DE19751802A1

DE19751802A1 - Regeleinrichtung für den Betrieb von Erdschlußspulen

Info

Publication number: DE19751802A1
Application number: DE1997151802
Authority: DE
Inventors: Lothar Mayer
Original assignee: EBERLE A GmbH
Current assignee: EBERLE A GmbH
Priority date: 1997-11-24
Filing date: 1997-11-24
Publication date: 1999-06-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für den Betrieb von Erdschlußspulen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Es ist lange bekannt, Mittel- und Hochspannungsnetze mit Erdschlußspulen (Petersen-Spulen) zu betreiben. Hierbei wird der Sternpunkt eines Netzes über eine Drosselspule (Erdschlußspule) mit der Erde verbunden. Deren Induktivität wird so gewählt, daß sie mit der Erdkapazität des Netzes abgestimmt ist, so daß bei einem Erdschluß einer Leitung, der bei mechanischer Beschädigung einer Phase entsteht, der aus dem Netz abfließende, kapazitive Strom durch einen gleich großen, entgegengesetzten Strom von der Erdschlußspule kompensiert wird. Der Erdschluß, bei dem Lichtbögen auftreten können, wird dadurch gelöscht und das Netz kann bis zu einer Behebung des Schadens in der Regel weiterbetrieben werden.

Die Induktivität der Erdschlußspule wird stufenlos oder in Stufen eingestellt, um Veränderungen oder Schwankungen im Netz auszugleichen. Bei Verstellung der Erdschlußspule ändert sich die Spannung zwischen dem Sternpunkt des Netzes und der Erde und besitzt bei einer exakten Resonanzabstimmung des Resonanzkreises der Erdschlußspule mit Erdkapazität des Netzes ein Maximum. Die Ermittlung dieses Maximums dient zur Einstellung der Erdschlußspule, wobei der Resonanzpunkt rechnerisch oder durch Überfahren des Maximums ermittelt wird.

Während die Erdschlußspulen teilweise bis heute im händischen Betrieb eingestellt werden, setzt sich in jüngerer Zeit die automatische Regelung durch sogenannte Erdschluß-Kompensationsregler durch.

Solche Erdschluß-Kompensationsregler, wie beispielsweise der EFC30 der Firma Haefely Trench, sind mikroprozessorgesteuerte Regelgeräte mit Anzeige- und Eingabemöglichkeiten, die die Betriebszustände eines Netzes anzeigen, die Meßsignale kontinuierlich auf zeichnen, die Resonanzpunkte ermitteln und die Erdschlußspulen entsprechend regeln, wobei die Regelung auch im Erdschlußfall stattfindet und sowohl stufig, als auch stufenlos verstellbare Erdschlußspulen geregelt werden können. Es ist möglich, mehrere Regler in einem Netz einzusetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen solchen Erdschluß-Kompensationsregler dahingehend fortzubilden, daß er variabler eingesetzt werden kann, daß er einen höheren Bedienungskomfort aufweist und daß er mit weiteren Regeleinrichtungen besser abstimmbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfaßt.

Erfindungsgemäß ist eine Regeleinrichtung für den Betrieb von Erdschlußspulen, mittels der die Sternpunkt-Erdspannung eines elektrischen Netzes gemessen wird und die Induktivität der Erdschlußspule in Abhängigkeit des Resonanzwertes des Schwingkreises der Netzkapazität gegen Erde mit der Induktivität der Erdschlußspule automatisch eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung für alle Meß-, Steuer- und Regelfunktionen der Erdschlußspule frei programmierbar ist, daß die Regeleinrichtung Verlagerungsspannungen registriert, dokumentiert und deren Tendenzen berechnet, und daß die Regeleinrichtung mit weiteren Regel- und/oder Meßeinrichtungen vernetzbar ist.

Eine weitere Regeleinrichtung ist beispielsweise der Regler für die Betriebsspannung des Netzes. Eine Meßeinrichtung ist beispielsweise ein Erdschlußsuchrelais.

Die Regeleinrichtung kann in einem galvanisch verbundenen Netz mit mindestens einer weiteren Regeleinrichtung für den Betrieb einer weiteren Erdschlußspule verbunden sein, wobei sich die Regeleinrichtungen aufeinander abstimmen.

Der Datentransport zwischen den einzelnen Einheiten erfolgt über eine Busstruktur.

Ein erfindungsgemäßer Erdschluß-Kompensationsregler weist vorzugsweise die folgenden Merkmale auf:

- die Parametrierung erfolgt einfach über Personalcomputer (PC); solche Parameter sind beispielsweise die Einstellung der Spule bezüglich einer Über- oder Unterkompensation der Netzkapazität;
- es sind Schreiberfunktionen zur Dokumentation vorhanden;
- binäre und analoge Ein- und Ausgänge sind frei programmierbar; hierdurch können Grenzwerte geändert oder hinzugefügt werden, bestimmte Bedingungen können miteinander verknüpft werden, wie beispielsweise schwankende Netzauslastungen mit den auftretenden Verlagerungsspannungen, weiter sind zusätzliche Meldungen noch nachträglich generierbar;
- mehrere Regler sind durch eine Buskopplung miteinander verbindbar;
- zusätzliche Schnittstellen für Zusatzkomponenten sind vorhanden; über Interfacebausteine kann so beispielsweise bei Bedarf die Hardware-Kapazität vergrößert werden, ohne daß ein weiterer Regler beigestellt werden muß;
- der Regler ist multimasterfunktionsfähig; hierdurch ist ein komplettes verknüpftes System von jedem Regler aus steuerbar;
- der Regler besitzt eine Programmiersprache mit Interpreter zur einfachen Programmierung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Darstellung eines Netzschemas beispielhaft näher beschrieben.

Das in Fig. 1 gezeigte Netzschema weist eine Umspannstation 1 auf, an der, geregelt durch eine Regeleinrichtung 2 (REG-D), die Betriebsspannung U an den Sternpunkt S des Netzes N gelegt wird. Die einzelnen Zweige Z des Netzes N werden von einer Sammelschiene SS versorgt. Mit dem Sternpunkt S ist eine Erdschlußspule 3 verbunden, deren Induktivität entsprechend der Netzkapazität durch eine Regeleinrichtung 4 (REG-DE) eingestellt wird. Mit der Regeleinheit 4 ist über eine Schnittstelle RS232 eine Anzeige und Eingabeeinheit 5 in Form eines PCs verbunden, über den die Regeleinrichtung 4 programmierbar ist. Über ein als Busstruktur ausgelegtes Datennetz E-LAN sind die Regeleinrichtungen REG-D (1) und REG-DE (2) miteinander und mit einer Zentrale 6 verbunden. Über eine weitere Schnittstelle (RS 485) sind über eine weitere Busstruktur Erdschlußsuchrelais 7 mit der Regeleinrichtung 4 verbunden, die über Kabelumbau-Stromwandler 8 an die einzelnen Zweige Z des Netzes N gelegt sind und durch Messen der Summenstromänderung nach Veränderung der Erdschlußspuleneinstellung feststellen, wo ein Erdschluß aufgetreten ist. Die Regeleinrichtung 4 und die Zentrale 6 sind so ausgelegt, daß alle registrierten Daten von beiden Stationen aus gelesen und bearbeitet werden können.

Claims

1. Regeleinrichtung für den Betrieb von Erdschlußspulen, mittels der die Sternpunkt-Erdspannung eines elektrischen Netzes gemessen wird und die Induktivität der Erdschlußspule in Abhängigkeit des Resonanzwertes des Schwingkreises der Netzkapazität gegen Erde mit der Induktivität der Erdschlußspule automatisch eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (4) für alle Meß-, Steuer- und Regelfunktionen der Erdschlußspule (3) frei programmierbar ist,
daß die Regeleinrichtung (4) Verlagerungsspannungen registriert, dokumentiert und deren Tendenzen berechnet,
und daß die Regeleinrichtung (4) mit weiteren Regel-und/ oder Meßeinrichtungen vernetzbar ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Regeleinrichtung (2) der Regler für die Betriebsspannung (U) des Netzes (N) ist.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung ein Erdschlußsuchrelais (7) ist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung in einem galvanisch verbundenen Netz mit mindestens einer weiteren Regeleinrichtung für den Betrieb einer weiteren Erdschlußspule verbunden ist, wobei sich die Regeleinrichtungen aufeinander abstimmen.

5. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Datentransport zwischen den einzelnen Einheiten über eine Busstruktur erfolgt.