DE19633526C2 - Verfahren zum Erzeugen eines einen Lichtbogenfehler kennzeichnenden Fehlerkennzeichnungssignals - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen eines einen Lichtbogenfehler kennzeichnenden Fehlerkennzeichnungssignals

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen ei­ nes Fehlerkennzeichnungssignals, das einen auf einer mehrpha­ sigen elektrischen Energieübertragungsleitung aufgetretenen Kurzschluß als Lichtbogenkurzschluß kennzeichnet, wobei bei diesem Verfahren eine der Kurzschlußspannung an der Energie­ übertragungsleitung proportionale Meßgröße abgetastet wird und die Abtastwerte gespeichert werden und durch Auswertung der Abtastwerte das Fehlerkennzeichnungssignal gewonnen wird.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 29 141 A1 wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Kurzschlußimpedanz einer zu überwachenden elektrischen Energieversorgungsanlage beschrie­ ben. Bei diesem Verfahren werden Koeffizienten einer System­ matrix und einer Systemmatrix eines vorgewählten Mo­ dells einer elektrischen Energieversorgungsanlage berechnet, wobei die Netzfrequenz der zu überwachenden Anlage und eine vorgewählte zeitliche Abfolge von Abtastwerten einer dem Strom und einer der Spannung in der Anlage proportionalen Meßgröße berücksichtigt werden. Dem Modell zugrundegelegt ist der Ansatz, daß sich die Kurzschlußspannung U(t) durch folgende Gleichung darstellen läßt:
wobei pu3 ein Zusatzelement bezeichnet, das den Einfluß eines Lichtbogens kennzeichnet. Um die Parameter pu1, pu2 und Pu3 zu bestimmen, werden die Parameter ausgehend von Startwerten durch rekursive Schätzung ermittelt, wobei die Iteration ab­ gebrochen wird, wenn ein vorgegebener kleinster Fehlervektor der Parameter unterschritten wird. Die Größe des Zusatzele­ mentes pu3 dient bei diesem Verfahren als Kriterium für das Erzeugen eines Fehlerkennzeichnungssignals. Es wird erzeugt, wenn pu3 einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ einfa­ ches und vergleichsweise schnellarbeitendes Verfahren zum Er­ zeugen eines Fehlerkennzeichnungssignals anzugeben, wobei auch aperiodische Komponenten im Spannungssignal toleriert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der ein­ gangs angegebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Energieübertragungsleitung auf das Auftreten eines Kurzschlusses in einer einzigen Phase oder zwei Phasen ohne Erdberührung überwacht und im Falle eines solchen Kurz­ schlusses ein Steuersignal erzeugt wird, aus den Abtastwerten eine in der Kurzschlußspannung enthaltene Grundschwingung hinsichtlich ihrer Amplitude und Phase ermittelt wird, aus der Grundschwingung ein rechteckförmiges Signal gebildet wird, dessen Wert einem vorbestimmten Bruchteil der Amplitude und dessen Phase der der Grundschwingung entspricht, mit der Grundschwingung und den Abtastwerten eine eine Signalähnlichkeit angebende Ähnlichkeitsgröße und mit dem rechteckförmigen Signal und den Abtastwerten eine eine Signalähnlichkeit angebende weitere Ähnlichkeitsgröße gewonnen wird, indem die Abtastwerte mit den jeweiligen Augenblickswerten der Grundschwingung bzw. des rechteckförmigen Signals verglichen werden oder ein mit den Abtastwerten gebildetes Frequenzspektrum der Kurzschluß­ spannung hinsichtlich der Ähnlichkeit zu den Frequenzspektren der Grundschwingung und des rechteckförmigen Signals aus­ gewertet wird, und das Fehlerkennzeichnungssignal abgegeben wird, wenn das Steuersignal erzeugt wurde und wenn ein Vergleich der beiden Ähnlichkeitsgrößen ergibt, daß die Ähn­ lichkeit zwischen dem rechteckförmigen Signal und den Abtastwerten größer als die Ähnlichkeit zwischen der Grundschwingung und den Abtastwerten ist.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es keine Iterationsschritte erfordert und ein nur aus den Abtastwerten abgeleitetes Kriterium zur Erzeugung des Feh­ lerkennzeichnungssignals liefert.
Im Hinblick auf die Bildung eines zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens besonders gut geeigneten Rechtecksi­ gnals wird es als vorteilhaft angesehen, wenn ein rechteck­ förmiges Signal gebildet wird, dessen Wert das π/4-fache der Amplitude der Grundschwingung beträgt.
Die Abweichung der Abtastwerte von den jeweils zeitlich zuge­ ordneten Augenblickswerten der Grundschwingung und des recht­ eckförmigen Signals kann prinzipiell in unterschiedlicher Weise gewichtet werden; im Hinblick auf eine einfache und schnelle Berechnung aussagekräftiger Ähnlichkeitsgrößen wird es jedoch als vorteilhaft angesehen, wenn zur Gewinnung der einen Ähnlichkeitsgröße eine der Differenz aus dem jeweiligen Abtastwert und dem zeitlich zugeordneten Augenblickswert der Grundschwingung entsprechende Differenzgröße gebildet wird und alle sich ergebenden Differenzgrößen quadriert und auf­ summiert werden und zur Gewinnung der weiteren Ähnlichkeits­ größe eine der Differenz aus dem jeweiligen Abtastwert und dem zeitlich zugeordneten Augenblickswert des rechteckförmi­ gen Signals entsprechende Differenzgröße gebildet wird und alle sich ergebenden Differenzgrößen quadriert und auf­ summiert werden und das Fehlerkennzeichnungssignal abgegeben wird, wenn die eine Ähnlichkeitsgröße größer als die weitere Ähnlichkeitsgröße ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zur Ermittlung einer in ei­ ner Kurzschlußspannung enthaltenen Grundschwingung vorgesehe­ nen Teils der Anordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines zur Bildung eines rechteck­ förmigen Signals dienenden Teils der Anordnung nach Fig. 1 und
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines zur Ermittlung von Ähnlich­ keitsgrößen dienenden Teils der Anordnung nach Fig. 1.
Im folgenden wird zunächst die Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Eine in Fig. 1 dargestellte geerdete Prüfeinrichtung 1 ist an Phasen R, S und T sowie an einen Rückleiter N einer dreiphasigen Energie­ übertragungsleitung angeschlossen. In der Prüfeinrichtung 1 werden im Kurzschlußfall die vom Kurzschluß betroffenen Phasen ermittelt, was beispielsweise nach dem in der deut­ schen Patentschrift DE 24 56 073 C3 beschriebenen Verfahren geschehen kann. Der Prüfeinrichtung 1 nachgeordnet ist eine Abtasteinrichtung 2, die ausgangsseitig mit einem Si­ nussignalbildner 4 verbunden ist. Die Funktionsweise des Si­ nussignalbildners 4 ist im Zusammenhang mit der Fig. 2 de­ tailliert erläutert. Dem Sinussignalbildner 4 nachgeordnet sind eine Vergleichseinrichtung 5 und ein Rechtecksignal­ bildner 6, der ausgangsseitig an eine weitere Vergleichsein­ richtung 7 angeschlossen ist. Die Vergleichseinrichtungen 5 und 7 sind identisch. Die Funktionsweise des Rechtecksignal­ bildners 6 und der Vergleichseinrichtung 5 (bzw. 7) wird im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 im Detail beschrieben. Die Abtasteinrichtung 2 ist ausgangsseitig zusätzlich mit der Vergleichseinrichtung 5 und der weiteren Vergleichsein­ richtung 7 verbunden. Den beiden Vergleichseinrichtungen 5 und 7 nachgeordnet ist eine Entscheidungseinrichtung 8, die eingangsseitig ebenfalls an die Prüfeinrichtung 1 ange­ schlossen ist. Ein Taktgenerator 9 ist ausgangsseitig mit der Abtasteinrichtung 2, dem Sinussignalbildner 4 und den beiden Vergleichseinrichtungen 5 und 7 verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der dargestellten An­ ordnung folgendermaßen durchgeführt.
In der Prüfeinrichtung 1 wird festgestellt, wieviele Phasen vom Kurzschluß betroffen sind, sowie ob eine Erdberührung der betroffenen Phasen vorliegt. Es werden nun folgende drei Fälle unterschieden:
  • 1. Wird festgestellt, daß nur eine Phase vom Kurzschluß be­ troffen ist, so wird der Abtasteinrichtung 2 ein phasenin­ dividuelles, die betroffene Phase kennzeichnendes, analoges oder digitales Steuersignal S0 übermittelt. Einem weiteren an der Prüfeinrichtung 1 ausgangsseitig vorliegenden Steuersignal S1 wird mittels einer nicht dargestellten lo­ gischen Verknüpfungseinrichtung der Prüfeinrichtung 1 für diesen Kurzschlußfall eine logische "1" zugeordnet. Die Realisierung der Verknüpfungseinrichtung erfolgt in allge­ mein bekannter Weise zunächst durch Aufstellen einer logi­ schen Wahrheitstabelle, die schaltungstechnisch durch in der Elektronik bekannte Gatter (NAND, NOR, etc.) nachgebil­ det wird.
  • 2. Sind hingegen zwei Phasen ohne Erdberührung vom Kurzschluß betroffen, so wird in der Prüfeinrichtung 1 eine dieser Phasen mittels einer weiteren, logischen Verknüpfungsein­ richtung ausgewählt und der Abtasteinrichtung 2 das diese Phase kennzeichnende Steuersignal S0 übermittelt. Dem wei­ teren Steuersignal S1 wird eine logische "1" zugeordnet.
  • 3. Sind jedoch 2 Phasen mit Erdberührung oder sogar drei Pha­ sen vom Kurzschluß betroffen, so wird kein Steuersignal S0 übermittelt und dem weiteren Steuersignal S1 eine logische "0" zugeordnet. Wie nachfolgend erläutert wird, wird kein Fehlerkennzeichnungssignal abgegeben, wenn das weitere Steuersignal S1 eine logische "0" aufweist.
In der weiteren Beschreibung wird davon ausgegangen, daß der Abtasteinrichtung 2 ein Steuersignal S0 für die Phase T über­ mittelt worden ist.
In der Abtasteinrichtung 2 wird daraufhin eine Spannung UT(t) der betroffenen Phase T als Kurzschlußspannung z. B. nach dem in der deutschen Patentschrift DE 25 32 213 C2 beschriebenen Verfahren ausgewählt, eine dieser Spannung UT(t) propor­ tionale Meßgröße abgetastet und Abtastwerte U(k) gespeichert. Die Abtastwerte U(k) gelangen an den Sinussignalbildner 4, in dem aus den Abtastwerten U(k) eine in der Kurzschlußspannung UT(t) enthaltene Grundschwingung US(t) hinsichtlich ihrer Amplitude AS und Phasenlage ϕ ermittelt wird.
Die Grundschwingung US(t) wird der Vergleichseinrichtung 5 zugeführt, der zusätzlich die Abtastwerte U(k) der Abtastein­ richtung 2 übermittelt werden. In der Vergleichseinrichtung 5 werden die Abtastwerte U(k) mit den zeitlich zugeordneten Augenblickswerten der Grundschwingung US(t) unter Gewinnung einer eine Signalähnlichkeit angebenden Ähnlichkeitsgröße VS verglichen. Von der Vergleichseinrichtung 5 gelangt die Ähn­ lichkeitsgröße VS zur Entscheidungseinrichtung 8. Zur Er­ mittlung der jeweiligen Augenblickswerte wird den Ver­ gleichseinrichtungen 5 und 7 ein Taktsignal T1 übermittelt. Das Taktsignal T1 wird außerdem der Abtasteinrichtung 2 und dem Sinussignalbildner 4 zugeführt. Die Abtastrate der Ab­ tasteinrichtung 2 wird somit mittels des Taktgenerators 9 gesteuert.
Die Grundschwingung US(t) und ihre gemessene Amplitude AS werden dem Rechtecksignalbildner 6 übermittelt, in dem ein rechteckförmiges Signal UR(t) gebildet wird. Hierbei gleicht der Wert AN des rechteckförmigen Signals UR(t) einem vorbestimmten Bruchteil der Amplitude AS und die Phasenlage des rechteckförmigen Signal UR(t) der der Grundschwingung US(t). Der Wert AN beträgt beispielsweise π/4.AS. Vom Recht­ ecksignalbildner 6 wird das rechteckförmige Signal UR(t) zur weiteren Vergleichseinrichtung 7 übertragen, der zusätzlich die Abtastwerte U(k) der Abtasteinrichtung 2 zugeführt wer­ den. In der weiteren Vergleichseinrichtung 7 werden die Ab­ tastwerte U(k) mit den zeitlich zugeordneten Augenblickswer­ ten des rechteckförmigen Signals UR(t) unter Gewinnung einer weiteren Ähnlichkeitsgröße VR verglichen. Der Entscheidungs­ einrichtung 8 wird die weitere Ähnlichkeitsgröße VR übermit­ telt.
Wie bereits erläutert, wird in der Prüfeinrichtung 1 das wei­ tere Steuersignal S1 generiert. Dieses Steuersignal S1 wird zur Entscheidungseinrichtung 8 übertragen. In der Entschei­ dungseinrichtung 8 werden die beiden anliegenden Ähnlich­ keitsgrößen VS und VR miteinander verglichen, und es wird ein Fehlerkennzeichnungssignal von der Entscheidungseinrichtung 8 ausgangsseitig abgegeben, wenn dem Steuersignal S1 eine logische "1" zugeordnet ist und wenn ein Vergleich der beiden Ähnlichkeitsgrößen VS und VR ergibt, daß die Ähnlichkeit zwischen dem rechteckförmigen Signal UR(t) und den Ab­ tastwerten U(k) größer ist als die Ähnlichkeit zwischen der Grundschwingung US(t) und den Abtastwerten U(k). Sind die beiden Ähnlichkeitsgrößen VS und VR beispielsweise derart definiert, daß eine größere Ähnlichkeit einem kleineren Wert der jeweiligen Ähnlichkeitsgröße entspricht, so läßt sich die Entscheidungseinrichtung 8 beispielsweise wie folgt rea­ lisieren:
  • a) In einem Komparator werden die beiden Ähnlichkeitsgrößen VS und VR verglichen, und es wird als Ausgangssignal des Kom­ parators eine logische "1" abgegeben, wenn VS größer als VR ist;
  • b) an einer logischen AND (UND)-Verknüpfung werden eingangs­ seitig das weitere Steuersignal S1 und das Ausgangssignal des Komparators angelegt;
  • c) ein am Ausgang der AND-Verknüpfung entstehendes Ausgangs­ signal wird als Fehlerkennzeichnungssignal am Ausgang der Entscheidungseinrichtung 8 abgegeben; dem Ausgangssignal der AND-Verknüpfung wird dabei genau dann eine logische "1" zugeordnet, wenn dem Steuersignal S1 und dem Ausgangssignal des Komparators eine logische "1" zugeordnet ist.
In Fig. 2 ist ein Realisierungsbeispiel für den Sinussignal­ bildner 4 dargestellt. An eine Eingangsklemme des Si­ nussignalbildners 4 ist eine Meßeinrichtung 20 und eine wei­ tere Meßeinrichtung 21 angeschlossen. Beide Meßeinrichtungen 20 und 21 sind ausgangsseitig an eine Amplitudenmeßeinrich­ tung 22 und an eine Phasenlagemeßeinrichtung 23 angeschlos­ sen. Der Amplitudenmeßeinrichtung 22 und der Phasenlage­ meßeinrichtung 23 nachgeordnet ist ein Sinusgenerator 24, dem eingangsseitig zusätzlich die Taktimpulse T1 des Taktgenera­ tors 9 zugeführt werden.
In der Meßeinrichtung 20 wird eine Fouriercosinustransforma­ tion durchgeführt (vgl. Bronstein-Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, Leipzig 1979, Seite 618 bis 633) und ein Scheitelwert a einer in den Abtastwerten U(k) enthaltenen Co­ sinusschwingung mit Netzfrequenz f durch Produktbildung und Summation erzeugt gemäß:
mit f: Netzfrequenz, TA: Abtastperiodendauer. Die Abtastpe­ riodendauer kann beispielsweise T = 20/f betragen.
In der weiteren Meßeinrichtung 21 wird eine Fouriersi­ nustransformation durchgeführt und ein weiterer Scheitelwert b einer in den Abtastwerten U(k) enthaltenen Sinusschwingung mit Netzfrequenz f gebildet:
Der Zeiger der in den Abtastwerten U(k) enthaltenen Grund­ schwingung US(t) läßt sich somit durch komplexe Addition der Zeiger der Sinus- und der Cosinusschwingung ermitteln.
Die beiden Scheitelwerte a und b werden der Amplitudenmeßein­ richtung 22 und der Phasenlagemeßeinrichtung 23 zugeführt. In der Amplitudenmeßeinrichtung 22 wird die Amplitude AS der Grundschwingung US(t) gemäß AS = √a² + b² bestimmt. Dies ist in dieser Form möglich, da die Zeiger der Sinus- und der Co­ sinusschwingung orthogonal zueinander sind. In der Phasenla­ gemeßeinrichtung 23 wird die Phasenlage ϕ der Grundschwingung US(t) ermittelt. Die Phasenlage ϕ kann beispielsweise gemäß
erzeugt werden. Die Berechnung der Arctan- Funktion kann dabei unter Einsatz eines Integrierbausteins erfolgen (vgl. Bronstein-Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, Leipzig 1979, Seite 37, Integral Nr. 40). Statt dessen möglich ist aber auch eine Potenzreihenentwicklung der Arctan-Funktion nach Seite 34 des o. g. Taschenbuches der Ma­ thematik und eine Bildung der Phasenlage ϕ durch elektroni­ sche Standardelemente wie Multiplizierer, Quotienten- und Summenbildner.
Die Amplitude AS und die Phasenlage ϕ gelangen zum Sinusgene­ rator 24, in dem daraus die Grundschwingung US(t) der Ampli­ tude AS und der Phasenlage ϕ erzeugt wird. Die Grundschwin­ gung US(t) wird ausgangsseitig an einer Ausgangsklemme, die in Fig. 1 der oberen der beiden Ausgangsklemmen des Si­ nussignalbildners 4 entspricht, zur Verfügung gestellt.
An einer weiteren Ausgangsklemme des Sinussignalbildners 4 wird die Amplitude AS abgegeben. Der Ausgang der Amplituden­ meßeinrichtung 22 bildet zugleich den unteren Ausgang der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsklemmen des Sinussignalbildners 4.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des Rechtecksignal­ bildners 6 dargestellt. An eine Eingangsklemme des Rechteck­ signalbildners 6 ist ein Triggerbaustein 30 angeschlossen, dem ein Rechteckgenerator 31 nachgeschaltet ist. Der Recht­ eckgenerator 31 ist eingangsseitig zusätzlich mit der Ampli­ tude AS beaufschlagt. Der Ausgang des Rechteckgenerators 31 bildet den Ausgang des Rechtecksignalsbildners 6.
An der Eingangsklemme des Triggerbausteins 30 liegt die Grundschwingung US(t) an, aus der mittels des Triggerbau­ steins 30 Triggersignale gewonnen werden, die dem Rechteckge­ nerator 31 übermittelt werden. Neben den Triggersignalen, die im wesentlichen die Phasenlage ϕ der Grundschwingung US(t) beschreiben, wird zum Rechteckgenerator 31 die Amplitude AS der Grundschwingung US(t) übertragen. Im Rechteckgenerator 31 wird aus der Amplitude AS der Grundschwingung der Wert AN des rechteckförmigen Signals UR(t) gewonnen, was beispielsweise mit einem Spannungsteiler realisiert werden kann.
Der optimale Wert für AN beträgt AN = π/4.AS, wie sich fol­ gendermaßen erläutern läßt. Das rechteckförmige Signal UR(t) läßt sich aus Cosinusschwingungen verschiedener Frequenzen zusammensetzen:
ω: Kreisfrequenz
Vergleicht man den Wert AN des rechteckförmigen Signals UR(t) mit der Amplitude AS1 einer in dem rechteckförmigen Signal UR(t) enthaltenen Grundschwingung, so ergibt sich die Umrech­ nung zu AN = π/4 . AS1. Damit erhält man
für den Fall, daß die Grundschwingung US(t) gleich die Grundschwin­ gung des rechteckförmigen Signals UR(t) ist.
Mit dem Wert AN und den Triggersignalen wird im Rechteckgene­ rator 31 das rechteckförmige Signal UR(t) gebildet.
In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild für die Vergleichsein­ richtung 5 dargestellt. Diese weist einen Differenzbildner 40 auf, dem eingangsseitig die Abtastwerte U(k) und die Grund­ schwingung US(t) sowie die Taktimpulse T1 zugeführt werden. Dem Differenzbildner 40 nachgeordnet ist eine Quadrierein­ richtung 41, die ausgangsseitig an einen Summierer 42 ange­ schlossen ist.
Mit dieser Anordnung wird die Ähnlichkeitsgröße VS gebildet gemäß:
Dies wird im einzelnen wie folgt durchgeführt.
In dem Differenzbildner 40 werden unter Verwendung des Takt­ signals T1 Differenzgrößen S(k) aus den Abtastwerten U(k) und den zeitlich zugeordneten Augenblickswerten der Grund­ schwingung US(t) gebildet. Die Differenzwerte S(k) werden dem Quadrierer 41 zugeführt, in dem die vorliegenden Differenz­ größen S(k) quadriert werden. Die quadrierten Ausgangswerte S2(k) gelangen in den Summierer 42, in dem die einzelnen quadrierten Differenzgrößen S2(k) aufsummiert werden und die Ähnlichkeitsgröße VS gebildet wird.
Zur Bildung der weiteren Ähnlichkeitsgröße VR wird in der weiteren Vergleichseinrichtung 7 das rechteckförmige Signal UR(t) verarbeitet und die weitere Ähnlichkeitsgröße VR gebil­ det gemäß:
mit UR(t) = AN . wal(1, ϕ) und wal(1, ϕ): Walsh-Funktion.
Die beiden Ähnlichkeitsgrößen VS und VR können statt dessen auch durch Auswertung von Frequenzspektren gebildet werden. Hierzu werden durch Fouriertransformation ein Frequenzspek­ trum der Abtastwerte U(k), ein weiteres Frequenzspektrum der Grundschwingung US(t) und ein zusätzliches Frequenzspektrum des rechteckförmigen Signals UR(t) gebildet. Die beiden Ähn­ lichkeitsgrößen VS und VR werden dann durch Vergleich bzw. durch Auswertung der Frequenzspektren gewonnen.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis mittels einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage erfolgt; die darge­ stellten Blockschaltbilder dienen daher vor allem zur Veran­ schaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Claims (3)

1. Verfahren zum Erzeugen eines Fehlerkennzeichnungssignals, das einen auf einer mehrphasigen elektrischen Energieübertra­ gungsleitung aufgetretenen Kurzschluß als Lichtbogenkurz­ schluß kennzeichnet, wobei bei diesem Verfahren
  • - eine der Kurzschlußspannung an der Energieübertragungslei­ tung proportionale Meßgröße abgetastet wird und die Ab­ tastwerte gespeichert werden und
  • - durch Auswertung der Abtastwerte das Fehlerkennzeichnungs­ signal gewonnen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Energieübertragungsleitung auf das Auftreten eines Kurzschlusses in einer einzigen Phase oder zwei Phasen ohne Erdberührung überwacht und im Falle eines solchen Kurzschlusses ein Steuersignal (S1) erzeugt wird,
  • - aus den Abtastwerten (U(k)) eine in der Kurzschlußspannung enthaltene Grundschwingung (US(t)) hinsichtlich ihrer Amplitude (AS) und Phase (ϕ) ermittelt wird,
  • - aus der Grundschwingung (US(t)) ein rechteckförmiges Signal (UR(t)) gebildet wird, dessen Wert (AN) einem vorbestimmten Bruchteil der Amplitude (AS) und dessen Phase der der Grundschwingung entspricht,
  • - mit der Grundschwingung (US(t)) und den Abtastwerten (U(k)) eine eine Signalähnlichkeit angebende Ähnlichkeitsgröße (VS) und mit dem rechteckförmigen Signal (UR(t)) und den Abtastwerten (U(k)) eine eine Signalähnlichkeit angebende weitere Ähnlichkeitsgröße (VR) gewonnen wird, indem
    • 1. die Abtastwerte (U(k)) mit den jeweiligen Augenblicks­ werten der Grundschwingung (US(t)) bzw. des rechteck­ förmigen Signals (UR(t)) verglichen werden oder
    • 2. ein mit den Abtastwerten (U(k)) gebildetes Frequenz­ spektrum der Kurzschlußspannung hinsichtlich der Ähn­ lichkeit zu den Frequenzspektren der Grundschwingung (US(t)) und des rechteckförmigen Signals (UR(t)) ausge­ wertet wird, und
  • - das Fehlerkennzeichnungssignal abgegeben wird, wenn das Steuersignal (S1) erzeugt wurde und wenn ein Vergleich der beiden Ähnlichkeitsgrößen (VS) und (VR) ergibt, daß die Ähnlichkeit zwischen dem rechteckförmigen Signal (UR(t)) und den Abtastwerten (U(k)) größer als die Ähnlichkeit (VS) zwischen der Grundschwingung (US(t)) und den Abtastwerten (U(k)) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein rechteckförmiges Signal (UR(t)) gebildet wird, dessen Wert (AN) das π/4-fache der Amplitude (AS) der Grundschwin­ gung (US(t)) beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zur Gewinnung der einen Ähnlichkeitsgröße (VS) eine der Differenz aus dem jeweiligen Abtastwert (U(k)) und dem zeitlich zugeordneten Augenblickswert der Grundschwingung (US(t)) entsprechende Differenzgröße (S(k)) gebildet wird und alle sich ergebenden Differenzgrößen (S(k)) quadriert und aufsummiert werden und zur Gewinnung einer weiteren Ähnlichkeitsgröße (VR) eine der Differenz aus dem jeweili­ gen Abtastwert (U(k)) und dem zeitlich zugeordneten Augen­ blickswert des rechteckförmigen Signals (UR(t)) entspre­ chende Differenzgröße (S(k)) gebildet wird und alle sich ergebenden Differenzgrößen (S(k)) quadriert und aufsummiert werden und
  • - das Fehlerkennzeichnungssignal abgegeben wird, wenn die eine Ähnlichkeitsgröße (VS) größer als die weitere Ähnlich­ keitsgröße (VR) ist.
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