DE3429150A1

DE3429150A1 - Method for determining the state of earthing of isolated electrical lines

Info

Publication number: DE3429150A1
Application number: DE19843429150
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. 6900 Heidelberg Hecht
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1986-02-20

Abstract

Before an isolated high-tension line is added into an energy supply system, previous earthing must be cancelled. The unearthed state is indicated by position detectors on the earthing switches. This position detection by earthing switches is not sufficient for obtaining unequivocal information on the state of earthing, especially in automated system operation. According to the invention, the object of specifying a method for checking the earthing state, which is independent of this detection, is achieved by the fact that electrical power with an audio frequency and low voltage is fed into the isolated line (4) and information on the state of earthing is obtained on the basis of a measurement of the feed line, for example an active-power measurement. When the line (4) is earthed, an injected measuring current (active current) flows back via the earth to an audio frequency generator (12) and allows, for example, a wattmetrical relay to operate in a wattmeter (11). <IMAGE>

Description

Verfahren zur Feststellung des Erdungszustandes vonProcedure for determining the earthing status of

freigeschalteten elektrischen Leitungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung des Erdungszustandes von freigeschalteten elektrischen Leitungen gemäR dem Oberbegriff des Anspruchs 1.unlocked electrical lines The invention relates on a method for determining the earthing status of disconnected electrical Lines according to the preamble of claim 1.

Das Verfahren kann z.B. zur Überprüfung des Erdungszustandes von frei geschalteten Hochspannungsleitungen im elektrischen Energieversorgungsnetz eingesetzt werden.The method can be used, for example, to check the earthing status of free switched high-voltage lines used in the electrical power supply network will.

Frei geschaltete Hochspannungsleitungen werden in der Regel geerdet, insbesondere dürfen Arbeiten nur an geerdeten Leitungen durchgeführt werden. Bevor eine solche Leitung wieder dern-Netz zugeschaltet werden kann, muß die Erdung aufgehoben werden, da sonst eine Kurzschlußsituation gegeben ist, die zu Abschaltungen von Netzeinspeisungen und schließlich zu einem Netzzusammenbruch führen kann. Außerdem können besonders im Bereich der Erdungsstellen Menschen erheblich gefährdet sein.Unconnected high-voltage lines are usually earthed, in particular, work may only be carried out on earthed lines. Before If such a line can be switched on again in the network, the earthing must be removed otherwise there is a short circuit situation that can lead to disconnections of Grid feed-in and ultimately lead to a grid breakdown. aside from that people can be at considerable risk, especially in the area of the earthing points.

Die Erdung wird an den Leitungsenden mit Hilfe von Erdungsschaltern durchgeführt. Stellungsmelder an den Erdungsschaltern melden die jeweilige Schalterstellung zu einer Schaltwarte. Außerdem können Verriegelungen zwischen Erdungsschaltern und anderen Schaltgeräten vorgesehen sein. Dies ist jedoch nicht überall der Fall und vor allem nicht zwischen Schaltgeräten an unterschiedlichen Enden einer Leitung.Earthing is done at the ends of the line with the help of earthing switches carried out. Position indicators on the earthing switches report the respective switch position to a control room. Interlocks between earthing switches and other switching devices may be provided. However, this is not the case everywhere and especially not between switching devices at different ends of a line.

Da Stellungsmelder oder die Übertragung von Stellungsmeldungen fehlerhaft sein können, telefoniert ein Schaltwärter zumindest in Zweifelsfällen mit dem Personal vor Ort um sich über die Erdfreiheit der Leitung zu vergewissern, ehe er eine Schalthandlung vornimmt.Because the position indicator or the transmission of position reports is faulty a switch attendant telephones the staff, at least in cases of doubt on site to make sure that the line is earth-free before starting a switching operation undertakes.

Der Netzbetrieb im elektrischen Energieversorgungsnetz wird in zunehmenden Maße automatisiert. Das bedeutet, daß Schalthandlungen auch von Automatisierungseinrichtungen, z.B. von Computern vorgenommen werden können.The network operation in the electrical power supply network is increasing Automated dimensions. This means that switching operations can also be carried out by automation equipment, e.g. can be done by computers.

Dabei fehlt bei der Feststellung des Erdungszustandes einer Leitung die bisher durch menschliche Kommunikation gegebene Redundanz.A line is missing when determining the earthing state the redundancy previously given by human communication.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Feststellung des Erdungszustandes von freigeschalteten elektrischen Leitungen anzugeben, das insbesondere für einen automatisierten Betrieb geeignet ist und das unabhängig von einer Stellungsmeldung der Erdungsschalter arbeitet.The invention is therefore based on the object of providing a method for To determine the earthing state of disconnected electrical lines, that is particularly suitable for automated operation and that is independent from a position signal the earthing switch is working.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.

Vorteile des Verfahrens bestehen u. a. darin, daß es mit Hilfe von bekannten und erprobten Einrichtungen realisiert werden kann. Mit dem Verfahren werden auch Erdungen mit sogenannten Handerdern, die bei Montagearbeiten benutzt werden, erkannt. Außerdem können mit Hilfe des Verfahrens auch fehlerhaft auftretende Erdschlüsse erkannt werden, soweit sie ausreichend niederohmig sind. Rückschlüsse auf den Erdungszustand können sowohl aus einer Wirkleistungsmessung als auch aus einer Blindleistungsmessung gezogen werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung werden beide Messungen durchgeführt, wodurch eine Gegenkontrolle möglich ist. Die erforderliche Leistungsmessung und Auswertung, die eine Meldung über den Erdungszustand liefert, kann vorteilhaft in einem wattmetrischen Relais kombiniert werden. Auch eine Feststellung und Auswertung des Leistungsfaktors cosç ist geeignet zur Überprüfung des Erdungszustandes einer Leitung.Advantages of the process include: in that it is done with the help of known and proven facilities can be realized. With the procedure will too Earthing with so-called hand earths, which are used during assembly work are used. In addition, with the help of the procedure, errors can also be made Occurring earth faults are recognized, provided that they are sufficiently low-resistance. Conclusions about the grounding state can be drawn from an effective power measurement as well as from a reactive power measurement. After an advantageous Design, both measurements are carried out, which enables a cross-check is. The required performance measurement and evaluation that a message about the Grounding condition can advantageously be combined in a wattmetric relay will. Determining and evaluating the power factor cosç is also suitable for checking the earthing status of a line.

Eine nähere Beschreibung der Erfindung erfolgt anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung.The invention is described in more detail using an exemplary embodiment and the drawing.

In Fig. 1 ist eine Sammelschiene 1 in einer ersten Schaltanlage dargestellt, von der ein Abzweig über einen Leistungsschalter 2 und einen Kabeltrenner 3 auf eine Hochspannungsleitung 4 führt. Die Leitung 4 endet in einer zweiten Schaltanlage und ist dort über einen Kabeltrenner 5 und einen Leistungsschalter 6 mit einer Sammelschiene 7 verbunden. Außerdem sind an beiden Enden der Leitung 4 Erdungsschalter 13, 14 vorgesehen, über die die Leitung 4 mit Erde verbunden werden kann. In der ersten Schaltanlage ist weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angeschlossen. Diese E-inrichtung besteht aus der Hintereinanderschaltung eines Spannungswandlers 8, eines Meßschalters 9, eines Kondensators 10, eines Wattmeters 11 und eines Tonfrequenzgenerators 12. Das Wattmeter 11 ist spanungsmäßig am Tonfrequenzgenerator 12 angeschlossen.In Fig. 1, a busbar 1 is shown in a first switchgear, from which a branch via a circuit breaker 2 and a cable disconnector 3 on a high voltage line 4 leads. The line 4 ends in a second switchgear and is there via a cable disconnector 5 and a circuit breaker 6 with a busbar 7 connected. In addition, there are earthing switches 13, 14 at both ends of the line 4 provided, via which the line 4 can be connected to earth. In the first Switchgear is also a device for implementing the invention Proceedings connected. This electrical device consists of a series connection a voltage converter 8, a measuring switch 9, a capacitor 10, a wattmeter 11 and an audio frequency generator 12. The wattmeter 11 is voltage-wise on the audio frequency generator 12 connected.

Die aus der genannten Hintereinanderschaltung bestehende Einrichtung ist mit dem Spannungswandler 8 an eine Verbindungsleitung zwischen Leistungsschalter 2 und Kabeltrenner 3 angeschlossen. Der Tonfrequenzgenerator 12 ist mit Erde verbunden.The existing from the mentioned series connection Facility is connected to the voltage converter 8 on a connecting line between the circuit breaker 2 and cable separator 3 connected. The audio frequency generator 12 is connected to earth.

Anstelle des Spannungswandlers 8 kann auch ein Stromwandler zur Ankopplung mit Potentialtrennung vorgesehen werden. Der mit dem Spannungswandler 8 in Reihe geschaltete Kondensator 10 ist nicht unbedingt erforderlich, erlaubt jedoch eine auf die Tonfrequenz abgestimmte Ankopplung, da er mit dem Spannungswandler 8 einen Serienschwingkreis bildet.Instead of the voltage converter 8, a current converter can also be used for coupling provided with electrical isolation. The one with the voltage converter 8 in series switched capacitor 10 is not absolutely necessary, but allows one Coupling tuned to the audio frequency, since it has a Series resonant circuit forms.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schalterstellung ist die Leitung 4 über die geöffneten Leistungsschalter 2, 6 freigeschaltet. Bei geschlossenem Meßschalter 9 und Kabeltrenner 3 kann eine Feststellung des Erdungszustandes der Leitung 4 erfolgen. Ein vom Tonfrequenzgenerator 12 erzeugter Wirkstrom (z.B. 400Hz) fließt über das Wattmeter 11, den Kondensator 10, den Meßschalter 9, den Spannungswandler 8, den Kabeltrenner 3 und den Erdungsschalter 14 über Erde zurück zum Tonfrequenzgenerator 12. Das Wattmeter 11 zeigt eine relativ hohe Wirkleistung an, woraus zu schließen ist, daß die Leitung 4 nicht erdfrei ist.In the switch position shown in FIG. 1, the line is 4 enabled via the open circuit breaker 2, 6. With the measuring switch closed 9 and cable separator 3, the earthing state of the line 4 can be determined. An active current (e.g. 400Hz) generated by the audio frequency generator 12 flows through the Wattmeter 11, the capacitor 10, the measuring switch 9, the voltage converter 8, the Cable disconnector 3 and the earthing switch 14 via earth back to the audio frequency generator 12. The wattmeter 11 shows a relatively high effective power, from which it can be concluded is that the line 4 is not floating.

Im automatisierten Betrieb ist jedoch keine Ablesung von Instrumenten möglich. In diesem Fall wird ein Wattmeter 11 mit einem leistungsproportionalen elektrischen Ausgangssignal eingesetzt. Dieses Ausgangssignal wird einer in Fig. 1 nicht dargestellten Auswerteschaltung zugeführt, die ein Meldesignal abgibt. Das gleiche Ziel kann mit einem wattmetrischen Relais erreicht werden, das bei Überschreiten einer einstellbaren Leistungsschwelle anspricht.In automated operation, however, there is no reading from instruments possible. In this case, a wattmeter is 11 with a power proportional electrical output signal used. This output signal becomes one in Fig. 1 evaluation circuit, not shown, which emits a message signal. That The same goal can be achieved with a wattmetric relay, which when exceeded responds to an adjustable power threshold.

Wenn die Leitung 4 keine Erdverbindung hat, wird während der Messung praktisch kein Wirkstrom fließen. Zur Gegenkontrolle kann jedoch mit einem nicht dargestellten Blindleistungsmesser die Tonfrequenz-Blindleistung gemessen werden, die bei nicht geerdeter Leitung als Ladeleistung aufgrund der Leitungskapazität auftritt.If the line 4 has no earth connection, the measurement is carried out practically no active current flow. However, you cannot do a cross-check with one the reactive power meter shown, the audio frequency reactive power is measured, that when the line is not grounded as charging power due to the line capacitance occurs.

Eine Aussage über den Erdungszustand der Leitung 4 kann im Prinzip aufgrund einer Wirk- oder Blindleistung allein oder durch redundante Messung beider Größen gewonnen werden.A statement about the grounding state of the line 4 can in principle based on active or reactive power alone or through redundant measurement of both Sizes are gained.

Auch eine Messung des Leistungsfaktors cos f ist geeignet zur Feststellung des Erdungszustandes. Da hierbei nicht die absolute Leistung sondern das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung maßgebend ist, kann eine auf einen bestimmten Ansprechwert des cos ç eingestellte Meßeinrichtung auf unterschiedlich lange Leitungen 4 zur Feststellung des Erdungszustandes umgeschaltet werden.A measurement of the power factor cos f is also suitable for determining this the earthing state. Since this is not the absolute performance but the ratio from real power to apparent power is decisive, a specific Response value of the cos ç set measuring device on cables of different lengths 4 can be switched to determine the earthing status.

Claims

Claims 1. A method for determining the grounding state of unlocked electrical lines, characterized in that - in the line an electrical energy is fed in, wherein a frequency is chosen that is in the range of audio frequencies, and a low voltage is chosen with which is ensured that no contact voltage that is too high can occur, At least one power measurement is carried out in the area of the feed-in point and a message signal is generated by evaluating the measurement result.

2. The method according to claim 1, characterized in that a measurement the active power is carried out.

3. The method according to claim 1, characterized in that a measurement the reactive power is carried out.

4. The method according to claim 1, characterized in that a measurement the active and reactive power is carried out.

5. The method according to claim 1, characterized in that a power factor measurement is carried out.