DE2550670C3

DE2550670C3 - Mehrphasige Schutzanordnung für Anlageteile elektrischer Starkstromnetze

Info

Publication number: DE2550670C3
Application number: DE2550670A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Dipl.-Ing. Vaesteraas Nimmersjoe (Schweden)
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-11-21
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1978-11-02
Also published as: FR2292361A2; SE387019B; US4053816A; IT1055697B; CA1054701A; DE2550670B2; GB1523126A; DE2550670A1; SE7414614L; CH590575A5; FR2292361B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung für Anlageteile elektrischer Starkstromnetze nach Patent 24 38 354.8.

In der Hauptpatentanmeldung wird eine Anordnung zur Niveau- und Sequenzanzeige in einem gerichteten Wellendetektor beschrieben (F i g. 2 und 3 der Hauptanmeldung). Die Lösung nach der Hauptanmeldung schließt es nicht aus, daß in gewissen Fällen eine nicht selektive Auslösung stattfinden kann. Nimmt man an, daß ein Starkstromnetz drei hintereinanderliegende Stationen A, B und C verbindet, so hat man zwei Leitungsabschnitte 4=ßund S-C(Fig. 1). Jede Station hat zwei Schutzanordnungen, von denen jede auftretende Fehler erfaßt, jedoch nur dann ein Auslösesignal an ihren Schalter gibt, wenn der Fehler als davorliegend registriert wird. Die Station B, die zwischen den Stationen A und C liegt, hat dabei eine Schutzanordnung B i, die den Leitungsabschnitt B-A überwacht, und eine Schutzanordnung B2, die den Leitungsabschnitt B-C überwacht. Ein Fehler im Punkte a auf dem Abschnitt A-B wird daher von der Schutzanordnung B1 als ein davorliegender Fehler angezeigt werden, wohingegen derselbe Fehler von der Schutzanordnung B2 als dahinterliegender Fehler erfaßt wird. In der Station C wird die Schutzanordnung Cl, die den Leitungsabschnitt C-B überwacht, den Fehler als davorliegenden Fehler anzeigen, da der Fehler zwar außerhalb des Schutzbereiches der SchutzanorJnung,

jedoch innerhalb ihrer Überwachungsrichtung liegt Die Schutzanordnungen in der Station B geben außerdem bei einem dahinterliegenden Fehler ein Blockierungssignal an die gegenüberliegenden Schutzanordnungen Al bzw. Ci, damit diese kein Auslösesignal an die Schalter geben. In dem oben beschriebenen Fall soll also die Schutzanordnung BI ein Blockierungssignal an die Schutzanordnung Ci geben, damit diese kein Signal zum Abschalten der Strecke C-B gibt (Dies ist im letzten Absatz auf Seite 4 der Hauptanmeldung beschrieben.)

Der Niveaudetektor (Fig.2 der Hauptanmeldung) hat die Aufgabe, die Blockierungssignale zu sperren, die unterhalb eines vorbestimmten Niveaus liegen. Aufgrund der Reflexion, welche die von der Fehlerstelle a ausgehende Spannungswanderwelle in der Station C erleidet kann rein theoretisch eine so große Spannungsänderung in der Statioa Cauftreten, daß das Niveau des Ausgangssignals vom Wellendetektor Cl in der Station C, das in auslösender Richtung liegt, größer als das Blockierungsniveau des Wellendetektors B 2 in der Station B wird. Theoretisch ist es daher möglich, daß das Niveau zur Auslösung in der Station C überschritten wird, ohne daß in der Station B das Niveau zur Blockierung erreicht wurde, was zur Folge hat, daß der

Leitungsabschnitt B-C bei einem Fehler auf dem Leitungsabschnitt A-B versehentlich abgeschaltet wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schutzanordnung nach der Hauptanmeldung derart

weiterzuentwickeln, daß bei zwei oder mehr Anlagetei len (insbesondere Leitungsabschnitten), die elektrisch hintereinander liegen und von individuell zugeordneten Schutzanordnungen nach der Hauptanmeldung überwacht werden, ein Durchgreifen eines davorliegenden Fehlers mit auslösender Wirkung auf die Schutzanord nung am Ende des benachbarten Anlageteils mit Sicherheit verhindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine mehrphasige Schutzanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung dieser Erfindung ist im Anspruch 2 genannt. Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei dem oben beschriebenen Beispiel der für das Blockierungssignal verantwortliche Niveaudetektor des Wellendetektors Bl bei einem gegebenen Fehlersignal mit Sicherheit leichter anspricht als der auslösende Niveaudetektor im Wellendetektor Cl.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein Starkstromnetz mit 3 Stationen,

F i g. 2 einen Niveaudetektor gemäß der Erfindung,

ht Fig.3 einen zum Anschluß an die Ausgänge des Niveaudetektors dienenden Sequenzdetektor.

Fig. I zeigt ein Starkstromnetz L mit drei Stationen A, B und C. In jeder Station befinden sich zwei

richtungsempfindliche Schutzanordnungen Ai, 4 2; Bi, BI bzw, Ci, CZ Somit wird beispielsweise der Leitungsabschnitt zwischen den Stationen A und B von den Schutzanordnungen A 2 und B1 überwacht, was durch einen Pfeil an den betreffenden Schutzanordnungen angedeutet ist. Jede Schutzanordnung beurteilt also einen Fehler in Richtung ihres Pfeils als einen davorliegenden Fehler, auf den sie anzusprechen, d. h. eine Abschaltung vorzunehmen bereit ist. Ein Fehler im Punkte a des Sireckenabschnitts A-B wird von den Schutzanordnungen A 2, Bi und C1 als davorliegender Fehler aufgefaßt, wohingegen die Schutzanordnungen Ai, B2 und C2 den Fehler als dahinterliegend bewerten.

Die Schutzanordnung nach der Erfindung hat einen is Niveaudetektor, der in F i g. 2 gezeigt ist. Der Niveaudetektor soll verhindern, daß der Schutz auf kleinere Störungen anspricht, die normalerweise auf der Leitung auftreten können, ohne daß es sich um wirkliche Fehler oder ernsthafte Störungen handelt.

Im Niveaudetektor N nach der Hauptanmeldung sprechen die verschiedenen Teildetektoren bei g'eichem Niveau an. Unter dieser Voraussetzung kann es vorkommen, daß der Schutz anspricht, wenn an der Stelle a in F i g. 1 ein Fehler auftritt, dessen Ausgleichsschwingung Anlaß zu einem Signal in den Schutzanordnungen A 1 und B 1 geben, das über dem eingestellten Niveau liegt.

Die von der Störung erzeugte Wanderwelle geht jedoch zu einem gewissen Teil an der Station B vorbei zu Station C, wo sie reflektiert wird, wobei ihre Spannungsamplitude steigt. Diese kann so groß werden, daß das aulösende Signal höher als das in Ci eingestellte Niveau ist, so daß die Schutzanordnung Cl die Störung in a als einen davorliegenden Fehler auffaßt und anspricht, wenn die Schutzanordnung Ci nicht von der Schutzanordnung B 2 gesperrt wurde, weil das Blockierungssignal dort etwas unter dem eingestellten Niveau lag. Um ein solches unerwünschtes Ansprechen zu verhindern, wird der Niveaudetektor N in der Schutzanordnung mit einem zusätzlichen Teildetektor NU versehen, dem das Auslösesignal Ui vom Wellendetektor (WD in F i g. 1 der Hauptanmeldung) zugeführt wird. Ferner erhalten sowohl Λ/L/als auch NB ein niedrigeres Niveau als die drei übrigen Teildetektoren NR, NS. NT. Ihr Niveau liegt vorzugsweise im Bereich von 60 bis 90% des Niveaus der übrigen Teildetektoren NR. NS. NT.

Die Ausgänge NU2 und NB 2 werden jeweils an ihren betreffenden Teildefektor im Sequenzdetektor 5 der Fig.3 über den Eingang SUi bzw. SBi angeschlossen. Die beiden Teildetektoren bestehen aus je einem Negationsglied 20, einem UND-Glied 21 und dem Verzögerungsglied 17 mit verzögertem Rückgang. Die Verzögerungseinheit τ2 für den oberen, den Auslöseteildetektor, ist kleiner als die Verzögerungszeit t3 für den unteren, den Blockierungsteildetektor.

Unter Berücksichtigung des bereits beschriebenen Falles mit einem Fehler im Punkte a, wo das Singal das höhere Niveau der Schutzanordnung B 2 nicht ganz erreicht, sieht man ein, daß die Schutzanordnung Ö2 die Störung nun als einen dahinterliegenden Fehler auffaßt, für den die Schutzanordnung blockiert werden soll. Aufgrund des niedrigeren Niveaus des Teildetektors NB im Niveaudetektor der Schutzanordnung wird die Störungswelle nun hoch genug sein, um ein Signal am Ausgang NB 2 zu erzeugen, welches dem Blockierungsteildetektor im Sequenzdetektor S zugeführt wird. Dieser erzeugt ein Blockierungssignal an seinem Ausgang SB2, das die eigene Schutzanordnung mittels des Auslöseieildetektors blockiert, indem dieser ein sicheres Signal mit der Wertigkeit ».-.ull« an seinem Ausgang erzeugt und dadurch die UND-G',eder 21 der drei oberen Teildetektoren sperrt. Das Blockierungssignal am Ausgang SS2 wird auch der Schutzanordnung Ci als Blockierungssignal zugeführt, so daß auch diese Schutzanordnung blockiert wird. Der Schutz Ci wird also auch dann blockiert, wenn das Niveu des eintreffenden Störungssignals nach der Reflexion in C höher wird als das Niveau der Teildetektoren NR, NS oder NT.

Allgemein kann gesagt werden, daß die Niveaus in den Teildetektoren NU'und A/ßim Niveaudetektor A/so niedrig gewählt werden, daß eine unter diesem Niveau liegende Störung unter keinen Umständen eine Auslösung in einer anderen Schutzanordnung nach der Reflexion in der Station hervorrufen kann.

Das niedrigere Niveau des Teildetektors NU hat keine Bedeutung bei davorliegenden Fehlern, für welche die Amplitude des eintreffenden Auslösesignals auf R 1, 51 und Ti des Niveaudetektors zwischen dem Niveauwert der zwei unteren und dem der drei oberen Teildctektoren des Niveaudetektors N liegt. Zwar wird der Auslöseteildetektor ein Signal an die unteren Eingänge der UND-Glieder 21 in den drei einphasigen Teildetektoren liefern, da jedoch an den oberen Eingängen dieser UND-Glieder kein Signal vorhanden ist, kommt es zu keinem Ansprechen. Das niedrigere Niveau wird somit richtungsbestimmend, wohingegen das höhere Niveau weiterhin ein Kriterium für das Ansprechsingal zur Auslösung des Schalters ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrphasige Schutzanordnung für Anlageteile elektrischer Starkstromnetze, z, B, Leitungen, Sammelschienen, Transformatoren, mit je einem gerichteten Wellendetektor zum Anschluß an das zu schützende Anlageteil, wobei jeder Wellendetektor zwei Eingänge pro Phase zum Abtasten von im Anlageteil auftretenden fehlerbedingten Strom- und Spannungstransienten und drei einphasige und einen dreiphasigen Auslöseausgang sowie einen dreiphasigen Blockierungsausgang hat, welche Wellendetektoren über je einen Niveaudetektor mit Teildetektoren für jeden der einphasigen Auslöseausgänge und den dreiphasigen Blockierungsausgang an eine zum Schutz des Anlageteils gehörende Schaltlogik angeschlossen sind, weiche die Ausgangssignale von den zum Anlageteil gehörenden gerichteten Wellendetektoren vergleicht und eine Ausschaltung des Anlageidls aufgrund eines Auslösesignals von einem der genannten gerichteten Weliendetektoren nur dann zuläßt, wenn keiner dieser Wellendetektoren ein Blockierungssignal abgibt, Patent 24 38 354.8, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveaudetektor (N) einen weiteren Teildetektor (NU) hat, der an den dreiphasigen Auslöseausgang (Ul) des Wellendetektors angeschlossen ist, und daß die beiden Teildetektoren (NB, NU), die an die dreiphasigen Ausgänge (Ul, UT) des Wellendetektors angeschlossen sind, ein niedrigeres Anspredhnivea^. haben als die übrigen Teildetektoren (NR. NS, NT) des Niveaudrtektors, die an die einphasigen Auslöseausgpnge (Rl, Sl, Tl) des Wellendetektors angeschlossen sirrL

2. Mehrphasige Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansprechniveau der beiden Teildetektoren (NU, NB) im Niveaudetektor (N), die an die dreiphasigen Ausgänge (Ul, U2) des Wellendetektors (WD) angeschlossen sind, so niedrig ist, daß eine Störung am Starkstromnetz, die unter diesem Niveau liegende Signale erzeugt, unter keinen Umständen eine Auslösung in einer anderen Schutzanordnung im Netz nach der Reflexion an der Stelle, an der die genannte Schutzanordnung liegt, hervorrufen kann.