Browse Prior Art Database

Standardstromdifferentialschutz mit Nullstromdifferential, insbesondere fuer Spartransformatoren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031521D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 10 (2004-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Oct-25
Document File: 4 page(s) / 139K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Durch das bisher angewendete Verfahren der Nullstromeliminierung bei digitalen Stromdifferentialschutzeinrichtungen an Transformatoren in Sparschaltung wird die Empfindlichkeit des Schutzes bei einpoligen inneren Fehlern um den Faktor 2/3 vermindert. Die neue nachfolgend beschriebene Idee erhoeht die Empfindlichkeit um 50 Prozent. Die bisherigen Eigenschaften des Stromdifferentialschutzes, die Selektivitaet bei aeusseren Fehlern und insbesondere die Erkennung von Windungsschluessen bleiben davon unberuehrt. Das Schutzprinzip erkennt sicher und selektiv sowohl Erdkurzschluesse als auch Windungsschluesse. Bisherige Loesungen: Stromdifferentialschutz am Spartransformator mit geerdeten Sternpunkt Die Abbildung 1a zeigt die bisherige Anschaltung der Stromwandler und des Schutzgeraetes an den Spartrafo. Der Strom wird unter Beruecksichtigung des Uebersetzungsverhaeltnisses betragskorrigiert. Da auftretende Nullstroeme, die ihre Ursache ausserhalb des Schutzbereiches haben (Erdkurzschluesse im Netz) sich in Abhaengigkeit von der Impedanz im Nullsystem (Ausgleichswicklung, Kernaufbau) und den Erdungsverhaeltnissen im Netz bzw. des Transformators uebertragen, werden diese Nullstroeme durch die Anpassungsmatrizen (1.1) eliminiert. Falls der Erdstrom am Spartransformator erfasst wird, ist es bisher nicht moeglich, diesen analog dem Verfahren der Nullstromkorrektur am Transformator in den Differentialschutz einzubeziehen, da der auftretende Nullstrom keiner Seite zugeordnet und damit betragskorrigiert werden kann.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 40% of the total text.

Page 1 of 4

S

Standardstromdifferentialschutz mit Nullstromdifferential, insbesondere fuer Spartransformatoren

Idee: Frank Mieske, DE-Berlin

Durch das bisher angewendete Verfahren der Nullstromeliminierung bei digitalen Stromdifferentialschutzeinrichtungen an Transformatoren in Sparschaltung wird die Empfindlichkeit des Schutzes bei einpoligen inneren Fehlern um den Faktor 2/3 vermindert. Die neue nachfolgend beschriebene Idee erhoeht die Empfindlichkeit um 50 Prozent. Die bisherigen Eigenschaften des Stromdifferentialschutzes, die Selektivitaet bei aeusseren Fehlern und insbesondere die Erkennung von Windungsschluessen bleiben davon unberuehrt. Das Schutzprinzip erkennt sicher und selektiv sowohl Erdkurzschluesse als auch Windungsschluesse.

Bisherige Loesungen:

Stromdifferentialschutz am Spartransformator mit geerdeten Sternpunkt

Die Abbildung 1a zeigt die bisherige Anschaltung der Stromwandler und des Schutzgeraetes an den

Spartrafo. Der Strom wird unter Beruecksichtigung des Uebersetzungsverhaeltnisses betragskorrigiert. Da auftretende Nullstroeme, die ihre Ursache ausserhalb des Schutzbereiches haben (Erdkurzschluesse im Netz) sich in Abhaengigkeit von der Impedanz im Nullsystem (Ausgleichswicklung, Kernaufbau) und den Erdungsverhaeltnissen im Netz bzw. des Transformators uebertragen, werden diese Nullstroeme durch die Anpassungsmatrizen (1.1) eliminiert. Falls der Erdstrom am Spartransformator erfasst wird, ist es bisher nicht moeglich, diesen analog dem Verfahren der Nullstromkorrektur am Transformator in den Differentialschutz einzubeziehen, da der auftretende Nullstrom keiner Seite zugeordnet und damit betragskorrigiert werden kann.

ü

 Mn L

i*1

Anpassungsmatrix Seite 1 ( Y )

= 13

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

⎝ ⎜ ⎛

***

  1 1

Anpassungsmatrix Seite 2 ( Y )

= 13

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

i

 ü M L

i

ü

 M L

*

  1 1

i

ü M L

 * * *

  2 1

i

ü

 M L

*

  2 1

i

ü M L

⎠ ⎟ ⎞

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

i

ü

  M L

*

  1 2

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

***

  1 2

2 -1 -1 -1 2 -1 -1 -1 2

i

ü M L

 * * *

  2 2

⎝ ⎜ ⎛

2 -1 -1 -1 2 -1 -1 -1 2

(1.1)

⎠ ⎟ ⎞

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

i

ü

  M L

*

  2 2

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

i

 ü M L

***

  1 3

i

ü

  M L

*

  1 3

i

ü M L

 * * *

  2 3

i

ü

  M L

*

  2 3

i*1

ü

 Mn L

mit betragskorrigierter Strom, bezogen auf den Nennstrom des Schutzobjektes unter

Beruecksichtigung s Uebersetzungsverhaeltnisses des Spartransformators (ue) mit Strom nach Schaltgruppenkorrektur und Nullstromeliminierung

ü Mn L

i *

 * *

1

IDIFF Ln = ∑

M

 1 = m

 * * * ü LnMm

i iSTAB Ln =

M

 1 = m

 * * * ü LnMm

i (1.2)

Bei einem inneren Fehler mit der Fehlerbedingung

i

ü

 M L

*

  2 1

1

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

  ⎛ =

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

i

F

i

DiffL

1

i

F

i

ü

  M L

*

  2 2

⎜ ⎜ ⎜

0

⎟ ⎟ ⎟

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

i

F

ergibt sich fuer den Differenzstrom =

⎜ ⎜ ⎜

i

DiffL

2

⎝ ⎜ ⎛

2/3 -1/3 -1/3

       ⎟ ⎟ ⎟

⎠ ⎟ ⎞

⎜ ⎜ ⎜

i

F

⎟ ⎟ ⎟

i

ü

  M L

*

  2 3

0

i

F

i

Dif...