garantie dafür bietet, hohe Entnahmen ohne unzulässige Spannungabsenkungen zu ermöglichen.For normal operation, they also offer the advantage that one in network nodes high short-circuit power which guarantees high withdrawals without impermissible To allow voltage drops.

Um ein vermaschtes Mittelspannungsnetz (Teilnetz eines Stadtgebietes) zu betreiben ist es vorteilhaft, im gesamten Netz eine einheitliche Schutzauslösungszeit sowohl für den Schutz der Kabel und Starkstromkabel-Garnituren, als auch für die Abzweigleitungen oder den Sammelschienensystemen zu gewährleisten. Der einheitlichen Schutzzeit, genannt Richtungsvergleichsschutzzeit (RV-Zeit), ist noch je nach Staffelung eine unterschiedliche Reserveschutzzeiten zugeordnet. Aus den Darlegungen wird ersichtlich, dass die Realisierung des Schutzes des vermaschten Netzes mittels gerichtetem Überstromschutz vorgenommen wird. Immer häufiger werden Distanzrelais zur Erfüllung des Schutzes von gerichteten UMZ- Aufgaben mit dem Ziel eingesetzt, im Fehlerfalle die Fehlerstelle besser lokalisieren zu können.It is to operate a meshed medium-voltage network (sub-network of an urban area) advantageous, a uniform protection tripping time for both protection throughout the network the cable and power cable sets, as well as for the branch lines or To ensure busbar systems. The uniform protection period Directional comparison protection time (RV time) is still different depending on the staggering Reserve protection times assigned. From the explanations it can be seen that the realization protection of the meshed network by means of directional overcurrent protection becomes. Distance relays are becoming increasingly common for the protection of directional UMZ Tasks used with the aim of better localizing the fault location in the event of a fault can.

Mittels Vierdraht-Steueraderverbindungen, die zwischen den jeweiligen Nachbarstationen zu errichten sind, erhält der gerichtete Überstromschutz die Information über den Fehlerort in der Weise, ob der Fehler in Richtung des Kabels, oder der Sammelschiene zeigt, und ob sich ferner der Fehler inner- oder außerhalb des Schutzbereiches Kabel mit den entsprechend zugehörigen Betriebsmitteln befindet.Using four-wire control wire connections between the respective neighboring stations are set up, the directional overcurrent protection receives the information about the fault location in the Way, whether the fault points in the direction of the cable, or the busbar, and whether furthermore the fault inside or outside the protected area with the cable accordingly associated equipment.

Der außerhalb der DIN VDE 0435 Teil 110 liegende Begriff Schutzbereich wäre hier auch als Schutzabschnitt anwendbar, jedoch ist eine begriffliche Festlegung wegen der speziellen und erweiterten Betrachtung nicht möglich. Insbesondere sprengt die unterschiedliche Reichweite des Reserveschutzes die konkrete Festlegung. The term protection zone outside of DIN VDE 0435 part 110 would also be here Protection section applicable, however, a conceptual definition is due to the special and extended view not possible. In particular, the different range goes beyond of reserve protection the concrete definition.  

Zur Gewährleistung des RVa-Schutzes erfolgt der Informationsaustausch über eine Doppelader als Sendeleitung, und über die zweite Doppelader als Empfangsleitung. Im Gegensatz zum allgemeinen System des Signalvergleiches wird beim RV-Schutz die Teilung der Aufgaben in Senden und Empfangen auf voneinander getrennten Übertragungsleitungen vorgenommen, weil durch diese Teilung der Sammelschienenschutz auch in RV-Zeit, die im Netz mit einer vorteilhaften Zeit von 0,5 s realisiert werden kann. Hierzu ist es notwendig, in den jeweiligen Stationen eine Abfrageschiene zu installieren. Über diese Schiene wird die Information geliefert, "ein- oder mehrere Abgänge der Station sind in Richtung des Kabels kurzschlußstromführend, oder die Kurzschlußstelle befindet sich Sammelschienenbereich". Es wird mit anderen Worten ein Stromrichtungsvergleich im jeweiligen Sammelschienenabschnittes mittels des gerichteten Überstromschutzes über die Abfrageschiene vorgenommen, und je nach Fehlerstelle der zugehörige Schutzbereich ermittelt.To ensure RVa protection, information is exchanged via a Twin wire as the transmission line, and via the second twin wire as the receiving line. in the In contrast to the general system of signal comparison, the division with RV protection the tasks in sending and receiving on separate transmission lines made because of this division of the busbar protection even in RV time, which in Network can be realized with an advantageous time of 0.5 s. For this it is necessary in to install a query rail at the respective stations. This is the rail Information provided, "one or more outlets of the station are in the direction of the cable short-circuit current-carrying, or the short-circuit point is located Busbar area ". In other words, a current direction comparison in the respective busbar section by means of directional overcurrent protection over the Query rail made, and depending on the fault location, the associated protection area determined.

Eine solche Abfrage bietet den großen Vorteil, dass Sammelschienen in der Regel mit den herkömmlichen gerichteten UMZ-Schutz beschaltet werden können. In vielen Fällen läßt sich so der Sammelschienenschutz, ausgelegt als Differentialschutz umgehen. Dies wird möglich, weil das speisende Kabel in die Schutzstrecke einbezogen wird, und damit die erforderliche Impedanz bis zu Kurzschlußstelle liefert, die das Relais für den Richtungsentscheid benötigt. Somit ist auch der Schutz gewährleistet, wenn Schutzgeräte Ohne Vorfehlerspannung das Objekt schützen sollen.Such a query offers the great advantage that busbars are usually connected to the conventional directional UMZ protection can be connected. In many cases according to the busbar protection, designed as a differential protection. This becomes possible because the feeding cable is included in the protective section, and thus the required Provides impedance up to the short circuit point that the relay needs for the direction decision. This also ensures protection if the protective devices without pre-fault voltage To protect the object.

Die allgemeine Funktion des RV-Schutzes ist so, daß sich im Kabelfehlerfall die beiden benachbarten Schutzrelais die Richtungsinformation austauschen, diese auswerten und zu dem Schluß gelangen, "wir müssen die Fehlerstelle mittels einer Abschaltung aus dem aktiven Netz heraustrennen".The general function of the RV protection is such that in the event of a cable fault, the two Exchange the neighboring protection relays the directional information, evaluate it and close it come to the conclusion, "we have to switch off the fault by switching off the active one Detach net ".

Gleichzeitig liefern sie entgegen der Kurzschlußspeiserichtung zum Speisepunkt hin die Information, dass bei ihnen der Fehler liegt, und alle anderen in der Kurzschlußbahn liegenden Relais, diesen wegen Nichtzuständigkeit durchzuleiten haben. Hier wird auch der Unterschied zum Signalvergleich sichtbar. Bei diesem werden in jeder einzelnen Schutzbereich nur die beiden Zustände geprüft, ob die Zuständigkeitsbedingung Ja oder Nein erfüllt ist.At the same time, they deliver the opposite of the short-circuit feed direction to the feed point Information that the fault lies with you and everyone else in the short circuit lying relays have to pass this due to non-responsibility. Here, too Difference to the signal comparison visible. This will be in each one Protection area only checked the two states, whether the responsibility condition yes or no is satisfied.

Bei einem Sammelschienenfehler sorgt der Informationsgehalt der Abfrageschiene dafür, dass die Speiseschalter der jeweiligen Nachbarstationen den Kurzschluß zur RV-Zeit abschalten. Entgegen der Kurzschlußspeiserichtung wird auch hier den in der Strombahn liegenden Relais die Information zugeführt, der Kurzschluß ist ohne Abschaltung durchzuleiten.In the event of a busbar fault, the information content of the query bus ensures that the feed switches of the respective neighboring stations switch off the short circuit at the RV time. Contrary to the short-circuit feed direction, the relay lying in the current path is also here the information is supplied, the short circuit is to be passed through without switching off.

Genaugenommen lautet die Informationsauswertung für die den Kurzschluß durchzuleitenden Bereiche folgendermaßen: Ausschaltbefehl erfolgt entweder nach Ablauf der im jeweiligen Relais eingestellten Reservezeit, so dass bei Notwendigkeit die Aufgabe des Reserveschutzes zu erfüllen ist, oder die Ausschaltzeit ist ∞, weil eine Reserveschutzzeit nicht vorgesehen ist. Die Zeitstufe ∞ ist nur eine gedankliche Größe, die sich funktionell im Schutzrelais zwar mit hochgestellten Zeiten parametrieren läßt, hier jedoch nicht zur Anwendung kommt. In der praktischen Realisierung wird das Zeitglied ∞ oder besser der konkrete diesbezügliche Auslösemechanismus durch die Gegenstelle über den Send-Kontakt herbeigeführt. Am anderen Primärkabelende wird also mittels des Auslösekreises des Leistungsschalters ein Kontakt in die Steuerung eingeschleift, um von dieser Stelle aus den Entscheid über die Auslösebedingung ja oder nein zu erhalten.Strictly speaking, the information evaluation for the short circuit to be carried out Areas as follows: The switch-off command is given either after the expiry of the respective Relay set reserve time, so that if necessary the task of reserve protection is to be fulfilled or the switch-off time is ∞ because a reserve protection time is not provided. The time step ∞ is only a conceptual variable that is functional in the protective relay superscript times can be parameterized, but is not used here. In the practical implementation becomes the timing element ∞ or better the concrete one Trigger mechanism brought about by the remote station via the send contact. At the the other primary cable end is switched on by means of the circuit breaker tripping circuit Contact looped into the controller to make the decision about the To get the trigger condition yes or no.

Beim Kabelfehler stellt sich die Auslösebedingung auf dem direktem Wege zwischen den beiden Primärkabelenden, bzw. dem Leistungsschalterpaar ein. Beim Sammelschienenfehler wird die Auslösebedingung durch die Eigenheit des RVA-Schutzsystems automatisch auf den größeren Schutzbereich ausgeweitet.In the event of a cable fault, the trigger condition arises directly between the both primary cable ends or the circuit breaker pair. When there is a busbar fault the trigger condition is automatically due to the peculiarity of the RVA protection system extended protection area.

Dem RVa-Schurz ist wie allgemein üblich, ein Reserveschutz für den Fall übergeordnet, dass wegen eines Fehlers z. B. im Steuerkabelnetz, die RV-Zeit ohne Abschaltung überschritten wird, und nicht zur Fehlerbeseitigung beitragen kann. Dieser Reserveschutz wird mit dem bekannten Selektivschutz und mittels Zeitstaffelung und zusätzlicher Heranziehung der Energierichtung realisiert.As usual, the RVa apron is superior to reserve protection in the event that due to an error e.g. B. in the control cable network, the RV time exceeded without switching off  and cannot contribute to troubleshooting. This reserve protection is with the known selective protection and by means of time graduation and additional use of Energy direction realized.

Die Informationsdurchleitung des nunmehr bekannten Fehlerortes zu den Relais in Richtung der Speisestelle kann mit Wettlauferscheinungen beaufschlagt sein. Es ist so, dass die Relais am Fehlerort mit der RV-Zeit anregen. Nach Ablauf der RV-0,5 s-Zeit liefern sie zwei Informationen.
The passage of information from the now known fault location to the relays in the direction of the dining point can be subject to race phenomena. It is the case that the relays pick up at the fault location with the RV time. After the RV-0.5 s time has elapsed, they provide two pieces of information.

  • 1. Leistungsschalter Auslösung herbeiführen.1. Initiate circuit breaker tripping.
  • 2. Die in der Guführungsstrombahn liegenden Relais zu informieren, dass die Reserveschutzzeit oder Auslösezeit von ∞ aufzuheben ist.2. To inform the relays located in the guideway current path that the Reserve protection time or tripping time of ∞ is to be canceled.

In der Regel gelangt die Information Pkt. 2 schneller zu den Nachbarrelais, als der Wegfall der Kurzschlußstromanregung. Diese Tatsache erklärt sich aus der Eigenzeit der Mittelspannungsleistungsschalter.As a rule, the information in point 2 reaches the neighboring relays faster than the elimination the short-circuit current excitation. This fact can be explained by the inherent time of the Medium-voltage circuit breakers.

Das oder die Nachbarrelais erhalten also nach 0,5 s die Information, dass sie in RV-Zeit arbeiten sollen, obwohl der Kurzschlußstrom noch anliegt. Die digitalen Relais können unter Umständen so schnell sein, dass ihr neu erzeugter Ausbefehl unerwünscht zur Wirkung gelangt. Sie würden dann eine Sympathieauslösung herbeiführen. Ein solches Ereignis wird erfindungsgemäß mittels Zeitglieder, die den Entscheid der Wettlauferscheinung oder Sympathieauslösung in die richtige Bahn bringen, ausgeschaltet.The neighboring relay or relays receive the information after 0.5 s that they are in RV time should work even though the short-circuit current is still present. The digital relays can be found under Circumstances may be so fast that your newly created command has an undesirable effect arrives. You would then trigger a sympathy. Such an event will According to the invention by means of timers that determine the decision of the race or Put sympathy on the right track, switched off.

Informationsübertragunginformation transfer

Der RVa-Schutz benötigt für seine Funktionsweise einen Informationsaustausch innerhalb des zugehörigen variablen Schutzbereiches. Die in der Auflistung der Patentschriften bereits angedeuteten mannigfaltigen Möglichkeiten der Informationsübertragung sind alle anwendbar, weil über die Hilfsaderverbindung eine Informationsübertragung bei Fehlereintritt und zur Fehlerabschaltung jeweils einem Word mit nur einem Bit Wortbreite zu übertragen ist. Die Anforderungen hinsichtlich der Übertragungsgeschwindigkeit richten sich nach der Schutzauslösezeit. Bei RV-Zeit t = 0,5 s sind die Anforderungen gering, so dass auch die unterschiedlichen Bus-Systeme den Anforderungen ebenso entsprechen, wie eine direkte Auswertung der Information durch eine Relaisschaltung. Hinsichtlich der Überwachung der Informationsverbindungen bewährt sich das Signal in der zuständigen Leitstelle, "Informationsübertragung gestört Ja oder Nein" bereitzustellen.The RVa protection requires an exchange of information within to function the associated variable protection area. Already in the list of patent specifications The indicated manifold possibilities of information transfer are all applicable because information is transmitted via the auxiliary wire connection if an error occurs and to transmit one word with only one bit word width for fault shutdown is. The requirements regarding the transmission speed depend on the Protection tripping time. With RV time t = 0.5 s, the requirements are low, so that the different bus systems meet the requirements as well as a direct one Evaluation of the information by a relay circuit. With regard to monitoring the The signal in the responsible control center proves itself through information connections, To provide "Information transmission disrupted yes or no".

Wegen des Eilsatzes der Netzleittechnik im Rahmen des Betreibens der Elektroenergienetze sind in der Regel gute Möglichkeiten vorhanden, die notwendige Informationsübertragung zwischen den Schutzstationen zu gewährleisten.Because of the rush rate of the network control technology in the context of operating the electrical energy networks there are usually good opportunities, the necessary information transfer between the protection stations.

Dreibeintripod

Oftmals entsteht im Rahmen der Errichtung von Neubauten Leistungsbedarf z. B. an Netzausläufern, die kostengünstig verstärkt werden können, indem an einem bestehenden Abgang ein zweites aus einer benachbarten Station des Maschennetzes kommendes Leistungskabel untergeklemmt, also ein Dreibein realisiert wird. Auch um Schachtarbeiten zu sparen gibt es die Möglichkeit, sogenannte T-Muffen an geeigneten Stellen zu realisieren. Bei Freileitungen werden sehr häufig die Möglichkeiten genutzt, im Gelände Netzknotenpunkte zu bilden.Often, power requirements arise during the construction of new buildings. B. on Foothills that can be inexpensively reinforced by adding to an existing one Exit a second one coming from a neighboring station of the mesh network Power cable clamped, so a tripod is realized. Also around There is the possibility to save shaft work by using so-called T-sleeves on suitable ones Realizing jobs. With overhead lines, the possibilities are very often used in Terrain to form network nodes.

Der Schutz eines solchen Netzes ist vorteilhaft in die Vermaschung einzubeziehen, wenn er mit dem Prinzip des Richtungsvergleichsschutzes Variante Dreibein ausgestattet ist. Eine solche Variante soll hier dargestellt werden. The protection of such a network is advantageous to include in the meshing if it is equipped with the principle of three-leg comparison protection. Such a variant should be shown here.  

Ausführungsbeispiel Fehlerstelle innerhalb des DreibeinsEmbodiment fault location within the tripod

Die Bedingungen der RV-Schutzfunktion Dreibein sollen zunächst allgemein an Hand des Bildes 1 erläutert werden.The conditions of the RV protection function tripod are first to be explained generally with the aid of Figure 1.

Ausgangspunkt ist ein vermaschtes Netz, von dem 6 Stationen dargestellt sind. In der Station B ist das Kabel untergeklemmt, und bildet ein Dreibein der Stationen B, C und E. Der Kurzschluß wird im Kabel B E angenommen. Unter der Annahme, dass alle Leistungsschalter der Stationen eingeschaltet sind, reagiert der RV-Schutz nach Kurzschlußeintritt in diesem Teilnetz nach Tabelle 1. Tabelle 1 und Bild 1 drücken den gleichen technischen Sachverhalt mit einer unterschiedlichen Darstellungsweise aus. Die jeweiligen Kurzschlußenergierichtungen sind durch die Pfeile in den Kabelverbindungen gekennzeichnet.The starting point is a meshed network, of which 6 stations are shown. The cable is clamped in station B and forms a tripod for stations B, C and E. The short circuit is assumed in cable BE. Assuming that all circuit breakers of the stations are switched on, the RV protection reacts after a short circuit in this subnetwork according to Table 1. Table 1 and Figure 1 express the same technical facts with a different representation. The respective short-circuit energy directions are identified by the arrows in the cable connections.

Die Verhinderung der Auslösung ist im Bild 1 mit dem gekreuzten ja gekennzeichnet, weil der Richtungsschutz auf Auslösung anregt. Verhindert werden die drei Auslösungen folgendermaßen: Schalter AB durch Spannungsbeaufschlagung der Abfrageschiene B durch das Relais BC, BE. Die Auslösungsverhinderung der beiden anderen Schalter ist Bild 1 zu an Hand des Signalweges Pfeil & nein entnehmen. Im gesamten kurzschlußbehafteten Netz funktioniert die Auslösungsverhinderung nach diesem Prinzip.The prevention of triggering is marked with a crossed yes in Figure 1 because the directional protection stimulates triggering. The three trips are prevented as follows: Switch AB by applying voltage to query rail B through relay BC, BE. The prevention of tripping of the other two switches is shown in Figure 1 using the arrow & no signal path. In the entire short-circuit network, tripping prevention works according to this principle.

Auf die Erweiterung der Tabelle 1 hinsichtlich der Erstellung von Schutzfunktionen, wenn z. B. der Schalter BC, BE vor Kurzschlußeintritt ausgeschaltet war, soll hier verzichtet werden.On the expansion of Table 1 with regard to the creation of protective functions when z. B. the switch BC, BE was switched off before the short circuit occurred, should be omitted here.

Interessant ist noch der Fall, wenn die Kurzschlußstelle im Sammelschienenbereich entsprechend Bild 2 auftritt. Ausgangspunkt ist wieder ein vermaschtes Netz, dargestellt mit 7 Stationen, wobei alle Leistungsschalter eingeschaltet sind.The case is still interesting if the short-circuit point occurs in the busbar area as shown in Figure 2. The starting point is again a meshed network, shown with 7 stations, with all circuit breakers switched on.

Der Kurzschluß tritt in der Station C auf und der RV-Schutz reagiert nach Tabelle 2 oder Bild 2.The short circuit occurs in station C and the RV protection reacts according to Table 2 or Figure 2.

Der Mechanismus der Auslöseverhinderung ist mit dem bereits beschriebenen Automatismus identisch.The mechanism of trip prevention is with the automatism already described identical.

Die konkrete hardwaremäßige Ausführungsform des RV-Schutzes z. B. für das dargestellte Dreibein zeigt Bild 3. Alle drei Stationen des Dreibeins sind mit 2 Doppeladern im Ring verschaltet. Die dazu erforderlichen logischen Funktionen sind im Relais konfigurierbar. Die Schaltung ist als Beispiel mit jeweils einem PS 482 24 T Grundausrüstung pro Station dargestellt.The specific hardware embodiment of the RV protection z. B. for the illustrated tripod is shown in Figure 3. All three stations of the tripod are connected with 2 double wires in the ring. The logical functions required for this can be configured in the relay. The circuit is shown as an example with one PS 482 24 T basic equipment per station.

Es läßt sich auch eine solche Anwendung realisieren, daß ein Abnehmer von der Sammelschiene Energie bezieht, die einer höheren Schutzauslösezeit als die RVa-Zeit bedarf. Dazu kann der Abnehmer mit seinem UMZ-Relais an die Abfrageschiene angeschlossen werden, so dass damit seine Wünsche einer höheren Auslösezeit mit der Bedingung erfüllt werden können, dass das vorgeschaltete Netz den thermischen Zusatzbedingungen gewachsen ist. Der Abnehmer hat auch die Möglichkeit, sich eine zweite Einspeisung zu realisieren, und diese wie in der Schrift beschrieben, zu vermaschen. Somit erzielt er eine stabile Sammelschiene, und kann auf aufwendige Umschalteinrichtungen verzichten.It is also possible to implement such an application that a customer of the Busbar receives energy that requires a longer protection tripping time than the RVa time. For this purpose, the customer can be connected to the query rail with his UMZ relay so that it fulfills its wishes for a longer release time with the condition can be that the upstream network can withstand the additional thermal conditions is. The customer also has the option of realizing a second infeed, and mesh them as described in the script. So he achieves a stable Busbar, and can do without complex switching devices.

Erläuterungen zum Schaltplan RVa-Schutz nach Bild 3Explanations of the circuit diagram RVa protection according to Figure 3

Der Kurzschlußort befindet sich auf der Kabelstrecke BE entsprechend Bild 1. Das Aufzeigen der Funktionsweise wird vorzugsweise an Hand der Relais zugehörig zu dem Schalter BC, BE: CB und EF vorgenommen.The short-circuit location is located on the cable route BE according to Figure 1. The functionality is preferably shown using the relays belonging to the switches BC, BE: CB and EF.

Von den zum Dreibein gehörenden Stationen B, C und E ist die Beschaltung der Ausgleichsschiene ersichtlich. Bei Eintritt des Kurzschlusses wird der Fehler von allen drei Relais in Vorwärtsrichtung erkannt. Die Schließer des k 52.1 stellen die Verbindung 6 zu 7 her, und die Abfrageschienen werden spannungsführend. Auf die Abfrageschiene wird jeweils der Pluspol der eigenen Station aufgeschaltet. Die Kontakte k 52.1 der den Kurzschluß speisenden, aber jeweils vor der Sammelschiene liegenden Schalter CD, BA und EF bleiben aus Gründen des gerichteten UMZ-Schutzes bei Kurzschluß in der dargestellten Schaltstellung. Ihre U 52 bekommen somit High-Signal L und die Kontakte k 51.1 und k 51.2 innerhalb der Dreibeinkonfiguration BC/BE, CB und EB werden jeweils geöffnet. Diese Information wird zu den Gegenstellen DC, AB und FE gesendet, woraufhin diese Relais ihre Schalter mit einer Ausschaltblockade in RV-Zeit belegen. Die Kontakte des k 51.1 und k 51.2 bleiben jeweils geschlossen, da U 52 den Zustand Low aufweist. Diese Situation führt bei allen drei Schaltern zu Auslösung in RVa-Zeit, was sich an Hand des Logikplanes Bild 5 herauslesen läßt, bzw. mit einer Relaisprüfung nachweisbar ist.The connection of the compensating rail can be seen from the stations B, C and E belonging to the tripod. When the short circuit occurs, the fault is recognized by all three relays in the forward direction. The normally open contacts of the k 52.1 establish the connection 6 to 7, and the interrogation rails become live. The positive pole of your own station is connected to the query track. The contacts k 52.1 of the switches CD, BA and EF which feed the short circuit, but which are respectively in front of the busbar, remain in the switch position shown for short-circuit protection in the event of a short circuit. Your U 52 thus get high signal L and the contacts k 51.1 and k 51.2 within the tripod configuration BC / BE, CB and EB are opened. This information is sent to the remote stations DC, AB and FE, whereupon these relays occupy their switches with a switch-off block in RV time. The contacts of the k 51.1 and k 51.2 each remain closed since U 52 is in the low state. This situation leads to tripping in RVa time for all three switches, which can be read from the logic diagram in Figure 5 or can be verified with a relay test.

Ausführungsbeispiel Durchleitung des KurzschlussesEmbodiment transmission of the short circuit

An Hand der Bilder 1 und 2 und den darin gekennzeichneten Kurzschlußstellen läßt sich ferner noch auf folgende Art erkennen, dass Schalter den Kurzschlußstrom auch nach Ablauf der RVa-Zeit durchzuleiten haben. Die Kurzschlußenergierichtung entspricht der Pfeilkennzeichnung und verläuft von A nach B. Es soll hier das Schalterpaar AB, BA in seiner Funktionsweise, den Kurzschlußstrom nach Ablauf der RVa-Zeit nicht abzuschalten, an Hand des Bildes 4 betrachtet werden. Das Schutzrelais des Schalters BC, BE erkennt die Vorwärtsrichtung, so dass das k 52.1 schließt, und das +Potential über den Kontakt 7 auf den Kontakt 6 überträgt. Da das Relais des Schalters BA den Fehler in Rückwärtsrichtung sieht, wird in diesem das +Potential von BC, BE über die Abfrageschiene auf k 52 (5) übertragen, und zu U 52 zwecks Herstellung der Bedingung Send-Durchleitung weitergeleitet. K 51.1 (BA) öffnet, und U 51(9) AB empfängt das entstandene Low-Signal. Die Logik verarbeitet diese Information in eine Blockade der Auslösungsvollstreckung nach Ablauf der RVa-Zeit, was in Tabelle 1 und 2 ersichtlich ist. Im Bild 1 und 2 ist diese Blockade mit dem durchgestrichenen ja gekennzeichnet. Der im Bild 4 dargestellte Mechanismus ist eine erklärende Darstellung, die noch im Relais in Form einer Konfiguration, die in den Einzelheiten noch genauer beschrieben wird, hinterlegt werden muß. Diese kann der Anwender selbst vornehmen, weil der Relaishersteller mit der internen Prozessorprogrammierung dazu die Voraussetzungen geschaffen hat.On the basis of Figures 1 and 2 and the short-circuit points marked therein, it can also be seen in the following manner that switches have to conduct the short-circuit current even after the RVa time has elapsed. The short-circuit energy direction corresponds to the arrow mark and extends from A to B. It is here RVa-time does not disable the switch pair AB, BA in its functioning, the short circuit current after the expiration of are considered with reference to the image. 4 The protection relay of the switch BC, BE detects the forward direction so that the k 52.1 closes and transfers the + potential via contact 7 to contact 6. Since the relay of the switch BA sees the error in the reverse direction, the + potential of BC, BE is transmitted in this over the interrogation rail to k 52 (5), and is forwarded to U 52 for the purpose of establishing the send pass condition. K 51.1 (BA) opens, and U 51 (9) AB receives the resulting low signal. The logic processes this information into a blockage of the execution of the trigger after the RVa time, which can be seen in Tables 1 and 2. In picture 1 and 2 this blockage is marked with the crossed out yes. The mechanism shown in Figure 4 is an explanatory representation that must still be stored in the relay in the form of a configuration which is described in more detail in the details. The user can do this himself, because the relay manufacturer has created the conditions for this with the internal processor programming.

Die geschilderte Auslöseverhinderung wirkt mit dem gleichen Mechanismus auf die Gegenstelle von A Eingang. Weil ein vermaschtes Netz geschützt wird, werden alle Speiseschalter wie geschildert blockiert, ohne das zum Speisepunkt des Netzes hin die Informationsübertragung von der Kurzschlußstelle aus durchgeleitet werden muss, denn diese beginnt an der Abfrageschiene des jeweiligen Speiseschalters, und wird danach zur Gegenstelle weitergeleitet. Die Ereignisse im Gesamtprimärstromkreis und die dazu parallel ablaufenden Informationsprozesse in den Schutzpaaren ermöglichen ausreichende Stabilität bei der Realisierung kurzer Kommandozeiten. Der Vorteil einer solchen Abfrage liegt in der gleichzeitigen Realisierung des Sammelschienenschutzes im Verteilungsnetz. Mit der vorliegenden Schaltung wird jeweils immer geprüft, ob es einen von der Sammelschiene wegfließenden Strom gibt. Wenn ja, dann liegt der Kurzschluß nicht im Sammelschienenbereich. Die Zuverlässigkeit dieser Information ist deshalb hoch, weil im Rahmen der Kurzschlußrichtungsbestimmung mindestens zwei Primärkabelimpedanzen zur Abfrage hinzugezogen werden. Die tote Zone bei der Kurzschlußrichtungsbestimmung führt somit nicht zu Problemen.The trigger prevention described acts on the same mechanism Remote station from A entrance. Because a meshed network is protected, everyone is The supply switch is blocked as described, without the to the feed point of the network Information transmission from the short circuit point must be passed through, because this begins on the query rail of the respective supply switch, and then becomes Remote site forwarded. The events in the overall primary circuit and those in parallel ongoing information processes in the protection pairs enable sufficient stability when implementing short command times. The advantage of such a query is that simultaneous implementation of busbar protection in the distribution network. With the This circuit is always checked whether there is one from the busbar current flowing away. If so, the short circuit is not in the Busbar area. The reliability of this information is high because in As part of the short-circuit direction determination at least two primary cable impedances Query can be consulted. The dead zone in the short-circuit direction determination leads therefore no problems.

Wenn im Relais eine Reserveschutzzeit parametriert ist, dann läuft die dafür vorgesehene Zeitstufe mit Beginn des Kurzschlußeintrittes an. Der im Anschluß an die abgelaufene Reservezeit beginnende Auslösemechanismus, den das Relais im Zusammenhang mit der Abfrage der Kurzschlußrichtung initiiert, hängt nicht mehr vom Informationsinhalt der Gegenstelle, oder einem Informationsdefekt ab.If a reserve protection time has been parameterized in the relay, the designated one runs Time step at the beginning of the short-circuit occurrence. The one following the expired Reserve time starting trigger mechanism that the relay in connection with the Query of the short-circuit direction initiated no longer depends on the information content of the Counterpart, or an information defect.

Der Ablauf von Zeitgliedern des Reserveschutzes wird selten registriert, was eine ausreichende Stabilität des Schutzsystems kennzeichnet. The expiry of timers of the reserve protection is rarely registered, which is a indicates sufficient stability of the protection system.  

Erläuterungen zum Schaltplan RVa-Schutz Bild 4Explanations for the RVa protection circuit diagram Fig. 4

Das dargestellte Schalter- und Relaispaar AB und BA soll stellvertretend für alle diesbezüglich bestehenden Schalterpaare aufgezeigt werden, an denen sich der Funktionsmechanismus ablaufgetreu wiederholt. Der RVa-Schutz Bild 4 unterscheidet sich zur Dreibeinanordnung Bild 3 nur durch die einmal ausgeführten Kontakte und Logikanordnungen von Send und Empfang. Bei allen anderen Elementen gibt es keine Unterscheidung zwischen Bild 4 und Bild 5.The switch and relay pair AB and BA shown should be shown as a representative for all existing switch pairs, on which the functional mechanism is repeated in the correct manner. The RVa protection Fig. 4 differs from the tripod arrangement Fig. 3 only in the contacts and logic arrangements of send and receive that have been carried out once. For all other elements there is no distinction between Figure 4 and Figure 5.

Zunächst soll der Logikplan Bild 5, welcher für den RVa-Schutz Bild 4 zutreffend ist, beschrieben werden. Der Eingang Schutzauslösung wird über den Baustein U 51 von der Gegenstelle abgefragt, in der Zeile 3 ist die Zeit t2 = 100 ms eingestellt. Sie bewirkt, dass in Zeile 4 Logik Ausgang 1(t) 042.033 noch 100 ms High-Signal liefert, wenn U 51 auf Low umgesprungen ist. Der Reserveschutz in Zeile 3 ist auf 0,85 s, somit der ersten Staffelzeit nach der RV-Zeit eingestellt. Relaisbedingt wurde hierfür die Adresse 017.007 verwendet. Die Funktion Send beinhaltet die Zuweisung des Einganges U 52 auf das Ausgangsrelais k51, wie es aus Bild 4 ersichtlich ist. Die Nutzung des k51 als Öffner wird mittels der Adresse 150.098 Ruhestrom realisiert. Das Aufschalten von Kuri L vorwärts 036.018 und UMZ I << 040.029 durch k52 auf die Abfrageschiene unterscheidet sich in beiden Anordnungen nicht. Ebenfalls gibt es keinen Unterschied bei der Funktion Aderbruch. Hierbei handelt es sich um eine Signalisation, die keine direkte Schutzwirkung ausübt. Der Einfluß auf das Schutzsystem wird hierbei über die Mensch-Maschiene-Kommunikation ausübt. Die Zeit von t2 = 1 s ist vorteilhaft auch so zu definieren, dass sie der größten Staffelzeit im Netz entspricht. Bild 6 unterscheidet sich vom Bild 5 nur im Pfad der Schutzauslösung insofern, dass parallel zum Eingang U 51 zusätzlich noch U 53 geschaltet ist. First, the logic plan Figure 5, which applies to RVa protection Figure 4, will be described. The protection trip input is queried via the U 51 module, in line 3 the time t2 = 100 ms is set. It causes logic output 1 (t) 042.033 to deliver a 100 ms high signal in line 4 if U 51 has switched to low. The reserve protection in line 3 is set to 0.85 s, the first relay time after the RV time. Due to the relay address 017.007 was used for this. The Send function includes the assignment of input U 52 to output relay k51, as can be seen in Figure 4. The use of the k51 as a break contact is realized using the address 150.098 quiescent current. The activation of Kuri L forward 036.018 and UMZ I << 040.029 by k52 on the query rail does not differ in either arrangement. There is also no difference in the wire break function. This is a signal that does not have a direct protective effect. The influence on the protection system is exerted through human-machine communication. The time of t2 = 1 s can also advantageously be defined so that it corresponds to the largest relay time in the network. Figure 6 differs from Figure 5 only in the path of protection tripping in that U 53 is also connected in parallel to input U 51.

Tabelle 1 Table 1

Schutzfunktionen bei einem Kabelfehler im Dreibeinbereich Protection functions in the event of a cable fault in the tripod area

Netzfahrweise: alle Leistungsschalter Ein Mains operation: all circuit breakers on

Tabelle 2 Table 2

Schutzfunktionen bei einem Sammelschienenfehler im Dreibeinbereich Protection functions in the event of a busbar fault in the tripod area

Netzfahrweise: alle Leistungsschalter Ein Mains operation: all circuit breakers on

Claims (16)

1. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen Richtungsvergleichsabfrageschutz (RVa- Schutz) dadurch gekennzeichnet dass, der Schutz in einem vermaschten Elektroenergie­ versorgungsnetz gewährleistet ist. In diesem Maschennetz werden unabhängig von der Netzfahrweise die Defektstellen in kleinsten Abschnitten vom gesunden Netz getrennt. Auch Transformatoren lassen sich in dieses Schutzsystem einbeziehen.1. The method and circuit arrangement for a directional comparison protection (RVa protection), characterized in that the protection is guaranteed in a meshed electrical power supply network. In this mesh network, the defect points are separated from the healthy network in the smallest sections regardless of the network mode of operation. Transformers can also be included in this protection system. 2. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, der Schutz z. B. in einem Maschennetz, wo ein sogenanntes Dreibein, oder auch höherwertiges Mehrbein installiert ist, uneingeschränkt für beide Netzkonfigurationen gewährleistet ist.2. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claim 1, characterized characterized in that the protection z. B. in a mesh network, where a so-called tripod, or higher quality multi-leg is installed, without restrictions for both Network configurations is guaranteed. 3. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet dass, die Schutzrelais von Abgängen verschiedener Schutzstationen die eine gemeinsame Primärverbindung haben, auf der Ebene des Sekundärschutzes durch Informationsverbindungen paarweise verbunden sind und über diese Leitungen Daten ausgetauscht werden, mit denen Schutzbereichsentscheidungen getroffen werden können.
  • 1. 3.1. Die Informationsverbindungen, die sich im Trassenverlauf von den Primärverbindungen unterscheiden können, bestehen aus einer Doppelader Send, und einer Doppelader Empfang.
3. The method and circuit arrangement for an RVa protection according to claims 1-2, characterized in that the protection relays of outgoers of different protection stations which have a common primary connection are connected in pairs at the level of the secondary protection by information connections and data are exchanged via these lines, with which protection area decisions can be made.
  • 1. 3.1. The information connections, which may differ from the primary connections in the course of the route, consist of a twin wire send and a twin wire reception.
4. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet dass, für die Erfüllung der Schutzaufgabe in jeder Schutzstation des Netzes eine Abfrageschiene oder Abfrageschienensysteme zu installieren und zu nutzen ist.
  • 1. 4.1. Mit Hilfe der Abfrageschiene wird der Zustand beantwortet, fließen alle Kurzschlußstrome in die Sammelschiene hinein, Ja oder Nein.
4. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-3, characterized in that a query rail or query rail systems is to be installed and used for the fulfillment of the protection task in each protection station of the network.
  • 1. 4.1. With the help of the query bar, the state is answered, all short-circuit currents flow into the busbar, yes or no.
5. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet dass, der Sammelschienenschutz realisiert wird, ohne dass hierfür ein Differentialschutz vorgesehen werden muss. Die Gewährleistung ergibt sich, weil die von den Nachbarstationen zu Sammelschiene hinführenden Kabel in den Schutzbereich eingegliedert sind. (Die Eingangswerte erreichen dadurch Größen, die oberhalb des Ansprechwertes der toten Zone im Relais liegen.5. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-4, characterized characterized in that the busbar protection is implemented without this Differential protection must be provided. The guarantee arises because that of cables leading to the busbars in the protection area from the neighboring stations are incorporated. (As a result, the input values reach sizes above the Response value of the dead zone in the relay. 6. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet dass, mit Hilfe des direkten Richtungsvergleiches die Prüfung erfolgt, ob sich der Kurzschluß innerhalb der Kabelstrecke befindet.
  • 1. 6.1. Der Datenaustausch Send und Empfang erfolgt zwischen den Schutzeinrichtungen der beiden Kabelenden.
6. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-5, characterized in that, with the aid of the direct direction comparison, the test is carried out to determine whether the short circuit is within the cable route.
  • 1. 6.1. The data exchange send and receive takes place between the protective devices of the two cable ends.
7. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet dass, der Schutzbereich je nach Fehlerbild automatisch variabel gestaltet wird, und das Verfahren und auch die Schaltungsanordnung dahingehend ausgelegt ist, dass einem Sammelschienenfehler der Schutzbereich Einspeiseleitungen und Sammelschiene mittels logischer Auswertung zugeordnet wird, und bei einem Kabelfehler der Schutz­ bereich Kabelstrecke ebenfalls automatisch mittels logischer Abfrage festgestellt wird.
  • 1. 7.1. Der Datenaustausch Send und Empfang erfolgt zwischen den Schutzeinrichtungen der Leistungsschalter, die die Sammelschiene von der gegenüberliegenden Station aus speisen.
    • 1. 7.1.1. Der Datentransfer erfolgt zwischen zwei Orte, die an den Enden von mindestens zwei Primärkabelstrecken liegen. Der Sammelschienenbereich wird auch noch überbrückt.
7. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-6, characterized in that the protection area is designed to be variable depending on the fault pattern, and the method and also the circuit arrangement is designed in such a way that the protection area feed lines and busbar means are caused by a busbar fault logical evaluation is assigned, and in the event of a cable fault the protection area of the cable route is also automatically determined by means of a logical query.
  • 1. 7.1. The data exchange send and receive takes place between the protective devices of the circuit breakers that feed the busbar from the opposite station.
    • 1. 7.1.1. The data transfer takes place between two locations that are at the ends of at least two primary cable routes. The busbar area is also bridged.
8. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet dass, die Abfrage- und Vergleichsinformationen im Gesamtnetz eine definierte Richtung aufweisen.
  • 1. 8.1. Weil im vermaschten Netz alle eingeschalteten Betriebsmittel im Fehlerfall Kurzschlußstrom führen, sorgt die definierte Informationsrichtung dafür, dass nur der fehlerbehaftete Schutzbereich abgeschaltet wird.
    • 1. 8.1.1. Die Aktivität der vorzunehmenden Abschaltung bewirkt, dass entgegen der Kurzschlußrichtung bis zu den Speisepunkten hin, alle Relais, die Ausschaltbereitschaft zeigen, jedoch die Kurzschlußstromdurchleitung gewähren sollen, blockiert werden.
8. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-7, characterized in that the query and comparison information in the overall network has a defined direction.
  • 1.1.1. Because in the meshed network all switched-on equipment has a short-circuit current in the event of a fault, the defined direction of information ensures that only the faulty protective area is switched off.
    • 1. 8.1.1. The activity of the shutdown to be carried out has the effect that, contrary to the direction of the short circuit up to the feed points, all relays which are ready to switch off but which are intended to allow the short-circuit current to be passed through are blocked.
9. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet dass, sich für die Erfüllung der Aufgabe der Realisierung eines RVa- Schutzes alle vom Markt angebotenen gerichteten UMZ-Schutzgeräte eignen.
  • 1. 9.1. Für den gerichteten UMZ-Schutz lassen sich vorteilhaft Geräte mit Distanzschutz einsetzen, weil im Rahmen der Betriebsführung die Eingrenzung des Fehlerstellenbereiches schnell und treffsicher vorgenommen werden kann.
9. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-8, characterized in that all directed UMZ protection devices offered by the market are suitable for fulfilling the task of realizing RVa protection.
  • 1.1.1. Devices with distance protection can be used advantageously for directional UMZ protection, because within the scope of the operational management, the area of the fault location can be narrowed down quickly and accurately.
10. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet dass, Fehler im Energienetz auf einer Kabel- oder Freileitungsübertragungsstrecke nicht zur Spannungslosigkeit an den Speisepunkten führt.
  • 1. 10.1. In den Schaltstationen, bei denen nur eine primäre Übertragungsstrecke ohne dazwischenliegende Schaltstationen vorliegt, führt ein Kurzschluß nur zur Spannungsabsenkung, und nicht zum Spannungsausfall. Die Verbraucher werden praktisch auch im Fehlerfall unterbrechungslos versorgt.
  • 2. 10.2. Der Anspruch 10 eröffnet eine Philosophie der Erreichung einer hohen Versorgungsstabilität während der Abschaltung von fehlerbehafteten Übertragungselementen ohne Spannungsunterbrechung im Elektroenergieversorgungsnetz, ohne dass Umschalteinrichtungen oder Netzersatzanlagen die Stabilitätsbedingungen herstellen müssen.
  • 3. 10.3. Die Stabilität eines durch Vermaschung hergerichteten Netzes ist erhöht, wo nur die Funktion einer Fehlerabschaltung realisiert werden muß, gegenüber der Aufgabe, dass im Zusammenhang mit der Fehlerabschaltung gleichzeitig eine Umschaltung vom sogenannten gesunden Netz erfolgen muss.
  • 4. 10.4. Das gesunde Netz nach Anspruch 10.11 macht es im vermaschten Netz mit verhältnismäßig geringem Aufwand leicht, in besonderen Netzabschnitten mehrere Sammelschienen nach Anspruch 10.1 zu realisieren.
10. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-9, characterized in that, faults in the energy network on a cable or overhead line transmission line does not lead to voltage loss at the feed points.
  • 1.1.19. In the switching stations, where there is only one primary transmission link without intermediate switching stations, a short circuit only leads to a voltage drop and not to a power failure. In the event of a fault, the consumers are practically supplied without interruption.
  • 2. 10.2. The claim 10 opens a philosophy of achieving a high supply stability during the shutdown of faulty transmission elements without voltage interruption in the electrical power supply network, without switching devices or network replacement systems having to establish the stability conditions.
  • 3. 10.3. The stability of a network prepared by meshing is increased, where only the function of an error shutdown has to be realized, compared to the task that in connection with the error shutdown, a switchover from the so-called healthy network must take place at the same time.
  • 4. 10.4. The healthy network according to claim 10.11 makes it easy in a meshed network to implement several busbars according to claim 10.1 in special network sections.
11. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet dass, im gesamten Netz eine einheitliche RVa-Schutzzeit wählbar ist. Eine konkrete Einstellzeit von 0,5 s erweist sich als vorteilhaft. Sie gilt für alle Betriebsmittel im Netz, wo Transformatoren nicht ausgeschlossen sind.
  • 1. 11.1. Werden im Netz Abnehmer mit besonderer Bedeutung der Elektroenergieversorgung gespeist, so kann bei ihnen problemlos eine Schutzauslösezeit realisiert werden, die größer als die RVa-Zeit ist.
  • 2. 11.2. Die Lösung des technischen Problems einer Schutzauslösezeit größer der RVa-Zeit wird durch die Aussage des Anspruches 4 erfüllt.
  • 3. 11.3. Das Schutzrelais im Abnehmerkreis ist mit dem Kontakt UMZ tI<< auf die Abfrage­ schiene zu schalten, somit wird RVa-Zeit < Abnehmerschutzauslösezeit realisiert.
    • 1. 11.3.1. Der Anspruch 11.3 wird auch unter der Bedingung des Anspruches 10, nämlich so erfüllt, dass die speisende Sammelschiene trotz Bestehen eines Kurzschlusses in der Abnehmeranlage die übrige Versorgung unterbrechungslos weiterführt.
    • 2. 11.3.2. Stabil versorgende Sammelschienen nach Anspruch 10 sowie 11.1, bieten dem Abnehmer die Möglichkeit eine beständige Versorgung ohne Umschalteinrichtungen oder Netzersatzanlagen zu realisieren,
  • 4. 11.4. Neben der RVa-Zeit auch mit selektiven Reserveschutzzeiten versehen, die gleichzeitig den Leistungsschalterversagerschutz beinhalten.
    • 1. 11.4.1. Der Reserveschutz läßt sich vorteilhaft mittels Zeitstaffelung mit zusätzlicher Heranziehung der Energierichtung realisieren.
11. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-10, characterized in that a uniform RVa protection time can be selected in the entire network. A concrete response time of 0.5 s proves to be advantageous. It applies to all equipment in the network where transformers are not excluded.
  • 1.1.1. If consumers in the network are fed with a particular importance for the electrical energy supply, they can easily achieve a protection tripping time that is greater than the RVa time.
  • 2. 11.2. The solution to the technical problem of a protection tripping time greater than the RVa time is fulfilled by the statement of claim 4.
  • 3.1.3. The protection relay in the consumer circuit must be switched to the query rail with the UMZ tI << contact, thus RVa time <customer protection tripping time is realized.
    • 1. 11.3.1. Claim 11.3 is also fulfilled under the condition of claim 10, namely in such a way that the feeding busbar continues the rest of the supply without interruption despite the existence of a short circuit in the customer system.
    • 2.13.3.2. Stable supply busbars according to claim 10 and 11.1, offer the customer the possibility of a permanent supply without switching devices or mains replacement systems,
  • 4. 11.4. In addition to the RVa period, it also has selective reserve protection times that also include circuit breaker failure protection.
    • 1.1.4.1. The reserve protection can advantageously be implemented by means of time grading with additional use of the energy direction.
12. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet dass, eine unselektive Schutzauslösung, hervorgerufen durch ein Wettlaufereignis nicht stattfindet, weil Zeitglieder in der Eingangsschaltung so angeordnet sind, dass diese verhindert werden.
  • 1. 12.1. Das Wettlaufereignis oder die Sympathieauslösung findet statt, weil wegen des Ablaufes der RVa-Zeit die Kurzschlußabschaltung zwar eingeleitet wird, aber das parallele spannungslosmachen der Abfrageschiene führt manchmal zu Fehlausschaltungen. Entsprechende Relais bekommen die Information in der Phase des wegen der Leistungsschaltereigenzeit noch nicht abgeschalteten Kurzschlußstromes, so dass die RVa- Zeit nicht lang genug unterdrückt werden kann. Sie leiten ebenfalls auf der Grundlage des Wettlaufes die ungewollte Abschaltung ein.
12. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-11, characterized in that an unselective protection triggering, caused by a race event, does not take place because timing elements are arranged in the input circuit in such a way that they are prevented.
  • 1. 12.1. The race event or the triggering of sympathy takes place because the short-circuit shutdown is initiated because of the expiry of the RVa time, but the simultaneous de-energization of the query rail sometimes leads to false shutdowns. Corresponding relays receive the information in the phase of the short-circuit current that has not yet been switched off due to the circuit breaker intrinsic time, so that the RVa time cannot be suppressed long enough. They also initiate the unwanted shutdown based on the race.
13. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet dass es bei Änderungen des Schaltzustandes in der Netzfahrweise nicht notwendig ist, an den jeweiligen Schutzrelais die Einstellwerte zu verändern. Eine Schutzanpassung an die jeweilige Netzfahrweise ist nicht erforderlich.13. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-12, characterized characterized that there is no change in the switching status in the network mode it is necessary to change the setting values on the respective protection relays. A It is not necessary to adapt the protection to the respective network mode. 14. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet dass, Stationsabgänge über Informationsverbindungen mit den zugehörigen Gegenstellen verbunden sind, bzw. sich durch logische Abfragen verbinden. Die zugehörige Gegenstelle wird planerisch vorherbestimmt. Die so realisierte Gegenstelle erfragt vom Nachbarn im Fehlerfall den Kurzschlußort, so dass sich Sende- und Empfangsstelle des Datentransfers aus den logischen Abfragen und Antworten ergeben. Beim nicht - oder rückwärts angeregten Relais ist dieser Zustand ebenfalls ein aktives Sende- und Empfangsdatum, somit also ein Teil der Kette des Entscheides einer möglichen Schutzauslösung. Ein nichtangeregtes Relais liegt vor, wenn sich der zugehörige Leistungsschalter in Aus-Stellung befindet. Die bitweise Übertragung der Daten läßt die Anwendung aller Übertragungsverfahren, wie z. B. das einer Busleitung zu.
  • 1. 14.1. Leistungsschalter, die sich entsprechend der Betriebsfahrweise in Aus-Stellung befinden, üben keinen negativen Einfluß auf das Gesamtschutzverhalten im Netz aus.
    • 1. 14.1.1. Der RVa-Schutz in einem Strahlennetz schaltet den Defekt in RV-Zeit ab
    • 2. 14.1.2. Die gesunden Netzausläufer hinter der Fehlerstelle werden wie im Selektivschutz üblich, verfahrensbedingt mit abgeschaltet.
    • 3. 14.1.3. Ver- oder Entmaschung des Netzes läßt sich ohne Schutzumstellmaßnahmen unter der Bedingung ermöglichen, dass die netzplanerischen Voraussetzungen dafür getroffen wurden.
    • 4. 14.1.3.1. Häufig werden RVa-Schutzstrecken für den Fall realisiert, dass sie für einen Übergangsschaltzustand ohne Zeitverzug und Zusatzhandlungen im Bedarfsfall hergestellt werden können
14. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-13, characterized in that station outlets are connected to the associated remote stations via information connections, or are connected by logical queries. The associated remote station is predetermined in planning. In the event of an error, the remote station thus realized asks for the short-circuit location, so that the sending and receiving point of the data transfer result from the logical queries and answers. In the case of a relay that is not excited or backward excited, this state is also an active send and receive date, and is therefore part of the chain of decisions regarding a possible protection trip. A non-energized relay is present when the associated circuit breaker is in the off position. The bitwise transmission of the data allows the use of all transmission methods, such as. B. to a bus line.
  • 1. 14.1. Circuit breakers that are in the off position according to the operating mode do not have a negative impact on the overall protection behavior in the network.
    • 1. 14.1.1. The RVa protection in a radiation network switches off the defect in RV time
    • 2. 14.1.2. The healthy network extensions behind the fault location are switched off, as is customary in selective protection, depending on the process.
    • 3. 14.1.3. Meshing or de-meshing of the network can be made possible without protective measures, provided that the network planning requirements have been met.
    • 4. 14.1.3.1. RVa protection paths are often implemented in the event that they can be produced for a transition switching state without delay and additional actions if necessary
15. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet dass, die Send- und Empfangsleitungen z. B. durch Feststellung des Aderbruchs fortwährend dadurch überwacht werden, indem das Störsignal auf eine besetzte Netzleitstelle aufgeschaltet wird. Die Übertragungsfähigkeit der Datenleitung wird wieder hergestellt, ehe eine aktive Schutzinformation übertragen werden muss.15. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-14, characterized characterized in that the send and receive lines z. B. by finding the Broken veins are continuously monitored by placing the interference signal on an occupied Network control center is activated. The transmission capacity of the data line is restored established before active protection information has to be transmitted. 16. Verfahren und Schaltungsanordnung für einen RVa-Schutz nach Anspruch 1-15, dadurch gekennzeichnet dass, der Schutz eines vermaschten Netzes nicht von der Schutztechnik digitaler Schutzrelais abhängig ist. Ein Schutzpaar kann gemischt ausgeführt werden, d. h. bei einem schon vorhandenen mit mechanischen Relais ausgelegten Schutz an einem Ende, kann an der Gegenstelle ein elektrisches Schutzgerät der 2. Generation Elektronik oder 3. Generation digitales Relais, alle Generationsgeräte mit der gerichteten UMZ-Funktion versehen, als Gegenstück des Paares zugeordnet werden.
  • 1. 16.1. Die kostensparende Anbindung des digitalen Schutzes an die Netzleittechnik mit ausreichender Informationsübertragung gegenüber der Gegebenheiten des mechanischen und elektronischen Schutzes ist ein entscheidender Vorteil.
16. The method and circuit arrangement for RVa protection according to claims 1-15, characterized in that the protection of a meshed network is not dependent on the protection technology of digital protection relays. A pair of protections can be mixed, ie if protection already exists with mechanical relays at one end, an electrical protection device of the 2nd generation electronics or 3rd generation digital relay can be provided on the remote station, all generation devices can be equipped with the directional UMZ function. can be assigned as the counterpart of the pair.
  • 1. 16.1. The cost-saving connection of digital protection to the network control technology with sufficient information transfer compared to the conditions of mechanical and electronic protection is a decisive advantage.
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