DE3789767T2 - Gerichtete Schutzrelaiseinrichtung, bestehend aus mehreren Typen. - Google Patents

Gerichtete Schutzrelaiseinrichtung, bestehend aus mehreren Typen.

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    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
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    • HELECTRICITY
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    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/05Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz eines Elements eines elektrischen Netzes mit zwei Enden, die mindestens aufweist:
  • - zwei Schutzsysteme, die je einem dieser Enden zugeordnet sind und je einerseits mindestens ein Richtungsrelais und andererseits mindestens ein Übertragungsorgan aufweisen, das seinerseits einen an dieses Richtungsrelais angeschlossenen Sender aufweist, und
  • - einen Übertragungskanal, der die beiden Übertragungsorgane verbindet, wobei jedes Richtungsrelais zur Herbeiführung einer Unterscheidung zwischen möglichen "hinteren" Fehlern, die das Netzelement oder den gesamten Netzabschnitt betreffen können, der sich jenseits des Endes des am weitesten vom Relais entfernten geschützten Elements erstreckt, und möglichen "vorderen" Fehlern verwendet wird, wozu jedes Relais mindestens einen ersten Zustand, der einen vorderen Fehler anzeigt, und einen zweiten Zustand annehmen kann, der einen hinteren Fehler anzeigt, wobei jeder Sender gemäß dem Zustand, den mindestens ein Relais annimmt, an das er angeschlossen ist, einen Zulässigkeitsbefehlszustand oder einen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt, und wobei jedes Schutzsystem einen Abschaltbefehl liefern kann, um eine mindestens partielle elektrische Abtrennung des betreffenden Netzelements herbeizuführen, es sei denn, daß es daran durch einen Unzulässigkeitsbefehlszustand des Senders des anderen Systems gehindert wird.
  • Die Einrichtungen dieser Art sind heute allgemein bekannt und werden in großem Umfang benutzt, insbesondere zum Schutz der Leiter ("Phasen" genannt) von mehrphasigen elektrischen Energieübertragungsstrecken.
  • Beispiele solcher Einrichtungen werden in den Patenten US 4 484 245, US 3 651 377 und US 4 251 766 beschrieben.
  • Ein sehr altes Problem, das bei der Gestaltung der Einrichtungen zum Schutz elektrischer Leitungen auftritt, besteht in der starken Abhängigkeit des Verhaltens dieser Einrichtungen, d. h. dem Zustand, den sie beim Auftreten eines Fehlers annehmen, und zwar sowohl hinsichtlich der Konfiguration der zu schützenden Leitung, d. h. der physischen Struktur dieser Leitung (Einzelleitung oder Doppelleitung) sowie der Verteilung der elektrischen Impedanzen entlang der Leitung und jenseits der Enden dieser Leitung, als auch hinsichtlich der Art des Fehlers selber.
  • Bei dem Versuch, diesem Problem zu begegnen, hat man sich bisher bemüht, Richtungsrelais zu entwickeln, indem man sie an die Konfiguration des zu schützenden Netzelements anpaßte.
  • So kommt es, daß es heute zahlreiche Richtungsrelaistypen gibt, insbesondere sogenannte "vordere Impedanz"-Relais (zu denen man Richtungsrelais gehören, die monopolare, inverse oder direkte Übergangskomponenten benutzen), sogenannte "Gesamtimpedanz"-Relais, sogenannte "hintere Impedanz" -Richtungsrelais (zu denen Richtungsrelais für Fehler zwischen Phase und Erde und Richtungsrelais für Fehler zwischen Phasen gehören) und Relais, die, weil sie Informationen in Bezug auf den elektrischen Zustand von Komponenten unterschiedlicher Art kombinieren, als "kombiniert" bezeichnet werden.
  • Die Anpassung der Schutzeinrichtung an die Konfiguration der zu schützenden Leitung besteht also herkömmlicherweise darin, entsprechend dieser Konfiguration den am besten geeigneten Relaistyp zu wählen und an den gewählten Relais alle Einstellungen vorzunehmen, für die sie die Möglichkeit bieten.
  • Dennoch stellt sich unabhängig von der getroffenen Wahl heraus, daß es Leitungskonfigurationen und Fehler gibt, bei denen die Erzeugung einer Richtungsinformation Probleme aufwirft, die mit der absoluten Notwendigkeit unvereinbar sind, keine ungewünschten Abschaltungen vorzunehmen (d. h. der Notwendigkeit, eine Leitung elektrisch nicht abzutrennen, die in Wirklichkeit fehlerfrei ist), und keine Abschaltung zu verpassen (d. h. die Notwendigkeit des Abtrennens einer Leitung, die in Wirklichkeit fehlerbehaftet ist).
  • Beispielsweise gibt es Fälle, in denen die von den Richtungsrelais verwendeten Verarbeitungssignale eine derart kleine Amplitude besitzen, daß diese Relais keine irgendwie geartete Unterscheidung bezüglich der Richtung des Fehlers durchführen können.
  • In anderen Fällen, insbesondere im Fall von Doppelleitungen, bei denen eines der Elemente fehlerhaft ist, widerspricht die von einem Relais eines bestimmten Typs in Bezug auf das vom Fehler nicht betroffene Element gelieferte Richtungsinformation derjenigen, die von einem Relais eines anderen Typs geliefert worden wäre.
  • In diesem Zusammenhang besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung, die auf dem Nachweis der Kombinationsmöglichkeit der von Relais verschiedener Typen gelieferten, möglicherweise widersprüchlichen, Informationen beruht, darin, die Vermutungen weiter einzuschränken, wenn nicht sogar völlig zu beseitigen, wonach eine Richtungsinformation nicht geliefert werden kann, ohne daß entsprechend die Anzahl der Informationsübertragungskanäle gesteigert wird, die erforderlich ist, um die Übertragungsorgane der an den beiden Enden der geschützten Leitung installierten Schutzsysteme zu verbinden.
  • Hierzu ist die Einrichtung gemäß der Erfindung, die zum Schutz eines Elements eines elektrischen Netzes mit zwei Enden bestimmt ist, und die mindestens aufweist:
  • - zwei Schutzsysteme, die je einem dieser Enden zugeordnet sind und je einerseits mindestens ein Richtungsrelais und andererseits mindestens ein Übertragungsorgan aufweisen, das seinerseits einen an dieses Richtungsrelais angeschlossenen Sender aufweist, und
  • - einen Übertragungskanal, der die beiden Übertragungsorgane verbindet, wobei jedes Richtungsrelais zur Herbeiführung einer Unterscheidung zwischen möglichen "hinteren" Fehlern, die das Netzelement oder den gesamten Netzabschnitt betreffen können, der sich jenseits des Endes des am weitesten vom Relais entfernten geschützten Elements erstreckt und möglichen "vorderen" Fehlern verwendet wird, wozu jedes Relais mindestens einen ersten Zustand, der einen vorderen Fehler anzeigt, und einen zweiten Zustand annehmen kann, der einen hinteren Fehler anzeigt, wobei jeder Sender gemäß dem Zustand, den mindestens ein Relais annimmt, an das er angeschlossen ist, einen Zulässigkeitsbefehlszustand oder einen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt und wobei jedes Schutzsystem einen Abschaltbefehl liefern kann, um eine mindestens partielle elektrische Abtrennung des betreffenden Netzelements herbeizuführen, es sei denn, daß es daran durch einen Unzulässigkeitsbefehlszustand des Senders des anderen Systems gehindert wird, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Schutzsysteme zur Erfassung desselben Fehlers Richtungsrelais mindestens zweier Typen aufweist, die durch eine Logikschaltung an einen gemeinsamen Sender angeschlossen sind, wobei die Schaltung diesen Sender in seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand versetzen kann, wenn sich mindestens eines der Relais in einem ersten Zustand befindet und daß, wenn die Schutzeinrichtung ein freigabegebundenes Schutzprinzip anwendet, d. h., daß mindestens ein Sender ein Freigabesignal aussendet, wenn er seinen Zulässigkeitsbefehlszustand annimmt, und kein Freigabesignal aussendet, wenn er seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt, die die Relais verschiedener Typen mit dem betreffenden Sender in Verbindung bringende Logikschaltung in der Lage ist, den betreffenden Sender nur dann in seinen Zulässigkeitsbefehlszustand zu versetzen, wenn sich mindestens eines der Relais in seinem zweiten Zustand befindet und wenn sich gleichzeitig keines dieser Relais in seinem ersten Zustand befindet und daß, wenn die Schutzeinrichtung ein blockierungsgebundenes Schutzprinzip anwendet, d. h. daß mindestens ein Sender ein Blockiersignal aussendet, wenn er seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt und kein Blockiersignal aussendet, wenn er seinen Zulässigkeitsbefehlszustand annimmt, die die Relais mehrerer Typen mit diesem Sender verbindende Logikschaltung eine Verzögerungsschaltung aufweist, die in der Lage ist, den Sender während eines vorbestimmten Zeitintervalls beginnend mit dem ersten Zeitpunkt, in dem eines der Relais in seinen ersten Zustand übergeht, in seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand versetzt und daß die Logikschaltung jedes Schutzsystems mit Relais mehrerer Typen Mittel zum Erzeugen des Abschaltsignals aufweist, wenn sich gleichzeitig der Sender des anderen Systems nicht im Unzulässigkeitsbefehlszustand befindet, wenn- sich weiter keines der Relais des betroffenen Schutzsystems in seinem ersten Zustand befindet, und wenn sich schließlich mindestens eines dieser Relais in seinem zweiten Zustand befindet.
  • Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung, bei der in üblicher Weise jedes Relais Meßsignale empfängt, die den elektrischen Zustand des betreffenden Netzelements an demjenigen Ende desselben darstellen, dem das betreffende Relais zugeordnet ist, wobei jedes Relais eine Kombination dieser Signale zur Durchführung der Unterscheidung zwischen hinteren und vorderen Fehlern erarbeitet und wobei jedes Relais weder seinen ersten Zustand annehmen kann, falls die Signalkombination unter einem ersten Schwellenwert liegt, noch seinen zweiten Zustand annehmen kann, falls die gleiche Signalkombination unter einem zweiten Schwellenwert liegt, wird der zweite Schwellenwert vorzugsweise derart geregelt, daß er größer als der erste Schwellenwert ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, beispielshalber und ohne Beschränkungsabsicht abgefaßten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor.
  • Fig. 1 ist ein Anordnungsschema der Richtungsschutzeinrichtungen an einer Doppelleitung;
  • Fig. 2 ist ein Schema eines Richtungsschutzsystems gemäß der Erfindung, und
  • Fig. 3 ist ein Schema eines weiteren Richtungsschutz- Systems gemäß der Erfindung.
  • Fig. 1 stellt eine Doppelleitung zur Übertragung elektrischer Energie dar, die aus zwei Elementen EL&sub1; und EL&sub2; besteht, die parallel geschaltet sind und die je drei Leiter A, B und C aufweisen.
  • Die Leitung wird durch Trennschalter DJ&sub1;&sub1;, DJ&sub1;&sub2;, DJ&sub2;&sub1; und DJ&sub2;&sub2; geschützt, die an den Enden EL&sub1;&sub1;, EL&sub1;&sub2;, EL&sub2;&sub1;, EL&sub2;&sub2; der Leitungselemente EL&sub1; und EL&sub2; angeordnet sind.
  • Spannungswandler und Stromwandler, die an den Enden der Leitungselemente EL&sub1; und El&sub2; angeordnet sind, liefern Spannungsmeßsignale, wie etwa VA, VB, VC bzw. Strommeßsignale wie etwa IA, IB, IC, die den elektrischen Zustand der verschiedenen Leiter A, B, C an verschiedenen Standorten dieser Wandler darstellen.
  • Diese Meßsignale VA, VB, VC, IA, IB, IC, bzw. mindestens bestimmte unter ihnen, werden Richtungsschutzsystemen zugeführt, wie etwa SP&sub1;&sub1;, SP&sub1;&sub2;, SP&sub2;&sub1;, SP&sub2;&sub2;.
  • Letztere arbeiten paarweise, wobei die Systeme SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2; die Richtungsschutzeinrichtung des Elements EL&sub1; und die Systeme SP&sub2;&sub1; und SP&sub2;&sub2; die Richtungsschutzeinrichtung des Elements EL&sub2; bilden.
  • Jedes Schutzsystem, wie etwa das System SP&sub1;&sub1;, enthält herkömmlicherweise ein Richtungsrelais, sowie gemäß der Erfindung mindestens zwei Richtungsrelais zweier unterschiedlicher Typen. Jedes Schutzsystem enthält weiter ein Übertragungsorgan, dessen Vorhandensein in Fig. 1 durch eine Antenne symbolisiert wird, wobei das Übertragungsorgan selber einen Sender aufweist, der an das (bzw. die) Richtungsrelais des betreffenden Schutzsystems angeschlossen ist.
  • Jede Schutzeinrichtung, wie etwa SP&sub1;&sub1;-SP&sub1;&sub2; oder SP&sub2;&sub1;-SP&sub2;&sub2;, weist schließlich einen Übertragungskanal auf, beispielsweise einen Richtfunkkanal, wie etwa CT&sub1; oder CT&sub2;, der eine Informationsübertragung zwischen den Schutzsystemen SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2; bzw. SP&sub2;&sub1; und SP&sub2;&sub2; ermöglicht.
  • Jedes Richtungsrelais, wie etwa RD&sub1; bzw. RD&sub2; (Fig. 2 bzw. 3), das in jedes Schutzsystem eingebaut ist, hat die Aufgabe, eine Unterscheidung zwischen möglichen Fehlern zu treffen, die als "vordere" Fehler bezeichnet werden, und anderen möglichen Fehlern, die als "hintere" Fehler bezeichnet werden.
  • Jedes Richtungsrelais jedes Schutzsystems kann als ein Beobachter angesehen werden, der dem Schutzsystem zugewandt ist, das demjenigen System zugeordnet ist, in welchem sich das Relais befindet. Beispielsweise überwachen die Relais des Systems SP&sub1;&sub1; die Richtung, die zum System SP&sub1;&sub2; weist, und umgekehrt. Wenn ein Richtungsrelais einen Fehler in der von ihm überwachten Richtung erfaßt, wird der Fehler "hinterer" Fehler genannt. Im entgegengesetzten Fall wird er "vorderer" Fehler genannt.
  • So ist ein Fehler wie etwa D&sub1; für SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2; ein hinterer Fehler; und ebenso ist der Fehler D&sub2; für SP&sub2;&sub1; und SP&sub2;&sub2; ein hinterer Fehler.
  • Wenn ein Relais einen vorderen Fehler erfaßt, geht es in einen ersten Zustand über, in dem es ein Signal, wie etwa AM, liefert, das einen vorderen Fehler anzeigt. Wenn hingegen das Relais einen hinteren Fehler erfaßt, geht es in einen zweiten Zustand über, in welchem es ein Signal wie etwa AV liefert, das einen hinteren Fehler anzeigt.
  • Dieses Prinzip schließt jedoch für ein Relais nicht die Möglichkeit aus, in einen dritten Zustand überzugehen, der einer Unbestimmtheit der Richtung des Fehlers entspricht. Das ist vor allem dann der Fall, wenn die Kombination der Signale wie etwa VA, VB VC, IA, IB, IC, die vom Relais zur Bestimmung der Richtung des Fehlers verwendet werden, eine zu kleine Amplitude besitzt, um diese Bestimmung durchführbar zu machen.
  • Andererseits zeigt der Fall der in Fig. 1 dargestellten Doppelleitung deutlich, daß der Fehler D&sub2; aufgrund seiner Position auf dem Element EL&sub2; vom Relais des Systems SP&sub1;&sub1; durch die Enden EL&sub1;&sub2; und EL&sub2;&sub2; als "hinterer" Fehler angesehen werden kann (die Trennschalter DJ&sub1;&sub1;, DJ&sub1;&sub2;, DJ&sub2;&sub1; und DJ&sub2;&sub2; werden als geschlossen unterstellt), sofern sich dieser Fehler diesem Relais mehr über diese Enden als über die Enden EL&sub1;&sub1; und EL&sub2;&sub1; zu erkennen gibt, wobei er aber im gegenteiligen Fall vom gleichen Relais als "vorderer" Fehler betrachtet werden könnte.
  • Wenn das Schutzsystem SP&sub1;&sub1; Richtungsrelais verschiedener Typen umfaßt, wie das gemäß der Erfindung der Fall ist, können bestimmte Relais den Fehler D&sub2; als vorderen Fehler ansehen, während andere ihn als hinteren Fehler betrachten könnten, während bei Einrichtungen des Standes der Technik, bei denen die Schutzsysteme, wie etwa SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2;, nur ein einziges Richtungsrelais aufweisen, diese Widersprüche nicht bestehen.
  • In herkömmlicher Weise teilen sich die Schutzsysteme, wie etwa SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2;, durch den Übertragungskanal CT&sub1; das Ergebnis ihrer Beobachtungen mit.
  • Wenn diese Systeme beide einen Fehler als "hinteren" Fehler ansehen, wird unterstellt, daß der Fehler das Element EL&sub1; des Netzes betrifft, wie dies für D&sub1; der Fall ist, woraufhin sich die Systeme wie etwa SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2; gegenseitig gestatten, entsprechende Abschaltsignale DCL zu liefern, die das Öffnen der Trennschalter, wie etwa DJ&sub1;&sub1; und DJ&sub1;&sub2;, bewirken, also das betreffende Netzelement, im vorliegenden Fall EL&sub1;, elektrisch abtrennen.
  • Diese gegenseitige Freigabe der Schutzsysteme SP&sub1;&sub1; und SP&sub1;&sub2; zur Lieferung von Abschaltsignalen kann zwei dem Fachmann wohlbekannte Formen annehmen: entweder gehören die Systeme demjenigen Typ an, der Freigabesignale liefert, oder sie gehören dem Typ an, der Blockiersignale liefert.
  • Im Falle der "freigabegebundenen" Schutzsysteme versetzt jedes System, wie etwa SP&sub1;&sub1;, bei der Erfassung eines hinteren Fehlers seinen Sender EM in einen Zulässigkeitsbefehlszustand, worauf der Sender über den Übertragungskanal CT&sub1; an das System wie etwa SP&sub1;&sub2; ein Freigabesignal richtet, das dieses System durch seinen Empfänger RC empfängt und, sofern es selber den Fehler als einen hinteren Fehler ansieht, benötigt, um ein Abschaltsignal DCL zu erzeugen.
  • Falls SP&sub1;&sub1; den Fehler nicht als hinteren Fehler ansieht, versetzt es seinen Sender EM in einen Unzulässigkeitsbefehlszustand, mit der Wirkung, daß dieser Sender kein Freigabesignal an das System SP&sub1;&sub2; liefert, so daß letzteres mangels Freigabe kein Abschaltsignal erzeugen kann.
  • Die Informationsübertragung erfolgt natürlich in beiden Richtungen, d. h. daß SP&sub1;&sub2; ebenfalls beim Auftreten eines Fehlers ein Freigabesignal an SP&sub1;&sub1; übertragen muß oder aber nicht übertragen darf.
  • Bei Schutzsystemen des "blockierungsgebundenen" Typs versetzt jedes System wie etwa SP&sub1;&sub1; bei der Erfassung eines vorderen Fehlers seinen Sender EM in einen Unzulässigkeitsbefehlszustand, worauf der Sender über den Übertragungskanal CT1 an das zugehörige Schutzsystem wie etwa SP&sub1;&sub2; ein Blockiersignal richtet, das dieses System durch seinen Empfänger RC empfängt und es daran hindert, ein Abschaltsignal DCL zu erzeugen, selbst dann, wenn das System selber den Fehler als hinteren Fehler ansieht.
  • Falls SP&sub1;&sub1; den Fehler nicht als hinteren Fehler ansieht, versetzt es seinen Sender EM in einen Zulässigkeitsbefehlszustand mit der Wirkung, daß dieser Sender kein Blokkiersignal an das Schutzsystem SP&sub1;&sub2; liefert und dieses mangels Verbot ein Abschaltsignal DCL liefern kann, sofern es den Fehler als hinteren Fehler betrachtet.
  • Die Informationsübertragung erfolgt nach wie vor in beiden Richtungen, d. h. daß SP&sub1;&sub2; im Fall eines Fehlers ebenfalls ein Blockiersignal an SP&sub1;&sub1; senden muß oder nicht senden darf.
  • Wie oben erläutert, führt die durch die Erfindung vorgesehene Verwendung von Richtungsrelais verschiedener Typen im gleichen Schutzsystem, wie etwa SP&sub1;&sub1;, zu Widersprüchen hinsichtlich der Erzeugung von Freigabe- oder Blockiersignalen.
  • Diese Konflikte werden gemäß der Erfindung in der nachstehend beschriebenen Weise gelöst, und zwar unter Bezugnahme auf Fig. 2, die ein Schutzsystem wie etwa SP&sub1;&sub1; des "blockierungsgebundenen" Typs darstellt, das beispielsweise zwei unterschiedliche Richtungsrelais RD&sub1; und RD&sub2; verwendet, sowie unter Bezugnahme auf Fig. 3, die ein Schutzsystem wie etwa SP&sub1;&sub1; des "freigabegebundenen" Typs darstellt, das ebenfalls beispielsweise zwei verschiedene Relais RD&sub1; und RD&sub2; verwendet.
  • Die Richtungsrelais RD&sub1; und RD&sub2; (Fig. 2) sowie die anderen Richtungsrelais, sofern sie vorhanden sind, empfangen die Meßsignale VA, VB, VC, IA, IB, IC, oder zumindest bestimmte von diesen Signalen oder auch Kombinationen dieser Signale.
  • Diese Relais RD&sub1;, RD&sub2; sind in an sich bekannter Weise zur Erzeugung einer Kombination der genannten Signale ausgelegt, um festzustellen, ob ein Fehler, der das vom System zu schützende Netzelement betrifft, ein vorderer oder ein hinterer Fehler ist.
  • Falls die Signalkombination eine Amplitude besitzt, die größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist und einen vorderen Fehler erkennen läßt, erzeugt das betroffene Relais, wie beispielsweise RD&sub1; oder RD&sub2;, ein Signal AM, das einen vorderen Fehler anzeigt. Wenn die Signalkombination eine Amplitude besitzt, die größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist und einen hinteren Fehler erkennen läßt, erzeugt das betroffene Relais wie etwa RD&sub1; oder RD&sub2; ein Signal AV, das einen hinteren Fehler anzeigt. In den anderen Fällen befindet sich das Relais in einem unbestimmten Zustand und ist nicht in der Lage anzuzeigen, ob der Fehler ein vorderer oder ein hinterer Fehler ist.
  • Herkömmlicherweise ist der zweite Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert, d. h. daß ein Relais leichter ein vorderes Signal AM als ein hinteres Signal AV liefert. Dieses Merkmal behält im Rahmen der Erfindung seinen Vorteil bei, ja steigert ihn sogar noch etwas gegenüber dem Stand der Technik.
  • Die Ausgangssignale AM und AV der verschiedenen Relais RD&sub1;, RD&sub2;, usw. (Fig. 2 und 3) gelangen an eine Logikschaltung CL, die diese Relais mit dem Übertragungsorgan OT verbindet, wobei letzteres einen Sender EM und einen Empfänger RC enthält.
  • Genauer gesagt, gelangen bei den Systemen mit Blockierung (Fig. 2) die Ausgangssignale AM der verschiedenen Relais RD&sub1;, RD&sub2; an den Eingang eines logischen ODER-Tors PL1, dessen Ausgang über eine Verzögerungsschaltung TP an einen Eingang BLE des Senders EM angeschlossen ist.
  • Die Ausgangssignale AV der verschiedenen Relais RD&sub1;, RD&sub2; gelangen an den Eingang eines logischen ODER-Tors PL2, dessen Ausgang an einen direkten Eingang eines logischen UND-- Tors PL3 angeschlossen ist.
  • Das letztgenannte Tor PL3 empfängt weiter an einem invertierten Eingang das Ausgangssignal des Tors PL1 und an einem weiteren invertierten Eingang ein Signal BLR, das vom Empfänger RC geliefert wird. Das UND-Tor PL3 kann an seinem Ausgang ein Abschaltsignal DCL liefern.
  • Die Wirkungsweise des Systems der Fig. 2 ist folgende:
  • Wenn mindestens eines der Relais RD&sub1;, RD&sub2;, usw. ein vorderes Signal AM liefert, geht der Ausgang des Tores PL1 auf einen hohen Pegel und löst die Schaltung TP aus, die während eines vorbestimmten Zeitintervalls ein Signal erzeugt.
  • Dieses an den Eingang BLE des Senders EM angelegte Signal versetzt den Sender in einen Unzulässigkeitsbefehlszustand, mit der Wirkung, daß die Aussendung eines an das andere Schutzsystem gerichteten Blockiersignals durch den Sender EM ausgelöst wird.
  • Das Ansteigen des Ausgangssignals des Tors PL1 auf hohen Pegel hat außerdem die Wirkung, das UND-Tor PL3 zu sperren, das unabhängig von den anderen Bedingungen kein Abschaltsignal DCL liefern kann.
  • Das Signal BLR stellt das Blockiersignal dar, das möglicherweise von demjenigen Schutzsystem empfangen wird, das dem in Fig. 2 dargestellten System zugeordnet ist.
  • Das Auftreten eines Blockiersignals BLR hat die Wirkung, das UND-Tor PL3 zu blockieren, das unabhängig von den sonstigen Bedingungen kein Abschaltsignal DCL liefern kann.
  • Wenn hingegen mindestens eines der Relais RD&sub1;, RD&sub2; usw. ein hinteres Signal AV liefert und wenn kein Relais ein vorderes Signal liefert und wenn weiter kein Blockiersignal BLR auftritt, liefert das UND-Tor PL3 ein Abschaltsignal DCL.
  • In den Freigabesystemen (Fig. 3) gelangen die Ausgangssignale AM der verschiedenen Relais an den Eingang eines ODER-Tors PL4, dessen Ausgang an einen invertierten Eingang eines UND-Tors PL5 angeschlossen ist. Der Ausgang dieses letzteren Tores ist mit einem Eingang AUE des Senders EM verbunden.
  • Die Ausgangssignale AV der unterschiedlichen Relais gelangen an den Eingang eines ODER-Tores PL6, dessen Ausgang an einen direkten Eingang des UND-Tores PL5 angeschlossen ist.
  • Der Ausgang des UND-Tors PL5 ist mit einem direkten Eingang eines UND-Tores PL7 verbunden, dessen anderer direkter Eingang ein mögliches Signal AUR von seiten des Empfängers RC empfängt, wobei dieses Signal AUR das Freigabesignal darstellt, das möglicherweise von demjenigen Schutzsystem empfangen wird, das dem in Fig. 3 dargestellten System zugeordnet ist.
  • Die Wirkungsweise des Systems der Fig. 3 ist folgende:
  • Wenn mindestens eines der Relais RD&sub1;, RD&sub2; usw. ein vorderes Signal AM liefert, geht der Ausgang des ODER-Tores PL4 auf hohen Pegel, mit der Wirkung, daß das UND-Tor PL5 blockiert wird und damit keinerlei Signal an den Eingang AUE des Senders EM liefert. Dadurch wird der Sender in einen Unzulässigkeitsbefehlszustand versetzt, in welchem er keinerlei Freigabesignal an dasjenige Schutzsystem liefert, das dem der Fig. 3 zugeordnet ist.
  • Dies hat außerdem zur Folge, daß mindestens einer der Eingänge des UND-Tores PL7 auf niedrigem Pegel bleibt, derart, daß das Tor unabhängig von den anderen Bedingungen kein Abschaltsignal DCL liefern kann.
  • Falls mindestens eines der Relais RD&sub1;, RD&sub2;, usw. ein hinteres Signal AV liefert und falls keines der Relais ein vorderes Signal AM liefert, geht der Ausgang des UND-Tores PL5 auf hohen Pegel über, mit der Folge, daß der Sender EM durch Aktivierung seines Eingangs AUE in seinen Zulässigkeitsbefehlszustand versetzt wird, wobei er dann ein Freigabesignal an dasjenige Schutzsystem liefert, das dem der Fig. 3 zugeordnet ist.
  • Falls mindestens eines der Relais ein hinteres Signal AV liefert und falls keines der Relais ein vorderes Signal AM liefert und falls weiter der Empfänger RC ein Signal AUR liefert, das ein Freigabesignal darstellt, welches von demjenigen Schutzsystem ausgesandt wird, das dem System der Fig. 3 zugeordnet ist, liefert das UND-Tor PL7 ein Abschaltsignal DCL.
  • Wie der Fachmann leicht erkennen kann, ist die Anwendung der Einrichtung gemäß der Erfindung nicht auf den Schutz von Doppelleitungen beschränkt, sondern erstreckt sich auf den Schutz aller möglicher Netzkonfigurationen und insbesondere auf den Schutz von Abschnitten von Sternnetzen.
  • Bei einem Stern mit N Zweigen, die mit einem gemeinsamen Punkt verbunden sind, ergeben sich nämlich N.(N-I)/2 elektrische Pfade, die paarweise die Enden des Sterns miteinander verbinden, d. h. N.(N-I)/2 Netzelemente mit zwei Enden, von denen jedes durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung geschützt werden kann.

Claims (2)

1. Einrichtung zum Schutz eines Elements (EL&sub1;, EL&sub2;) eines elektrischen Netzes mit zwei Enden, die mindestens aufweist:
- zwei Schutzsysteme (SP&sub1;&sub1;-SP&sub1;&sub2;, SP&sub2;&sub1;-SP&sub2;&sub2;), die je einem dieser Enden zugeordnet sind und je einerseits mindestens ein Richtungsrelais (RD&sub1;, RD&sub2;) und andererseits mindestens ein Übertragungsorgan (EM/RC) aufweisen, das seinerseits einen an dieses Richtungsrelais angeschlossenen Sender (EM) aufweist, und
- einen Übertragungskanal (CT&sub1;, CT&sub2;), der die beiden Übertragungsorgane verbindet, wobei jedes Richtungsrelais (RD&sub1;, RD&sub2;) zur Herbeiführung einer Unterscheidung zwischen möglichen "hinteren" Fehlern, die das Netzelement oder den gesamten Netzabschnitt betreffen können, der sich jenseits des Endes des am weitesten vom Relais entfernten geschützten Elements erstreckt, und möglichen "vorderen" Fehlern verwendet wird, wozu jedes Relais mindestens einen ersten Zustand, der einen vorderen Fehler anzeigt, und einen zweiten Zustand annehmen kann, der einen hinteren Fehler anzeigt, wobei jeder Sender (EM) gemäß dem Zustand, den mindestens ein Relais annimmt, an das er angeschlossen ist, einen Zulässigkeitsbefehlszustand oder einen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt und wobei jedes Schutzsystem einen Abschaltbefehl (DCL) liefern kann, um eine mindestens partielle elektrische Abtrennung des betreffenden Netzelements herbeizuführen, es sei denn, daß es daran durch einen Unzulässigkeitsbefehlszustand des Senders des anderen Systems gehindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Schutzsysteme zur Erfassung desselben Fehlers Richtungsrelais (RD&sub1;, RD&sub2;) mindestens zweier Typen aufweist, die durch eine Logikschaltung (CL) an einen gemeinsamen Sender angeschlossen sind, wobei die Schaltung diesen Sender in seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand versetzen kann, wenn sich mindestens eines der Relais in einem ersten Zustand befindet, und daß, wenn die Schutzeinrichtung ein freigabegebundenes Schutzprinzip anwendet, d. h., daß mindestens ein Sender (EM) ein Freigabesignal (AUE) aussendet, wenn er seinen zulässigkeitsbefehlszustand annimmt, und kein Freigabesignal aussendet, wenn er seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt, die die Relais verschiedener Typen (RD&sub1;, RD&sub2;) mit dem betreffenden Sender in Verbindung bringende Logikschaltung (CL) in der Lage ist, den betreffenden Sender nur dann in seinen Zulässigkeitsbefehlszustand zu versetzen, wenn sich mindestens eines der Relais in seinem zweiten Zustand befindet und wenn sich gleichzeitig keines dieser Relais in seinem ersten Zustand befindet und daß, wenn die Schutzeinrichtung ein blockierungsgebundenes Schutzprinzip anwendet, d. h., daß mindestens ein Sender ein Blockiersignal (BLE) aussendet, wenn er seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand annimmt und kein Blokkiersignal (BLE) aussendet, wenn er seinen Zulässigkeitsbefehlszustand annimmt, die die Relais mehrerer Typen (RD&sub1;, RD&sub2;) mit diesem Sender (EM) verbindende Logikschaltung (CL) eine Verzögerungsschaltung (TP) aufweist, die in der Lage ist, den Sender während eines vorbestimmten Zeitintervalls beginnend mit dem ersten Zeitpunkt, in dem eines der Relais in seinen ersten Zustand übergeht, in seinen Unzulässigkeitsbefehlszustand versetzt und daß die Logikschaltung jedes Schutzsystems mit Relais mehrerer Typen Mittel (PL3, PL7) zum Erzeugen des Abschaltsignals (DCL) aufweist, wenn sich gleichzeitig der Sender des anderen Systems nicht im Unzulässigkeitsbefehlszustand befindet, wenn sich weiter keines der Relais des betroffenen Schutzsystems in seinem ersten Zustand befindet, und wenn sich schließlich mindestens eines dieser Relais in seinem zweiten Zustand befindet.
2. Einrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei der jedes Relais (RD&sub1;, RD&sub2;) Meßsignale (VA, VB, VC, IA, IB, IC) empfängt, die den elektrischen Zustand des betreffenden Netzelements (EL&sub1;, EL&sub2;) an demjenigen Ende desselben darstellen, dem das betreffende Relais zugeordnet ist, wobei jedes Relais eine Kombination dieser Signale zur Durchführung der Unterscheidung zwischen hinteren und vorderen Fehlern erarbeitet, und wobei jedes Relais weder seinen ersten Zustand annehmen kann, falls die Signalkombination unter einem ersten Schwellenwert liegt, noch seinen zweiten Zustand annehmen kann, falls die gleiche Signalkombination unter einem zweiten Schwellenwert liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert ist.
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