DE2523005C2 - Verfahren und einrichtung zur fehlerortseingrenzung auf einer leitung - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur fehlerortseingrenzung auf einer leitungInfo
- Publication number
- DE2523005C2 DE2523005C2 DE19752523005 DE2523005A DE2523005C2 DE 2523005 C2 DE2523005 C2 DE 2523005C2 DE 19752523005 DE19752523005 DE 19752523005 DE 2523005 A DE2523005 A DE 2523005A DE 2523005 C2 DE2523005 C2 DE 2523005C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- time
- traveling wave
- wave signals
- integrals
- location
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
bzw.
b-> -Um+ Rw im
mit um und im als Spannungs- und Stromsignalpaar
und Rw als einem zugehörigen Wellen-■·
widerstand entsprechenden Faktor gebildet werden;
''. d) es ist eine Integrationsschaltung (7) für die : Bildung von Zeitintegralen der Wanderwellen-
···;'·· signale vorgesehen, die eine Integrationsinter-'vall-Schaiteinrichtung
aufweist;
e) an die Ausgänge der Integrationsschaltung (7)
ist eine Auswerteschaliung (8) angeschlossen,
■> ' die mindestens eine Subtractions- oder Ver-■'
gleichsschaltung aufweist, deren Eingänge mit aus jeweils zueinander gegenläufigen Wanderwellensignalsn
gebildeten Zeitintegralen oder aus solchen Zeitintegralen zusammengesetzten ■; Signalen beaufschlagt sind, deren Differenzvorzeichen
der Richtung der gegenseitigen Zeit-•. t verschiebung der gegenläufigen Wanderwellen-'
signale entspricht bzw. deren Differenzbetrag ein MaS for usn Betrag der gegenseitigen
?;·. Zeitverschiebung der gegenläufigen Wander- A wellensignale ist.
■■>. 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch
' gekennzeichnet, daß in die Wanderweilen-Signalkainäle
(a, b) eine Modifikationsschaltung (6) zur
Erzeugung einer einem Referenzort (χ·*·2ή) auf der
Leitung zugeordneten gegenseitigen Veränderung des Zeitverlaufs der Wanderaellensignale angeordnet
ist
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsschaltung (6)
Zeitglieder zur Einführung einer gegenseitigen Verzögerung der Wanderwellensignale aufweist.
21. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Modifikaiionsschaltung (6)
!Multiplikatoren mit zugehörigen Funktionsgenera» toren für die Bildung yon entsprechend smsm
vorgegebenen Referenzen unterschiedlich gewichteten
Wanderwellensignalen aufweist,
22. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsintcrvali'
Schelteinrichtung Zeitglieder (Z) für eine einem Referenzort entsprechende, unterschiedliche Einstellung
der Integrationsintervalle für die gegenläufigen Wanderweüensignale aufweist,
23. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der den
■entgegengesetzten Fortpflanzungsrichtungen zugeordneten Wanderwellen-Signalkanäle (a, b) für die
Bildung mehrerer Zeitintegrale (Au Ai bzw. B\, Bi)
verzweigt ist und daß in jedem der hierdurch gebildeten Zweigkanäle ein eigener Integrator mit
einem bezüglich des anderen Zweigkanals der gleichen Wanderwellenrichtung unterschiedlichen
Integrationsintervall vorgesehen ist
24. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der den
entgegengesetzten Fortpflanzungsrichtungen zugeordneten Wandenvellen-Signalkanäle (a, b) für die
Bildung mehrerer Zeitintegrale (Ai, At bzw. B1, Bi)
verzweigt ist und daß in jedem der hierdurch gebildeten Zweigkanäle ein Verzögerungsglied
vorgesehen ist
25. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der den
entgegengesetzten Fortpflanzungsrichtungen zugeordneten Wanderwellen-Signalkanäle (a, b) für die
' Bildung mehrerer Zeitintegrale (Au At bzw. B\, B2)
verzweigt ist und daß in jedem der hierdurch gebildeten Zweigkanäle ein Multiplikator mit einem
Gewichtsfunktionsgeber vorgesehen ist
26. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsschaltung (7) an
die Ausgänge der Summierschaltung (A, 5) angeschlossen ist
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fehlerortseingrenzung auf einer Leitung, bei dem aus
•Spannung und Strom an einem Meßort mindestens ein einer Wanderwelle zugeordnetes Signal gebildet wird.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Die Bestimmung der Richtung und/oder des Abstandes eines Fehlers in bezug auf einen Meßort an einer
Leitung, wobei es sich im allgemeinen um Kurzschlüsse bzw. spannungsabsenkciidc Fehler mit geringer bis
verncchlässigbarer Restspannung am Fehlerort handelt,
wird üblich mit Hilfe von Distanzrelais durchgeführt. Hierbei handelt es sich um — elektromechanische oder
auch bereits elektronische — Analogrechenelemente,
deren korrekte Wirkungsweise im wesentlichen sinusförmige Meß- bzw. Eingangssignale erfordert Solche
Meßsignale stehen jedoch erst nach einer gewissen Zeit ab Fehlereintritt bzw. Fehlersignaleintreffen am Meßort
zur Verfügung, weil die durch einen Kurzschluß
6s ausgelösten Ausgleichsvorgänge die Grundbetriebsfrequenz
der Leitung zunächst extrem verzerren und vergleichsweise langsam abklingen. Es muß daher
entweder eine entsprechende Zeitverzögerung big zur
Ableitung von gültigen Distanzresultaten abgewartet oder zu Frequenzfiltern gegriffen werden, die bereits
früher eine Auswertung der Grundfrequenzkomponente ermöglichen. Beide Maßnahmen sind grundsätzlich
nachteilig, und zwar einerseits wegen der erwünschten raschen Ansteuerung der dem Distanzrelais nachgeordneten
Schutzschalter und andererseits wegen unerwünschter, trägheitsbehafteter Übergangsfunktionen
der Filter, die ebenfalls wieder auf eine Zeitverzögerung hinauslaufen und unter Umständen auch unerwünschten ι ο
Einfluß auf die Wirkungsweise des Relais selber haben können.
Es v/äre daher ein bereits während der Ausgleichsvorgänge funktionsfähiges, mit seinem eigentlichen Funktionsablauf
möglichst verzögerungsarm einsetzendes Fehlerortungsverfahren erwünscht.
In diesem Zusammenhang sind bereits mit Wanderwellen arbeitende Fehlerortungsverfahren bekannt.
Hierbei wird ein besonders erzeugtes Testsignal mit steller Wellenfront erzeugt und auf der zu überwachenden
Leitung in Lauf gesetzt. Das Wiedereintreffen der durch die Unstetigkeitsstelle des Fehlers reflektierten
Welle am Sende- bzw. Meßort und die Dauer des für Hin- und Rücklauf benötigten Zeitintervalls liefern in
Verbindung mit der bekannten Wellengeschwindigkeit auf der Leitung die Distanz zwischen Fehler- und
Meßort
Nachteilig ist hier neben dem Erfordernis eines besonderen Senders die Empfindlichkeit gegenüber
Störsignalen, wie sie insbesondere auf Starkstrom- und vor allem Hochspannungsleitungen mit großer Intensität
und zum Teil steilen Flanken auftreten. Diese Empfindlichkeit beruht darauf, daß es sich letztlich um
eine Signalflankendetektion handelt, die auf zeitlich
differentielle Meßverfahren hinausläuft. Im übrigen wird die Messung für dem Meßort sehr nahe
Fehlerortslagen infolge sehr geringer Laufzeit kritisch.
Ferner ist aus der US-Patentschrift 35 90 368 eine mit Wanderwellensignalen arbeitende Einrichtung zur Fehierortseingrenzung
bezüglich eines durch zwei Meßstationen bestimmten Leitungsabschnitts bekannt Es
werden hier in beiden Meßstationen nur einer
runCtC opaHnüngS- ττ STi-
d Mß
derwellensignale aus den Meßspannungen und Meßströmen an beiden Stationen gebildet und nach
Multiplikation eines der beiden Wanderwellensignale mit dem komplexen Übertragungsfaktor des Leitungsabschnitts über eine neben der zu überwachenden
Leitung erforderliche Kontrolleitung miteinander verglichen.
Übereinstimmung der Signale bedeutet Fehlerfreiheit, Abweichung eines Fehlers in dem Leitungsabschnitt
zwischen den Meßstationen.
Aufgabe der Erfindung ist gegenüber dem angeführten Stand der Technik die Schaffung eines Verfahrens
bzw. einer Einrichtung zur Fehlerortseingrenzung, die in kürzerer Zeit ab Fehlereintritt bzw. Anregung ein die
Fehlerrichtung und/oder die Fehlerdistanz auf der Leitung kennzeichnendes Signal liefern können, und
zwar grundsätzlich durch Erfassung von Spannung und Strom an nur einem Meßort.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale, während die zum Eriindungsgegenstand
gehörende Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens im Patentanspruch 18
gekennzeichnet ist
also die Bildung von Zeitintegralen aus gegenläufigen Wanderwellensignalen. Als »Wanderwellensignal« wird
dabei der Einfachheit halber ein Signal bezeichnet, dessen Zeitverlauf demjenigen einer an einem bestimmten
Leitungsort betrachteten Wanderwelle entspricht Insbesondere ist hierunter im folgenden ein dem
Zeitverlauf einer Wsnderwelle am Meßort entsprechendes
Signal zu verstehen, sofern keine anderweitige Lagebestimmung des Leitungsortes angegeben ist
Unter »gegenläufigen Wanderwellensignalen« sind demgemäß dem Zeitverlauf gegenlaufigerWanderwellen
an einem bestimmten Leitungsort, insbesondere am Meßort, entsprechende Signale zu verstehen.
Wesentlich ist ferner die Integration über definierte Integrationsintervalle, die eine verzögerungsarme logische
oder arithmetische Verarbeitung und Auswertung der erhaltenen Zeitintegrale ermöglicht. Insbesondere
erleichtert der definierte Integrationsbeginn mit ebensolchem Anfangswert bei Ingangsetzen des Verfahrens
durch eine qualitative Fehlermeldung (»Anregung«) an sich üblicher Art eine verzögerungsarme Fehlerortseingrenzung,
weil der Zeitbedarf für die Beseitigung von vorangehend gespeicherter, fehlerortsirrelevanter Information
— z.B. die Entladung von unterschiedlich aufgeladenen Integrationsgliedern über mit Zeitkonstanten
behaftete Entladungsglieder — entfällt oder doch stark vermindert ist Das Integrationsintervall
stellt dagegen beim vorliegenden Verfahren bereits die eigentliche Signalverarbeitungszeit dar, an deren Ende
die Bestimmungsgrößen für die Fehlerortseingrenzung bereits im wesentlichen zur Verfügung stehen und nur
noch einer praktisch verzögerungsfreien logischen oder arithmetischen Verknüpfungbedüi fen.
Hier ist anzumerken, daß die Anwendung von Korrelationsmethoden mit Zeitintegration entsprechend
einer angenäherten Fouriertransformation auf Ströme und Spannungen zur Fehlerortsbestimmung auf
Leitungen an sich bekannt ist (IEEE Transactions on Power Applications and Systems, Vol. PAS-93, No. 5, S.
1522 — 34, veröffentlicht Nov. 1973). Hier werden aber
lediglich — mehr oder weniger angenähert — definierte Frequenzkomponenten von Spannungen oder Strömen
durch Korrclaiionsfüiening isoliert und für eine übliche,
anschließende Fehlerortsbestimmung nach einem Impedanzverfahren zur Verfügung gestellt Demgemäß ist
hier eine Integrationsdauer von mindestens einer Periode der auszufilternden Frequenzkomponente —
bei Wechselstromleitungen im allgemeinen der Netzfrequenz — mit entsprechendem Zeitaufwand erforderlich.
Mit Wanderwellensignalen wird nach diesem bekannten Verfahren nicht gearbeitet
Demgegenüber ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich nicht erforderlich, eine bestimmte
Frequenzkomponente oder auch nur einen engeren Frequenzbereich für die Fehlerortseingrenzung
zu isolieren. Vielmehr ist die Mindestdauer des Integrationsintervalls beim erfindungsgemäßen Verfahren
daduch bestimmt, daß trotz der in den Wanderwellensignalen im allgemeinen hervortretenden Schwingungen
mit einer in der Größenordnung der Wellenlaufzeiten über die betrachtete Leitung liegenden Periodendauer
keine Überschneidungen der Zeitintegrale mehr auftreten und somit beim Ende der Integrationen eine
eindeutige Zuordnung zwischen dem Vorzeichen der Differenz der Zeitintegrale für die gegenläufigen
Wanderwellensignale und der Richtung der Zeitverschiebung zwischen diesen Wanderwellensignalen gegeben
ist. Dies ist bei extrem kurzen Integrationsinter-
SfRi,-
vallen im allgemeinen nicht der Fall, weil die Zeitintegrale in Anbetracht der zufälligen Lage des
Integrationsbeginns bezüglich der genannten, höherfrequenten Schwingungen zunächst entsprechend zufallsbedingte
Größenverhältnisse aufweisen. Praktische Untersuchungen haben aber gezeigt, daß Integrationsintervalle von einigen Millisekunden für die Gewinnung
einer eindeutigen Information über die fehlerortsabhänfgige
Zeitverschiebung zwischen den Wanderwellensignalen und damit für einen eindeutigen Richtungsentscheid
für die Fehlerortslage bezüglich des Referenzortes ausreichen. Als Auswertefunktion kommen auch
andere als die einfache Differenz je eines Zeitintegrals der beiden gegenläufigen Wanderwellensignale in
Betracht, insbesondere die Differenz zweier aus mehreren Wanderwellensignal-Zeitintegralen gebildeten
Produkte (wird noch näher erläutert). Für solche Ausführungsiormen kommt es nicht mehr unbedingt auf
die Überschneidungsfreiheit der Zeitintegralfunktionen der Wanderwellensignale selbst, sondern u. U. auf die
Überschneidungsfreiheit der subtraktiv verknüpften Polynomglieder, die aus den Wanderwellen-Zeitintegralfunktionen
gebildet sind. Dafür können geringere Mindestdauern der Integrationsintervalle im Vergleich
zu denjenigen bei einfacher Differenzbildung der Zeitintegrale ausreichend sein. Es besteht also die
Möglichkeit besonders günstiger Auswertefunktionen.
Die Bildung von Wanderwellensignalen mit definierter Fortpflanzungsgeschwindigkeit und zugehörigen
Wellenwiderständen setzt voraus, daß keine Kopplung mit anderen Wanderwellen mit im allgemeinen verschiedenen
Fortpflanzungsgeschwindigkeiten und Wellenwiderständen besteht. Diese Voraussetzung ist bei
aus nur einem Leiter bzw. einer Phase gegen Erde oder Masse bestehenden Leitungen ohnehin erfüllt, so daß
die Wanderweiijnsignale unmittelbar aus Meßspannung und Meßstrom gebildet werden können:
t(O,t)= -Um+Ruf · im
mit der Meßspannung um und dem Meßstrom im- Bei
Mehrieitersystemem müssen die Meßspannungen und Meßströme - abgesehen von dem Fall sehr weit
voneinander entfernter und daher praktisch entkoppelter Leiter - dagegen auf entkoppelte, fiktive
Leitungssignale umgeformt werden. Die Festlegung eines Referenzortes auf der Leitung erfolgt zweckmäßig
durch Einführung einer gewissen Veränderung zweier zusammengehöriger, gegenläufiger
Wanderwellensignale relativ zueinander, vorzugsweise durch eine zusätzliche zeitliche Verzögerung eines der
beiden Wanderwellensignale gegenüber dem anderen, durch gegenseitige Verschiebung der Integrationsmtervalle
für die beiden Fortpflanzungsrichtungen oder durch Multiplikation der zusammengehörigen, gegenläufigen
Wanderwellensignale mit zeitlich verschobenen Gewichtsfunktionen mit anschließende* Integration.
Einer solchen Zeitverschiebung ist über die Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit eine bestimmte
Referenzortslage, d. h. ein Abstand Meßort-Referenzort, zugeordnet Wenn ein Fehlerort mit diesem
Referenzort übereinstimmt, so wird die Laufzeitverschiebung zwischen den Wanderwellensignalen am
Meßort durch die voreingestelite Zeitverschiebung bzw. gegenseitige Veränderung gerade kompensiert und die
'!beiden entsprechenden, aus den Zeiiintegralen gewonnenen
und miteinander zu vergleichenden oder zu subtrahierenden Tenne der Auswertefunktion stimmen
miteinander überein. Eine vom Referenzort in der einen
oder anderen Richtung abweichende ,Fehlerortslage
des Vergleichs- oder Subtraktionsergebnisses bzw. der Auswertefunktion und damit zu einer entsprechenden
Richtungsdetektion pies Fehierortes bezüglich; des
Referenzortes. Damit eröffnet sich 4die vorteilhafte
ίο Möglichkeit von einem einzigen Meßo^aus beliebige
Leitungsabschnitte, die gegebenenfalls durch zwei verschiedene Referenzorte einzugrenzen sind, hinsichtlich
eines darin auftretenden Fehlers zu überwachen. Eine genauere Fehlerdistanzbestimmung kann dann
i$ meist entfallen, ist aber durch quantitative Auswertung
der Zeitintegrale grundsätzlich ebenfalls durchführbar.
Im übrigen können die Zeitverschiebungen auch in mehreren der Verfahrensgrößen bzw. Verfahrensparameter
gleichzeitig eingeführt werden, wobei sich u. U.
zo ein resultierender Referenzort ergibt Andererseits muß ss sich nicht unbedingt um eine Zeitverschiebung
handeln, vielmehr kommen grundsätzlich auch unterschiedliche Gewichtsfunktionen mit verschiedenem
zeitlichem Schwerpunkt oder Integrationsintervalie unterschiedlicher Dauer in Betracht Eine analytische
Vorherbestimmung oder Berechnung des zugehörigen Referenzortes ist dabei nicht zwingend erforderlich,
wenn auch meist erwünscht Es kann grundsätzlich so vorgegangen werden, daß zu einer vorgegebenen
gegenseitigen Veränderung der Wanderwellensignale bzw. Zeitintegrale empirisch, gegebenenfalls mittels
eines Simulators, der zugehörige Referenzort mit Übereinstimmung der zu vergleichenden Terme der
Auswertefunktion ermittelt wird Es ist damit kein großer Aufwand verbunden, weil es sich um eine
einmalige Bestimmung bzw. Justierung eines Verfahrensablaufes oder einer entsprechenden Fehlerortungseinrichtung handele
Bisher wurde gezeigt daß mit einer Integration f'ir jedes von zwei gegenläufigen Wanderwellensignalen grundsätzlich eine fehlerortseingrenzende Information erzielbar ist Bei der vorherrschenden Anwendung auf Wechseistromieitungen enthalten nun die Wanderweilensignale auch nach Fehlereintritt, insbesondere also nach Kurzschlußeintritt, eine vorherrschende netzfrequente Komponente, deren Perioden den Grobverlauf ' und damit entsprechend ansteigende und fallende Abschnitte sowie die Nulldurchgänge der Wanderwellensignale bestimmen. Diese dominante Periodizität findet sich unabhängig von der Dauer der Integrationsintervalle auch in den Wanderwellen-Zeitintegralen wieder. Bei ein und derselben Zeitverschiebung zwischen den gegenläufigen Wanderwellensignalen ergeben sich somit umgekehrte Größenverhältnisse der Zeitintegrale für die zufallsbedingte Lage der Integrationsintervalle in den ansteigenden oder abfallenden Abschnitten der Integral-Zeitverläufe. Um die hierdurch bedingte Zweideutigkeit hinsichtlich des Fehlerort-Referenzortrichtungsentscheides zu beseitigen, ist ent-
Bisher wurde gezeigt daß mit einer Integration f'ir jedes von zwei gegenläufigen Wanderwellensignalen grundsätzlich eine fehlerortseingrenzende Information erzielbar ist Bei der vorherrschenden Anwendung auf Wechseistromieitungen enthalten nun die Wanderweilensignale auch nach Fehlereintritt, insbesondere also nach Kurzschlußeintritt, eine vorherrschende netzfrequente Komponente, deren Perioden den Grobverlauf ' und damit entsprechend ansteigende und fallende Abschnitte sowie die Nulldurchgänge der Wanderwellensignale bestimmen. Diese dominante Periodizität findet sich unabhängig von der Dauer der Integrationsintervalle auch in den Wanderwellen-Zeitintegralen wieder. Bei ein und derselben Zeitverschiebung zwischen den gegenläufigen Wanderwellensignalen ergeben sich somit umgekehrte Größenverhältnisse der Zeitintegrale für die zufallsbedingte Lage der Integrationsintervalle in den ansteigenden oder abfallenden Abschnitten der Integral-Zeitverläufe. Um die hierdurch bedingte Zweideutigkeit hinsichtlich des Fehlerort-Referenzortrichtungsentscheides zu beseitigen, ist ent-
weder eine zusätzliche Detektion der Zeitlage .!des
Integrationsbeginns bezüglich der Perioden der dominanten
Netzfrequenzkomponente —' z. B. eine solche
Phasendetektion an sich üblicher Art — oder die
Bildung mehrerer — im allgemeinen ,t0aer '~
jfigen Wanderw.ellensignäje erforderlich. Bevorzugt
wird die letztgenannt^ Mehrfachintegration für, jede
Fortpflanzungsrichtung angewendet weil dies nur
709616/414
25 25
ίο Meßort x-0, von wo aus die Leitungskoordintte^J
beispielsweise nach rechts positiv gerechnet #1η1^
Demgemäß sei x-xe das Ende eines ztt betrh
Leitungsabschnitts, *-* der Ort eines ais
mit dem Querwiderstünd Null angenommenen Ft und x-<
Zr ein vorgegebener Referenzort auf
Leitung, der die Bedeutung eines fiktiven Fehleroffc^^g
hat und durch gewisse Verfahrens- bzw SchalWngepf«f" &
rameter grundsätzlich beliebig einstellbar ist 'W^f!
Die Meßstation 2 umfaßt einen Spaimungswandte
zur Erfassung der Meßspannung um und einenfStr
wandler 2b zur Erfassung des Meßstromes ι» In ein«» *?
Multiplikator 3 wird der MeSstrom im Wt einem FAtWf
,, , „
multipliziert, der die Bedeutung eines Weilenwidsrs^-is
/eines Zeitintegrals des einen Wanderwellensignals mit 15 des hat, im einfachen Beispielsfalte also des unnutt«b*r' *
einem Zeitintegral des anderen, und zwar des durch die Leitungsbeläge U und C (Induktivität^ i»2w
verschobenen Wanderwellensignals darstellt Auf diese KapazitätsbeUg) bei angenommener Verluatkmgkeit
Weise kann wieder eine eindeutige Vorzeichenzuord- durch Ä*- ^L1IC' gegebenen,reellen Wellenwideritaii*
nung der Auswertefunktion zur Richtung der Fehler- des. In anschließenden Summier- bzw Subtrahieren*·
ortslage bezüglich des Referenzortes erzielt werden. 20 dem 4 und 5 werden sodann gegenläufige Wanderweg
/Entsprechendes läßt sich auch durch Mehrfachintegra- lensignale
tion mit unterschiedlichen Integrationsintervallen und
tion mit unterschiedlichen Integrationsintervallen und
vergleichsweise geringe Erweiterungen der Verfahrensschritte bzw. der zugehörigen Schaltung erfordert
Beispielsweise kommt die Bildung zweier Zeitintegrale
für jedes Wanderwellensignal mit einer Zeitverschiebung zwischen den betreffenden Wanderwellensignalen
in Betracht Die Größe dieser Zeitverschiebung ist auf die Periodendauer der bei Wechselstromleitungen
vorauszusetzenden, dominanten Grundschwingung der Wanderwellensignale abzustimmen. Zweckmäßig ist
(eine Verschiebung in der Größenordnung einer f iViertelperiode der Grundschwingung. Die Auswertefunktion
wird dann aus den vier Zeitintegralen zweckmäßig in Form eines Produktpolynoms gebildet,
wobei jedes der beiden Polynomglieder das Produkt ■ύ-m
ι i
W,t) = ujt)
und (D
gebildet Zur Erläuterung der weiteren Signalverarbeitung die folgende Überlegung eingeschaltet:
d(i(x,t) „diix,t)
35 dx
di(x,t)
L-
O,
= 0,
für die als verlustlos angenommene Leitung mit der Leitungsspannung Ux.t) und dem Leitungsstrom 4«g
ergeben sich für die Fehlerbedingung, im Beispieimsn
alno die Kurzschlußbedingung, am Fehlerort *«3
nämlich
durch Gewichtung der Wanderwellensignale mit verschiedenen, insbesondere zeitlich verschobenen Gewichtsfunktionen
für jede Fortpflanzungsrichtung sowie Integration der so erhaltenen Produktfunktionen
erreichen. Gegebenenfalls kann die Entscheidung über die Lage des Zeitintegrals im ansteigenden oder
abfallenden Abschnitt des Wanderwellensignals auch durch eine zusätzliche Integration für nur eine
Fcrtpflanzungsrichtung erreicht werden.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 das Übersichtsbild einer leitung mit Meßstation
und gegenläufigen Wanderwellen-Signalkanälen sowie Signalverarbeitungs- und Auswerteschaltung,
Fig.2A ein Zeitdiagramm zweier gegenläufiger
Wanderwellensign&le,
F i g. 2B ein Zeitdiagramm der zu Fi g. 2A gehörigen
Wanderwellensignal-Zeitintegralfunktionen,
wellepsignale mit zugehörigen Gewichtstunktionen, *"""*' "'
Fig.3B ein entsprechendes Zeitdiagramm der aus 4S die Lösungen (λ -tfUiC - reziproke WellenfortpfJanden
Wanderwellensignalen und Gswichtsfunktionen zungsgeschwindiskeitV
gebildeten Produktfunktionen, ö ''
gebildeten Produktfunktionen, ö ''
F i g. 3C ein Zeitdiagramm der aus den Produktfunktionen
gemäß F i g. 3B gebildeten Zeitintegrale,
Fig.4 das Zeitdiagramm einer beispielsweise an- so
wendbaren Gewichtsfunktion mit selektiver Filterwirkung,
Fig.5 das Amplitudenspektrum der Gewichtsfunk- wo &ή der Strom am Fehlerort, d,h. abo
tion gemäß F ig. 4, KurzschluOstrom ist Danach setzt «th die
tion gemäß F ig. 4, KurzschluOstrom ist Danach setzt «th die
'« F ig. 6 das Zeitdiagramm einer Mehrfachintegration 55 «naming, wie durch die Schubweise
für die gegenläufigen Wanderwellensignale, ■ " ,
für die gegenläufigen Wanderwellensignale, ■ " ,
Fig.7 das Prinzipschaltbild einer Einrichtung zur
Fehlerortseingrenzung mit Referenzortsbestimmung und Mehrfachintegration für eine Auswertefunktion als
/Richtungsentscheid für den Fehlerort bezüglich des te 'Referenzortesund
/- Fig.8 eine abgewandelte Integrationsschaltung,
fverwendbar in einer Anordnung gemäß Fig.7, mit
2u(x,t) =
+ a(z-x))-l{z,t- a(z - x)))
(4)
ird'
/ ,unterschiedlicher Intcgrationsintervallbemeisung für
{'Referenzortsbestimmung und Mehrfachintegration.
f' Zunächst wird die Wirkungsweise der Erfindung
<' ''anhand der Fi g. 1 bis 5 für eine aus einem Leiter !(siehe
zusammen.
2h(x,<) ^ a(x;t)-b(x,t) .
jl-eit«ngsort additiv ius ^
W den -Zusgihe'hhlhi f^eser'''W»i^r»g|
A9Ä die' DimÄn t^mm^hk^mi^
r1
f ■·
25 233005
Leitungsspannungen und LeitungsstrOmen gilt wegen
(4) und (6) die Beziehung
F = Αφ)-Brf)
( f
= L(Z*,ί)df- j b(zR,t)dt
J
J
(6a)
mit
b(x,t)= -u(x,t) + *„·
An dieser Stelle sei angemerkt, daß analoge ίο
Wanderwellen- und Fehlerortsbedingungen auch für Leitungsunterbrechung mit Leerlauf am Fehlerort und
entsprechenden Wanderwellen aufgestellt und zur Fehlerortseingrenzung ausgewertet werden können.
Weiterhin ist die angegebene Fehkrortseingrenzung
sinngemäß für zwischen Kurzschluß und Leerlauf liegende Leitungsfehler mit Reflexion der Wanderwellen
ar der Fehlerstelle anwendbar.
Für den zwecks Unterteilung der Leitung in hinsichtlich der Fehlerortslage zu fiberwachende Bereiehe
eingeführten Referenzort x—zr gilt somit
jedenfalls aber mit Vorzeichemumkehr yon Fr für
Fehlerortslagen beiderseits von ztu wie für den
RicnuirsgRi i'rhmd — abgesehen von der vorerwähnten,
zusätzlichen Hmü-sä'· &<>** — grundsätzlich
ausreichend.
Wegen (7) gilt:
Wegen (7) gilt:
a(zRtt) = Rw ■ i(z,t + a{z-
b(zR,t) = R„ ■ i(z,t - Ci(Z-Zg)).
und
bizK,t) = b(G,t
(8)
ist also eine für die Fehlerlokalisierung durch Vorzeichen und gegebenenfalls Betrag von ζ—ζκ ausreichende
Information enthalten. Die unmittelbare Bestimmung des fehlerortsrelevanten Verschiebungsintervalls stößt
auf wesentliche Schwierigkeiten, weshalb die vorliegende Erfindung den Weg der Auswertung von Zeitintegralen
der Wanderwellensignale bsschreitet, nämlich
denjenigen der Verknüpfung dieser Zshintegreki d«rch
eine die Fehterortsrichtung bzw. dia Fenferortsdistanz
bezüglich des Referenzortes ketmzeichneadg Aussrertefunktioa
Wegen der Einführung eines beüebig vorgebbaren
Referenzortes kann die FebJerartssmgrenzung in den
meisten Anwendungen durch einen RidifamgsenJscJisid
bezüglich eines geeignet gewählten ReJerciizortos oder
mehrerer solcher Orte auf der Leitung getost werden,
zumal in der Praxis ohnehin meist gut eine Fehlsrorts·
eingrenzung auf bestimmte Latunpberdche zur
Entscheidung Ober entsprechende Abschaltungen erforderlich ist Eine solche Richtunpent»chekfcmt UBt sich
durch vergleichsweise einfache Auswertefunktionen
verwirklichen, bdspielswßise bereite durch eine einfache,
subtraktive Verknüpfung zweier Integrale von gegenläufigen WanderwisllenrigBiikn, eafern eine zusltzliche
Detektion der zeitlichen Lage der Iniegrciiionsintervalie
bezflglith der imufotaam oder follen-
:den Halbwelle einer meist vcffhaßdeeen dominanten
'Grundschwingung im Spektrum der Wander^ellensignale
durchgeffinVt wird. Im fofcenäm wird swecks
!Ubereichtlichkeit der EriSuterunfen zunächst eine
solche einfachste Auswertefunktion F angesoiamen.
4FUr die Wanderwcllcn-Zcitintefraliunkttotien Ajr, Br
\')wa Referenzort bzw. die hieraus geSriideie Auswertefünktion
würde gehen;
erforderlichen Zeitintegrale aus den am Meßort vorhandenen Wanderwellensignalen a(O,r) und b(O,t)
gewinnen.
Wenn nun die am Meßort verfügbaren Wanderwellensignale 4.0,ή und £(©,£) einer gegenseitigen zeitlichen
Verschiebung At unterzogen werden, dann entspricht dieser Verschiebung ein Leitungsort zä—4i/2«, der als
Fehlerort die am MeSort gebildeten Zeitintegrale A und
B für gleiche IntegretüonsintemHe einander gleich, die
zunächst betrachtete, einfache Auswertefunktion F-A-B also zu Null macht Έ» handelt sich also um
eine vorgegebene, einen Referenzort zn bestimmende Veränderung des Zeitverlaufs der gegenläufigen Wan-
derweliensignaie refetiv zuein&ndcir in solcher Weise,
daß die aus dieser Veränderung der Wanderwellensignale resultierenden Veränderung der Zeitintegrale
bzw. der hieraus gebiideien Auswerisfunktbü gegenüber
indentischem Verlauf der Wenderwellensignale mit entsprechend übereinstimmenden und die Auswertefunktion
zu Null machenden Zeitintegralen durch einen im Referenzort auftretenden Fehler gerade
kompensiert werden.
Hier im einzelnen nicht wiedergegebene Untersu-
Hier im einzelnen nicht wiedergegebene Untersu-
so ehüiiger« und praktische Erpreboag«! haben gezeigt,
daß dies Anweisung zur Fehlerorteeaigrenzung bezüglich
eines Referenzortes in allgemeinerer Form ebenfalls mit der gewünschten Wirkung ausführbar ist
Zunächst kann die ZeitverschieSjung zwischen den Wenderwellensignalen durch eine solche zwischen den
zugehörigen Integratiomintervallen ersetzt oder ergänzt
werden. Weiterhin kommt eine Multiplikation der Wanderwellentigfiiale mit gegeneinander verschobenen,
ansonsten aber übereuutimmeaiifcn zeitlichen' Gewichtsfunktionen
in Betrftcnt Darüber hinaus kann ein
Referenzort aber «ich durch andere gegenseitige
Modifikationen des Zeitverlauä dar gegenllufiaen
Windcrwellerisignsk erreicht wmfen, &B. durch
M'jltiplikition mit Gewichttfuri«k»en, die sich durch
«3 feinen koirftMt«! AsBpaiud*nfaktor oder auch düreii
const abweichimdefe Zehverteijf unterscheidert/ oder
auch durch tmterecfifedfidie thsäeic <ter lintö^raiiönsintorVüÜle,
sofern dkfie Modifikation durch eine vom
13 Wflriderwellensignale unmöglich macht. Demgegenüber
Verlauf der Wanderweücnsignale selbst unabhängig wan angedeuteten Zeitintegsalfunktio·
und somit einem Referenzort eindeutig ^uordnende liefernawm ^ ^ fthlten Integ,eUonsbe.
Zeitverschiebung der ursprünglichen Wanderwejlen^ nenim t ^j^ ^ Nu|ldurcngängeder Integranden
gnale hinsichtlich der Wirkung auf die Zeitintegrale g'j J hmender Integrationsdauer zunehmend diver-
bzw. die Auswertefunktion kompensierbar ist. 5 Dg* Funktionswerte Λ(/) und Bit), die eine
In der grundsätzlichen Schaltungsanordnung gcmäü ?SJJertefUnktion F=/1-0 mit eindeutiger Voraei-Fig.
1 wird die vorangehend erläuterte Referenzot- Auswe■ ^ ^ cr)äut ten sinne ergeben.
Festlegung in einer mit Μρ,ή und 6(0,4 eingangssejj chej,zu B ^ .n ^ ψηχκ Wcchsclstrom.
beaufschlagten Modifikationsschaltung 6 mit einem £Ρ',η etwa 3 msec, als sicher ausreichende M.ndest-Steuer-cxler
Stelleingang ^Λ) für einen zeitlichen oder .o ™ ionsdauer betrachtet werden,
sonstigen, referenzortsbestimmenden Verfahrenspara- im£ ■ . tdie Referenzortsfestlegung durch gegcnseimeter
bzw. in einer nachfolgenden Integrationsschal- ν verzögerung der Wanderwellensignale dargestellt,
lung 7 mit einem eventuell ebenfalls referenzortsbestim- tige ν' * durch ejne verschiebung der Integramenden
Steuer- oder Stelleingang %z«) für die °e ^ervallefüraUnd ή ersetzt werden kann,
[ntegrationsintervalle durchgeführt Somit stehen an 15 ιιο™ρ. 3A sind zwej Wanderwellensignale a und Z>
den Ausgängen der Integrationsschaltung 7 die » b- feh,erbedingten gegenseitigen Zeitverschie-Zeitintegrale
A und ß für Vorzeichen- und/oder nut em ^ entsprechend einem Fehler im
Betragsbestimmung von z-zR in der nachfolgenden Dung e ^^ der hier durch eine entspre-Auswerteschaltung
8 zur Verfügung in der die ^ gegenseitige Zeitverschiebung zweier Gevorstehend
erläuterte Auswertefunktion Faus A und\B *>
chena g a^ ^ zur MuUip| katl0n m t a und
gebildet wird. Für den Fall der einfachsten Auswerte- wlcntsI , jst, ,„ Fig.3B sind die zugehörigen
funktion mit zusätzlicher Bestimmung der Phasenlage J ^ k S tion B sfunktionen g.-a- und gb ■ b sowie in
der Zeitintegrale bezüglich einer dominanten Wander- rr daraus gebjldeten Zeitmtegralfunktioncn
wellengrundschwingung ist ein beispielsweise von den rig. mU dem ,ntegrationsintervall T0
Wanderwellensignaien über ein Frequenzfilter 9 ange- 25 W Beim Ende von T0 ist eine Rückstellung bzw.
steuerter Phasendetektor 10 vorgesehen, dem ferner die *· e ^ Integrationsglieder angenommen, wobei
Integrationsintervalle T der Integrationsschaltung 7 tm.a β^ rechtzeitig vorher durchzuführen ist.
eingegeben werden und der hieraus die Phasenlage F'«.A h ufJh ert™Tden die Endwerte Λ(ί,) und fl(r,)
Se? Intervalle bezüglich der Grundschw.ngung Bnjdjtan wera ^ ^^ ^^ wje ^ ^ dep
feststellt und entsprechend eine dem Ausgang der 30 ^an B fa„von Referenz- und Fehlerort sein muß
Auswerteschaltung nachgeordnete Vorzeichenumkehr- AUia"\ sind die drei verschiedenen Grundmöghchkeischaltung
11 steuert Am Endausgang 12 der Schaltung Referenzortsfestlegung angedeutet, nämlich
steht somit immer das richtige Vorzeichensignal von ι seitige Verzögerung der Wanderwellensi-
z- zR zur Verfügung. Hier ist verallgemeinernd anzu- auren g g unterschiedliche Integrationsintervalle und
merken, daß die vorgenannte Phasendetektion auch fur 35 gw on mit „„^schiedlichen, insbesondesolche
Fälle gilt, wo die dominante FrequenzKomponen- aurcn 1 v^^ ^^verschobenen Gewichtsf unktiote
infolge einer Filterwirkung der Gewichtung und/oder j ζ. ezeigten Rampenfunktion kommen für
der Integration erst in den modifizierten Wanderwellen- ^fe Gewichtune insbesondere Schaltfunkt.onen m.t
Signalen oder in den zeitlichen Integralfunktionen der *e JJ ^ konstantem Zeitverlauf in Betracht, was
letzteren auftritt oder von einer dominanten Frequenz- 40 "Utswe^ tatsächlichen Multiplikation
komponente der ursprünglichen Wanderwellens.gna e Jie tinspa 8 haUu zwischen unterschiedlichen
dominante ra iuuitimi uv· ... — .
eingehenden Integralfunktionen an, die hinsichtlich bedeutet
eindeutiger Zuordnung zwischen dem Vorzeichen der 45 Insbesondere können auch Gewichtsfunktionen mit
Auswertefunktion und der Fehlerortsrichtung bezüglich einer bezüglich einer vorgegebenen Frequenz aus dem
des Referenzortes zu berücksichtigen ist Spektrum der Wanderwellensignale selektiven Fil»er-
An Hand von Fig. 2 und 3 wird nun die wirkung in Verbindung mit der anschließenden Integra-
Referenzortsfestlegung und Integration für die ange- tion angewendet werden. In F1 g. 4 ist ein Beispiel einer
nommene, einfache Auswertefunktion F=A-B funk- 50 solchen Gewichtsfunktion mit der Periodendauer T1
tionell erläutert entsprechend einer hervorzuhebenden Frequenz /i
In Fig.2A sind zwei gegenläufige Wanderwellensi- angedeutet, wozu Fig.5 den Amplituden-Frequenz-
gnale a und b angedeutet die am Meßort bzw. am gang mit Hauptmaximum für f\ zeigt Damit gewonnene
Ausgang des Summiergliedes 4 und des Subtrahierglie- Zeitintegrale der Wanderwellensignale eignen sich
des 5 gemäß F i g. 1 Vorhände sind und eine durch einen 55 besonders für Auswertefunktionen, deren Betrag ein
Kurzschluß bei χ=ζ verursachte gegenseitige Zeitver- Maß für die Fehlerdistanz vom Referenzort liefern soll.
Schiebung 2<xz, ansonsten aber einen übereinstimmen- F i g. 6 zeigt die Bildung mehrerer Zeitintegrale mit
den Zeitverlauf aufweisen. Im Beispielsfall besteht die gegenseitiger Versetzung für jedes Wanderwellensi-
referenzortbestimmende Veränderung dieser Wander- gnal, nämlich A\ und A2 sowie B1 und Bi, wobei die
wellensignale gegeneinander in der Bildung eines 60 Integrationsintervalle für A\ und B\ bzw. A2 und B2
"— ••«—«'»«»rten modifizierten jeweils zusammenfallen. Der Einfachheit halber ist nur
wira. uie vyanacrwciieiiaieim.wBu.·^«
—D !genannten!
b weisen Überschneidungen ihres Zeitverlaufs auf, die 65
eine Entscheidung über die Richtung ihrer gegenseit'i- t: δ ά. λ α
hat die Eigenschaft der Vorzeichenunabhängigkeit von
der Phasenlage der Integrationsintervallc bezüglich der
Periode der dominanten Wanderwellenkomponcntc und macht daher die obenerwähnte zusätzliche
Phasendctektion überflüssig, An den in F i g, 6 eingetragenen,
unterschiedlichen Phasenlagen I und U der Zeitintegrale kenn diese Vorzeichenunabhftngigkeit
anschaulich nachgeprüft werden.
Weiterhin können die vorgenannten mehrfachen Zeithtegrale für die Bildung einer Auswertefunktion
A1- B2-A2- Bx
/· — arctan -j- ■«--_; . ητ
Ax · Ux + A2 O2
(14)
benutzt werden, die bei Integrationszeiten von einem Bruchteil der Periodendauer der dominanten Frequenz
noch mit guter Näherung proportional zu z-zn ist, jedenfalls aber ein Maß für die Fehlerdistanz darstellt.
F i g. 7 zeigt im einzelnen eine Schaltungsanordnung
mit zwei Signalkanälen für a(0,f) und t(O,t), die für eine
Mehrfachintegration verzweigt und mit je einem Multiplikator 71al, 71a2 bzw. 7161, 71Ö2 für die
(jewichtung mit von einem Generator 72 gelieferten
Rechteck-Schaltfunktionen über Zeitglieder 73a bzw. 73/>
versehen sind, Diese Zeitglieder weisen für jeden angeschlossenen Multiplikator eine eigene, z. B. einstellbare
Verzögerungseinheit auf, etwa in Form von monostabilen Kippstufen mit einstellbarer Schaltzeit,
und erlauben somit die Austastung beliebiger Funk-,tionsabschnitte
aus a und b. Damit läßt sich eine jReferenzortfestlegung der vorstehend erläuterten Art
wie auch die Mehrfachintegration mit Vorzeicheneinideutigkeit
der Auswertefunktion erreichen. Alternativ ]dazu oder gegebenenfalls auch zusätzlich können in den
(verzweigten Signalkanälen für a und b — vorteilhaft ^einstellbare — Verzögerungsglieder 74al, 74a2 bzw.
7461, 7462 vorgesehen werden. Es rolgt eine Integrationsschaltung
75 mit einem eigenen Integrator für jedes unterschiedlich getastete Wanderwellensign.al und mit
einer gemeinsamen Schalteinrichtung 76, die über einen Jntegrationsintervallgeber 77 von einer üblichen fehlerindizierenden
Anregeschaltung 78 ausgelöst wird. In naheliegender und daher nicht dargestellter Weise
steuert die Schalteinrichtung auch die Entladung der
Integratoren nach abgeschlossener Auswertung. Letztere erfolgt in einer Auswerteschaltung 79 mit Multiplikatoren
79n sowie einem Summierglied 79b für die Bildung der Auswertefunktion
F<*A\ · B2-A2- B\,
Fig.8 zeigt eine Ausführung mit unterschiedlicher
Integrationsintervallgebung für die zur Referenzortfestlegung und Mehrfachintegration verzweigten Wanderwellen-Signalkanflle
α und b über je eigene Schalter
Sa X, Sa 2 bzw, Sb 1, Sb 2 mit zugehörigem Zeitgeber Z
ίο für die einzelnen integrationsintervalle Δί\ bis ΔU- Die
nachfolgender. Integratoren la X bis Sb 2 liefern auch hier die Zeitintegrale A\, A2 bzw. B\, B1 für die Bildung
einer Auswertefunktion wie gemäß Fig.7. Diese
Schaltung entspricht insbesondere einer Mehrfachinte-
•5 gration, wi'ä sie in F i g, 6 gezeigt ist.
Im übrigen kann die Unterscheidung der Integrale für die Mehrfachintegration gemäß F i g. 6 nicht nur durch
unterschiedliche Bemessung der Integrationsintervalle, d, h. gegenseitige Verschiebung oder unterschiedliche
Dauer, sondern auch durch unterschiedliche Gewichtung und/oder gegenseitige Verschiebung der Wanderwellensignale
selbst erreicht werden, d.h. also in analoger Weise zu den Maßnahmen für den Referenzortsfestlegung,
wobei jedoch die einschränkende Bedingung hinsichtlich der Kompensierbarkeit durch eine
Zeitverschiebung der Wanderwellensignale nicht besteht
Im übrigen ist anzumerken, daß die vorliegende Bildung und Verarbeitung sowie Auswertung von
Wanderwellensignalen nicht auf die Einführung von zu den Leitungsspannungen und Leitungsströmen proportionalen
Meßsignalen um und im beschränkt ist Vielmehr
können gegebenenfalls zusätzliche Umformungen der zunächst den Leitungsspannungen und Leitungsströmen
proportionalen Meßsignale vorgenommen werden, etwa eine Amplitudenbegrenzung oder eine Hinzufügung
von Spannungs- oder Stromkomponenten zur Gewinnung ausreichender Signalpegel u.dgl. Die
Fehlerorts- bzw. Richtungsdetektion wie beschrieben läßt sich gleichwohl in der angegebenen Weise
erreichen. Weiterhin kann die Integration — wenn auch umständlicher bzw. mit erhöhtem Schaltungsaufwand
— mit den Strom- und Spannungssignalen vor der Zusammensetzung der Wanderwellensignale durchgeführt
werden.
Claims (16)
- J1 t, Patentansprüche;ί, Verfahren zur Fehlerorteeingrenzung «uf einer Leitung, bei dem aus Spannung und Strom an einem 'Meßort mindestens ein einer Wanderwelle auf der Leitung zugeordnetes und deren zeitlichem Verlauf am Meßort entsprechendes Signal (Wanderwusllensignal) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Phasen- oder Leiterzahl der iö Leitung entsprechende Anzahl von in bezug auf die Leitungsinduktivitäten und Leitungskapazitäten voneinander entkoppelten Paaren von gegenläufigen Wanderwellensignalen {tfyA t(QJ)) gebildet wird, daß mit diesen Wanderwellensignaleh oder . rdavon abgeleiteten Signalen als Integranden mindestens zwei Zeitintegrale (A, B) gebildet werden, 'deren jedes einer Wellenfortpflanzungseihrichtung auf der Leitung zugeordnet ist, und dßÖ diese / ν '»Zeitintegrale durch eine Auswertefunktion (F) ./miteinander verknüpft werden, die einer Differenz von Zeitintegralen gegenläufiger Wandefweiiensignale oder von aus solchen Zeitintegralen zusammengesetzten Signalen(At · Bi-A2 · Bi)entspricht, deren Differenzvorzeichen der Richtung der gegenseitigen Zeitverschiebung der gegenläufigen Wanderwellensignale entspricht bzw. deren Differenzbetrag ein Maß für den Betrag der gegenseitigen Zeitverschiebung der gegenläufigen Wanderwellensignale ist
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintegrale über Integrationsintervalle mit definiertem Anfangs- und Endzeit- punkt gebildet werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenläufige Wanderwellensignale (a(0,/), Hp.tf) relativ zueinander einer : Veränderung ihres Zeitverlaufs unterzogen werden, welche die Auswertefunktion (F) für eine vom Verlauf der Wanderwellensignale unabhängige, der doppelten Wellenlaufzeit zwischen dem Meßort und einem Referenzort entsprechende Zeitverschiebung'zwischen übereinstimmenden Abschnitten der Wanderwellensignale auf einen vorgegebenen Wert, insbesondere Null, bringt, und daß die Auswertefunktion (F) zwei subtraktiv verknüpfte Signalkom-'«ponenten enthält, die aus den Zeitintegralen der veränderten, gegenläufigen Wanderwellensignale gebildet sind.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei verschiedene relative Veränderungen des Zeitverkaufs gegenläufiger Wan» derwe!lensigna!e entsprechend mindestens zwei verschiedenen Referenzorten auf der Leitung durchgeführt sowie mindestens zwei entsprechende Auswertungen in Form von Richtungsentscheiden für die Fehlerortslage bezüglich des jeweils zugehörigen Referenzortes gebildet werden und daß durch logische Verknüpfung dieser Richtungsentscheide ein die Fehlerortslage innerhalb bzw. außerhalb des durch die beiden Referenzorte begrenzten Leitungsabschnitts kennzeichnendes Signal gebildet v/ird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintegrale für zwei gegenläufige Wanderwellensignale gebildet werden, deren eines gegenüber dem anderen einer der doppelten Wßllenjaufzeit zwischen Meßcrt und Referenzort entsprechenden Verzögerung unterzo· > .genist
- 6. Verfahrerrtecb Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintegrale für mit mindestens einer zeitlichen Gewichtefunktion {&{()) multiplizierte Wanderwdlensignale (φ,ή, ttfi,ty gebildet werden.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gewichtsfunktionen mit abschnittsweise konstantem Zeitverlauf verwendet werden.
- . 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn-/$#ih.n<Ma0 als Gewichtsfunktionen Sehaftfunktionen verwendet werden.
- 9. Verfahrein nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintegrale aus mit mindestens zwei verschiedenen Gewichtsfunktionen {gif), git)) multiplizierten Wanderwellensi-, . gnalen gebildet werden.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch zeitliche Verschiebung und gegebenenfalls Multiplikation mit einem zeitlich konstanten Faktor ineinander überführbare Gewichtsfunktionen verwendet werden.
- (;, 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Zeitintegrale aus gegenläufigen Wanderwellemignalen gebildet werden, die mit gegeneinander um ein der doppelten Wellenlaufzeit !zwischen Meöort und Referenzort entsprechendes Zeitintervall verschobenen Gewichtsfunktionen -multipliziert sind.
- 12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus gegenläufigen Wanderwellensignalen (a(O,f), 6(0,*)) gebildeten Zeitintegrale ,Integrationsintervalle unterschiedlicher Dauer. und/oder Lage aufweisen.
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenläufige Wanderwel-Jensignale odeir aus ihnen abgeleitete Signale über Integrationsintervaüe integriert werden, deren Anfänge und/odür Enden um ein der doppelten Wellenlaufzeit zwischen Meßort (x-O) und Referer^zort (χ™ zn) entsprechendes Differenzintervall , gegeneinander verschoben sind.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Fortpflanzungsrichtung mindestens zwei Zeitintegrale mit einer Zeitverschiebung zwischen den für die Bildung der zugehörigen Integranden verwendeten Wanderwellensignale gebildet werden und daß aus den so erhaltenen Zeitintegralen eine Auswertefunktion mit mindestens zwei subtraktiv verknüpften Ausdrücken dieser Zeitintegrale gebildet wird.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß für mindestens eine Fortpflanzungsrichtung mindestens zwei Zeitintegrale mit unterschiedlichen Integrationsintervallen gebildet werden und daß eine Amswertefunktion mit mindestens zwei subtraktiv verknüpften Ausdrücken dieser Zeitintegrale gebildet wird.
- 16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der gegenläufigen Wanderwellensignale (äp,t), b{Q,t)) mit wenigstens zwei verschiedenen Gewichtsfunktionen (gB\, ga bzw. gb\, gta) multipliziert wird und daß aus den so erhaltenen Produktfunktionen für jede Fortpflanzungsrichtung eins entsprechende Mehrzahl von Zeitintegralen (A', A" bzw. B', B") sowie eineAuswertefunktion mit mindestens zwei subtraktiv verknüpften Produkten dieser Zeitintegrale gebildet wird.ο J 7. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einer Fortpflsnzungsrichtung sugeordaete Wanderwellensignal mit mindestens zwei zeitlich gegeneinander verschobenen . Gewichtsfunktionen multipliziert wird.18- Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) an einem Meßort (χ™ 0) auf der Leitung ist eine Spannungs- und Stronn-Meßschaltung (2) vorgesehen, deren Ausgänge eine der Phasen» oder Leiterzahl der Leitung entsprechende Anzahl von in bezug auf die Leitungsinduktivitäten und Leitungskapazitäten voneinander unabhängigen Spannungs- und Strom-Signalpaaren (um im) führen;b) mit der Spannung- und Strom-Meßschaltung *«· k (2) ist eine Multiplikationsschaltung (3) verbunden, iß der mindestens eines der unabhängigen Stromsignale (im) mit einem Paktor (Rw) multipliziert wird, der einen dem betreffenden- · Stromsignal zugeordneten Wellenwiderstand entspricht;',■ c) mit der Meßschaltung (2) und der Multiplikationsschaltung (3) ist eine Summierschaltung (4, 5) verbunden, in der mindestens zwei gegenläufige Wanderwellensignale der Form
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH542875A CH610154A5 (de) | 1975-04-28 | 1975-04-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2523005B1 DE2523005B1 (de) | 1976-09-09 |
| DE2523005C2 true DE2523005C2 (de) | 1977-04-24 |
Family
ID=4293415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752523005 Expired DE2523005C2 (de) | 1975-04-28 | 1975-05-23 | Verfahren und einrichtung zur fehlerortseingrenzung auf einer leitung |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4063162A (de) |
| JP (1) | JPS51130842A (de) |
| CA (1) | CA1056907A (de) |
| CH (1) | CH610154A5 (de) |
| DE (1) | DE2523005C2 (de) |
| FR (1) | FR2309876A1 (de) |
| GB (1) | GB1551030A (de) |
| SE (1) | SE411399B (de) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH600644A5 (de) * | 1975-06-19 | 1978-06-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| CH611467A5 (de) * | 1976-09-30 | 1979-05-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| IN155620B (de) * | 1980-03-01 | 1985-02-16 | Gen Electric Co Plc | |
| FR2494853A1 (fr) * | 1980-11-25 | 1982-05-28 | Enertec | Procede pour determiner la direction de l'origine d'une perturbation affectant un element d'un reseau de transport d'energie electrique |
| IN157698B (de) * | 1981-04-03 | 1986-05-17 | Gen Electric | |
| FR2527781A1 (fr) * | 1982-05-26 | 1983-12-02 | Enertec | Procede de mesure de distance d'un defaut sur une ligne avec prise en compte des capacites reparties |
| DE3235239A1 (de) * | 1982-09-23 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur fehlerortung auf einer leitung |
| SE442920B (sv) * | 1984-06-15 | 1986-02-03 | Asea Ab | Forfarande och anordning for detektering och lokalisering av ett felstelle pa en kraftledning |
| US6677637B2 (en) * | 1999-06-11 | 2004-01-13 | International Business Machines Corporation | Intralevel decoupling capacitor, method of manufacture and testing circuit of the same |
| US7880331B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-02-01 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Management of an electric power generation and storage system |
| US7982331B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-07-19 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Transfer switch assembly |
| US9118206B2 (en) | 2006-11-16 | 2015-08-25 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Management of an electric power generation and storage system |
| US7598623B2 (en) * | 2006-12-29 | 2009-10-06 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Distinguishing between different transient conditions for an electric power generation system |
| US7888601B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-02-15 | Cummins Power Generations IP, Inc. | Bus bar interconnection techniques |
| US8085002B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-12-27 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Shore power transfer switch |
| US20080157600A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Operator interface for an electric power generation system |
| US7557544B2 (en) * | 2007-04-23 | 2009-07-07 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Zero crossing detection for an electric power generation system |
| CN105092999B (zh) | 2014-05-19 | 2017-12-12 | 罗克韦尔自动化技术公司 | 利用多个指示的电力质量事件定位 |
| CN104062549B (zh) * | 2014-06-20 | 2016-09-21 | 国家电网公司 | 分布参数识别法与行波法结合的配网混合线路测距方法 |
| US9541586B2 (en) | 2014-11-24 | 2017-01-10 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Capture of power quality information at the time a device fails |
| CN104483594A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-01 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | 一种小电流接地故障行波选线方法 |
| CN110932246A (zh) * | 2015-09-18 | 2020-03-27 | 施瓦哲工程实验有限公司 | 电力输送系统的时域线路保护 |
| CN108139438B (zh) | 2015-10-13 | 2021-03-12 | 施瓦哲工程实验有限公司 | 使用高频信号的电力系统监测 |
| CN108802563B (zh) * | 2018-04-10 | 2021-02-09 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种不依赖对时的双端行波测距方法 |
| US10677834B2 (en) | 2018-09-14 | 2020-06-09 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Distance protection of electric power delivery systems using time domain and frequency domain |
| US10641815B2 (en) | 2018-09-27 | 2020-05-05 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Secure distance protection of electric power delivery systems under transient conditions |
| CN111224386B (zh) * | 2020-01-13 | 2022-05-17 | 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 | 纵联保护方法、系统及终端设备 |
| US11735907B2 (en) | 2021-02-03 | 2023-08-22 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Traveling wave overcurrent protection for electric power delivery systems |
| CN116840671B (zh) * | 2023-06-09 | 2024-01-19 | 东禾电气有限公司 | 一种基于智能融合断路器的故障预警与精确定位方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB991198A (en) * | 1962-12-07 | 1965-05-05 | Ass Elect Ind | Improvements in and relating to apparatus for detecting the location of an electric line fault |
| FR1560518A (de) * | 1968-01-24 | 1969-03-21 | ||
| FR1566425A (de) * | 1968-02-27 | 1969-05-09 | ||
| CA968412A (en) * | 1970-03-13 | 1975-05-27 | Louis Ricard | Dispositif de surveillance de lignes electriques |
| CA916781A (en) * | 1970-06-23 | 1972-12-12 | M. Maranchak Vasily | Quick-acting automatic device for determining the distance to a fault on power transmission lines |
| FR2160306B1 (de) * | 1971-11-19 | 1974-05-10 | Schlumberger Compteurs | |
| SE368092B (de) * | 1972-11-06 | 1974-06-17 | Asea Ab | |
| CH565468A5 (de) * | 1973-01-31 | 1975-08-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| CH574181A5 (de) * | 1974-07-08 | 1976-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie |
-
1975
- 1975-04-28 CH CH542875A patent/CH610154A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-05-23 DE DE19752523005 patent/DE2523005C2/de not_active Expired
-
1976
- 1976-02-27 SE SE7602786A patent/SE411399B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-04-16 US US05/677,685 patent/US4063162A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-04-21 CA CA250,639A patent/CA1056907A/en not_active Expired
- 1976-04-26 FR FR7612303A patent/FR2309876A1/fr active Granted
- 1976-04-26 GB GB16913/76A patent/GB1551030A/en not_active Expired
- 1976-04-26 JP JP51047604A patent/JPS51130842A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1056907A (en) | 1979-06-19 |
| CH610154A5 (de) | 1979-03-30 |
| SE7602786L (sv) | 1976-10-29 |
| FR2309876A1 (fr) | 1976-11-26 |
| US4063162A (en) | 1977-12-13 |
| GB1551030A (en) | 1979-08-22 |
| DE2523005B1 (de) | 1976-09-09 |
| FR2309876B1 (de) | 1979-09-07 |
| SE411399B (sv) | 1979-12-17 |
| JPS51130842A (en) | 1976-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2523005C2 (de) | Verfahren und einrichtung zur fehlerortseingrenzung auf einer leitung | |
| DE2523006B2 (de) | Verfahren und einrichtung zur fehlerortung auf einer leitung | |
| DE2608249C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Übertragungsfunktionen | |
| DE2618080C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Fehlerortsbestimmung auf einer Leitung | |
| EP1693679B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung eines Parameters eines elektrischen Versorgungsnetzes | |
| DE2414562C2 (de) | Schaltung zur Verzögerungsmessung zwischen einem Originalsignal und einem Echosignal und ihre Anwendung | |
| CH648934A5 (de) | Verfahren zur messung elektrischer leistung. | |
| EP0257200B1 (de) | Synchronisierter Messverstärker | |
| EP2243219B1 (de) | Digitales optimal-filter für periodische wechselsignale | |
| DE69100721T2 (de) | Bewertung der alterung von isolatoren. | |
| DE2850555C2 (de) | ||
| DE3235239C2 (de) | ||
| DE2939021C2 (de) | Verfahren zum digitalen Vervielfachen einer Signal-Frequenz | |
| DE2011772B2 (de) | Filter mit einer periodischen frequenzcharakteristik | |
| DE2926281C2 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur selektiven Dämpfungsmessung in Niederfrequenz-Übertragungssystemen | |
| DE2413607C2 (de) | Anordnung zur Unterdrückung von Signalen bewegter Störziele in einem Quadraturradarsystem | |
| DE2209083C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Messen der Geschwindigkeit eines sich entlang einer vorgegebenen Spur bewegenden Objektes | |
| DE2912264A1 (de) | Verfahren und geraet zur phasenempfindlichen ermittlung | |
| DE80140T1 (de) | Elektronisches geraet zur messung von phasen- und amplitudenverzerrung in einem uebertragungskanal. | |
| DE10164124B4 (de) | Elektrisches Hochspannungsnetz | |
| DE2833050A1 (de) | Impuls-dopplerradar-filteranordnung | |
| DE69930115T2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Detektion eines Signals mit einer bestimmten Frequenz | |
| EP0844150B1 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Crashsignalen | |
| DE2654136C1 (de) | Schaltungsanordnung zur Frequenzanalyse von Eingangssignalen unter Verwendung mehrerer paralleler Signalkanaele | |
| DE2219050A1 (de) | Vorrichtung zum Messen des Impulsverhaltens eines Vierpols |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, BADEN, AARGAU, CH |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |