DE2911169A1 - Multiple network earth compensating system - has earthing coils connected by voltage monitoring circuits and selector to central control unit - Google Patents
Multiple network earth compensating system - has earthing coils connected by voltage monitoring circuits and selector to central control unitInfo
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Abstract
Description
Erdschlußkompensationsregelung für Ground fault compensation regulation for
mehrere Netze Die Erfindung bezieht sich auf eine Erdschlußkompensationsreyelung nachdem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. multiple networks The invention relates to a ground fault compensation system according to the generic term of claim 1.
Betriebsstörungen in der elektrischen Energieversorgung haben in der Mehrzahl der Fälle ihren Ursprung in einem sogenannten Erdschluß. Als Mittel zur Verhinderung der Auswirkungen von Erdschlüssen in Mittel- und Hochspannungsnetzen hat sich die Erdschlußkompensation seit»Jahrzehnten gut bewährt. Man versteht darunter die Verbindung von einem oder mehreren Netzsternpunkten mit Erde über verlustarme Erdschlußspulen, deren Induktivitäten auf die Netzkapazität gegenüber Erde abgestimmt sind. Zur Abstimmung der Erdschlußspulen wird das Kriterium herangezogen, dass die Resonanzfrequenz des - aus den Induktivitäten der Spule bzw. Spulen mit der Netz-Erdkapazität gebildeten - Schwingkreises mit der Netzfrequenz übereinstimmt (Resonanzmethode).Malfunctions in the electrical power supply have in the Most of the cases originate in a so-called earth fault. As a means of Prevention of the effects of earth faults in medium and high voltage networks earth fault compensation has proven itself »for decades. One understands it the connection of one or more network star points with earth via low-loss Earth fault coils, the inductances of which are matched to the network capacitance with respect to earth are. The criterion that the Resonant frequency of the - from the inductances of the coil or coils with the network earth capacitance - resonant circuit is the same as the mains frequency (resonance method).
Für das Erkennen der Resonanzabstimmung bietet sich die Sternpunkt-Erdstannung -auch Verlagerungsspannung genannt - als Abstimmungskriterium an. Diese Verlagerungsspannung ist im erdschlußfreien Zustand des Netzes von der Induktivität bzw. der Einstellung der Erdschlußspule abhängig und erreicht im erdschlußfreien Zustand des Netzes bei Resonanz, d.h. bei genauer Abstimmung der Erdschlußspule auf die Leiter-Erdkapazitäten es Netzes, ein Maximum; die Verlagerungsspannung ändert sich somit in Abhängigkeit von der Einstellung der Erdschlußspule gemäss einer Resonanzkurve.The neutral point earth voltage is useful for recognizing the resonance tuning - also called displacement stress - as a coordination criterion at. When the network is free from earth faults, this displacement voltage is dependent on the inductance or the setting of the earth fault coil and achieved in the earth fault free State of the network in the case of resonance, i.e. with precise coordination of the earth fault coil on the conductor-earth capacities of the network, a maximum; the displacement voltage changes thus depending on the setting of the earth fault coil according to a resonance curve.
Zum pelbsttätigen Einstellen der Erdschlußspule bzw. -spulen auf den richtigen Induktivitätswert, werden in bekannter Weise Resonanzregler verwendet. Der Istwert für diesen Regler ist die Verlagerungsspannung, die von dem Spannungswandler der Erdschlußspule oder von einem gesondertem Spannungswandlersatz im Netz dem Regler zugeführt wird. Da die Netze oft nicht genau auf die Resonanz abgestimmt werden, ist in dem Regler eine Anordnung vorgesehen, die nach Erkennen des Maximums eine Verstimmung der Erdschlußspule auf Uber- oder Unterkompensation ausführt.For automatic setting of the earth fault coil or coils on the correct inductance value, resonance regulators are used in a known manner. The actual value for this controller is the displacement voltage from the voltage converter the earth fault coil or from a separate set of voltage transformers in the network to the controller is fed. Since the networks are often not precisely tuned to the response, an arrangement is provided in the controller, which after detection of the maximum one Detuning of the earth fault coil executes over- or under-compensation.
Die Bestückung der Netze mit Resonanzreglern ist in bekannter Weise so getroffen, dass in jedem galvanisch geschalteten Netz immer nur ein Resonanzregler vorgesehen ist, der u.U. auch mehrere Erdschlußspulen, die in diesem Netz an gleichen oder an verschiedenen Sternpunkten angeschlossen sind, gemeinsam einstellt.Equipping the networks with resonance regulators is known such that there is always only one resonance regulator in each galvanically connected network is provided, which may also have several earth fault coils that are the same in this network or are connected to different star points.
Bei dem heutigen Bestreben, mehrere Netze zentral zu führen, und zwar von sogenannten Leitstellen, Bezirkswarten oder dergleichen aus, ist die bekannte Bestückung der Netze mit je einem Resonanzregler verhältnismässig aufwendig.With today's endeavors to manage several networks centrally, namely from so-called control centers, district control rooms or the like, is the known one Equipping the networks with one resonance controller each is relatively expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand zu verringern. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.The invention is based on the task of reducing this effort. This problem is solved according to the characterizing features of the claim 1.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Erdschluß-Kompensationsregelung für mehrere Netze, ist es möglich, mit verhältnismässig geringem Aufwand mehrere Netze zu regeln. Es ist nur ein einziger, zentraler Regler notwendig, wobei die Spannungsüberwachungsschaltungen, die jeweils einem Netz zugeordnet sind, keinen besonderen Aufwand im Vergleich zu einem Regler darstellen und wobei bei dem heutigen Stand der Nachrichtenübertragung in der Netzautomatisierung die Übertragung der notwendigen Informations- und Einstellwerte keine-besonderen Probleme bedeutet, d.h. der Informationsfluss von den ohnehin vorhandenen Anlage durchgeführt werden kann.With the help of the inventive ground fault compensation control for several networks, it is possible to have several networks with relatively little effort to regulate. Only a single, central controller is necessary, whereby the voltage monitoring circuits, which are each assigned to a network, no special effort compared to represent a controller and with the current state of communication In network automation, the transmission of the necessary information and setting values means no-special problems, i.e. the flow of information from the already existing ones Plant can be carried out.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.Based on an embodiment shown in the drawing the invention is explained in more detail.
Die Zeichnung zeigt das auf einer Seite des Hochspannungstransformators Trl angeschlossene Netz Ni und das auf ebenfalls einer Seite des Hochspannungstransformators Tr2 angeschlossene Netz N2. Am Sternpunkt des Transformators Trl liegt eine Erdschlußspule Spl (weitere Spulen können parallel geschaltet sein); entsprechend liegt am Sternpunkt des Transformttors Tr2 eine Erdschlußspule Sp2. Von dem Spannungswandler der Erdschlußspule Spl oder von einem gesonderten Spannungswandlersatz im Netz N1 wird die Verlagerungsspannung UEM1 abgenommen. Entsprechend wird in Netz N2 die -Verlagerungsspannung UEM2 abgenommen. Beide Erdschlußspulen besitzen Einstellanordnungen zum Verändern ihrer Induktivitätswerte.The drawing shows this on one side of the high voltage transformer Trl connected network Ni and also on one side of the high-voltage transformer Tr2 connected network N2. There is an earth fault coil at the neutral point of the transformer Trl Spl (further coils can be connected in parallel); accordingly lies at the star point of the transformer Tr2 a ground fault coil Sp2. From the voltage transformer of the earth fault coil Spl or from a separate set of voltage transformers in network N1 is the displacement voltage UEM1 accepted. The displacement voltage UEM2 is taken accordingly in network N2. Both earth fault coils have setting arrangements for changing their inductance values.
In der Zeichnung sind zwei Netze N1 und N2 dargestellt. Es-versteht sich, dass vom Prinzip her die Anzahl der Netze nicht beschränkt ist, d.h. es können auch mehr als zwei Netze vorgesehen sein.Two networks N1 and N2 are shown in the drawing. It understands that the number of networks is not limited in principle, i.e. it can more than two networks can also be provided.
Üblicherweise werden die Netze N1 und N2 durch die Spulen Spl und Sp2 durch je einen Regler eingeregelt.Usually, the networks N1 and N2 by the coils Spl and Sp2 regulated by one controller each.
Fürjalle in Betracht kommenden Netze ist gemäss der Erfindung ein gemeißsamer Regler R vorgesehen, der im dargestellten Beispiel in der Zentrale Z, d.h. in einer zentralen Leitstelle oder dergleichen angeordnet ist. Vom Prinzip her ist dies jedoch nicht notwendig, der Regler kann irgendwo sitzen, z.B. auch in der Schaltwarte eines Netzes, an einem separaten, besonderen gemeinsamen Ort oder dergleichen.According to the invention, a is for all networks in question Gemeißsamer controller R provided, which in the example shown in the center Z, i.e. is located in a central control room or the like. From the principle However, this is not necessary, the controller can be located anywhere, e.g. also in the control room of a network, at a separate, special common location or similar.
Der Regler R weist am Reglereingang RE eine eingangsseitige Umschaltanordnung UE sowie am Reglerausgang RA eine ausgangsseitige Umschaltanordnung UA auf. Der eingangsseitigen Umschaltanordnung werden die beiden Yerliagerungsspannungen UEM1 und UEM2 zugeführt. Die ausgangsseitige mschaltanordnung ist sowohl mit der Verstelleinrichtung der ErdschluE-spule Spl als auch mit derjenigen der Erdschlußspule Sp2 verbunden.The controller R has an input-side switchover arrangement at the controller input RE UE and an output-side switching arrangement UA at the controller output RA. Of the On the input-side switching arrangement, the two offset voltages UEM1 and UEM2 supplied. The output-side switching arrangement is both with the adjusting device the earth fault coil Spl as well as that of the earth fault coil Sp2.
Die Umschaltanordnungen sind so aufgebaut sowie, angedeutet durch die gestrichelte Linie, so untereinander verbunden, dass entweder die Verlagerungsspannung UEM1 am Reglereingang RE und die Erdschlußspule Splam Reglerausgang RA oder die Verlagerungsspannung UEM2 am Reglereingang RE und die Erdschlußspule Sp2 am Reglerausgang RA liegt, oder der Regler abgeschaltet ist.The switching arrangements are constructed and indicated by the dashed line, interconnected so that either the displacement voltage UEM1 at the controller input RE and the ground fault coil Splam controller output RA or the Displacement voltage UEM2 at the controller input RE and the earth fault coil Sp2 at the controller output RA or the controller is switched off.
Für-jedes Netz ist eine Spannungsüberwachungsschaltung vorgesehen. So ist dem Netz N1 die Spannungsüberwachungsschaltung Spül und dem Netz 2 die Spannungsüberwachungsschaltung SpÜ2 zugeordnet. Die Schaltung SpU1 erhält als Eingangsspannung die Verlagerungsspannung UEM1" wogegen die Schaltung Sp02 die Verlagerungsspannung UEM2 des Netzes N2 als Eingangsgrösse erhält. Diese Spannungsüberwachungsschaltungen slha'So'ahfljbaut. dass sie den Augenblickswert der Verlagerungsspannung dahingehend überprüfen, ob er in einem vorgegebenen Spannungsbereich liegt (wobei dieser Bereichsüberwachung auch als Undbeziehung die Phasenlage gegenüber einer Bezugsgrösse zugeführt werden kann) und wobei sie an ihrem Ausgang dann ein Signal abgeben, wenn dieser Bereich für eine bestimmte Zeit verlassen wird, was kennzeichnend dafür ist, dass das zugeordnete Netz nicht mehr abgestimmt ist, d.h. von dem Regler R neu abgestimmt werden muss. Die Ausgangssignale der Spannungsüberwachungsschaltungen werden einer Auswahl stufe AW zugeführt, die mit dem Regler R und den Umschaltanordnungen am Eingang und Ausgang verbunden ist. In dieser Auswahl schaltung werden die Ausgangssignale der Spannungsüberwachungsschaltungen, wenn sie gleichzeitig auftreten sollten, gespeihert, und nacheinander dem Regler bzw. den Umschaltanordnungen zugeführt. Die Ausgangssignale der Spannungsüberwachungsschaltungen stellen somit quasi Regleranforderungssignale dar.A voltage monitoring circuit is provided for each network. Thus, the network N1 is the voltage monitoring circuit Flush and the network 2 is the voltage monitoring circuit SpÜ2 assigned. The circuit SpU1 receives the displacement voltage as an input voltage UEM1 "whereas the circuit Sp02, the displacement voltage UEM2 of the network N2 as Input variable receives. These voltage monitoring circuits slha'So'ahfljbaut. that they check the instantaneous value of the displacement voltage to determine whether it lies in a specified voltage range (with this range monitoring the phase position with respect to a reference variable can also be supplied as an undrelation can) and they emit a signal at their output when this range is left for a certain time, which is indicative of the fact that the assigned Network is no longer tuned, i.e. has to be retuned by controller R. The output signals of the voltage monitoring circuits are a selection stage AW supplied to the controller R and the switching arrangements at the input and output connected is. In this selection circuit, the output signals of the voltage monitoring circuits, if they should occur simultaneously, stored, and one after the other to the controller or fed to the switching arrangements. The output signals of the voltage monitoring circuits thus represent, as it were, controller request signals.
Die Spannungsüberwachungsschaltungen können mit bekannten Anordnungen aufgebaut werden. Sie enthalten insbesondere einen Speicher für die Spannung, dessen Spannung ständig der zugeordneten Verlagerungsspannung entspricht. Schwellwertstufen, die die Speicherspannung in einem vorgegebenen Bereich zeitlich überwachen, sind weiterhin vorgesehen.The voltage monitoring circuits can have known arrangements being constructed. In particular, they contain a memory for the voltage, its Voltage always corresponds to the assigned displacement voltage. Threshold levels, which monitor the storage voltage in a given range over time still provided.
Ober eine Leitung L1 bzw. L2 sind die Spannungsüberwachungsschaltungen SpUl bzw. SpÜ2 mit dem Regler verbunden, derart, dass der Regler, wenn er ein Netz abgestimmt, er über die zugeordnete Leitung die zugeordnete Spannungsüberwachungsschaltung abschaltet. Diese Abschaltung kann in der Weise geschehen, dass er sowohl die Eingangsseite als auch die Ausgangsseite durch einen entsprechenden Schalter auftrennt; zweckmässig wird jedoch diese Abschaltung so getroffen, dass nur die ausgangsseitige Leitung abgetrennt wird, die zu der Auswahl stufe AW führt, so dass die zugeordnete Verlagerungsspannung weiterhin an der Spannungsüberwachungsschaltung ansteht, so dass beim Wegnehmen des Abschaltsignales auf der zugeordneten Leitung L, d.h. beim Zuschalten der Spannungsüberwachungsschaltung nach dem Einregeln des Netzes durch den Regler R, der Speicher der Spannungsüberwachungsschaltung sofort den eingeregelten Wert der Verlagerungsspannung besitzt.The voltage monitoring circuits are via a line L1 or L2 SpUl or SpÜ2 connected to the controller in such a way that the controller, if it has a network matched, he the assigned voltage monitoring circuit via the assigned line turns off. This shutdown can be done in such a way that it is both the input side as well as separating the output side by a corresponding switch; expedient However, this shutdown is made so that only the output-side line is separated, which leads to the selection stage AW, so that the assigned The displacement voltage is still present at the voltage monitoring circuit, see above that when removing the switch-off signal on the assigned line L, i.e. when Switching on the voltage monitoring circuit after the network has been regulated the regulator R, the memory of the voltage monitoring circuit immediately the regulated Value of the displacement voltage.
Die Spannungsüberwachungsschaltungen können jeweils vor Ort am zugeordneten Netz angeordnet sein; in diesem Fall muss eine Informationsübertragung zwischen Reglereinsatzort und dem zugeordneten Netz hinsichtlich der Signale für die Abschaltung der Spannungsüberwachungsschaltung und dem Ausgangssignal der Spannungsüberwachungsschaltungen, dem Regleranforderungssignal geschaffen werden. Zweckmässiger ist es daher, die Spannungsüberwachungsschaltungen in der Umgebung des Reglers, d.h. im dargestellten Beispiel in der Zentrale, anzuordnen, weil dann nur die Verlagerungsspannung übertragen werden muss, die jedoch ohnehin für den Regler übertragen werden muss bzw. im allgemeinen in einer zentralen Leitstelle ohnehin angezeigt wird. Ausserdem sind die Unterbringungsmöglichkeiten sowie die Möglichkeiten für den Service und die Überwachung in der Zentrale besser als vor Ort. Ausserdem kann z.B. auch die Versorgungsspannung des Reglers in der Spannungsüberwachungsschaltung zur Versorgung verwendet werden.The voltage monitoring circuits can each be assigned on site Network be arranged; in this case an information transfer between Controller deployment location and the assigned network with regard to the signals for the shutdown the voltage monitoring circuit and the output signal of the voltage monitoring circuits, the controller request signal are created. It is therefore more useful to use the Voltage monitoring circuits in the vicinity of the controller, i.e. in the illustrated Example in the control center, because then only the displacement voltage is transmitted which has to be transferred anyway for the controller or in general is displayed in a central control center anyway. In addition, there are the accommodation options as well as the possibilities for service and monitoring in the headquarters better than on site. In addition, for example, the supply voltage of the controller in the Voltage monitoring circuit can be used for supply.
-Die Informationsübertragung zwischen der Zentrale und den einzelnen Netzen kann mit bekannten Methoden der Fernwirktechnik oder über separate Kabel erfolgend.h. hierzu können die ohnehin bei der: Netzführung vorhandenen Fernwirkanlagen mitbenutzt werden.-The transfer of information between the headquarters and the individual Networking can be done using known methods of telecontrol technology or using separate cables taking place, h. the telecontrol systems that are already present in the network management can be used for this purpose can also be used.
Die Wirkungsweise der in der Zeichnung dargestellten einordnung ist folgende: Es soll von einem Zustand ausgegangen werden, bei dem beide Netze abge-' stimmt sind, ggf. unter Berücksichtigung der Über- oder Unterkompensation, d.h. die beiden Erdschlußspulen Spl und Sp2 sind auf den entsprechenden richtigen Induktivitätswert eingestellt. In dieser Betriebsstellung, die u.U. mehrere Wochen erhalten bleibt, ist der Regler durch eine entsprechende Stellung der Umschaltanordnungen UA und UE von den Netzen getrennt bzw. abgeschaltet. Die jedem Netz zugeordnete Spannungsüberwachungsschaltung ist dagegen ständig an die zugeordnete Verlagerunosspannung angeschlossen und überwacht diese. Es sei nun angenommen, dass das Netz Nl verstimmt wird, d.h. die zugeordnete Verlagerungsspannung UEM1 den in der Spannungsüberwachungsschaltung Spül festgelegten Sollwert-Bereich verlässt. Die Spannungsüberwachungsschaltung SpÜl gibt dann an ihrem Ausgang über die Auswahl stufe Aw ein Signal an den Regler R, das diesen Regler einschaltet und die Umscha]tanordnungen derartig betätigt, dass der Regler R eingangsseitig mit der Verlagerungsspannung UEM1 und ausgangsseitig mit der Erdschlußspule Spl verbunden ist, d.h. voll dem Netz N1 zugeordnet wird. Gleichzeitig wird über die Leitung L1 die Spannungsüberwachungsschaltung SpÜl abgeschaltet. Der Regler stimmt nun in der üblichen Weise das Netz N1 wieder auf den richtigen Wert ab und schaltet sich, wenn diese Abstimmung erfolgt ist, selbsttätig ab bzw. setzt über die Leitung L1 die Spannungsüberwachungsschaltung SpÜl wieder in Betrieb.The mode of action of the classification shown in the drawing is the following: A state is to be assumed in which both networks are disconnected ' Right are, if necessary taking into account the over- or under-compensation, i.e. the two Earth fault coils Spl and Sp2 are on the corresponding correct inductance value set. In this operating position, which may be retained for several weeks, is the controller by a corresponding position of the switching arrangements UA and UE separated from the networks or switched off. The voltage monitoring circuit assigned to each network on the other hand, it is constantly connected to the assigned displacement voltage and monitored these. It is now assumed that the network Nl is detuned, i.e. the assigned Displacement voltage UEM1 that specified in the flush voltage monitoring circuit Leaves setpoint range. The voltage monitoring circuit then indicates SpÜl their output via the selection stage Aw a signal to the controller R, which this controller switches on and actuates the switching arrangements in such a way that the controller R is on the input side with the displacement voltage UEM1 and on the output side with the earth fault coil Spl connected, i.e. fully assigned to network N1. At the same time, the Line L1 switched off the voltage monitoring circuit SpÜl. The regulator is correct now in the usual way the network N1 again to the correct value and switches If this coordination has taken place, automatically withdraw or use the line L1 the voltage monitoring circuit SpÜl in operation again.
Ganz entsprechend läuft der Vorgang ab, wenn das Netz N2 verstimmt wird, so dass dieser Fall nicht mehr gesondert behandelt werden muss.The process takes place in the same way if the network N2 is out of tune so that this case no longer needs to be dealt with separately.
Die Ausbildung der dargestellten Stufen kann aufgrund der angegebenen Funktionen, die diese Stufen haben, von einem elektronisch ausgebildeten Fachmann ohne weiteres durchgeführt werden; diesem Fachmann stehen hier zahlreiche entsprechende bekannte Schaltungen zur Verfügung.The formation of the stages shown can be based on the specified Functions that have these levels by an electronically trained professional can be carried out without further ado; numerous corresponding ones are available to those skilled in the art known circuits are available.
Die quswahlschaltung AW kann auch so aufgebaut sein, dass sie die Regleranforderungssignale, wenn sie gleichzeitig vorhanden sind, nicht nacheinander aufschaltet, sondern dass sie auch eine Bewertung hinsichtlich der Priorität durchführt; so ist es z.B. denkbar, dass das Netz, das betrieblich am wichtigsten ist, zuerst abgestimmt wird.The selection circuit AW can also be constructed so that they Controller request signals, if they are present at the same time, not one after the other intrudes, but that it also carries out an assessment with regard to the priority; For example, it is conceivable that the network that is operationally most important comes first is voted.
Da die Netze in der Regel selten nachgeregelt werden und eine gleichzeitige Verstimmung noch seltener vorkommt, ist die Frage der Priorität jedoch praktisch nicht so bedeutungsvoll.Since the networks are seldom readjusted as a rule, and one at the same time When upset is even less common, the question of priority is practical not so meaningful.
Claims (5)
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DE19792911169 DE2911169A1 (en) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Multiple network earth compensating system - has earthing coils connected by voltage monitoring circuits and selector to central control unit |
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DE (1) | DE2911169A1 (en) |
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- 1979-03-22 DE DE19792911169 patent/DE2911169A1/en not_active Withdrawn
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