DE102014103420A1 - Safety test arrangement and method for its operation - Google Patents
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- H01R13/7031—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity
- H01R13/7034—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity the terminals being in direct electric contact separated by double sided connecting element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
- G01R31/3275—Fault detection or status indication
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
- H02H3/044—Checking correct functioning of protective arrangements, e.g. by simulating a fault
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Betriebsmittel, insbesondere für ein Verteilungs- und Übertragungsnetz, sowie mit einer Schutz- und/oder Steuerungseinheit, die an das Betriebsmittel angeschlossen ist, wobei in Reihe zwischen der Schutz- und/oder Steuerungseinheit und dem Betriebsmittel eine Anschlussvorrichtung angeordnet ist, so dass die Schutz- und/oder Steuerungseinheit im Betriebszustand elektrisch mit dem Betriebsmittel verbunden ist, wobei in einem Prüfzustand eine Prüfvorrichtung in die Anschlussvorrichtung eingesteckt ist, so dass die Schutz- und/oder Steuerungseinheit im Prüfzustand elektrisch vom Betriebsmittel getrennt ist, und wobei im Prüfzustand an die Prüfvorrichtung eine Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit angeschlossen oder in die Prüfvorrichtung integriert ist, die elektrisch mit dem Betriebsmittel verbunden ist. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Prüfvorrichtung für eine solche Anordnung, sowie ein Verfahren zum Prüfen einer Schutz- und/oder Steuerungseinheit einer solchen Anordnung.The present invention relates to an arrangement with a resource, in particular for a distribution and transmission network, as well as with a protection and / or control unit which is connected to the operating means, wherein in series between the protection and / or control unit and the operating means a Connected device is arranged so that the protective and / or control unit is electrically connected to the operating means in the operating state, wherein in a test state, a test device is inserted into the connection device, so that the protection and / or control unit is electrically disconnected in the test state of the equipment , and wherein in the test state to the test apparatus, a replacement protection and / or control unit is connected or integrated into the test device, which is electrically connected to the equipment. The present invention also relates to a test apparatus for such an arrangement, as well as a method for testing a protection and / or control unit of such an arrangement.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Prüfen einer Schutz- und Steuerungseinheit für ein elektrisches Verteilungs- und/oder Übertragungsnetz. The present invention relates to an arrangement according to the preamble of
Elektrische Verteilungsnetze werden zumeist mit Betriebsspannungen im Bereich von 1–70kV, Übertragungsnetze mit noch größeren Spannungen, beispielsweise etwa 800kV, betrieben. Überlastungen, Erd- und Kurzschlüsse in solchen Netzen werden durch den Einbau geeigneter Schutzeinrichtungen erfasst und durch Leistungsschalter ausgeschaltet. Dafür sind Schutz- und/oder Steuerungseinheiten (IED: Intelligent Electronic Device) vorgesehen. Diese müssen regelmäßig geprüft werden, um die Ausfallsicherheit zu erhöhen. Nach den gesetzlichen Vorschriften müssen Verteilungs- und Übertragungsnetze regelmäßig geprüft werden, beispielsweise regelmäßig im Abstand von einigen Monaten oder Jahren. Electrical distribution networks are usually operated with operating voltages in the range of 1-70kV, transmission networks with even greater voltages, for example, about 800kV. Overload, earth and short circuits in such networks are detected by the installation of suitable protective devices and switched off by circuit breakers. For this purpose, protection and / or control units (IED: Intelligent Electronic Device) are provided. These must be checked regularly to increase the reliability. According to the legal regulations, distribution and transmission grids must be checked regularly, for example regularly every few months or years.
Im Rahmen einer solchen Sicherheitsprüfung werden die Schutz- und/oder Steuerungseinheiten einer Funktionsprüfung unterzogen. Moderne Schutz- und/oder Steuerungseinheiten (IED: Intelligent Electronic Device) sind rechnergestützt und weisen daher eine Vielzahl von Funktionen auf. Aufgrund dessen wird ein Betriebsmittel für ein solches Verteilungs- und Übertragungsnetz heute zumeist mit nur einer einzigen Schutz- und/oder Steuerungseinheit geschützt. Es ist aber aus Zuverlässigkeitsgründen erforderlich, Betriebsmittel redundant auszuführen, damit die Sicherheit der Energieversorgung in den Verteilungs- und Übertragungsnetzen gewährleistet ist. As part of such a safety test, the protection and / or control units are subjected to a functional test. Modern protection and / or control units (IED: Intelligent Electronic Device) are computer-aided and therefore have a variety of functions. Because of this, a resource for such a distribution and transmission network is today usually protected with only a single protection and / or control unit. However, for reasons of reliability, it is necessary to implement resources redundantly in order to ensure the security of the power supply in the distribution and transmission networks.
Solange ein Betriebsmittel unterbelastet ist, kann es für eine notwendige Sicherheitsprüfung problemlos lastfrei geschaltet werden. Die abgeschaltete Last ist dann durch das zweite Betriebsmittel übernehmbar. Die Belastung der Betriebsmittel ist dafür aber zumeist zu hoch. Eine Abschaltung ist daher nicht ohne weiteres möglich. As long as a resource is under load, it can be easily switched load-free for a necessary safety check. The disconnected load is then accepted by the second resource. The burden of resources is but mostly too high. A shutdown is therefore not readily possible.
Für eine Sicherheitsprüfung muss somit entweder die Belastung des zu prüfenden Betriebsmittels verringert werden, was nur eingeschränkt oder gar nicht möglich ist. Oder die Prüfung muss zur Zeit eines Schwachlastbetriebs erfolgen, so dass der Zeitraum, in dem sie stattfinden kann, sehr eingeschränkt ist. For a safety test, this means that either the load on the equipment to be tested must be reduced, which is possible only to a limited extent or not at all. Or the test must be done at the time of low load operation, so that the period in which it can take place is very limited.
Für eine solche Prüfung ist bisher die Verwendung einer Prüf- und Anschlussvorrichtungsanordnung bekannt, wie sie beispielsweise in der Druckschrift
Dafür weist die Anschlussvorrichtung Kontaktfahnenpaare auf, die bei nicht in die Anschlussvorrichtung eingesteckter Prüfvorrichtung einander elektrisch kontaktieren, und die bei in die Prüfvorrichtung eingesteckter Anschlussvorrichtung elektrisch voneinander getrennt sind. Bei in die Anschlussvorrichtung eingesteckter Prüfvorrichtung kontaktiert jede Fahne des Kontaktfahnenpaares mit der korrespondierenden Kontaktplatte des Steckelementes der Prüfvorrichtung, wobei diese beiden Kontaktplatten elektrisch isoliert voneinander sind. Die Prüf- und Anschlussvorrichtungsanordnung ermöglicht damit bei eingesteckter Prüfvorrichtung ein Entkoppeln der Schutz- und/oder Steuerungseinheit von dem Betriebsmittel. For this purpose, the connection device has pairs of contact lugs which, when the test device is not plugged into the connection device, contact each other electrically, and which are electrically separated from one another when the connection device is plugged into the test device. When inserted into the connection device tester contacted each flag of the contact lug pair with the corresponding contact plate of the plug-in element of the tester, these two contact plates are electrically isolated from each other. The test and connection device arrangement thus enables a decoupling of the protection and / or control unit of the equipment with plugged test device.
Dafür wird herkömmlich eine Prüfvorrichtung verwendet, die die Zuleitungen auf Seite des Betriebsmittels kurzschließt. For a conventional tester is used, which short-circuits the supply lines on the side of the equipment.
Diese Anordnung ermöglicht zwar das Prüfen der Schutz- und/oder Steuerungseinheit während des laufenden Betriebs. Jedoch entfällt während der Sicherheitsprüfung die durch die Schutz- und/oder Steuerungseinheit gegebene Schutz- und/oder Steuerungsfunktion. Beispielsweise Überlastungen, Erd- und Kurzschlüsse werden bei dieser Anordnung während der Sicherheitsprüfung daher nicht erfasst und auch nicht durch Leistungsschalter ausgeschaltet. Although this arrangement allows the testing of the protection and / or control unit during operation. However, during the safety test, the protection and / or control function provided by the protection and / or control unit is eliminated. For example, overloads, ground faults and short circuits are therefore not detected in this arrangement during the safety test and not turned off by circuit breakers.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, mit der eine Sicherheitsprüfung der Schutz- und Steuerungseinheit ohne Abschalten des Betriebsmittels bei vollwertiger Schutz- und Steuerungsfunktion möglich ist. The object of the present invention is to provide an arrangement with which a safety test of the protection and control unit without switching off the equipment with full protection and control function is possible.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Anordnung nach Patentanspruch 1, einer Prüfvorrichtung nach Anspruch 6 sowie einem Verfahren nach Anspruch 7. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. The object is achieved with an arrangement according to
Dafür wird eine Anordnung geschaffen, mit einem Betriebsmittel, insbesondere für ein Verteilungs- und Übertragungsnetz, sowie mit einer Schutz- und/oder Steuerungseinheit, die an das Betriebsmittel angeschlossen ist, wobei in Reihe zwischen der Schutz- und/oder Steuerungseinheit und dem Betriebsmittel eine Anschlussvorrichtung angeordnet ist, so dass die Schutz- und/oder Steuerungseinheit im Betriebszustand elektrisch mit dem Betriebsmittel verbunden ist, wobei in einem Prüfzustand eine Prüfvorrichtung in die Anschlussvorrichtung eingesteckt ist, so dass die Schutz- und/oder Steuerungseinheit im Prüfzustand elektrisch vom Betriebsmittel getrennt ist. For this purpose, an arrangement is provided with a resource, in particular for a distribution and transmission network, and with a protection and / or control unit which is connected to the operating means, wherein in series between the protection and / or control unit and the operating means a Connected device is arranged so that the protective and / or control unit is electrically connected to the operating means in the operating state, wherein in a test state, a test device is inserted into the connection device, so that the protection and / or control unit is electrically disconnected in the test state of the equipment ,
Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass im Prüfzustand an die Prüfvorrichtung eine Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit angeschlossen oder in die Prüfvorrichtung integriert ist, die elektrisch mit dem Betriebsmittel verbunden ist. The arrangement is characterized in that in the test state to the test apparatus, a replacement protection and / or control unit is connected or integrated into the test apparatus, which is electrically connected to the equipment.
Die Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit übernimmt während der Sicherheitsprüfung daher die Schutz- und/oder Steuerungsfunktion der Schutz- und/oder Steuerungseinheit. Sie gewährleistet daher auch während der Sicherheitsprüfung die im Betriebszustand normalerweise über die Schutz- und/oder Steuerungseinheit gewährleisteten Sicherheiten. Im Fall eines Verteilungs- und Übertragungsnetzes gewährleistet sie daher eine sichere Energieversorgung trotz gegebenenfalls auftretender Störungen wie beispielsweise Überlastungen, Erd- und Kurzschlüsse. The replacement protection and / or control unit therefore assumes the protective and / or control function of the protection and / or control unit during the safety test. Therefore, it also ensures during the safety test the normally guaranteed in the operating condition of the protection and / or control unit collateral. In the case of a distribution and transmission network, therefore, it ensures a secure power supply despite possibly occurring interference such as overloads, earth faults and short circuits.
Es ist bevorzugt, dass die Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit dafür die Schutz- und/oder Steuerungsfunktion der Schutz- und/oder Steuerungseinheit zur Verfügung stellt. Besonders bevorzugt sind die Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit und die Schutz- und/oder Steuerungseinheit baugleich ausgebildet. It is preferred that the replacement protection and / or control unit therefor provides the protection and / or control function of the protection and / or control unit. Particularly preferably, the replacement protection and / or control unit and the protection and / or control unit are of identical construction.
Um die Schutz- und/oder Steuerungseinheit im Prüfzustand prüfen zu können, ist es bevorzugt, dass ein Prüf- und/oder Messgerät an die Prüfvorrichtung anschließbar ist. Sofern das Prüf- und/oder Messgerät an die Prüfvorrichtung angeschlossen ist, ist es elektrisch mit der Schutz- und/oder Steuerungseinheit verbunden, so dass die Prüfung durchführbar ist. In order to be able to test the protective and / or control unit in the test state, it is preferred that a test and / or measuring device can be connected to the test device. If the test and / or measuring device is connected to the test device, it is electrically connected to the protection and / or control unit, so that the test is feasible.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Betriebsmittel ein Stromwandler. Es sind aber auch andere Betriebsmittel wie beispielsweise Spannungswandler bevorzugt. In a preferred embodiment, the resource is a current transformer. But there are also other resources such as voltage transformers preferred.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist die Schutz- und/oder Steuerungseinheit ein Schutzrelais. Es sind aber auch andere Schutz- und/oder Steuerungseinheiten oder Messeinrichtungen bevorzugt. In a likewise preferred embodiment, the protection and / or control unit is a protective relay. However, other protection and / or control units or measuring devices are also preferred.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Prüfvorrichtung für eine solche Anordnung. Die Prüfvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass an einer Betriebsmittel- zugewandten Seite eine Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit anschließbar ist, die im Prüfzustand elektrisch mit dem Betriebsmittel verbunden ist. Anstelle daher einen Kurzschluss der elektrischen Leitungen des Betriebsmittels zu bewirken, stellt die Prüfvorrichtung dieser Ausführungsform die elektrische Verbindung zur Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit sicher. The object is further achieved with a test device for such an arrangement. The test device is characterized in that on a resource-side facing a replacement protection and / or control unit can be connected, which is electrically connected in the test state with the equipment. Therefore, instead of causing a short circuit of the electrical leads of the equipment, the test apparatus of this embodiment ensures the electrical connection to the replacement protection and / or control unit.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zum Prüfen einer Schutz- und Steuerungseinheit einer solchen Anordnung, mit den Schritten:
- (a) Übernehmen einer Konfiguration der Schutz- und/oder Steuerungseinheit in die Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit;
- (b) Anschließen der Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit an die Prüfvorrichtung;
- (c) Einstecken der Prüfvorrichtung in die Anschlussvorrichtung, wobei die Schutz- und/oder Steuerungseinheit elektrisch von dem Betriebsmittel getrennt wird;
- (d) Anschließen einer Prüf- und/oder Messvorrichtung an die Prüfvorrichtung; und
- (e) Prüfen der Schutz- und/oder Steuerungseinheit mit der Prüf- und/oder Messvorrichtung;
- (a) adopting a configuration of the protection and / or control unit into the replacement protection and / or control unit;
- (b) connecting the replacement protection and / or control unit to the testing device;
- (c) inserting the test apparatus into the terminal device, wherein the protective and / or control unit is electrically disconnected from the equipment;
- (d) connecting a testing and / or measuring device to the test device; and
- (e) testing the protection and / or control unit with the testing and / or measuring device;
Dadurch wird die Schutz- und/oder Steuerungsfunktion mit der Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit – trotz der Sicherheitsprüfung der Schutz- und/oder Steuerungseinheit – unterbrechungsfrei zur Verfügung gestellt. As a result, the protection and / or control function with the replacement protection and / or control unit - despite the safety inspection of the protection and / or control unit - made available without interruption.
Das Übernehmen der Konfiguration der Schutz- und/oder Steuerungseinheit in die Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit erfolgt bevorzugt entweder vor dem Anschließen der Ersatz-Schutz- und/oder Steuerungseinheit an die Prüfvorrichtung oder danach. Applying the configuration of the protection and / or control unit in the replacement protection and / or control unit is preferably carried out either before connecting the replacement protection and / or control unit to the tester or thereafter.
Weiterhin erfolgt das Anschließen der Prüf- und/oder Messvorrichtung an die Prüfvorrichtung vorzugsweise entweder vor dem Einstecken der Prüfvorrichtung in die Anschlussvorrichtung, oder danach. Furthermore, the connecting of the testing and / or measuring device to the test device preferably takes place either before the test device is plugged into the connecting device, or afterwards.
Um die Prüfung der Schutz- und/oder Steuerungseinheit zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass die Prüf- und/oder Messvorrichtung, sofern sie bereits an die Prüfvorrichtung angeschlossen ist, beim Einstecken der Prüfvorrichtung in die Anschlussvorrichtung elektrisch mit der Schutz- und/oder Steuerungseinheit verbunden wird, oder dass sie, sofern die Prüfvorrichtung bereits in die Anschlussvorrichtung eingesteckt ist, beim Anschließen an die Prüfvorrichtung elektrisch mit der Schutz- und/oder Steuerungseinheit verbunden wird. In order to enable the testing of the protection and / or control unit, it is preferred that the test and / or measuring device, if it is already connected to the test device, when plugging the tester in the connection device electrically with the protective and / or Control unit is connected, or that, if the test device is already plugged into the connection device, when connected to the test device is electrically connected to the protection and / or control unit.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Es zeigt In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention. It shows
Die Anordnungen der
In Bezug auf das Betriebsmittel, die Schutz- und/oder Steuerungseinheit sowie die in Reihe zwischen dem Betriebsmittel und der Schutz- und/oder Steuerungseinheit angeordnete Anschlussvorrichtung unterscheidet sich die Anordnung der
Zudem ist in
An die Prüfvorrichtung ist an der der Schutz- und/oder Steuerungseinheit
Im Gegensatz zur Anordnung der
Die Prüfvorrichtung
Beim Einstecken der Prüfvorrichtung
Dadurch wird jeweils ein erster Stromkreis I1 vom Betriebsmittel
Die
Die Schutz- und/oder Steuerungseinheit
Sichtbar ist, dass das Betriebsmittel
Ferner ist die Schutz- und/oder Steuerungseinheit
Nach der Sicherheitsprüfung ist die Prüfvorrichtung
Das Betriebsmittel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Betriebsmittel, Stromwandler Equipment, current transformers
- 2 2
- Schutz- und Steuerungseinheit, Schutzrelais Protection and control unit, protective relay
- 21 21
- Wandler converter
- 22 22
- Leistungsschalter breakers
- 2’ 2 '
- Ersatz-Schutz- und Steuerungseinheit, Ersatz-Schutzrelais Replacement protection and control unit, replacement protection relay
- 3 3
- Prüf- und Anschlussvorrichtungsanordnung Test and connection device arrangement
- 31 31
- Prüfvorrichtung Tester
- 311 311
- Erste elektrische Kontaktplatte First electrical contact plate
- 312 312
- Zweite elektrische Kontaktplatte Second electrical contact plate
- 313 313
- Isolierstift insulated pin
- 310 310
- Stiftelement pin element
- 32 32
- Anschlussvorrichtung connection device
- 321 321
- Erste elektrische Kontaktfahne First electrical contact lug
- 322 322
- Zweite elektrische Kontaktfahne Second electrical contact lug
- 4 4
- Elektrische Leitungen Electric lines
- 5 5
- Prüf- und/oder Messvorrichtung Testing and / or measuring device
- 61 61
- Dem Betriebsmittel zugewandte Seite The resource facing side
- 62 62
- Der Schutz- und Steuerungseinheit zugewandte Seite The protection and control unit facing side
- SS1 S S1
- Erstes Kontaktfahnenpaar First contact flag pair
- SS2 S S2
- Zweites Kontaktfahnenpaar Second pair of contact flags
- SEin S A
- Drittes Kontaktfahnenpaar Third contact flag pair
- SAus S off
- Viertes Kontaktfahnenpaar Fourth pair of contact lugs
- K K
- Brücke, Kurzschluss Bridge, short circuit
- I1 I1
- Erster Stromweg First power path
- I2 I2
- Zweiter Stromweg Second power path
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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