DEP0037153DA - Verfahren zur selektiven Erfassung einer Erdschlußstelle in Netzen mit isoliertem oder über Löschspulen geerdetem Sternpunkt - Google Patents

Description

Der häufigste Fehler in elektrischen Netzen ist der Erdschluss, das ist die Verbindung eines Leiters mit Erde. In Netzen mit isoliertem oder über Löschspulen geerdetem Sternpunkt verursacht der Erdschluss ein Ansteigen der Leitererdspannungen der nicht erdgeschlossenen Leiter auf die verkettete Spannung und damit eine erhöhte Beanspruchung ihrer Isolation. Außerdem fließt an der Erdschlussstelle der sogenannte Erdschlussstrom, der in gelöschten Netzen durch den Spulenstrom kompensiert wird. Trotzdem also der Erdschluss keine eigentliche Störung im Sinne einer Unterbrechung der Stromlieferung verursacht, ist man bemüht, die Erdschlussstelle baldmöglichst ausfindig zu machen und abzuschalten. Die einwandfreie Feststellung der Erdschlussstelle bedingt bei vermaschten Leitungen eine Anzeige an beiden Enden der vermaschten Leitung, während bei einseitig gespeisten Abzweigen die Anzeige am Anfang des Abzweiges genügt.

Die Feststellung einer Erdschlussstelle erfolgt heute in bekannter Weise durch wattmetrische Relais, die einerseits durch die Sternpunkterdspannung und andererseits in Netzen mit isoliertem Sternpunkt durch den Summenblindstrom der Leiter des Systems bzw. in Netzen mit über Löschspulen geerdetem Sternpunkt durch den Summenwirkstrom von der Erde über die Erdschlussstelle zum erdgeschlossenen Leiter fließt, müssen die Relais so angeschlossen werden, dass sie auf den Summenstrom, der von der Erdschlussstelle weg fließt, ansprechen und bei entgegengesetzter Richtung des Summenstromes sperren. Im Prinzip ergibt sich aus dem Zusammenwirken von Sternpunkterdspannung mit dem Summenstrom nach Größe und

Richtung ein einwandfreies Mittel zur selektiven Erfassung einer Erdschlussstelle. Im Betrieb zeigt sich jedoch, dass die Angaben der auf Grund dieser Größen arbeitenden Relais vielfach unsicher und ungenau sind. Der Grund hierfür ist folgender:

Die den Relais zuzuführende Sternpunkterdspannung wird über Spannungswandler in verschiedener Schaltung mit genügender Genauigkeit und in genügender Größe gewonnen. Für die Gewinnung des Summenstromes wendet man üblicherweise die Summation der Sekundärströme der in den Leitern des Systems eingebauten Stromwandler an. Nun beträgt der Summenstrom, insbesondere der Summenwirkstrom eines Netzes vielfach nur einige Prozent des Betriebswirkstromes der Leitungen. Außerdem verteilt sich der Summenstrom im vermaschten Netz von der Erdschlussstelle aus nach 2 Seiten, wobei die in beiden Richtungen abfließenden Anteile sehr ungleich sein können. Die Stromwandler des Systems müssen den Betriebsströmen angepasst sein und besitzen dementsprechend Übersetzungsverhältnisse bis 1:100 oder mehr.

Infolgedessen besitzt der durch den Erdschluss bedingte sekundärseitige Summenstrom oft nur die Größe weniger mA. Durch die Summation über die Stromwandler gehen nun die Wandlerfehler nach Größe und Richtung in die Summenbildung ein, ebenso werden andere nicht durch den Erdschluss bedingte Unsymmetrien der Leiterströme des Systems mit erfasst. Bei der Kleinheit des echten durch den Erdschluss bedingten sekundärseitigen Summenstroms können diese an und für sich ebenfalls kleinen Fehlerströme einen über das Relais fließenden Gesamtsummenstrom ergeben, der dem primärseitigen Summenstrom nach Größe und Phasenlage nicht mehr entspricht und infolgedessen das Nichtansprechen oder gar eine Fehleranzeige der Relais verursacht.

Die vorliegende Erfindung befasst sich damit, den echten, dem Relais zuzuführenden Summenstrom in einer Größe zu erhalten, dass er durch Wandlerfehler und durch kleine Netzunsymmetrien nicht mehr entscheidend beeinflusst werden kann. Die Erfindung geht dabei von folgendem Grundgedanken aus:

Der primäre Summenstrom der Leiter des Systems fließt in gleicher Größe, aber in entgegengesetzter Richtung auch in der Erde. Infolge der magnetischen Verkettung verläuft der in der

Erde fließende Strom in Freileitungsnetzen entlang der Leitung in geringer Tiefe im Erdboden, bzw. zu einem Anteil in dem mit dem Erdboden verbundenen Blitzschutzseil und in Kabelnetzen zum größten Teil im Bleimantel der Kabel zur Stationserde. Der in der Erdrückleitung fließende Summenstrom kann gemäß der Erfindung ohne Rücksicht auf den Betriebsstrom und das Übersetzungsverhältnis der Leiterstromwandler in seiner ganzen Größe entweder direkt oder über Stromwandler mit niedrigem Übersetzungsverhältnis erfasst werden.

Praktisch erfolgt in Durchführung des Erfindungsgedanken die Erfassung des in der Erde fließenden Summenstromes in der Weise, dass der Stromteil, der bei Freileitungen in einem unter der Leitung im Erdboden auf einige Mastlängen verlegten Bodenseil zwischen Bodenseil und Stationserde oder in einem Blitzschutzseil zwischen Blitzschutzseil und Stationserde der jeweiligen Leitung, bei Kabelnetzen zwischen Bleimantel und Stationserde des jeweiligen Kabels gewonnen und dem Relais zugeführt wird.

Claims (1)

1. Verfahren zur selektiven Erfassung einer Erdschlussstelle in Netzen mit isoliertem oder über Löschspulen geerdetem Sternpunkt, dadurch gekennzeichnet, dass der wattmetrische zugeführte Summenstrom aus dem in der Erdrückleitung fließende Strom je nach der vorhandenen Anordnung

   - als der in einem unterhalb der Leitungen verlegten Bodenseil zur Stationserde fließende Strom

   oder

   - als der in dem Blitzschutzseil zur Stationserde fließende Strom

   oder

   - als der im Bleimantel von Kabeln zur Stationserde fließende Strom

   direkt bzw. über Stromwandler mit niedrigem Übersetzungsverhältnis gewonnen wird.