DE20310361U1 - Einrichtung zur Kurzschluss-Richtungserfassung in Energieverteilnetzen - Google Patents

Description

Gebrauchsmusteranmeldung Einrichtung zur Kurzschlussrichtungserfassung in Energieverteilnetzen

Allgemeine Beschreibung / Stand der Technik

In Energieverteilnetzen, insbesondere im Mittel- und Hochspannungsbereich, sind sog. Kurzschluss- und Erdkurzschlussanzeiger (im folgenden Kurzschlussanzeiger genannt) bekannt, die im Falle eines auftretenden Über- oder Kurzschlussstroms (im folgenden nur Überstrom genannt) diesen anzeigen. Die Kurzschlussanzeiger können dabei sowohl dreiphasig (vgl. beispielhaftes Bild 1) als auch ein- oder zweiphasig ausgeführt sein. La. werden Überströme ab einer bestimmten Größe wenige ms nach ihrem Auftreten durch eine übergeordnete Schutzeinrichtung abgeschaltet. Damit erhält der Messeingang des Kurzschlussanzeigers nur einen kurzzeitigen Überstromimpuls. Die Anzeige bleibt bei den bekannten Kurzschlussanzeigern auch dann erhalten, wenn der Überstromimpuls bereits abgeklungen ist. Damit ist es möglich auch mehrere Stunden nach Fehlereintritt, den Fehler anhand der Anzeigen zu lokalisieren.

Die Energierichtung des Überstroms wird üblicherweise in den Kurzschlussanzeigern nicht erfasst. Dies ist in sog. Strahlennetzen oder in Netzen, die nicht von zwei Seiten gespeist werden auch nicht erforderlich, da die Energierichtung dem Betreiber ohnehin bekannt ist.

Aufgabenstellung

Speziell bei der Anwendung in geschlossenen oder zeitweise geschlossenen Ringnetzen oder in Netzen mit zweiseitiger Einspeisung ist es gewünscht, im Falle eines Überstromes die Richtung desselben zu ermitteln, um den Fehlerort möglichst rasch einzugrenzen.

Eine für die Richtungsentscheidung erforderliche Referenzgröße (z.B. die Spannung) steht an den üblichen Einbauorten für Kurzschlussanzeiger nicht zur Verfügung.

Wird das Netz zu einem späteren Zeitpunkt wieder als offener Ring betrieben oder nur von einer Seite gespeist, soll derselbe Kurzschlussanzeiger, nach Möglichkeit ohne Umstellung ebenso in der Lage sein, einen Überstrom oder Kurzschluss zu erkennen und anzuzeigen.

Erfinderische Lösung

Die Aufgabenstellung wird dadurch erfüllt, dass der Kurzschlussanzeiger (1.x) einen Überstromzähler erhält, mit dem er die Anzahl der aufgetretenen Überstromimpulse innerhalb einer vorgegebenen Zeit ermittelt. Der Überstromzähler kann z.B. mittels einer dem Fachmann bekannten Digitalschaltung oder über einen Mikroprozessor ausgeführt sein. Wird nun nach Auftreten eines Überstroms derselbe mittels der übergeordneten Schutzeinrichtungen (2), (3) abgeschaltet, so wird dieser Zustand von allen Kurzschlussanzeigern (1.x) auf der Leitung (4) als erster Überstromimpuls ausgewertet und angezeigt. Wird von einer Einspeisestelle (2) innerhalb einer vordefinierten Zeit (tza) nochmals auf die fehlerhafte Leitung (4) zugeschaltet, so wird von allen Kurzschlussanzeigern (1.1), (1.2) zwischen wiederzugeschalteter Einspeisestelle (2) und Fehlerstelle (5) ein zweiter Überstromimpuls gemessen. Die Wiederzuschaltung der zweiten Einspeisung (3) wird, sofern sie überhaupt ein zweites Mal auf die fehlerhafte Leitung (4) aufgeschaltet wird, so gewählt, dass die Pausenzeit (tzb) zwischen erstem Überstromimpuls und Wiederzuschaltung deutlich größer ist als die Torzeit (ta) der Kurzschlussanzeiger (Lx).

Der zweite oder weitere Uberstromimpulse wird nun vom Kurzschlussanzeiger mittels zusätzlicher oder anderer, optisch von der ersten Anzeige differenzierbaren Anzeigen dargestellt (z.B. blinkendes und permanentes optisches Signal oder zweierlei Farben o.a.). Hiermit kann der Betreiber an jedem Kurzschlussanzeiger erkennen, ob er keinen, einen, zwei oder mehr Uberstromimpulse gemessen hat. Abhängig von der realisierten Netzform ergeben sich folgende Fehleranzeigen:

Bei einseitiger Speisung (z.B. nur von (2)) oder offen betriebenen Ringnetzen wird nur von den Kurzschlussanzeigern zwischen Einspeisestelle und Fehlerstelle ein einzelner Überstromimpuls gemessen und angezeigt, d.h. der Fehlerort befindet sich hinter dem letzten anzeigenden Kurzschlussanzeiger (1.2).

Bei zweiseitiger Speisung oder geschlossenen Ringnetzen werden nur von den Kurzschlussanzeigern (1.1 u. 1.2) zwischen der innerhalb der Torzeit ta wiederzugeschalteten Einspeisestelle (2) und der Fehlerstelle (5) zwei Uberstromimpulse gemessen und angezeigt, während die anderen Kurzschlussanzeiger (1.3 u. 1.4) nur einen Überstromimpuls erkennen. Daraus folgt, dass, der Fehlerort sich hinter dem letzten Kurzschlussanzeiger mit der Anzeige für zwei Uberstromimpulse befindet.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Kurzschlusserfassung (1.x) in Energieverteilnetzen insbesondere in der Mittel- oder Hochspannungsebene dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Anzeige (6) aufweist, die das Auftreten eines ersten Überstromimpulses darstellt und darüber hinaus mindestens eine zusätzliche oder zumindest optisch von der Anzeige (6) differenzierbare Anzeige (7) aufweist, die das Auftreten von weiteren Überstromimpulsen innerhalb einer vorgegebenen Torzeit (ta) anzeigen kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese in Verbindung mit einer Wiederzuschaltungsvorrichtung an den Einspeisestellen (2), (3) so eingestellt wird, dass sie den zweiten oder weitere Überstromimpulse, die durch die Wiederzuschaltung einer einzelnen Speiseseite (2) nach einer Überstromabschaltung erzeugt werden innerhalb einer einstellbaren Torzeit (ta) sicher erkennt und mittels der zusätzlichen Anzeige (7) anzeigt, während die andere Speiseseite (3) gar nicht mehr zugeschaltet wird oder die Wiederzuschaltung nach einer Pausenzeit (tzb) erfolgt, die deutlich größer gewählt wird als die Torzeit (ta) der Kurzschlussanzeiger (1.x).

3. Einrichtung nach einer der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussanzeiger einphasig, zweiphasig oder dreiphasig ausgeführt sein können und jeweils mehr als eine Anzeige aufweisen.