DE19933684A1

DE19933684A1 - Fault detection method for high voltage or heavy current network involves using protective units with sampling process at pre-defined instant

Info

Publication number: DE19933684A1
Application number: DE1999133684
Authority: DE
Inventors: Joseph P Benco; Bernhard Deck; Steven A Kunsman
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Priority date: 1999-07-17
Filing date: 1999-07-17
Publication date: 2001-01-18

Abstract

The method involves a high voltage or heavy current signal being sampled by two protective units (1,2) synchronously at two spatially separated places. The sampled signals are compared with each other, and a faulty is detected when there is no agreement. The protective units begin with the sampling process at a pre-defined instant, in which the start is learn by a global positioning system receiver in each protective unit. For the definition of the instant for the start of the sampling, a definition signal is announced from a first protective unit (4) to a second protective unit.

Description

Technical field

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik. Sie bezieht sich auf ein Verfahren zur Detektion von Fehlern in einem Hochspannungs- oder Starkstromnetz gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf ein Diffe rentialschutzsystem für ein derartiges Netz gemäss Oberbegriff des Patent anspruches 9.The invention relates to the field of electrical engineering. It relates to a method of detecting faults in a high voltage or Power grid according to the preamble of claim 1 and a dif rentialschutzsystem for such a network according to the preamble of the patent claim 9.

State of the art

Hochspannungs- oder Starkstromnetze werden mittels Differentialschutz systeme überwacht, um Kurzschlüsse oder anderweitige Fehlfunktionen zu detektieren. Dabei wird ein Hochspannungs- oder Starkstromsignal an zwei Stellen zeitgleich abgetastet, wobei die abgetasteten Werte paarweise miteinander verglichen werden. Normalerweise wird die Differenz der abgetasteten Werte gebildet. Ergibt die Differenz einen von Null abweichenden Wert, so liegt eine Störung des Netzes vor, und Massnahmen zur Behebung der Störung können getroffen werden.High voltage or high voltage networks are created using differential protection systems monitored to prevent short circuits or other malfunctions detect. A high voltage or high current signal is sent to two Digits sampled at the same time, the sampled values in pairs be compared with each other. Usually the difference is the sampled values formed. If the difference is a non-zero difference Value, there is a network malfunction and measures to remedy the Disturbance can be hit.

Differentialschutzsysteme bekannter Art bestehen aus mehreren Schutzein heiten, welche entlang einer Hochspannungs- oder Starkstromleitung im Abstand von 30-100 km angeordnet sind. Jede Schutzeinheit weist Abtast mittel zur Abtastung des Hochspannungs- oder Starkstromsignals, eine interne Uhr zur Bestimmung der Zeitspanne zwischen den einzelnen Abtastungen sowie Übertragungsmittel zur Übermittlung von mit den abgetasteten Signalen korre lierenden Daten. Jeweils zwei Schutzeinheiten sind zu einem Paar zusammen gefasst, welche lokal, jedoch zeitgleich das Signal abtasten. Die zwei Schutz einheiten eines Paares sind mittels einer Datenleitung miteinander verbunden, wobei jede Schutzeinheit Daten sowohl senden wie auch empfangen kann. Die Datenleitungen sind entweder öffentliche Telephonleitungen oder separate, entlang der Hochspannungs- oder Starkstromleitung verlaufende Datenleitun gen, insbesondere Glasfaserleitungen.Differential protection systems of a known type consist of several protection units units along a high-voltage or high-voltage line in the Distance of 30-100 km are arranged. Each protection unit has sensing means for sampling the high voltage or high current signal, an internal Clock to determine the time between the individual samples as well Transmission means for the transmission of correct with the sampled signals data. Two protective units are combined to form a pair which local, but at the same time sample the signal. The two guards units of a pair are connected to each other by means of a data line, whereby each protection unit can both send and receive data. The Data lines are either public telephone lines or separate, Data lines running along the high-voltage or high-current line gene, especially fiber optic cables.

Bei den bekannten Differentialschutzsystemen bildet eine erste Schutzeinheit eines Paares einen Master und eine zweite Schutzeinheit einen Slave. Zu welchem Zeitpunkt die synchrone Abtastung gestartet werden soll, wird vom Master bestimmt. Hierfür sendet der Master M, wie in Fig. 1 dargestellt ist, an den Slave S ein Echosignal 12, welches vom Slave umgehend in Form eines retournierten Echosignals 22 zurückgesendet wird. Die Zeitspanne 2T zwischen Senden und Empfang wird vom Master mit seiner internen Uhr, der Masteruhr, gemessen. Der halbierte Messwert ergibt die benötigte Übermittlungszeit T. Nun übermittelt der Master ein Startsignal 13, um die synchrone Abtastung zu starten. Der Master selber wartet die gemessene Übermittlungszeit T ab, um seine eigene erste Abtastung A synchron mit der ersten Abtastung A' des Slaves zu beginnen. Der Zeitpunkt der nächsten Abtastung B, B' bestimmt jede Schutz einheit selber aufgrund ihrer eigenen internen Uhr. Nach jeder Abtastung sendet jede Schutzeinheit das Ergebnis der Abtastung an die andere Schutz einheit in Form eines Abtastwertes 14, 24. Jede Schutzeinheit bildet die Differenz zwischen den eigenen und den übermittelten Daten. Ist die Differenz ungleich Null beziehungsweise liegt sie ausserhalb eines Toleranzbereiches um Null, so schaltet sich aufgrund des Vorzeichens des erhaltenen Wertes entweder die erste oder die zweite Schutzeinheit ab. Dadurch lässt sich erkennen, wo der Fehler im Netz aufgetreten ist, so dass eine gezielte und schnelle Fehlerbehebung ermöglicht ist. Vor der Abschaltung wird je nachdem nochmals eine Abtast-Synchronisation gestartet.In the known differential protection systems, a first protection unit of a pair forms a master and a second protection unit a slave. The time at which the synchronous scanning is to be started is determined by the master. For this purpose, the master M, as shown in FIG. 1, sends an echo signal 12 to the slave S, which is immediately returned by the slave in the form of a returned echo signal 22 . The time span 2T between sending and receiving is measured by the master with its internal clock, the master clock. The measurement value halved gives the required transmission time T. Now the master transmits a start signal 13 in order to start the synchronous scanning. The master itself waits for the measured transmission time T in order to start its own first scan A synchronously with the first scan A 'of the slave. The time of the next scan B, B 'determines each protection unit itself based on its own internal clock. After each scan, each protection unit sends the result of the scan to the other protection unit in the form of a sample value 14 , 24 . Each protection unit forms the difference between its own and the transmitted data. If the difference is not equal to zero or if it lies outside a tolerance range around zero, then either the first or the second protection unit switches off based on the sign of the value obtained. This makes it possible to see where the error has occurred in the network, so that targeted and quick troubleshooting is possible. Depending on the situation, a scan synchronization is started again before switching off.

Die Differentialschutzsysteme gemäss dem Stand der Technik weisen eine auf wendige Technik auf, um eine möglichst synchrone Abtastung zu gewährleisten. Beispielsweise wird bei den heutigen Differentialschutzsystemen die interne Uhr des Slaves in regelmässigen Abständen an die Masteruhr angepasst, indem der Master seine Uhrzeit in Form eines Kontrollsignals an den Slave übermittelt, dieser einen Zeitvergleich durchführt und einen allfälligen Unterschied an seiner internen Uhr korrigiert.The differential protection systems according to the prior art have one elaborate technology to ensure the most synchronous scanning possible. For example, in today's differential protection systems, the internal clock of the slave is adjusted to the master clock at regular intervals by the Master transmits its time to the slave in the form of a control signal, he carries out a time comparison and any difference in his internal clock corrected.

Der Synchronisation sind jedoch trotzdem Grenzen gesetzt, vorallem bedingt durch die Art der Kommunikation zwischen Master und Slave. Werden nämlich öffentliche Telephonleitungen zur Übermittlung der Start- und Kontrollzeit signale verwendet, so entsteht das Problem, dass die Signale nicht immer den selben Pfad benützen. Dadurch ist die zur Synchronisation verwendete Über mittlungszeit mit einem Fehler behaftet. Eine öffentliche Datenleitung lässt sich zwar durch eine unabhängige Datenleitung ersetzen. Diese Massnahme ist jedoch relativ teuer und behebt zudem ein weiteres Problem der deterministi schen Kommunikation nicht. Der Slave weist nämlich bei der Rücksendung des Echosignals eine Verzögerung auf, deren Zeitdauer nicht bekannt ist, so dass die Übermittlungszeit weiterhin fehlerbehaftet ist. However, there are limits to the synchronization, especially due to the fact by the type of communication between master and slave. Because namely public telephone lines for the transmission of the start and control time used signals, so the problem arises that the signals are not always the use the same path. This makes the over used for synchronization averaging time with an error. A public data line can be replace with an independent data line. This measure is however, relatively expensive and also resolves another deterministic problem communication. This is because the slave points out when the Echo signal a delay whose duration is not known, so that Transmission time is still faulty.

Presentation of the invention

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Detektion von Fehlern in einem Hochspannungs- oder Starkstromnetz sowie ein Differentialschutz system für ein derartiges Netz zu schaffen, welche eine verbesserte Synchroni sation aufweisen.It is therefore an object of the invention to provide a method for the detection of errors in a high voltage or high voltage network as well as differential protection to create a system for such a network, which an improved Synchroni sation.

Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentspruches 1 sowie ein Differentialschutzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 9.This object is achieved by a method with the features of patent claim 1 and a differential protection system with the features of claim 9.

Erfindungsgemäss erfolgt die Synchronisation mittels einem Global Positioning System (GPS), dank welchem jede Schutzeinheit des Differentialschutzsystems dieselbe, von GPS-Satelliten übermittelte Uhrzeit empfängt und zu demselben vordefinierten Zeitpunkt mit einer Abtastung des Hochspannungs- oder Stark stromsignals beginnt. Die Synchronisation der Abtastung ist somit unabhängig von Datenleitungen.According to the invention, synchronization takes place by means of global positioning System (GPS), thanks to which each protection unit of the differential protection system receives the same time transmitted by GPS satellites and at the same time predefined time with a sample of high voltage or strong current signal begins. The synchronization of the scanning is therefore independent of data lines.

Da keine hohen Anforderungen an Datenleitungen mehr gestellt werden, lassen sich für die Übermittlung von Abtastwerten öffentliche und/oder kostengünstige Übermittlungsarten wählen.Since there are no longer high demands on data lines, opt for public and / or inexpensive transmission of samples Select transmission types.

Vorteilhaft ist ferner, dass sich die Schutzeinheiten in einem grösseren Abstand voneinander anordnen lassen, da Übermittlungszeiten zwischen den Schutz einheiten keine kritischen Grössen mehr darstellen. Dank GPS ist zudem ein Differentialschutzsystem geschaffen, welches nicht von lokalen Zeiten abhängig ist und sich somit weltweit, beispielsweise über verschiedene Zeitzonen, einsetzen lässt. It is also advantageous that the protective units are at a greater distance arrange from each other because transmission times between protection units no longer represent critical sizes. Thanks to GPS is also a Differential protection system created, which does not depend on local times and is therefore worldwide, for example across different time zones, can be used.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Schutzeinheiten nicht nur paarweise Abtastwerte austauschen können, sondern dass mehrere Schutzeinheiten miteinander syn chronisierbar sind. Es lassen sich zudem auch Nebenleitungen gemeinsam mit Hauptleitungen eines Netzes überwachen. Mehrpunktleitungen lassen sich somit mit einer einzigen Abtastsynchronisation kontrollieren. In einer bevor zugten Ausführungsform ist eine zentrale Steuereinheit vorhanden, mit welcher die einzelnen Schutzeinheiten kommunizieren. Die Überwachung eines Netzes lässt sich somit flächendeckender gestalten und gesamtheitlich verbessern. Ins besondere werden Mehrfachabschaltungen vermieden. Derartige Mehrfach abschaltungen, bei welchen eine Schutzeinheit nach der anderen abschaltet, führen bei den Differentialschutzsystemen gemäss dem Stand der Technik dazu, dass sich der ursprüngliche Fehler im Netz nicht mehr lokalisieren lässt.Another advantage is that protection units don't just sample in pairs can exchange, but that several protective units syn are chronizable. Secondary lines can also be used together Monitor main lines of a network. Multipoint lines can be thus control with a single scan synchronization. In a before Preferred embodiment is a central control unit with which the individual protection units communicate. Monitoring a network can thus be made more comprehensive and improved as a whole. Ins in particular, multiple shutdowns are avoided. Such multiple shutdowns in which one protection unit shuts down after the other, in the case of differential protection systems according to the prior art, that the original fault in the network can no longer be localized.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verfügen die Schutzeinheiten über interne Uhren zur Erkennung von nachfolgenden Abtastzeitpunkten. Dadurch ist der Betrieb des Differentialschutzsystems auch bei zeitweiligem Ausfall des GPS gewährleistet.In a further preferred embodiment, the protective units have via internal clocks to identify subsequent sampling times. This means that the differential protection system can also be operated temporarily Failure of the GPS guaranteed.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patent ansprüchen hervor.Further advantageous embodiments are based on the dependent patent claims.

Brief description of the drawings

Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren und der Erfindungs gegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den bei liegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:The following is the inventive method and the invention subject on the basis of preferred exemplary embodiments, which in the case of lying drawings are illustrated, explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen zwei Schutzeinheiten gemäss dem Stand der Technik; Figure 1 is a schematic representation of communication between two protection units according to the prior art.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Hochspannungsleitung mit einem erfindungsgemässen Differentialschutzsystem in einer ersten Ausführungsform; Figure 2 is a schematic representation of a high voltage cable with an inventive differential protection system in a first embodiment.

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen zwei Schutzeinheiten gemäss Fig. 2; Fig. 3 is a schematic representation of a communication between two protection units according to FIG. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Differen tialschutzsystems in einer zweiten Ausführungsform; Fig. 4 is a schematic representation of an inventive differential protection system in a second embodiment;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen zwei Schutzeinheiten gemäss Fig. 4 und Fig. 5 is a schematic representation of communication between two protection units according to Fig. 4 and

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Differen tialschutzsystems in einer dritten Ausführungsform. Fig. 6 is a schematic representation of an inventive differential protection system in a third embodiment.

Ways of Carrying Out the Invention

In Fig. 2 ist schematisch eine Leitung N eines Hochspannungs- oder Stark stromnetzes mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Diffe rentialschutzsystems dargestellt. Das Differentialschutzsystem umfasst min destens zwei Schutzeinheiten, welche beabstandet zueinander entlang der Hoch spannungs- oder Starkstromleitung N angeordnet sind. In Fig. 1 ist lediglich eine erste und eine zweite Schutzeinheit 1, 2 dargestellt. Mindestens jeweils zwei Schutzeinheiten 1, 2 sind über eine Datenleitung 3 miteinander verbunden. Als Datenleitungen 3 lassen sich öffentliche Kommunikationsleitungen, beispiels weise Telephon- oder Internetleitungen, verwenden. Andere Kommunikations mittel, beispielsweise drahtlose wie Funk, lassen sich jedoch auch einsetzen.In Fig. 2, a line N of a high voltage or high voltage network is schematically shown with a first embodiment of a differential protection system according to the invention. The differential protection system comprises at least two protection units, which are arranged at a distance from one another along the high-voltage or high-current line N. In Fig. 1 only a first and a second protection unit 1 , 2 is shown. At least two protective units 1 , 2 are connected to one another via a data line 3 . Public data lines, such as telephone or Internet lines, can be used as data lines 3 . However, other means of communication, such as wireless such as radio, can also be used.

Die Schutzeinheiten 1, 2 weisen Abtastmittel zur Abtastung eines Hoch spannungs- oder Starkstromsignals und Übertragungsmittel zur Übermittlung von den abgetasteten Signalen entsprechenden Abtastwerten auf. Diese Mittel sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden im folgenden nicht näher erläutert. Ferner verfügt jede Schutzeinheit 1, 2 über Mittel zur Synchronisation der Abtastung mit mindestens einer anderen Schutzeinheit. Erfindungsgemäss umfasst dieses Synchronisationsmittel einen GPS-Empfänger 10, 20, welcher mit GPS-Satelliten ST in Verbindung steht. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform verfügt jede Schutzeinheit 1, 2 ferner über eine interne Uhr 11, 21, beispielsweise einen Echtzeitzähler. Die interne Uhrzeit jeder Uhr 11, 21 lässt sich anhand einer Echt-Uhrzeit, welche über den GPS-Empfänger 10, 20 erhalten wird, korrigieren. Die Korrektur erfolgt über entsprechende, in der Schutzeinheit 1, 2 integrierte Mittel zur Anpassung, beispielsweise mittels eines in der Schutzeinheit 1, 2 integrierten sogenannten Binary Rate Multipliers.The protection units 1 , 2 have sampling means for sampling a high-voltage or high-current signal and transmission means for transmitting sampled values corresponding to the sampled signals. These agents are known from the prior art and are not explained in more detail below. Furthermore, each protection unit 1 , 2 has means for synchronizing the scanning with at least one other protection unit. According to the invention, this synchronization means comprises a GPS receiver 10 , 20 , which is connected to GPS satellites ST. In the preferred embodiment shown here, each protection unit 1 , 2 also has an internal clock 11 , 21 , for example a real-time counter. The internal time of each clock 11 , 21 can be corrected on the basis of a real time, which is obtained via the GPS receiver 10 , 20 . The correction is carried out by means of appropriate adaptation means integrated in the protective unit 1 , 2 , for example by means of a so-called binary rate multiplier integrated in the protective unit 1 , 2 .

Anhand der Fig. 3 lässt sich die Funktionsweise des erfindungsgemässen Diffe rentialschutzsystems gemäss Fig. 2 näher erläutern:
Die erste Schutzeinheit 1 übermittelt an die zweite Schutzeinheit 2 ein Defini tionssignal 15, wodurch ein Zeitpunkt für den Start einer ersten Abtastung defi niert wird. Nun warten beide Schutzeinheiten 1, 2, bis vom GPS-Satellit ST das Eintreten dieses Zeitpunktes an die GPS-Empfänger 10, 20 gemeldet wird, was in Fig. 3 mit gestrichelten Pfeilen dargestellt ist. Jede Schutzeinrichtung 1, 2 startet nun den Abtastungsvorgang, wobei der Startzeitpunkt bei beiden Schutzeinrichtungen identisch ist. Die Abtastung erfolgt an diskreten Abtastzeitpunkten, welche für die erste Schutzeinrichtung 1 mit A, B und für die zweite Schutzeinrichtung 2 mit A', B' bezeichnet sind. Nach jeweils durchgeführter Abtastung wird ein dem Abtastwert entsprechendes Datensignal 14, 24 an die jeweilige benachbarte Schutzeinrichtung 1, 2 über die Datenleitung 3 gesandt. Die Zeitpunkte für die nachfolgenden Abtastpunkte lassen sich jeweils wiederum neu vom GPS übermitteln. In der hier dargestellten Variante werden für die Bestimmung dieser Zeitpunkte die internen Uhren 11, 21 eingesetzt, wobei diese wie oben beschrieben sporadisch an die Echtzeit des GPS angepasst werden. . With reference to FIG 3, the operation allows the inventive Diffe rentialschutzsystems according to FIG explain further. 2:
The first protection unit 1 transmits a definition signal 15 to the second protection unit 2 , whereby a point in time for the start of a first scan is defined. Now both protection units 1 , 2 wait until the occurrence of this time is reported to the GPS receivers 10 , 20 by the GPS satellite ST, which is shown in FIG. 3 with dashed arrows. Each protective device 1 , 2 now starts the scanning process, the start time being identical for both protective devices. The scanning takes place at discrete sampling times, which are designated A, B for the first protective device 1 and A ', B' for the second protective device 2 . After the respective scanning has been carried out, a data signal 14 , 24 corresponding to the scanning value is sent to the respective adjacent protective device 1 , 2 via the data line 3 . The times for the subsequent sampling points can again be transmitted by the GPS. In the variant shown here, the internal clocks 11 , 21 are used to determine these times, and these are sporadically adapted to the real time of the GPS as described above.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Differen tialschutzsystems dargestellt. Jeweils zwei Schutzeinheiten 1, 2 sind wiederum zu einem Paar zusammengefasst, welche miteinander in kommunizierender Ver bindung stehen. Zudem ist eine zentrale Steuereinheit 4 vorhanden, welche ebenfalls mit jeder Schutzeinheit 1, 2 verbunden ist, mindestens indem die Schutzeinheiten 1, 2 Nachrichten der zentralen Steuereinheit 4 empfangen. Die Synchronisation in diesem Schutzsystems erfolgt ebenfalls über GPS, das Defini tionssignal 15 für den Start der Abtastung wird jedoch, wie in Fig. 5 dar gestellt, von der zentralen Steuereinheit 4 an die einzelnen Schutzeinheiten 1, 2 übermittelt.In FIG. 4, a second embodiment of the inventive differentiation is shown tialschutzsystems. Two protective units 1 , 2 are in turn combined to form a pair, which are in communication with each other. There is also a central control unit 4 , which is also connected to each protection unit 1 , 2 , at least in that the protection units 1 , 2 receive messages from the central control unit 4 . The synchronization in this protection system also takes place via GPS, but the definition signal 15 for the start of the scanning, as shown in FIG. 5, is transmitted from the central control unit 4 to the individual protection units 1 , 2 .

In Fig. 6 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Differen tialschutzsystems dargestellt. Es ist wiederum eine zentrale Steuereinheit 4 vorhanden, welche mit mindestens zwei, vorzugsweise mit N Schutzeinheiten 1, 2, 5 kommunizierend verbunden ist. N ist dabei vorzugsweise grösser als drei. Als Kommunikationsmittel lassen sich wiederum bekannte Datenleitungen 3 einsetzen. In diesem Differentialschutzsystem sind mehrere Schutzeinheiten 1, 2, 5 miteinander synchronisiert. Die Daten werden deshalb zwecks Auswertung direkt an die zentrale Steuereinheit 4 übermittelt, welche bei Detektion eines Fehlers veranlasst, dass die entsprechende Schutzeinheit beziehungsweise das Netz abgeschaltet wird. In FIG. 6, a third embodiment of the inventive differentiation is shown tialschutzsystems. There is again a central control unit 4 , which is connected in a communicating manner with at least two, preferably with N protective units 1 , 2 , 5 . N is preferably greater than three. Known data lines 3 can in turn be used as communication means. In this differential protection system, several protection units 1 , 2 , 5 are synchronized with one another. For the purpose of evaluation, the data are therefore transmitted directly to the central control unit 4 , which upon detection of an error causes the corresponding protective unit or the network to be switched off.

Dank GPS ist es möglich, ein unkompliziertes Differentialschutzsystem zu schaffen, welches ein hohes Mass an Synchronisation aufweist sowie eine um fassendere Fehlererkennung in einem Hochspannungs- oder Starkstromnetz er möglicht.Thanks to GPS, it is possible to create an uncomplicated differential protection system create, which has a high degree of synchronization and a um comprehensive fault detection in a high-voltage or high-voltage network possible.

Reference list

ST GPS-Satellit
N Hochspannungs- oder Starkstromleitung
M Master
S Slave
T Übermittlungszeit
A erster Abtastpunkt der ersten Schutzeinheit
A' erster Abtastpunkt der zweiten Schutzeinheit
B zweiter Abtastpunkt der ersten Schutzeinheit
B' zweiter Abtastpunkt der zweiten Schutzeinheit
ST GPS satellite
N high-voltage or power line
M master
S slave
T transmission time
A first sampling point of the first protection unit
A 'first sampling point of the second protection unit
B second sampling point of the first protection unit
B 'second sampling point of the second protection unit

11

erste Schutzeinheit
first protection unit

1010th

erster GPS-Empfänger
first GPS receiver

1111

erste interne Uhr
first internal clock

1212th

gesendetes Echosignal
sent echo signal

1313

Startsignal
Start signal

1414

Abtastwert der ersten Schutzeinheit
Sample value of the first protection unit

1515

Definitionssignal
Definition signal

22nd

zweite Schutzeinheit
second protection unit

2020th

zweiter GPS-Empfänger
second GPS receiver

2121

zweite interne Uhr
second internal clock

2222

retourniertes Echosignal
returned echo signal

2424th

Abtastwert der zweiten Schutzeinheit
Sample value of the second protection unit

33rd

Datenleitung
Data line

44th

zentrale Steuereinheit
central control unit

55

weitere Schutzeinheiten
further protection units

Claims

1. A method for the detection of faults in a high-voltage or high-voltage network, with two protective units ( 1 , 2 ) synchronously sampling a high-voltage or high-current signal at two locations separated from one another and comparing the sampled signals with one another, with one not If an error is detected at least approximately in accordance with the signals, characterized in that the protective units ( 1 , 2 ) begin the scanning process at a predefined point in time (A, A '), the occurrence of which they occur by means of a protective unit ( 1 , 2 ) integrated Global Positioning System (GPS) receiver ( 10 , 20 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a definition signal ( 15 ) from a first protection unit ( 1 ) to a second protection unit ( 2 ) is reported to define the time for the start of the scanning.

3. The method according to claim 1, characterized in that a definition signal ( 15 ) from a central control unit ( 4 ) to the protective units ( 1 , 2 ) is reported to define the time for the start of the scanning.

4. The method according to claim 1, characterized in that the protective units ( 1 , 2 ) measure the time internally, their internal time being compared with a real time obtained from the GPS and the internal time being adjusted to the real time in the event of a deviation .

5. The method according to claim 1, characterized in that the sampled signals corresponding sample values are transmitted to a central control unit ( 4 ), compared there with data from other protective units and the location of the fault is determined in the event of a deviation.

6. The method according to claim 1, characterized in that each protective device (1, 2) corresponding with the sampled signals samples (14, 24) to an adjacent protective unit (1, 2), reports that each protection unit (1, 2) forms a difference between the received data and its own data and that if the signals do not match at least approximately, one of the two protective units ( 1 , 2 ) takes measures to remedy the error according to a sign.

7. The method according to claim 1, characterized in that the transmission of samples via public data lines ( 3 ), in particular telephone or Internet lines, takes place.

8. The method according to claim 1, characterized in that the samples of a protection unit ( 1 , 2 , 5 ) are compared with samples of at least two other protection units ( 1 , 2 , 5 ).

9. Differential protection system for a high-voltage network with at least two protection units ( 1 , 2 ), each protection unit ( 1 , 2 ) scanning means for sampling a high voltage or high current signal, synchronization means for synchronizing the scanning with another protection unit ( 1 , 2 ) and Transmission means for the transmission of sampled values correlating with the sampled signals, characterized in that the means for synchronization comprises a Global Positioning System (GPS) receiver ( 10 , 20 ) for recognizing a predetermined point in time for the synchronous start of the sampling process.

10. Differential protection system according to claim 9, characterized in that a central control unit ( 4 ) is provided, which has means for transmitting a definition signal ( 15 ) for defining the predetermined time for the start of the scan to the protection units ( 1 , 2 ).

11. Differential protection system according to claim 9, characterized in that at least three protection units ( 1 , 2 , 5 ) are connected to one another via a direct communication line or via a central control unit ( 4 ).

12. Differential protection system according to claim 9, characterized in that each protection unit ( 1 , 2 ) has an internal clock with an internal time and means for adapting the internal time to a real time received by the GPS.