WO2000014841A1 - Method for monitoring an arrangement for detecting short circuits in a triphase power supply system with respect to failures occurring on the secondary side of voltage detection devices - Google Patents

Method for monitoring an arrangement for detecting short circuits in a triphase power supply system with respect to failures occurring on the secondary side of voltage detection devices Download PDF

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WO2000014841A1
WO2000014841A1 PCT/DE1999/002812 DE9902812W WO0014841A1 WO 2000014841 A1 WO2000014841 A1 WO 2000014841A1 DE 9902812 W DE9902812 W DE 9902812W WO 0014841 A1 WO0014841 A1 WO 0014841A1
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current
values
phase
voltage
supply system
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Application number
PCT/DE1999/002812
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Inventor
Jörg BLUMSCHEIN
Michael Claus
Matthias Kereit
Oliver Lippert
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • H02H3/40—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 ratio of voltage and current
    • 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
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring an arrangement for detecting short-circuits in a three-phase power supply system for voltage detection devices associated in the phase conductors of the energy supply system, faults occurring on the secondary side being checked with the voltage detection devices to ensure that the voltage drops below predetermined voltage limit values.
  • measurement current values obtained from the phase currents of the energy supply network are monitored for compliance with a predetermined criterion with current detection devices and a blocking signal, which denotes a fault, is generated for the arrangement for detecting short circuits if at least one measurement voltage value falls below the voltage limit value and at the same time the associated current measurement value fulfills the specified criterion .
  • a method of this type is known from the Siemens manual 7SA513 V3.2 "Digital branch protection for extra-high voltage lines", 1995, page 124.
  • a fault occurring on the secondary side in the form of a voltage failure is recognized by the fact that the measured voltage values chained voltages are generated, and these measurement voltage values are checked to see whether they are below a predetermined voltage limit value, measurement current values are obtained from the phase currents of the energy supply network and it is checked whether the measurement current values lie within a predetermined current range. Then it will be this is regarded as an indication that a fault in the form of a voltage failure has occurred on the secondary side at least in the case of a voltage detection device.
  • an arrangement for detecting short circuits in a three-phase power supply system for example a distance protection arrangement, must not respond because an error in the power supply system to be monitored did not occur, but only in a voltage detection device.
  • the invention is based on the object of designing the known method such that faults occurring quickly and reliably on the secondary side in the voltage detection devices can also be detected if a fault in the form of a voltage failure has occurred simultaneously in all voltage detection devices assigned to the three phases of the energy supply system.
  • secondary voltage values proportional to the phase voltages of all voltage detection devices are used as measured voltage values and differential current values are used as measured current values, each of which is formed from a current value corresponding to the instantaneous phase current and a stored current value which corresponds to the size of the respective phase current immediately before a short circuit;
  • the blocking signal which denotes a fault, for the arrangement for detecting short-circuits is generated when all measured voltage values fall below the voltage limit values and all differential current values at the same time fall below predetermined current limit values.
  • An essential advantage of the method according to the invention is that differential current values are used as the measured current values, because these differential current values clearly indicate whether in the three-phase energy supply system an error has occurred or not. If no fault has occurred, for example as a short circuit, then an almost unchanged current flows in the phase conductors and the differential current values are relatively small. However, if a short circuit has actually occurred, this leads to a short-circuit current in the respective phase conductor and a comparison of this short-circuit current with a measured current value recorded and stored before the short circuit leads to a relatively large residual current value, which consequently signals a short circuit.
  • differential current values a distinction can be made in the method according to the invention very precisely between a short circuit in the three-phase power supply system or a fault occurring in the voltage detection devices on the secondary side.
  • values which are proportional to the instantaneous phase current are advantageously stored continuously by replacing the respectively older values, and the value stored immediately before a fault is used as the stored current value.
  • the incident can be a short circuit in the power supply network or a secondary fault in the voltage detection devices.
  • the beginning of an incident can be recorded in different ways; However, it is considered to be particularly advantageous if the start of a fault is determined by detecting an abrupt change in the measured voltage values or the measured current values. With the detection of a sudden change, the beginning of a fault can be detected very quickly and thus it can be ensured particularly well that current values stored before the fault are retained for further evaluation and are not determined by current current values. be set.
  • a method for detecting sudden changes in an alternating variable is known from German published patent application DE 196 05 023.
  • the method according to the invention provides particularly reliable results when the current values corresponding to the respective phase current are checked for falling below a noise current value and exceeding a minimum response current of the arrangement for detecting short-circuits, and an auxiliary blocking signal is generated when a phase of the
  • Residual current values assigned to the energy supply system lie below the predetermined current limit value and the current values corresponding to the phase current of the same phase lie above the noise current value and below the minimum response current.
  • An evaluation device is
  • a noise current limit stage and a minimum response current stage are connected to the output of each current detection device with their inputs, which is followed by an AND auxiliary element;
  • a second AND element is connected downstream of the AND auxiliary element, which is also connected on the input side to the memory state tester and generates an auxiliary blocking signal if signals from the AND auxiliary element and the memory state tester are present at the same time, and the first and second AND elements there is an exclusive OR gate for each phase and an exclusive AND gate downstream of all exclusive OR gates, which generates the blocking signal at its output when all exclusive OR gates emit a signal simultaneously with all voltage limit levels.
  • FIG. 1 shows in the form of a block diagram a distance protection with its input-side components and the components of a
  • FIG. 1 shows, a current transformer 2 is provided on a three-phase power supply system in the form of an energy transmission line 1 with phase conductors R, S and T in the course of the phase conductor T for detecting the phase current It, which is connected on the secondary side to a sample and hold circuit 3.
  • the voltage Ut on the phase conductor T is detected by a voltage converter 4, which is followed by a further sample and hold circuit 5 on the secondary side.
  • the current converter 2 forms a current detection device 6 together with the one sample-and-hold circuit 3 and the voltage converter 4 forms a voltage detection device 7 with the further sample-hold circuit 5.
  • the currents and voltages on the further phase conductors R and S are correspondingly detected ; only for the purpose of simplifying the illustration has the illustration in FIG. 1 been omitted.
  • Sampling values obtained with the sample-and-hold circuits 3 and 5 are fed via a line 8 to a circulation buffer 9, which uses a data bus 10 with a device 11 for calculating the respective current pointer sizes Urz, Usz and Utz of the phase voltages and the current pointer sizes the phase currents serve as current values Irz, Isz and Itz.
  • a jump detector 13 is connected via a further data bus 12 to the circulation buffer 9 as a change detector, with which sudden changes in the sample values supplied to the circulation buffer 9 and thus the currents and voltages in the energy transmission line 1 can be detected.
  • An arrangement 15 for detecting short circuits in the power supply line 1, for example distance protection, is arranged downstream of the device 11 for calculating the current pointer sizes via an additional data bus 14.
  • a memory is provided to the device 11 via a data bus 16 17 connected.
  • the current values corresponding to the instantaneous phase current are stored in this memory 17 in such a way that the older current values are deleted and the current values are stored for this purpose.
  • the jump detector 13 detects an abrupt change in the sample values present in the circulation buffer 9, then it issues an enable signal to the memory 17 via a data bus 18, whereupon the storage of further current values is interrupted and thus the start of a sudden change stored current values can be recorded.
  • These stored current values Its for the phase conductors T and Irs and Iss for the other phase conductors R and T are fed via a data line 19 to a device for monitoring 20, which is also continuously via a data line 21 with the current values Irz, Isz and Itz and the current ones Pointer sizes Urz, Usz and Utz of the device 11 are acted upon.
  • Residual current values Ird, Isd and Itd are formed from the stored current values Irs, Iss and Its and the current current values Irz, Isz and Itz in the device for monitoring 20, and these residual current values are then checked to see whether they are below predetermined current limit values. If this is the case, then this speaks against a short circuit in the power supply line 1 and for a measuring voltage failure on the secondary side of the voltage detection devices 7.
  • the measuring voltage values Urz, Usz and Utz which are proportional to the phase voltages, are also fed to the device for monitoring 20 via a data bus 21 and thereupon checked whether they are below a predetermined voltage limit value. If this is the case and are the residual current values Ird, Isd and Itd small, then a blocking signal Sb is sent to the arrangement 15 for detecting short circuits via a data bus 22.
  • This blocking signal Sb means that the arrangement 15 no longer processes the pointer variables Irz, Isz and Itz and Urz, Usz and Utz supplied to it and therefore does not emit a trigger signal Sa; a trigger signal Sa to a circuit breaker in the power supply line 1, which is not shown in the figure, would cause the power supply line 1 to be switched off unnecessarily.
  • the arrangement 15 releases the memory 17 again via a data bus 21, whereupon the memory 17 begins again with the storage of the current current values.
  • the device for monitoring 20 according to Figure 1 is shown in its essential structure, here - as incidentally also to Figure 1 - it should be noted that the figure does not represent a blocky circuit structure, but serves in the form of a block diagram, which Explain the operation of the device 20; in fact the device 20, like the other blocks according to FIG. 1, is actually formed by an electronic computer.
  • the device for monitoring 20 contains a current evaluation module 30, 31 and 32 for each phase of the energy supply network, which are identical in structure, so that for further description only reference is made to the current evaluation module 30. This has three inputs
  • a difference current value Ird is formed in the difference generator 39 according to the following relationship:
  • the difference generator 39 is followed by a current limit stage 40 which emits a "1" signal to the first AND gate 36 when the differential current value Ird is below a
  • a noise current stage 41 and a minimum response current stage 42 are also connected to the input 35 in the current evaluation module 20.
  • the noise current stage 41 outputs a signal to a downstream AND auxiliary element 43 when the current Irz is greater than the noise current;
  • the minimum response current stage 42 outputs a signal to the AND auxiliary element 43 when the
  • the evaluation device 48 has further inputs 49 and 50, with which it is connected to the other current evaluation modules 31 and 32.
  • the monitoring device 20 is provided with further inputs 51, 52 and 53, via which the voltage measurement values Urz, Usz and Utz voltage limit stages 54, 55 and 56 are supplied. These voltage limit value stages are used to check whether the voltage measured values are below a predetermined voltage limit value; if this is the case, then "1" signals are emitted at further inputs 57, 58 and 59 of the evaluation device 48 and the blocking signal Sb for the distance protection 15 is generated at an output 60, if at the same time via the exclusive OR elements 46 " 1 "signals are at the inputs 47, 49 and 50 of the evaluation device 48.

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and device for monitoring a device for detecting short circuits in a triphase power supply system with respect to failures occurring on the secondary side of voltage detection devices, whereby a blocking signal is produced when said failures take place. In order to obtain a quick and reliable blocking signal, when failures occur simultaneously in all voltage detection devices (7), differential current values (Ird, Isd, Itd) are monitored in addition to voltage measuring values (Urz, Usz, Utz), whereby said differential current values (Ird, Isd, Itd) are formed from a current value (Irz, Isz, Itz) corresponding to the momentary phase current and a stored current value (Irs, Iss, Its) corresponding to the respective phase current (Ir,Is,It) value immediately before a short circuit.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Überwachen einer Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen in einem dreiphasigen Energieversorgungssystem auf in Spannungserfassungseinrichtungen sekundärseitig auftretende StörungenMethod for monitoring an arrangement for detecting short-circuits in a three-phase power supply system for faults occurring on the secondary side in voltage detection devices
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen einer Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen in einem drei- phasigen Energieversorgungssystem auf in den Phasenleitern des Energieversorgungssystems zugeordneten Spannungserfassungseinrichtungen sekundärseitig auftretende Störungen, wobei mit den Spannungserfassungseinrichtungen gewonnene Meß- spannungswerte auf Unterschreiten vorgegebener Spannungs- grenzwerte überprüft werden, mit Stromerfassungseinrichtungen aus den Phasenströmen des Energieversorgungsnetzes gewonnene Meßstromwerte auf Einhalten eines vorgegebenen Kriteriums überwacht werden und ein eine Störung bezeichnendes Blok- kiersignal für die Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen erzeugt wird, wenn zumindest ein Meßspannungswert den Spannungsgrenzwert unterschreitet und gleichzeitig der zugehörige Strommeßwert das vorgegebene Kriterium erfüllt.The invention relates to a method for monitoring an arrangement for detecting short-circuits in a three-phase power supply system for voltage detection devices associated in the phase conductors of the energy supply system, faults occurring on the secondary side being checked with the voltage detection devices to ensure that the voltage drops below predetermined voltage limit values. measurement current values obtained from the phase currents of the energy supply network are monitored for compliance with a predetermined criterion with current detection devices and a blocking signal, which denotes a fault, is generated for the arrangement for detecting short circuits if at least one measurement voltage value falls below the voltage limit value and at the same time the associated current measurement value fulfills the specified criterion .
Ein Verfahren dieser Art ist aus dem Siemens-Handbuch 7SA513 V3.2 „Digitaler Abzweigschutz für Höchstspannungslei- tungen", 1995, Seite 124 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine sekundärseitig in Form eines Spannungsausfalls auftretende Störung dadurch erkannt, daß als Meßspan- nungswerte verkettete Spannungen erzeugt werden, und diese Meßspannungswerte daraufhin überprüft werden, ob sie unterhalb eines vorgegebenen Spannungsgrenzwertes liegen; außerdem werden aus den Phasenströmen des Energieversorgungsnetzes Meßstromwerte gewonnen und überprüft, ob die Meßstromwerte innerhalb eines vorgegebenen Strombereichs liegen. Sind bei dem bekannten Verfahren beide Kriterien erfüllt, dann wird dies als Anzeichen dafür betrachtet, daß zumindest bei einer Spannungserfassungseinrichtung sekundärseitig eine Störung in Form eines Spannungsausfalls eingetreten ist. In diesem Falle darf eine Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen in einem dreiphasigen Energieversorgungssystem, beispielsweise eine Distanzschutzanordnung, nicht ansprechen, weil ein Fehler im zu überwachenden Energieversorgungssystem nicht aufgetreten ist, sondern nur in einer Spannungserfassungseinrichtung.A method of this type is known from the Siemens manual 7SA513 V3.2 "Digital branch protection for extra-high voltage lines", 1995, page 124. In this known method, a fault occurring on the secondary side in the form of a voltage failure is recognized by the fact that the measured voltage values chained voltages are generated, and these measurement voltage values are checked to see whether they are below a predetermined voltage limit value, measurement current values are obtained from the phase currents of the energy supply network and it is checked whether the measurement current values lie within a predetermined current range. Then it will be this is regarded as an indication that a fault in the form of a voltage failure has occurred on the secondary side at least in the case of a voltage detection device. In this case, an arrangement for detecting short circuits in a three-phase power supply system, for example a distance protection arrangement, must not respond because an error in the power supply system to be monitored did not occur, but only in a voltage detection device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so auszugestalten, daß schnell und zuverlässig sekundärseitig in den Spannungserfassungseinrichtungen auftretende Störungen auch dann erfaßbar sind, wenn in allen den drei Phasen des Energieversorgungssystems zugeordneten Spannungs- erfassungseinrichtungen gleichzeitig eine Störung in Form eines Spannungsausfalls aufgetreten ist.The invention is based on the object of designing the known method such that faults occurring quickly and reliably on the secondary side in the voltage detection devices can also be detected if a fault in the form of a voltage failure has occurred simultaneously in all voltage detection devices assigned to the three phases of the energy supply system.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß als Meßspannungswerte den Phasenspannungen proportionale Sekundärspannungswerte aller Spannungserfassungseinrichtungen verwendet und als Meßstromwerte Differenzstromwerte verwendet, die jeweils aus einem dem momentanen Phasenstrom entsprechenden Stromwert und einem gespeicherten Stromwert gebildet werden, der der Größe des jeweiligen Phasenstromes unmittelbar vor einem Kurzschluß entspricht; das eine Störung bezeichnende Blockiersignal für die Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen wird erzeugt, wenn alle Meßspannungswerte die Spannungsgrenzwerte und alle Differenzstromwerte vorgegebenene Stromgrenzwerte gleichzei- tig unterschreiten.To achieve this object, in a method of the type mentioned at the outset, secondary voltage values proportional to the phase voltages of all voltage detection devices are used as measured voltage values and differential current values are used as measured current values, each of which is formed from a current value corresponding to the instantaneous phase current and a stored current value which corresponds to the size of the respective phase current immediately before a short circuit; The blocking signal, which denotes a fault, for the arrangement for detecting short-circuits is generated when all measured voltage values fall below the voltage limit values and all differential current values at the same time fall below predetermined current limit values.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß als Meßstromwerte Differenzstromwerte verwendet werden, weil diese Differenzstromwerte deutlich erken- nen lassen, ob in dem dreiphasigen Energieversorgungssystem ein Fehler aufgetreten ist oder nicht. Ist kein Fehler beispielsweise als ein Kurzschluß aufgetreten, dann fließt ein nahezu unveränderter Strom in den Phasenleitern und die Differenzstromwerte sind verhältnismäßig klein. Ist aber tat- sachlich ein Kurzschluß aufgetreten, dann fuhrt dies zu einem Kurzschlußstrom in dem jeweiligen Phasenleiter und ein Vergleich dieses Kurzschlußstromes mit einem vor dem Kurzschluß erfaßten und gespeicherten Meßstromwert fuhrt zu einem relativ großen Differenzstromwert, der demzufolge einen Kurz- schluß signalisiert. Durch die Heranziehung von Differenzstromwerten kann bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren also sehr genau zwischen einem Kurzschluß m dem dreiphasigen Energieversorgungssystem oder einer sekundärseitig aufgetretenen Störung in den Spannungserfassungsemrichtungen unter- schieden werden.An essential advantage of the method according to the invention is that differential current values are used as the measured current values, because these differential current values clearly indicate whether in the three-phase energy supply system an error has occurred or not. If no fault has occurred, for example as a short circuit, then an almost unchanged current flows in the phase conductors and the differential current values are relatively small. However, if a short circuit has actually occurred, this leads to a short-circuit current in the respective phase conductor and a comparison of this short-circuit current with a measured current value recorded and stored before the short circuit leads to a relatively large residual current value, which consequently signals a short circuit. By using differential current values, a distinction can be made in the method according to the invention very precisely between a short circuit in the three-phase power supply system or a fault occurring in the voltage detection devices on the secondary side.
Bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren werden vorteilhafterweise zum Gewinnen des gespeicherten Stromwertes fortlaufend dem jeweils momentanen Phasenstrom proportionale Werte unter Er- setzen der jeweils alteren Werte gespeichert und der unmittelbar vor einem Storfall gespeicherte Wert als gespeicherter Stromwert verwendet. Dabei kann es sich bei dem Storfall um einen Kurzschluß im Energieversorgungsnetz oder eine se- kundarseitige Störung in den Spannungserfassungseinrichtungen handeln.In the method according to the invention, in order to obtain the stored current value, values which are proportional to the instantaneous phase current are advantageously stored continuously by replacing the respectively older values, and the value stored immediately before a fault is used as the stored current value. The incident can be a short circuit in the power supply network or a secondary fault in the voltage detection devices.
Der Beginn eines Storfalls kann in unterschiedlicher Weise erfaßt werden; als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn der Beginn eines Storfalls durch Erfassen einer sprunghaften Änderung der Meßspannungswerte oder der Meßstromwerte ermittelt wird. Mit dem Erfassen einer sprunghaften Änderung laßt sich nämlich sehr schnell der Beginn eines Storfalls erfassen und somit besonders gut sicherstellen, daß vor dem Storfall gespeicherte Stromwerte zur weiteren Auswer- tung erhalten bleiben und nicht durch aktuelle Stromwerte er- setzt werden. Ein Verfahren zum Erfassen sprunghafter Änderungen einer Wechselgröße ist aus der deutschen Offenlegungs- schrift DE 196 05 023 bekannt.The beginning of an incident can be recorded in different ways; However, it is considered to be particularly advantageous if the start of a fault is determined by detecting an abrupt change in the measured voltage values or the measured current values. With the detection of a sudden change, the beginning of a fault can be detected very quickly and thus it can be ensured particularly well that current values stored before the fault are retained for further evaluation and are not determined by current current values. be set. A method for detecting sudden changes in an alternating variable is known from German published patent application DE 196 05 023.
Besonders zuverlässige Ergebnisse liefert das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn die dem jeweiligen Phasenstrom entsprechenden Stromwerte auf Unterschreiten eines Rauschstrom- wertes und Überschreiten eines Mindestansprechstromes der Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen überprüft werden und ein Blockierhilfssignal erzeugt wird, wenn einer Phase desThe method according to the invention provides particularly reliable results when the current values corresponding to the respective phase current are checked for falling below a noise current value and exceeding a minimum response current of the arrangement for detecting short-circuits, and an auxiliary blocking signal is generated when a phase of the
Energieversorgungssystems zugeordnete Differenzstromwerte unterhalb des vorgegebenen Stromgrenzwertes liegen und die dem Phasenstrom derselben Phase entsprechenden Stromwerte oberhalb des Rauschstromwertes und unterhalb des Mindestansprech- Stromes liegen.Residual current values assigned to the energy supply system lie below the predetermined current limit value and the current values corresponding to the phase current of the same phase lie above the noise current value and below the minimum response current.
Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe dient auch eine Einrichtung zum Überwachen einer Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen in einem dreiphasigen Energieversorgungssystem auf in mit den Phasenleitern des Energieversorgungssystems verbundenen Spannungserfassungseinrichtungen sekundärseitig gleichzeitig auftretende Störungen mit an die Phasenleiter des Energieversorgungssystems angeschlossenen Stromerfassungseinrichtungen, mit Spannungs- und Stromgrenzwertstufen und mit einer den Spannungs- und den Stromgrenzwertstufen nachgeordneten Auswerteeinrichtung, bei der erfindungsgemäß den Stromgrenzwertstufen jeweils ein Differenzbildner vorgeordnet ist, der mit seinem einen Eingang an den Ausgang der jeweiligen Stromerfassungseinrichtung und mit seinem anderen Eingang an den Ausgang eines Speichers angeschlossen ist; der Speicher ist an einem Signaleingang fortlaufend mit dem jeweils momentanen Phasenstrom proportionalen Werten beaufschlagt und an einem Steuereingang mit dem Ausgang eines Änderungsdetektors verbunden ist, der mit seinem Signaleingang an die Stromerfassungseinrichtung angeschlossen ist; für jede Phase des Energieversorgungssystems ist ein erstes UND-Glied vorgesehen, das mit einem Eingang am Ausgang des Differenzbildners und mit einem weiteren Eingang an einem Ausgang eines dem Speicher zugeordneten Speicherzustandsprüfers und ein Ausfallsignal abgibt, wenn die Stromgrenzwertstufe und der Speicherzustandsprüfer ein Signal abgeben; den ersten UND- Gliedern ist eine Auswerteeinrichtung nachgeordnet, die ein Blockiersignal abgibt, wenn gleichzeitig alle ersten UND- Glieder und alle Spannungsgrenzwertstufen ausgangsseitig ein Signal abgeben.A device for monitoring an arrangement for detecting short circuits in a three-phase power supply system for voltage detection devices connected to the phase conductors of the energy supply system on the secondary side, with faults connected to the phase conductors of the energy supply system, with voltage and current limit stages and with an evaluation device downstream of the voltage and the current limit value stages, in which according to the invention the current limit value stages are each preceded by a difference generator which is connected with its one input to the output of the respective current detection device and with its other input to the output of a memory; the memory is continuously loaded with the respective instantaneous phase current values at a signal input and is connected at a control input to the output of a change detector, whose signal input is connected to the current detection device; for every Phase of the energy supply system, a first AND gate is provided which, with an input at the output of the difference former and with a further input at an output of a memory state tester assigned to the memory, and outputs a failure signal when the current limit value stage and the memory state tester emit a signal; An evaluation device is arranged downstream of the first AND gates, which emits a blocking signal if all the first AND gates and all voltage limit value stages simultaneously emit a signal on the output side.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sind an den Ausgang jeder Stromerfassungseinrichtung mit ihren Eingängen eine Rauschstrom- grenzwertstufe und eine Mindestansprechstromstufe angeschlossen, denen ein UND-Hilfsglied nachgeordnet ist; in der Auswerteeinrichtung ist dem UND-Hilfsglied ein zweites UND-Glied nachgeschaltet ist, das eingangsseitig auch an den Speicherzustandsprüfer angeschlossen ist und ein Blockierhilfssignal erzeugt, wenn gleichzeitig Signale vom UND-Hilfsglied und vom Speicherzustandsprüfer vorliegen, und dem ersten und dem zweiten UND-Glied ist für jede Phase ein Exclusiv-ODER-Glied nachgeordnet und allen Exclusiv-ODER-Gliedern ausgangsseitig ein UND-Glied nachgeschaltet ist, das an seinem Ausgang das Blockiersignal erzeugt, wenn alle Exclusiv-ODER-Glieder gleichzeitig mit allen Spannungsgrenzwertstufen ein Signal abgeben.In a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention, a noise current limit stage and a minimum response current stage are connected to the output of each current detection device with their inputs, which is followed by an AND auxiliary element; In the evaluation device, a second AND element is connected downstream of the AND auxiliary element, which is also connected on the input side to the memory state tester and generates an auxiliary blocking signal if signals from the AND auxiliary element and the memory state tester are present at the same time, and the first and second AND elements there is an exclusive OR gate for each phase and an exclusive AND gate downstream of all exclusive OR gates, which generates the blocking signal at its output when all exclusive OR gates emit a signal simultaneously with all voltage limit levels.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in Figur 1 in Form eines Blockschaltbildes ein Distanzschutz mit seinen eingangsseitigen Bausteinen und die Komponenten einesTo explain the invention, FIG. 1 shows in the form of a block diagram a distance protection with its input-side components and the components of a
Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und inEmbodiment of a device for performing the method according to the invention and in
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Über- wachen gemäß Figur 1 dargestellt. ie die Figur 1 erkennen läßt, ist an ein dreiphasiges Energieversorgungssystem in Form einer Energieübertragungsleitung 1 mit Phasenleitern R, S und T im Zuge des Phasenleiters T zum Erfassen des Phasenstroms It ein Stromwandler 2 vorgesehen, der sekundärseitig mit einer Abtast-Halteschaltung 3 verbunden ist. Die Spannung Ut an dem Phasenleiter T wird über einen Spannungswandler 4 erfaßt, dem sekundärseitig eine weitere Abtast-Halte-Schaltung 5 nachgeordnet ist. Der Stromwandler 2 bildet zusammen mit der einen Abtast-Halte- schaltung 3 eine Stromerfassungseinrichtung 6 und der Spannungswandler 4 mit der weiteren Abtast-Halteschaltung 5 eine Spannungserfassungseinrichtung 7. In entsprechender Weise werden die Ströme und Spannungen an den weiteren Phasenlei- tern R und S erfaßt; nur zur Vereinfachung der Darstellung ist diesbezüglich auf die Wiedergabe in der Figur 1 verzichtet worden.Figure 2 shows an embodiment of a device for monitoring according to Figure 1. 1 shows, a current transformer 2 is provided on a three-phase power supply system in the form of an energy transmission line 1 with phase conductors R, S and T in the course of the phase conductor T for detecting the phase current It, which is connected on the secondary side to a sample and hold circuit 3. The voltage Ut on the phase conductor T is detected by a voltage converter 4, which is followed by a further sample and hold circuit 5 on the secondary side. The current converter 2 forms a current detection device 6 together with the one sample-and-hold circuit 3 and the voltage converter 4 forms a voltage detection device 7 with the further sample-hold circuit 5. The currents and voltages on the further phase conductors R and S are correspondingly detected ; only for the purpose of simplifying the illustration has the illustration in FIG. 1 been omitted.
Mit den Abtast-Halte-Schaltungen 3 und 5 gewonnene Ab- tastwerte werden über eine Leitung 8 einem Umlaufpuffer 9 zugeführt, der über einen Datenbus 10 mit einer Einrichtung 11 zur Berechnung der jeweils aktuellen Zeigergrößen Urz, Usz und Utz der Phasenspannungen und der aktuellen Zeigergrößen der Phasenströme als aktuelle Stromwerte Irz, Isz und Itz dient. Über einen weiteren Datenbus 12 ist an den Umlaufpuffer 9 als ein Änderungsdetektor ein Sprungdetektor 13 angeschlossen, mit dem plötzliche Änderungen der dem Umlaufpuffer 9 zugeführten Abtastwerte und damit der Ströme und Spannungen in der Energieübertragungsleitung 1 erkannt werden können.Sampling values obtained with the sample-and-hold circuits 3 and 5 are fed via a line 8 to a circulation buffer 9, which uses a data bus 10 with a device 11 for calculating the respective current pointer sizes Urz, Usz and Utz of the phase voltages and the current pointer sizes the phase currents serve as current values Irz, Isz and Itz. A jump detector 13 is connected via a further data bus 12 to the circulation buffer 9 as a change detector, with which sudden changes in the sample values supplied to the circulation buffer 9 and thus the currents and voltages in the energy transmission line 1 can be detected.
Der Einrichtung 11 zur Berechnung der aktuellen Zeigergrößen ist über einen zusätzlichen Datenbus 14 eine Anordnung 15 zum Erfassen von Kurzschlüssen in der Energieversorgungsleitung 1, beispielsweise ein Distanzschutz, nachgeordnet. Außerdem ist über einen Datenbus 16 an die Einrichtung 11 ein Speicher 17 angeschlossen. In diesem Speicher 17 werden die dem jeweils momentanen Phasenstrom entsprechenden Stromwerte gespeichert und zwar in der Weise, daß jeweils die älteren Stromwerte gelöscht und dafür die jeweils aktuellen Werte ge- speichert werden.An arrangement 15 for detecting short circuits in the power supply line 1, for example distance protection, is arranged downstream of the device 11 for calculating the current pointer sizes via an additional data bus 14. In addition, a memory is provided to the device 11 via a data bus 16 17 connected. The current values corresponding to the instantaneous phase current are stored in this memory 17 in such a way that the older current values are deleted and the current values are stored for this purpose.
Wird von dem Sprungdetektor 13 eine sprunghafte Änderung der im Umlaufpuffer 9 vorhandenen Abtastwerte festgestellt, dann gibt er über einen Datenbus 18 ein Freigabe-Signal an den Speicher 17 ab, woraufhin von diesem das Einspeichern weiterer aktueller Stromwerte unterbrochen und damit die zu Beginn einer sprunghaften Änderungen gespeicherten Stromwerte festgehalten werden. Diese gespeicherten Stromwerte Its für den Phasenleiter T und Irs und Iss für die weiteren Phasenleiter R und T werden über eine Datenleitung 19 einer Einrichtung zum Überwachen 20 zugeführt, die außerdem laufend über eine Datenleitung 21 mit den aktuellen Stromwerten Irz, Isz und Itz und den aktuellen Zeigergrößen Urz, Usz und Utz der Einrichtung 11 beaufschlagt ist.If the jump detector 13 detects an abrupt change in the sample values present in the circulation buffer 9, then it issues an enable signal to the memory 17 via a data bus 18, whereupon the storage of further current values is interrupted and thus the start of a sudden change stored current values can be recorded. These stored current values Its for the phase conductors T and Irs and Iss for the other phase conductors R and T are fed via a data line 19 to a device for monitoring 20, which is also continuously via a data line 21 with the current values Irz, Isz and Itz and the current ones Pointer sizes Urz, Usz and Utz of the device 11 are acted upon.
In der Einrichtung zum Überwachen 20 werden aus den gespeicherten Stromwerten Irs, Iss und Its und den jeweils aktuellen Stromwerten Irz, Isz und Itz Differenzstromwerte Ird, Isd und Itd gebildet und diese Differenzstromwerte daraufhin überprüft, ob sie unterhalb vorgegebener Stromgrenzwerte liegen. Ist dies der Fall, dann spricht dies gegen einen Kurzschluß in der Energieversorgungsleitung 1 und für einen Meß- spannungsausfall auf der Sekundärseite der Spannungserfas- sungseinrichtungen 7.Residual current values Ird, Isd and Itd are formed from the stored current values Irs, Iss and Its and the current current values Irz, Isz and Itz in the device for monitoring 20, and these residual current values are then checked to see whether they are below predetermined current limit values. If this is the case, then this speaks against a short circuit in the power supply line 1 and for a measuring voltage failure on the secondary side of the voltage detection devices 7.
Über einen Datenbus 21 werden der Einrichtung zum Überwachen 20 auch die den Phasenspannungen proportionalen Meßspannungswerte Urz, Usz und Utz zugeführt und daraufhin überprüft, ob sie unterhalb eines vorgegebenen Spannungsgrenzwertes liegen. Ist dies der Fall und sind die Differenzstromwerte Ird, Isd und Itd klein, dann wird über einen Datenbus 22 ein Blockiersignal Sb an die Anordnung 15 zum Erfassen von Kurzschlüssen gegeben. Dieses Blockiersignal Sb führt dazu, daß die Anordnung 15 die ihr zugeführten Zeigergrößen Irz, Isz und Itz sowie Urz, Usz und Utz nicht weiter bearbeitet und daher ein Auslösesignal Sa nicht abgibt; ein Auslösesignal Sa an einen in der Figur nicht dargestellten Leistungsschalter in der Energieversorgungsleitung 1 würde nämlich ein nicht erforderliches Abschalten der Energieversorgungsleitung 1 verursachen.The measuring voltage values Urz, Usz and Utz, which are proportional to the phase voltages, are also fed to the device for monitoring 20 via a data bus 21 and thereupon checked whether they are below a predetermined voltage limit value. If this is the case and are the residual current values Ird, Isd and Itd small, then a blocking signal Sb is sent to the arrangement 15 for detecting short circuits via a data bus 22. This blocking signal Sb means that the arrangement 15 no longer processes the pointer variables Irz, Isz and Itz and Urz, Usz and Utz supplied to it and therefore does not emit a trigger signal Sa; a trigger signal Sa to a circuit breaker in the power supply line 1, which is not shown in the figure, would cause the power supply line 1 to be switched off unnecessarily.
Ist der Meßspannungsausfall behoben, dann wird von der Anordnung 15 über einen Datenbus 21 der Speicher 17 wieder freigegeben, woraufhin dieser mit der Abspeicherung der jeweils aktuellen Stromwerte erneut beginnt.If the measurement voltage failure has been remedied, the arrangement 15 releases the memory 17 again via a data bus 21, whereupon the memory 17 begins again with the storage of the current current values.
In der Figur 2 ist die Einrichtung zum Überwachen 20 gemäß Figur 1 in ihrem wesentlichen Aufbau dargestellt, wobei hier - wie übrigens auch zur Figur 1 - darauf hinzuweisen ist, daß die Figur keinen blockhaften Schaltungsaufbau darstellt, sondern in Form einer Blockdarstellung dazu dient, die Arbeitsweise der Einrichtung 20 zu erläutern; tatsächlich wird nämlich die Einrichtung 20 ebenso wie die übrigen Blöcke gemäß Figur 1 von einem elektronischen Rechner gebildet.In Figure 2, the device for monitoring 20 according to Figure 1 is shown in its essential structure, here - as incidentally also to Figure 1 - it should be noted that the figure does not represent a blocky circuit structure, but serves in the form of a block diagram, which Explain the operation of the device 20; in fact the device 20, like the other blocks according to FIG. 1, is actually formed by an electronic computer.
Die Einrichtung zum Überwachen 20 gemäß Figur 2 enthält für jede Phase des Energieversorgungsnetzes einen Stromauswertebaustein 30, 31 und 32, die in ihrem Aufbau identisch sind, so daß zur weiteren Beschreibung nur Bezug genommen wird auf den Stromauswertebaustein 30. Dieser ist mit drei EingängenThe device for monitoring 20 according to FIG. 2 contains a current evaluation module 30, 31 and 32 for each phase of the energy supply network, which are identical in structure, so that for further description only reference is made to the current evaluation module 30. This has three inputs
33, 34 und 35 versehen, von denen über den Eingang 33 ein Signal erfaßt wird, das angibt, ob in dem Speicher 17 (vgl. Figur 1) Speichergrößen Ssp vorhanden sind. Dieses Signal wird von einem nicht näher dargestellten Speicherzustandsprüfer im Speicher 17 erzeugt. Ist dies der Fall, dann wird ein erstes UND-Glied 36 an seinem einen Eingang 37 mit einem „1"-Signal beaufschlagt. An einem weiteren Eingang 34 des Stromauswertebaustein 30 steht das Signal Irs als gespeicherter Stromwert des Speichers 17 (vgl. Figur 1) und liegt an einem Eingang 38 eines Differenzbildners 39. Diesem Differenzbildner 39 wird über den dritten Eingang 35 des Stromauswertebaustein 30 der aktuelle Stromwert Irz zugeführt; in dem Differenzbildner 39 wird ein Differenzstromwert Ird gemäß folgender Beziehung gebildet:33, 34 and 35, of which a signal is detected via the input 33, which indicates whether memory sizes Ssp are present in the memory 17 (see FIG. 1). This signal is generated in the memory 17 by a memory status checker, not shown. If this is the case, then a first AND element 36 is acted upon by a “1” signal at its one input 37. At another input 34 of current evaluation module 30, signal Irs is a stored current value of memory 17 (see FIG. 1) and is connected to an input 38 of a difference former 39. The current current value Irz is fed to this difference generator 39 via the third input 35 of the current evaluation module 30. A difference current value Ird is formed in the difference generator 39 according to the following relationship:
Ird = |lrz - Irs|Ird = | lrz - Irs |
Dem Differenzbildner 39 ist eine Stromgrenzwertstufe 40 nachgeordnet, die ein „1"-Signal an das erste UND-Glied 36 abgibt, wenn der Differenzstromwert Ird unterhalb einesThe difference generator 39 is followed by a current limit stage 40 which emits a "1" signal to the first AND gate 36 when the differential current value Ird is below a
Stromgrenzwertes liegt. Steht an beiden Eingängen des ersten UND-Gliedes 36 ein „1"-Signal an, dann gibt das UND-Glied 36 ein Ausfallsignal ab.Current limit. If a "1" signal is present at both inputs of the first AND gate 36, the AND gate 36 emits a failure signal.
Mit dem Eingang 35 ist in dem Stromauswertebaustein 20 auch eine Rauschstromstufe 41 sowie eine Mindestansprechstromstufe 42 verbunden. Die Rauschstromstufe 41 gibt ein Signal an ein nachgeordnetes UND-Hilfsglied 43 ab, wenn der Strom Irz größer als der Rauschstrom ist; die Mindestansprechstromstufe 42 gibt an das UND-Hilfsglied 43 ein Signal ab, wenn derA noise current stage 41 and a minimum response current stage 42 are also connected to the input 35 in the current evaluation module 20. The noise current stage 41 outputs a signal to a downstream AND auxiliary element 43 when the current Irz is greater than the noise current; the minimum response current stage 42 outputs a signal to the AND auxiliary element 43 when the
Strom Irz kleiner als der Mindestansprechstromwert des Distanzschutzes 15 (siehe Figur 1) ist. Sind beide Bedingungen erfüllt, dann wird von dem UND-Hilfsglied 43 an ein zweites UND-Glied 45 ein „1"-Signal abgegeben und von diesem ausgangsseitig ein „1"-Signal als Blockierhilfssignal Sbh erzeugt, wenn auch am Eingang 33 des Stromauswertebaustein 30 ein „1"-Signal ansteht. Beiden UND-Gliedern 36 und 45 ist ein Exclusiv-ODER-Glied 46 nachgeordnet, an das mit einem Eingang 47 eine von einem UND- Glied gebildete Auswerteeinrichtung 48 angeschlossen ist.Current Irz is less than the minimum response current value of the distance protection 15 (see Figure 1). If both conditions are met, the AND auxiliary element 43 sends a "1" signal to a second AND element 45 and a "1" signal is generated by the latter on the output side as an auxiliary blocking signal Sbh, even if at the input 33 of the current evaluation module 30 a "1" signal is present. Both AND gates 36 and 45 are followed by an exclusive OR gate 46, to which an evaluation device 48 formed by an AND gate is connected with an input 47.
Die Auswerteeinrichtung 48 hat weitere Eingänge 49 und 50, mit denen es an die anderen Stromauswertebausteine 31 und 32 angeschlossen ist.The evaluation device 48 has further inputs 49 and 50, with which it is connected to the other current evaluation modules 31 and 32.
Wie die Figur 2 in ihrem unteren Teil zeigt, ist die Einrich- tung zum Überwachen 20 gemäß Figur 1 mit weiteren Eingängen 51, 52 und 53 versehen, über die die Spannungsmeßwerte Urz, Usz und Utz Spannungsgrenzwertstufen 54, 55 und 56 zugeführt werden. Mit diesen Spannungsgrenzwertstufen wird überprüft, ob die Spannungsmeßwerte unterhalb eines vorgegebenen Span- nungsgrenzwertes liegen; ist dies der Fall, dann werden an weitere Eingängen 57, 58 und 59 der Auswerteeinrichtung 48 jeweils „1"-Signale abgegeben und an einem Ausgang 60 das Blockiersignal Sb für den Distanzschutz 15 erzeugt, wenn gleichzeitig über die Exclusiv-ODER-Glieder 46 "1"-Signale an den Eingängen 47, 49 und 50 der Auswerteeinrichtung 48 stehen. As FIG. 2 shows in its lower part, the monitoring device 20 according to FIG. 1 is provided with further inputs 51, 52 and 53, via which the voltage measurement values Urz, Usz and Utz voltage limit stages 54, 55 and 56 are supplied. These voltage limit value stages are used to check whether the voltage measured values are below a predetermined voltage limit value; if this is the case, then "1" signals are emitted at further inputs 57, 58 and 59 of the evaluation device 48 and the blocking signal Sb for the distance protection 15 is generated at an output 60, if at the same time via the exclusive OR elements 46 " 1 "signals are at the inputs 47, 49 and 50 of the evaluation device 48.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Überwachen einer Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen (15) in einem dreiphasigen Energieversorgungs- system (1) auf in den Phasenleitern (R, S, T) des Energiever- sorgungssystems (1) zugeordneten Spannungserfassungseinrich- tungen (7) sekundärseitig gleichzeitig auftretende Störungen, wobei1. A method for monitoring an arrangement for detecting short circuits (15) in a three-phase power supply system (1) on voltage detection devices (7) assigned in the phase conductors (R, S, T) of the power supply system (1) on the secondary side at the same time occurring disturbances, whereby
- mit den Spannungserfassungseinrichtungen (7) gewonnene Meß- spannungswerte (Urz, Usz, Utz) auf Unterschreiten vorgegebener Spannungsgrenzwerte überprüft werden,- the measured voltage values (Urz, Usz, Utz) obtained with the voltage detection devices (7) are checked for falling below the specified voltage limit values,
- mit Stromerfassungseinrichtungen (6) aus den Phasenströmen- With current detection devices (6) from the phase currents
(Ir, Is, It) des Energieversorgungsnetzes (1) gewonnene Meßstromwerte (Ird, Isd, Itd) auf Einhalten eines vorgege- benen Kriteriums überwacht werden und(Ir, Is, It) of the power supply network (1) obtained measurement current values (Ird, Isd, Itd) are monitored for compliance with a predetermined criterion and
- ein eine Störung bezeichnendes Blockiersignal (Sb) für die Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen (15) erzeugt wird, wenn zumindest ein Meßspannungswert (Urz, Usz, Utz) den Spannungsgrenzwert unterschreitet und gleichzeitig der zu- gehörige Strommeßwert (Irz, Isz, Itz) das vorgegebene Kriterium erfüllt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß- A blocking signal (Sb) denoting a fault is generated for the arrangement for detecting short circuits (15) if at least one measuring voltage value (Urz, Usz, Utz) falls below the voltage limit value and at the same time the associated current measured value (Irz, Isz, Itz) fulfills the given criterion, characterized in that
- als Meßspannungswerte (Urz, Usz, Utz) den Phasenspannungen proportionale Sekundärspannungswerte aller Spannungserfas- sungseinrichtungen (7) verwendet werden und- Secondary voltage values proportional to the phase voltages of all voltage detection devices (7) are used as measurement voltage values (Urz, Usz, Utz) and
- als Meßstromwerte Differenzstromwerte (Ird, Isd, Itd) verwendet werden, die jeweils aus einem dem momentanen Phasen- strom entsprechenden Stromwert (Irz, Isz, Itz) und einem gespeicherten Stromwert (Irs, Iss, Its) gebildet werden, der der Größe des jeweiligen Phasenstrom.es (Ir, Is, It) unmittelbar vor einem Kurzschluß entspricht, und- Differential current values (Ird, Isd, Itd) are used as measuring current values, each of which is formed from a current value (Irz, Isz, Itz) corresponding to the instantaneous phase current and a stored current value (Irs, Iss, Its) which corresponds to the size of the corresponds to the respective phase current (Ir, Is, It) immediately before a short circuit, and
- das eine Störung bezeichnende Blockiersignal (Sb) für die Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen (15) erzeugt wird, wenn alle Meßspannungswerte (Urz, Usz, Utz) die Spannungs- grenzwerte und alle Differenzstromwerte (Ird, Isd, Itd) vorgegebenene Stromgrenzwerte gleichzeitig unterschreiten.- The blocking signal (Sb) denoting a fault is generated for the arrangement for detecting short-circuits (15) when all measured voltage values (Urz, Usz, Utz) are the voltage limit values and all residual current values (Ird, Isd, Itd) below the specified current limit values at the same time.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
- zum Gewinnen des gespeicherten Stromwertes (Irs, Iss, Its) fortlaufend dem jeweils momentanen Phasenstrom proportionale Werte (Irz, Isz, Itz) unter Ersetzen der jeweils älteren Werte gespeichert werden und der unmittelbar vor einem Kurzschluß gespeicherte Wert als gespeicherter Stromwert (Ird, Isd, Itd) verwendet wird.- To obtain the stored current value (Irs, Iss, Its), values (Irz, Isz, Itz) that are proportional to the current phase current are continuously saved, replacing the older values, and the value stored immediately before a short circuit is stored as a stored current value (Ird, Isd , Itd) is used.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - der Beginn eines Kurzschlusses durch Erfassen einer sprunghaften Änderung der Phasenströme (Ir, Is, It) ermittelt wird.3. The method of claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that - the start of a short circuit is determined by detecting a sudden change in phase currents (Ir, Is, It).
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß4. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
- die dem jeweiligen Phasenstrom entsprechenden Stromwerte (Irz, Isz, Itz) auf Unterschreiten eines Rauschstromwertes und Überschreiten eines Mindestansprechstromes der Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen (15) überprüft werden - und ein Blockierhilfssignal (Sbh) erzeugt wird, wenn- The current values corresponding to the respective phase current (Irz, Isz, Itz) are checked for falling below a noise current value and exceeding a minimum response current of the arrangement for detecting short circuits (15) - and an auxiliary blocking signal (Sbh) is generated if
- einer Phase des Energieversorgungssystems (1) zugeordnete Differenzstromwerte (z. B. Ird) unterhalb des vorgegebenen Stromgrenzwertes liegen und- A phase of the energy supply system (1) associated residual current values (z. B. Ird) are below the predetermined current limit and
- die dem Phasenstrom derselben Phase entsprechenden Strom- werte (Irz) oberhalb des Rauschstromwertes und unterhalb des Mindestansprechstromes liegen.- The current values (Irz) corresponding to the phase current of the same phase are above the noise current value and below the minimum response current.
5. Einrichtung zum Überwachen einer Anordnung zum Erfassen von Kurzschlüssen (15) in einem dreiphasigen Energieversor- gungssystem (1) auf in mit den Phasenleitern (R, S, T) des5. Device for monitoring an arrangement for detecting short circuits (15) in a three-phase power supply system (1) in with the phase conductors (R, S, T) of
Energieversorgungssystems (1) verbundenen Spannungserfassungseinrichtungen (7) sekundärseitig gleichzeitig auftretende Störungen, mit - mit an die Phasenleiter (R, S, T) des Energieversorgungssystems (1) angeschlossenen Stromerfassungseinrichtungen (7) mitVoltage supply devices (7) connected to the energy supply system (1), faults occurring simultaneously on the secondary side, with - with current detection devices (7) connected to the phase conductors (R, S, T) of the energy supply system (1)
- Spannungs- und Stromgrenzwertstufen und mit- Voltage and current limit levels and with
- einer den Spannungs- und Stromerfassungsgrenzwertstufen (40, 54, 55, 56) nachgeordneten Auswerteeinrichtung (48), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß- An evaluation device (48) arranged downstream of the voltage and current detection limit stages (40, 54, 55, 56), that also means that
- den Stromgrenzwertstufen (40) jeweils ein Differenzbildner- The current limit stages (40) each have a difference
(39) vorgeordnet ist, der(39) precedes the
- mit seinem einen Eingang (38) dem Ausgang der jeweiligen Stromerfassungseinrichtung (6) nachgeordnet ist und mit seinem anderen Eingang an den Ausgang eines Speichers (17) angeschlossen ist,- With its one input (38) is arranged downstream of the output of the respective current detection device (6) and is connected with its other input to the output of a memory (17),
- der Speicher (17) an einem Signaleingang fortlaufend mit dem jeweils momentanen Phasenstrom proportionalen Werten (Irz, Isz, Itz) beaufschlagt ist und an einem Steuereingang mit dem Ausgang eines Änderungsdetektors (13) verbunden ist, der- The memory (17) at a signal input is continuously acted upon by the respective instantaneous phase current proportional values (Irz, Isz, Itz) and is connected to the output of a change detector (13) at a control input
- mit seinem Signaleingang der Stromerfassungseinrichtung- With its signal input to the current detection device
(6) nachgeordnet ist, - für jede Phase (R, S, T) des Energieversorgungssystems (1) ein erstes UND-Glied (36) vorgesehen ist, das(6) is arranged downstream, - for each phase (R, S, T) of the energy supply system (1) a first AND gate (36) is provided, which
- mit einem Eingang am Ausgang des Differenzbildners (39) und mit einem weiteren Eingang an einem Ausgang eines dem Speicher (17) zugeordneten Speicherzustandsprüfers liegt und ein Ausfallsignal abgibt, wenn die Stromgrenzwertstufe und der Speicherzustandsprüfer ein Signal (Ssp) abgeben, und - den ersten UND-Gliedern (36) die Auswerteeinrichtung (48) nachgeordnet ist, die - ein Blockiersignal (Sb) abgibt, wenn gleichzeitig alle ersten UND-Glieder (36) und alle Spannungsgrenzwertstufen (54, 55, 56) ausgangsseitig ein Signal abgeben.- With an input at the output of the difference former (39) and with another input at an output of a memory state tester assigned to the memory (17) and emitting a failure signal when the current limit value stage and the memory state tester emit a signal (Ssp), and - the first AND elements (36) is arranged downstream of the evaluation device (48) - A blocking signal (Sb) emits when at the same time all the first AND gates (36) and all voltage limit stages (54, 55, 56) emit a signal on the output side.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß6. Device according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
- an den Ausgang jeder Stromerfassungseinrichtung (6) mit ihren Eingängen eine Rauschstromstufe (41) und eine Mindestansprechstromstufe (42) angeschlossen sind, denen - ein UND-Hilfsglied (43) nachgeordnet ist,- A noise current stage (41) and a minimum response current stage (42) are connected to the output of each current detection device (6) with their inputs, to which - an AND auxiliary element (43) is arranged,
- dem UND-Hilfsglied (43) ein zweites UND-Glied (45) nachgeschaltet ist,- The AND auxiliary element (43) is followed by a second AND element (45),
- das eingangsseitig auch an den Speicherzustandsprüfer angeschlossen ist und ein Blockierhilfssignal (Sbh) er- zeugt, wenn gleichzeitig Signale vom UND-Hilfsglied (43) und vom Speicherzustandsprüfer vorliegen,the input side is also connected to the memory status checker and generates an auxiliary blocking signal (Sbh) when signals from the AND auxiliary element (43) and from the memory status checker are present at the same time,
- dem ersten und dem zweiten UND-Glied (36, 45) für jede Phase ein Exclusiv-ODER-Glied (46) nachgeordnet ist und- The first and the second AND gate (36, 45) is followed by an exclusive OR gate (46) for each phase and
- allen Exclusiv-ODER-Gliedern (46) ausgangsseitig die Aus- Werteeinrichtung (48) nachgeschaltet ist, die an ihrem Ausgang das Blockiersignal (Sb) erzeugt, wenn alle Exclusiv- ODER-Glieder (46) gleichzeitig mit allen Spannungsgrenzwertstufen (54, 55, 56) ein Signal abgeben. - All exclusive OR gates (46) on the output side are followed by the evaluation device (48) which generates the blocking signal (Sb) at its output when all exclusive OR gates (46) simultaneously with all voltage limit value stages (54, 55 , 56) emit a signal.
PCT/DE1999/002812 1998-09-04 1999-08-31 Method for monitoring an arrangement for detecting short circuits in a triphase power supply system with respect to failures occurring on the secondary side of voltage detection devices WO2000014841A1 (en)

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