DE2713231A1 - Erdschlusschutzverfahren fuer parallel arbeitende generatoren - Google Patents
Erdschlusschutzverfahren fuer parallel arbeitende generatorenInfo
- Publication number
- DE2713231A1 DE2713231A1 DE19772713231 DE2713231A DE2713231A1 DE 2713231 A1 DE2713231 A1 DE 2713231A1 DE 19772713231 DE19772713231 DE 19772713231 DE 2713231 A DE2713231 A DE 2713231A DE 2713231 A1 DE2713231 A1 DE 2713231A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- multiplier
- earthing
- phase
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/06—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
- H02H7/062—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors for parallel connected generators
-
- 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
- H02H3/16—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 responsive to fault current to earth, frame or mass
- H02H3/17—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 responsive to fault current to earth, frame or mass by means of an auxiliary voltage injected into the installation to be protected
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
19/77
Me/Ca
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)
Erdschlusschutzverfahren für parallel arbeitende Generatoren
Die Erfindung betrifft ein Erdschlusschutzverfahren für
parallel arbeitende Generatoren, wobei bei einem Erdschluss am Generator ein Erdschlusstrom zwischen der Fehlerstelle
und einer an einem geeigneten Ort angeordneten' Erdungsstelle fliesst und das Netz an der Erdungsstelle über einen
Erdungstransformator durch einen Erdungswiderstand geerdet ist.
Um einen direkt an einer Sammelschiene arbeitenden Generator selektiv gegen Erdschluss zu schützen, wird gemäss
dem derzeitigen Stand der Technik die Nullstrommessung am Generatorabgang verwendet. Gemäss Fig. 1 fliesst bei einem
Erdschluss am Generator ein Erdschlusstrom Iw zwischen der Fehlerstelle und einer an einem geeigneten Ort angeordneten
Erdungsstelle E. An der Erdungsstelle wird das Netz über einen Erdungstransformator durch einen Erdungs-
809836/0491
BBC Baden
19/77
widerstand Ra bzw. Rb geerdet. Der Strom Iw ist ein reiner Wattstrom. Er wird an der Stelle A mit Vorteil mit Hilfe
eines Richtungsrelais RR gemessen. Durch das Richtungsrelais werden die ebenfalls an der Stelle A fliessenden kapazitiven
Ströme ausgesiebt. Der Ort des Erdungswiderstandes Ra oder Rb hängt von der spezifischen Erdungsmethode ab.
Bei allen Methoden kann jedoch Iw nicht kleiner gewählt werden als die Fehlerströme If des Nullstromwandlers. Die
heute üblichen Erdschlusswattströme Iw erfordern aufwendige Erdungstransformatoren und sonstige Erdungselemente wie
z.B. Erdungsschütze und Erdungswiderstände.
Ein weiterer Nachteil aller dieser Methoden ist darin zu sehen, dass der Erdschlusswattstrom Iw und damit auch das
Messmoment abnimmt, wenn der Erdfehler sich gegen den Sternpunkt der Maschine verlagert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bestehenden Verfahren für den Statorschlusschutz zu
vermeiden und eine Filterung des Nutzstromes aus einem Gemisch von in gewissen Grenzen beliebig gestalteten Störströmen
mit relativ einfachen Mitteln zu ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei dem
eingangs erwähnten Erdschlussverfahren für parallel arbeitende Generatoren das gesamte Netz durch eine betriebs-
809836/0491
BBC Baden
.19/77
frequente Spannung gegen Erde verlagert wird und die Phase der Verlagerungsspannung im Sinne einer Phasenschwingung
dauernd zwischen zwei Lagen hin- und hergeschaltet wird. In der Regel sind die zwei Lagen der Phasenschwingung zueinander
gegenphasig.
Die Erfindung sei jetzt anhand der Figuren 2 bis 4 näher erläutert. Das Punktionsprinzip des erfindungsgemäss für
die Erzeugung der Verlagerungsspannung vorgeschlagenen Phasenschwingelementes ist in Fig. 2 dargestellt. Das Schutzobjekt
(hier ein Netz 1) wird über einen Begrenzungswiderstand 2 mit Hilfe des Wandlers 3 gegen Erde verlagert. Die
Verlagerungsspannung Uv wird einer betriebsfrequenten Quelle 4 entnommen. Der Verlagerungswandler 3 besitzt zwei Primärwicklungen
5 und 6, die sich entsprechend über die zwei Triacs 7 und 8 an die Quelle 4 anschliessen lassen. Ein
Oszillator 9 öffnet abwechselnd die Triacs 7 und 8 abwechselnd mit einer Frequenz l/t,, so dass die Verlagerungsspannung Uv ihre Phasenlage mit der gleichen Frequenz immer
wieder umdreht. Inv ist ein Inverter zur Erzielung der richtigen Steuersignalphasen. In Fig. 3 sind die zwei Phasenlagen
von Uv mit Uv und Uv bezeichnet. Bei einem Isolationsfehler
im Schutzobjekt 1 fliesst ein von Uv herrührender Strom Iv (Iv1, Iv2 in Fig. 3) durch den Begrenzungswiderstand
2 und erzeugt dort einen Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall wird über den Isolierwandler 12 (Fig. 2)
809836/0491
BBC Baden 19/77
dem Multiplikator 11 am Eingang χ zugeführt. Am Multiplikatoreingang
y steht als Referenzsignal die Spannung Uv selbst. Um Rückwirkungen von Störströmen über die Impedanzen
des Verlagerungswandlers zu vermeiden, kann das Referenzsignal auch separat synchron erzeugt werden. Dies ist
in Fig. 2 der Fall, wo der Referenzsignalgenerator mit dem Oszillator in einem einzigen Block 9 dargestellt ist. Der
Messtrom durch den Widerstand 2 besteht aus einem Nutzsignal Iv und aus einem undefinierbaren Störsignal Is. Is kann
beliebige Frequenz, Phasenlage und in gewissen Grenzen auch Amplituden besitzen. Das Produkt am Ausgang des Multiplikators
11 lautet B = Uv χ (Iv + Is) = Uv · Iv + Uv · Is.
Der Anteil UvIs ist bei der Integration über eine beliebig lange Zeit tg gleich Null. Damit gibt es am V/iderstand 2
eine Unterscheidungsmöglichkeit zwischen dem Nutzstrom Iv, der nur bei einem Fehler fliessen kann, und allen möglichen
Störströmen Is. Die Integration erfolgt am Filter 13.
Bei einem Versuchsprototyp wurden folgende Werte als günstig befunden:
Uv = 2 % der Netzphasenspannung
t, = 60 ms, wobei die Triacs nur ^5 ms lang gezündet
werden, die übrigen 15 ms dienen als Sicherheitszeit, um gleichzeitiges Zünden beider Triacs durch
Störströme zu vermeiden
809836/0491
BBC Baden
19/77
13 = Filter 12. Ordnung (~50 dB)
Fig. H zeigt den Anschluss des Phasenschwingelementes an
das Netz 1. Der Erdungswiderstand Ra ist aus Ferroresonanzgründen immer noch notwendig, kann aber im Vergleich zu früher
hochohmiger gewählt werden. Der durch die Verlagerungsspannung Uv erzeugte Nutzstrom Iv wird wie bisher an der Stelle
A gemessen. Entscheidend ist jetzt, dass weder die Stromwandlerfehler noch sonstige Störströme an der Stelle A die
Messung beeinflussen können. Dadurch kann der Nutzstrom Iv und damit auch die Verlagerungsspannung Uv sehr niedrig gewählt
werden. Der Stromwandler A braucht nicht mehr aus Spezialkernen angefertigt zu werden, da die Störströme bis
zu 100-mal grosser sein können als der Nutzstrom Iv, ohne die Messung zu stören.
Die erwähnte Aufgabe, eine Filterung des Nutzstromes aus einem Gemisch von in gewissen Grenzen beliebig gestalteten
Störströmen zu ermöglichen, ist durch die erfindungsgemässe
Verwendung einer betriebsfrequenten, jedoch in der Phase oszillierenden Verlagerungsspannung gelöst.
809836/0491
Claims (1)
- BBC Baden27Ί3231Patentansprücheί Iv Erdschlusschutzverfahren für parallel arbeitende Generatoren, wobei bei einem Erdschluss am Generator ein Erdschlusstrom zwischen der Fehlerstelle und einer an einem geeigneten Ort angeordneten Erdungsstelle fliesst und das Netz an der Erdungsstelle über einen Erdungstransformator durch einen Erdungswiderstand geerdet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Netz durch eine betriebsfrequente Spannung gegen Erde verlagert wird und die Phase der Verlagerungsspannung (Uv) im Sinne einer Phasenschwingung dauernd zwischen zwei Lagen hin- und hergeschaltet wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lagen der Phasenschwingung zueinander gegenphasig sind.3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wandler (3) mit zwei Primärwicklungen (5j 6) vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung zur spannungsmässigen Verlagerung des Schutzobjektes (1) gegen Erde dient, dass die Verlage- rungsspannung (Uv) einer betriebsfrequenten (Quelle (1I) entnommen ist, dass die betriebsfrequente Quelle (1J)809836/0491ORIGINAL INSPECTEDBBC Baden19/77nit dem einen Pol an den Verbindungspunkt der beiden Primärwicklungen (5, 6) des Wandlers (3) und mit dem anderen Pol parallel an die Eingänge zweier elektronischer Schalter (7, 8) angeschlossen ist, deren Ausgang jeweils mit dem freien Ende einer Primärwicklung (5 bzw. 6) verbunden ist, dass die beiden elektronischen Schalter (7, 8) durch das Ausgangssignal eines Oszillators (9) an ihren Steuerelektroden abwechselnd geöffnet werden, dass ein Begrenzungswiderstand (2) parallel an die Primärwicklung eines Isolierwandlers (12) angeschlossen ist, dessen Sekundärspannung dem einen Eingang (x) eines Multiplikators (11) zugeführt ist, dass am zweiten Eingang (y) des Multiplikators (11) als Referenzsignal eine betriebsfrequente Spannung ansteht und dass das Ausgangssignal des Multiplikators (11) einem Filter (13) mit Integrationswirkung zugeführt ist.H. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzsignal die Verlagerungsspannung (Uv) selbst am zweiten Eingang (y) des Multiplikators (11) ansteht.5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzsignal am zweiten Eingang (y) des Multiplikators (11) ein separates, mit der Verlagerungsspannung synchron erzeugtes Signal ansteht.809836/0491EBC Baden6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3j ^ und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Schalter (7, 8) Triacs sind.7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungsspannung (Uv) ca. 2 % der Netzphasenspannung beträgt.8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltperiode der Verlagerungsspannung (Uv) ca. 60 ms beträgt.9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Triacs (7, 8) nur ca. ^5 ins lang gezündet werden, während die restliche Zeit von ca. 15 ms als Sicherheitszeit dient, um gleichzeitiges Zünden beider Triacs durch Störströme zu vermeiden.10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9* dadurch gekennzeichnet, dass der bei einem Isolationsfehler fliessende Nutzstrom (Iv) mit einem Richtungsrelais (RR) gemessen wird.BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.809836/CH91
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH254977A CH615537A5 (de) | 1977-03-01 | 1977-03-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2713231A1 true DE2713231A1 (de) | 1978-09-07 |
Family
ID=4236288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772713231 Ceased DE2713231A1 (de) | 1977-03-01 | 1977-03-25 | Erdschlusschutzverfahren fuer parallel arbeitende generatoren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4149208A (de) |
CH (1) | CH615537A5 (de) |
DE (1) | DE2713231A1 (de) |
GB (1) | GB1601237A (de) |
SE (1) | SE440841B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0330851A2 (de) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | STN Systemtechnik Nord GmbH | Verfahren zur Erfassung und Begrenzung eines Erdschlussstromes |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH613569A5 (de) * | 1977-03-01 | 1979-09-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
US4771355A (en) * | 1986-12-29 | 1988-09-13 | Electric Power Research Institute, Inc. | System and method for arc detection in dynamoelectric machines |
US6304089B1 (en) | 1998-10-26 | 2001-10-16 | Garry E. Paulson | Parallel termination apparatus and method for ground-check monitors |
US6249230B1 (en) * | 1999-03-18 | 2001-06-19 | Abb Power T&D Company Inc. | Ground fault location system and ground fault detector therefor |
US20040070281A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-15 | Carolina Tractor & Equipment Company | Method and apparatus for isolating a cogeneration system from a utility source |
BRPI0823204A2 (pt) * | 2008-10-27 | 2015-06-23 | Siemens Ag | Rastreamento de falha em sistemas de fornecimento de energia elétrica utilizando o princípio de proteção a distância. |
EP2596373B1 (de) * | 2010-07-19 | 2015-01-21 | ABB Technology AG | Vorrichtung und verfahren zur erkennung eines erdschlusses |
CN102332685B (zh) * | 2011-08-13 | 2014-12-10 | 陈劲游 | 一种防铁磁谐振自供电的三相四线电子式互感器高压电能计量柜或计量箱 |
CN102332684B (zh) * | 2011-08-13 | 2014-12-03 | 陈劲游 | 一种防铁磁谐振自供电的2pt三相三线电子式互感器高压电能计量柜或计量箱 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB838513A (en) | 1956-05-01 | 1960-06-22 | Vickers Electrical Co Ltd | Improvements in and relating to earth leakage protection systems for electrical circuits |
DE1059095B (de) * | 1958-08-07 | 1959-06-11 | Licentia Gmbh | Schutzschaltung fuer Leitungen ortsveraenderlicher Stromverbraucher |
DE1463574B1 (de) * | 1964-01-18 | 1970-06-04 | Siemens Ag | Erdschlussschutzeinrichtung fuer galvanisch vom Netz getrennte Wechsel- oder Drehstromsysteme |
CH446499A (de) * | 1965-01-30 | 1967-11-15 | Siemens Ag | Erdschlussschutzeinrichtung in einem Ein- oder Mehrphasensystem |
US3978465A (en) * | 1974-10-25 | 1976-08-31 | Esb Incorporated | Line isolation monitor |
SU543076A1 (ru) * | 1975-01-17 | 1977-01-15 | Устройство дл защитного отключени в сети с изолирванной нейтралью | |
US4106071A (en) * | 1977-01-06 | 1978-08-08 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for protection against subsynchronous currents in a power system |
-
1977
- 1977-03-01 CH CH254977A patent/CH615537A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-03-25 DE DE19772713231 patent/DE2713231A1/de not_active Ceased
-
1978
- 1978-02-06 US US05/875,692 patent/US4149208A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-02-24 SE SE7802157A patent/SE440841B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-02-27 GB GB7683/78A patent/GB1601237A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0330851A2 (de) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | STN Systemtechnik Nord GmbH | Verfahren zur Erfassung und Begrenzung eines Erdschlussstromes |
EP0330851A3 (de) * | 1988-03-03 | 1991-04-10 | STN Systemtechnik Nord GmbH | Verfahren zur Erfassung und Begrenzung eines Erdschlussstromes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4149208A (en) | 1979-04-10 |
SE7802157L (sv) | 1978-09-02 |
CH615537A5 (de) | 1980-01-31 |
SE440841B (sv) | 1985-08-19 |
GB1601237A (en) | 1981-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2713252C2 (de) | Verfahren zur Erfassung eines Erdfehlers am Rotorkreis eines Generators und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1931928C3 (de) | Verfahren zur Auswahl des oder der mit einem unsymmetrischen Fehler behafteten Leiter an einer Dreiphasenleitung zur Energieübertragung | |
DE102015102485A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Fehlerstromdetektion | |
WO2017108633A1 (de) | Wechselrichter mit netztrennstelle und isolationswiderstandsmessung sowie verfahren zur messung eines isolationswiderstandes | |
EP0795222B1 (de) | Verfahren zum erfassen eines erdkurzschlusses auf einer elektrischen energieübertragungsleitung | |
DE2713231A1 (de) | Erdschlusschutzverfahren fuer parallel arbeitende generatoren | |
EP0131718B1 (de) | Einrichtung zur Erfassung eines Erdschlusses in der Rotorwicklung einer elektrischen Maschine | |
EP0153614B1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Bestimmung des Mit- und Gegenkomponentenstromes in einem unsymmetrisch belasteten Netz | |
EP2869072A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zur Erfassung der elektrischen Energie von ein- oder mehrphasigen Verbrauchern | |
DE2943725C2 (de) | Verfahren zur Prüfung einer Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Summenstromwandler und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2731453C3 (de) | Erdschlußdetektor | |
DE2653453A1 (de) | Schaltung fuer eine aus der netzspannung ueber gleichrichterelemente abgeleitete hilfsspannung fuer mehrpolige fehlerstrom-schutzschalter | |
EP0084191B1 (de) | Verfahren zum Nachweis einer Störung längs eines Leiters in einem Verbundnetz | |
DE3806827A1 (de) | Verfahren zur erfassung und begrenzung eines erdschlussstromes | |
DE102018200714B4 (de) | Fehlerstromschutzschalter und Verfahren | |
EP1451597A1 (de) | Verfahren zum detektieren eines in einer elektrischen einrichtung in der nähe eines neutralen punktes auftretenden erdschlusses sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
WO2003044545A1 (de) | Verfahren zum detektieren eines in einer elektrischen ein-richtung in der nähe eines neutralen punktes auftretenden erdschlusses sowie vorrichtung zur durchführung und anwendung des verfahrens | |
DE4140556C2 (de) | Erdschlußschutzgerät für ein Drehstromnetz | |
DE2735756A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erdschlussrichtungsbestimmung in kompensierten netzen | |
DE2712975C2 (de) | Statorerdschlußschutz für Generatoren in Blockschaltung | |
DE3928551A1 (de) | Schaltungsanordnung zum erfassen von erdschluessen und windungsschluessen an einer drehstrommaschine | |
DE670766C (de) | Erdschlussschutzeinrichtung | |
DE2413399A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum feststellen von fehlern bei einem aus wenigstens einer sammelschiene und deren abzweigen bestehenden system sowie zum schuetzen eines solchen systems | |
DE2426871A1 (de) | Erdschluss-ueberwachungseinrichtung | |
DE597265C (de) | Schutzeinrichtung fuer mehrphasige elektrische UEbertragungsleitungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: LUECK, G., DIPL.-ING. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 7891 |
|
8131 | Rejection |