識別多相電力輸電網絡中的對稱短路的方法和保護設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于識別輸電網絡中的對稱短路的方法，在所述方法中以第一保護設備（15d）對于輸電網絡的第一段落（C）和以第二保護設備（15a）對于輸電網絡的第二段落（A）監控對稱短路，其中所述第二保護設備（15a）被配置為備用保護設備，其在第一段落（C）中識別出對稱短路的情況下經過規定的階梯式時限之后向功率開關（14a）發出斷開指令，且其中設置振蕩識別裝置（24），其在輸電網絡中識別出振蕩時發出阻礙由第二保護設備（15a）發出的斷開指令的振蕩信號。為提供這樣的可能性，即借助外部對稱短路不受所出現的振蕩影響地斷開電路，特此建議，對于如下情況，即由第二保護設備（15a）在第一段落（C）中識別出對稱短路時，在振蕩識別裝置（24）在輸電網絡中識別出振蕩之前，經過規定的階梯式時限后不受振蕩信號的存在影響地發出斷開指令。
【專利說明】識別多相電力輸電網絡中的對稱短路的方法和保護設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于在多相電力輸電網絡中識別對稱短路的方法，在其中以第一保護設備對于輸電網絡的第一段落監控對稱短路和以第二保護設備對于輸電網絡的第二段落監控對稱短路。在此所述第二保護設備構造為，作為備用保護設備在執行遠距離保護功能的前提下也對于輸電網絡的第一段落監控對稱短路且在第一段落中識別出對稱短路時經過規定的階梯式時限之后向功率開關發出斷開指令。此外設置振蕩識別裝置，其對于輸電網絡監控電氣振蕩的存在和當振蕩在輸電網絡中被識別時，發出阻礙通過第二保護設備發出斷開指令的振蕩信號。本發明還涉及用于監控電力輸電網絡的電氣保護設備。
【背景技術】
[0002]電力輸電網絡通常逐段落地以所謂的保護設備監控不被允許的運行狀態，例如短路或接地故障。在這樣的不被允許的運行狀態出現時保護設備將故障涉及的輸電網絡的部分與其余的網絡通過斷開相應的功率開關來分離，從而避免對于人員和電力輸電網絡的組件的危害。為了監控電力輸電網絡的單個段落由保護設備執行所謂的保護算法。在這里基于測量值(例如為可能表示電力輸電網絡的測量位置的電流或電壓特征的測量值)的使用而做出判斷，是否存在不被允許的或被允許的運行狀態。
[0003]一種經常在此上下文關系中應用的保護算法按照所謂的遠距離保護方法工作，在此方法中從電流和電壓測量值中算出位于復數平面的阻抗值并且對其檢查，以便確定阻抗值是否位于規定的區域(也被稱為觸發多邊形)之內。如果所述阻抗值位于該規定區域之內，遠距離保護設備對于由其監控的電力輸電網絡的段落確定不被允許的運行狀態并向界定該段落的一個或多個功率開關發出觸發信號，以便將有故障的段落和其余輸電網絡分離。在這里遠距離保護算法區分所謂的內部故障(涉及到電力輸電網絡的由所述遠距離保護設備直接監控的段落)和外部故障(位于所述段落以外而落入另一個保護設備的直接責任區域之內)。當出現內部故障時遠距離保護設備必須刻不容緩地安排有故障的段落斷開，而其在出現外部故障時被通常用作備用保護。當負責外部故障的另外的保護設備沒有在規定的階梯式時限之內斷開所述故障時，由作為備用保護工作的遠距離保護設備在等待該時間間隔之后安排斷開。在作為備用保護工作的遠距離保護設備之內也可以設置多個不同長度的階梯式時限。
[0004]在突然的負載改變或電力輸電網絡的結構變化(例如通過較大的電源的閉合或斷開)的情況下，可以導致電力輸電網絡中的振蕩過程或網絡振蕩(以下簡稱為“振蕩”)，因為發動機必須在電力輸電網絡的饋電點對于新的負載情況適配。其通常以衰減振蕩的形式發生，直至電力輸電網絡的新工作點被穩定下來。在振蕩期間，可以說電流和電壓沿著輸電線在高值和低值之間振蕩。由此在振蕩時通常可以發生，電氣遠距離保護設備在其測量位置測得低電壓和同時的高電流，從而計算出位于觸發多邊形之內的小的阻抗值。因為衰減的(也被稱為同步的)振蕩通常并不表示電力輸電網絡的危險的運行狀態，在這樣的情況下不應該進行觸發。在僅僅應用遠距離保護功能的情況下，遠距離保護設備會識別到不被允許的運行狀態，并斷開其監控的電力輸電網絡的段落。從而可能發生電力輸電網絡的特定部分的無意的錯誤斷開，其通常導致對于電力輸電網絡的運營者較高的成本。此外通過由于錯誤斷開引起的跳躍性變化的網絡結構導致了仍然接通的電力輸電網絡的段落的過載，其可以導致級聯斷開直至所謂的大范圍停電。
[0005]為避免在振蕩時無意的錯誤觸發，通常設置所謂的振蕩識別裝置。當振蕩識別裝置識別出振蕩時，其發出振蕩信號。該振蕩信號可以例如被如此使用，使得阻礙通過遠距離保護設備將觸發信號發出到電氣功率開關。在這里振蕩識別裝置可以作為保護設備的集成的組成部分或者形成與保護設備有效連接的獨立的裝置。
[0006]具有集成的振蕩識別的遠距離保護設備由 申請人:例如以名稱“SIPR0TEC遠距離保護7SA6”提供。相應設備以西門子公司2010年的“SIPR0TEC遠距離保護7SA6，V4.7”設備手冊和西門子公司訂單號C5300-G1100-C156-8而公知。在該設備手冊的2.3節“網絡振蕩時的措施”中描述，為了識別振蕩，對于由位于復數平面中的阻抗值所形成的曲線變化檢查特征屬性例如“連續性”、“單調性”和“突變特性”并結合檢查結果在識別出振蕩的情況下生成振蕩信號。
[0007]振蕩識別裝置會在對稱短路(也就是同時在輸電網絡的所有相出現短路)的情況下錯誤地響應，因為在對稱短路期間測得的阻抗值由于發電機的轉子角度變化而移動。分別根據故障位置、故障持續時間和饋電特性，該阻抗移動可以很大。如果對稱短路位于輸電網絡的第一段落之內然而第一保護設備(例如因為損壞)沒有觸發，會通過振蕩識別裝置的錯誤反應而阻止通過第二保護設備生成對于第一段落的斷開指令。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題是，提供一種通過其可以可靠識別外部對稱短路并且能夠與出現的振蕩無關地斷開的可能性。
[0009]該技術問題根據本發明由開始時給出的類型的方法來解決，在所述方法中一方面對于在由振蕩識別裝置在輸電網絡中識別出振蕩之前由第二保護設備在第一段落中識別出對稱短路的情況，經過階梯式時限之后與振蕩信號的存在無關地發出斷開指令，另一方面對于在由第二保護設備在第一段落中識別出對稱短路之前由振蕩識別裝置識別出振蕩的情況，斷開指令通過既有的振蕩信號被阻礙。
[0010]通過根據本發明的方法在對稱短路期間有效地避免了振蕩識別的過度作用(Uberfunktion )。在此本發明以以下認知作為基礎，即在短路時振蕩識別不會立刻反應，因為發動機的轉子角度在靜止條件下經過一定的固有延遲之后才發生變化。只有在明確的轉子角度變化時才在輸電網絡中產生振蕩狀的過程。通過由第二保護設備對第一段落中的對稱短路識別和輸電網絡中的振蕩識別在時間上的發生順序進行檢查，且分別根據識別的順序而不同地反應，對于第一段落的備用保護功能的阻礙可以通過識別出的振蕩有效地阻止。
[0011]第二保護設備具體地以如下方式反應:對于存在對稱短路的情況，在最短時間內在所有三相進行備用保護功能的激勵。當前形成的保護區的激勵被儲存。相應的階梯式時限被啟動。如果阻抗向量因為對稱短路而以振蕩狀方式移動，于是振蕩識別在所有三相中反應。在該情況下保護功能的測量單元被禁止，也即是說最后形成的區激勵被準“凍結”。階梯式時限的流程保持不受影響。經過階梯式時限之后備用保護對于第一段落生成觸發功率開關的斷開指令從而短路被斷開。
[0012]對于存在對稱振蕩的情況，振蕩識別會在備用保護之前被激勵。在備用保護的第一次激勵的情況下第二保護設備的測量單元通過既有的振蕩信號被阻礙。其不會導致斷開指令的發出而隨之也不會導致功率開關的觸發。
[0013]按照根據本發明的方法的具有優勢的實施例設置，使得當第二保護設備識別出對稱短路的終止時，階梯式時限的流程被中斷。
[0014]由此可以在當短路被另外地(例如通過第一保護設備)解決的時候，避免通過第二保護設備的斷開。這一點因此尤其是具有優勢的，因為第二保護設備通常不會打開這些位于對稱短路直接相鄰處的功率開關，而是安排打開對應第二保護設備的功率開關，由此輸電網絡的更大的部分會被電力絕緣。
[0015]另外的根據本發明的方法的具有優勢的實施例設置，為了在第一段落中識別對稱短路，第二保護設備對于每相在與第二段落對應的測量位置記錄電流向量和電壓向量測量值，從電流向量測量值和所屬電壓向量測量值中對于每相形成阻抗向量值并且在復阻抗圖中檢查其位置，其中在阻抗圖中設置具有主保護區和歸屬有階梯式時限的至少一個備用保護區的觸發多邊形。當每相的阻抗向量值位于至少一個備用保護區之內時，第二保護設備在此在第一段落中識別出對稱短路。
[0016]以該方式可以很簡單地結合觸發多邊形中的阻抗值做出關于在第一段落中發生的外部故障的判斷。
[0017]在此上下文關系中此外可以設計，至少設置兩個備用保護區，其歸屬有不同長度的階梯式時限，且對于如下情況，即在由振蕩識別裝置在輸電網絡中識別出振蕩之前由第二保護設備在第一段落中識別出對稱短路時，為了對于第一段落發出斷開指令而考慮歸屬于備用保護區的那個階梯式時限，直接在振蕩識別之前阻抗向量值位于所述備用保護區中。
[0018]該實施例有如下優點，即在其中阻抗值穿過多個備用保護區的振蕩，不會額外地影響階梯式時限。而是為了形成斷開指令而考慮歸屬于備用保護區的階梯式時限，在振蕩識別之前阻抗值當前位于所述備用保護區中。
[0019]上述技術問題也通過帶有用于采集電流向量和電壓向量測量值的測量值采集裝置和被配置為結合所采集的電流向量和電壓向量測量值來識別輸電網絡中的對稱短路的控制裝置的用于監控電力輸電網絡的保護設備來解決。根據本發明設置，控制裝置被配置為用于執行根據權利要求1至4中任一項所述的方法。
[0020]關于保護設備此外可以設置，振蕩識別裝置是保護設備的組成部分。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面結合實施例對本發明作進一步說明。其中:
[0022]圖1是電力輸電網絡的一個段落的示意性圖示，
[0023]圖2是用于解釋根據本發明的方法的實施例的示意性邏輯電路圖，
[0024]圖3是用于在對稱短路的情況下示例性解釋工作原理的第一 R-X圖，和
[0025]圖4是用于在對稱短路的情況下示例性解釋工作原理的第二 R-X圖。【具體實施方式】
[0026]圖1示例性示出了另外未進一步示出的三相電力輸電網絡的部分10。電力輸電網絡的部分10通過發電機12供給電力能量。在發電機12和母線11之間有作為段落A的示意性顯示的三相能量傳輸線13。能量傳輸線13配備有功率開關14a和14b，借助其可以將以能量傳輸線13形式的段落A與電力輸電網絡的部分10的其余區域分離。
[0027]為了監控段落A中可能出現的故障，例如短路，設置保護設備15a和15b，其例如涉及到所謂的遠距離保護設備。保護設備15a和15b在測量位置16a和16b例如以電流和電壓測量值的形式記錄測量值并且結合該測量值判斷段落A的允許或不被允許的運行狀態。遠距離保護設備的更進一步的工作原理已經在開始時進一步解釋，因而在此處不再詳細討論。
[0028]如果保護設備I5a或I5b中的一個或全部在其所歸屬的段落A(即能量傳輸線13)上識別出不被允許的運行狀態，會向各自的功率開關14a或14b發出斷開指令，以便將帶有故障的段落A與電力輸電網絡的其余部分10分離。在此上下文關系中故障信號的傳輸也可以被發送到帶有故障的能量傳輸線13的對面的端，以便安排那里的保護設備也生成對于其功率開關的相應斷開指令。在直接由各自的保護設備15a或15b監控的段落A中出現的故障的情況下，會如開始時提及那樣也談及“內部”故障。
[0029]此外借助母線11將輸電網絡的以兩個支線17a和17b形式的段落B和段落C相連。第一變壓器18a，例如中壓變壓器，關于第一支線17a將母線11上既有的電壓向下變壓到相應水平(例如中壓水平)。關于第二支線17b通過第二變壓器18b相應地進行。
[0030]以支線17a和17b形式的段落B和C可以通過其它功率開關14c和14d在故障的情況下與母線11分離。為此設置其它保護設備15c和15d，其可能也涉及到遠距離保護設備(但是也涉及其它保護設備，例如過電流延時保護設備)。其在測量位置16c和16d記錄測量值并結合該測量值判斷，是否在支線17a或17b存在被允許的或不被允許的運行狀態。
[0031]在圖1的情況下應該示例性在輸電網絡的段落C (支線17b)上通過閃電符號標識的故障位置19處出現對稱短路，也就是涉及到所有三相的短路。直接對該段落C負責的保護設備15d必須識別出該對稱短路并且安排歸屬其的功率開關14d分離它的開關觸點，以便將支線17b從母線11分離并且從而阻止故障影響電力輸電網絡的其余部分10。
[0032]對于如下情況，即故障位置19的故障沒有由負責的保護設備15d識別出(例如因為保護設備15d的功能故障)，保護設備15a (和可能情況下也包括保護設備15b)構造為備用保護設備。其識別出(從它的觀點看)外部短路并在規定的階梯式時限(在該階梯式時限之中給予保護設備15b對于故障位置19的故障做出反應的機會)之后向它的功率開關14a發出觸發信號，以便以此方式斷開位置19處的故障。但是以該方式除了帶有故障的段落C之外也會將段落A和B電力絕緣，出于這個原因通過自身負責的保護設備(此處為保護設備15d)直接斷開故障始終是優選的。
[0033]如果保護設備15b也應當被配置為備用保護設備，則其在圖1示例的情況下會將位置19處的短路識別為逆向故障。反之從保護設備15a的觀點該短路表示為正向故障。保護設備15a和15b將位置19處發生的故障辨認為外部故障，因為其并非位于直接歸屬于它們的保護區，在此情況下為段落A (能量傳輸線13)內。[0034]電力輸電網絡的部分10上的外部故障的可靠識別和斷開，可能通過由于對稱短路引起的電力輸電網絡的振蕩而變得困難。此類的振蕩由發電機12的由于短路造成的轉子角度的變化引起。
[0035]因為如同開始時提出地通常振蕩不應當導致功率開關的不期望的觸發，遠距離保護設備通常準備有所謂的振蕩識別裝置，其結合公知的算法(例如結合阻抗值在稍后進一步解釋的R-X圖中的軌跡上的移動速度)識別振蕩。當振蕩識別裝置識別出振蕩時，它會生成所謂的振蕩信號，其阻礙通過保護設備發出的斷開指令。
[0036]對于如下情況，即在較遠的段落(圖1中的段落C)上仍然實際存在對稱短路且其應該由保護設備的備用保護功能在階梯式時限之后斷開，斷開指令的阻礙是不希望的且可能會導致在此情況下未被斷開的故障的擴散。保護設備15b因此必須有備用保護功能，其能夠在無故障情況下的振蕩和會導致振蕩的對稱短路之間做出判斷。
[0037]可以用來執行此類判斷的本方法實施例，應該結合圖2的邏輯電路圖進一步解釋。所述邏輯電路利用這樣的效應，即由于對稱短路引起的振蕩因為發電機的轉子的固有延遲而始終相對短路本身以一定的時間延遲而發生。對于下面的示例應該假設，保護設備15a被配置為保護設備15d的備用保護設備。在邏輯電路圖中示出的評估算法在保護設備15a的設備軟件中被實施為備用保護功能。
[0038]保護設備15a的未明確顯示的控制裝置的測量單元21為此執行了遠距離保護功能，其如同上面進一步解釋的結合借助保護設備15a的未顯示的測量值采集裝置對于每個相L1、L2、L3在測量位置16a所采集的電流和電壓向量測量值以及隨之計算出的阻抗向量測量值執行對所發生的短路的檢查。如果對于一個相L1、L2、L3識別出短路，遠距離保護設備對該相激勵且由測量單元21的遠距離保護區塊22a、22b、22c對于各自的相L1、L2、L3生成激勵信號。遠距離保護區塊22a、22b、22c的激勵信號一方面供應到第一與門元件23a的各自的輸入端、另一方面供應到第二與門元件23b的各自的反向輸入端。
[0039]在保護設備15a的設備軟件中實施的振蕩識別裝置24對于每個相L1、L2、L3結合計算出的阻抗向量值執行振蕩識別。相選擇性的振蕩識別區塊25a、25b、25c對于各自的相L1、L2、L3在識別出振蕩的情況下生成振蕩信號，其一方面通過反向輸入端供應到下游的第三與門元件23c，另一方面供應到同樣下游的第四與門元件23d。
[0040]在輸出側第一和第三與門元件23a和23c與第五與門元件23e相連，其輸出端又與觸發器26的控制輸入端S (“Set”)相連。觸發器26的復位輸入端R (“Reset”)與第二與門元件23b的輸出端相連。
[0041]觸發器26就它方面而言借助其輸出端Q和第一信號輸出端27以及第六與門元件
23f相連(觸發器26的反向輸出端3保持不被占用)。第六與門元件23f的另外的輸入端
與第四與門元件23d的輸出端相連。在輸出側第六與門元件23f最后與第二信號輸出端28相連。
[0042]圖2所示的邏輯電路的工作原理應該結合圖3和圖4所示關于存在外部對稱短路的示例情況和沒有故障而發生的振蕩進一步解釋。
[0043]為此在圖3中示出所謂的R-X圖30。在R-X圖中阻抗值在復平面，也就是以所謂帶有實部和虛部的復數的形式示出。在以“R”標記的軸上示出阻抗的實部(也被標識為所謂的電阻部分并且說明阻抗的歐姆電阻部分)，而在以“X”標記的軸上示出阻抗的虛部(也被標識為所謂的電抗并且說明阻抗值的電感和/或電容部分)。
[0044]每個阻抗值由在各自的測量位置(在本示例中為圖1的測量位置16a)所記錄的通常涉及到包含振幅和相位角的電流和電壓向量測量值的電流和電壓測量值來決定。各自的阻抗值同樣通過振幅和相位角以所謂的阻抗向量的形式示出(接下來“阻抗值”和“阻抗向量”視作同義詞)，其由R-X圖的零點出發延伸向示出相應振幅和相應相位角的值。在圖3的R-X圖30中為了清晰分別僅僅示出向量尖端的軌跡作為曲線軌跡。
[0045]在R-X圖30以內示出所謂的觸發多邊形36，其說明在阻抗平面內的這些由在內部故障和外部故障期間的阻抗值所通常取的范圍。觸發多邊形36包括多個保護區，在圖3中示例性示出它們之中的主保護區Zl和備用保護區Z2和Z5。如果阻抗值位于觸發多邊形36之內一般而言將會生成斷開指令，以便打開相應的功率開關。在此在阻抗值位于主保護區Zl之內的情況下會推導出內部故障，且立刻生成斷開指令。用作識別外部故障的備用保護區Z2和Z5，與之相反配備有所謂的階梯式時限，其說明應該用以生成斷開指令的時間延遲。由此這樣的本身設置為斷開外部故障的保護設備(這里為保護設備15d)應該在通過備用保護設備(這里為保護設備15a)的斷開指令斷開輸電網絡的更大的部分之前，被給予生成本身斷開指令的機會。通常階梯式時限隨著備用保護區的增長而增長，也即是說備用保護區Z5的階梯式時限比備用保護區Z2的要大。
[0046]觸發多邊形36由所謂的振蕩多邊形37環繞。從阻抗值進入振蕩多邊形中開始，可以在識別出振蕩的情況下生成阻礙斷開指令的振蕩信號。
[0047]圖3示例性示出在故障位置19 (見圖1)的對稱短路期間所有三相L1、L2、L3的故障回路的阻抗過程。在位置31處所有阻抗初始位于負載區域。在出現短路的情況下所有阻抗跳至區Z5的短路阻抗(位置32)。所有三相的遠距離保護區塊22a、22b、22c (比較圖2)相應激勵，從而開始歸屬于備用保護區Z5的階梯式時限T5。遠距離保護區塊22a、22b、22c的激勵信號傳輸到第一和第二與門元件23a和23b。當對于所有三相L1、L2、L3有激勵信號存在時，第一與門兀件23a在輸出側發出信號,而第二與門兀件23b因為反向輸入端而就在對于任意三相L1、L2、L3沒有激勵信號存在時才發出輸出信號。在該情況下因此僅僅第一與門元件23a在輸出側發出信號到第五與門元件23e。因為在此時間點振蕩識別區塊25a、25b、25c沒有識別到振蕩，第三與門元件23c同樣發出信號，其被供應到第五與門元件23e的其它輸入端并安排第五與門元件23e相應地發出自身信號到觸發器26的控制輸出端S。觸發器26在輸出側發出信號，其被供應到第一信號輸出端27并在經過階梯式時限T5之后引起斷開指令到功率開關14a的發送。
[0048]通常短路現在應該通過對于段落C負責的保護設備15d的功率開關14d來斷開。在該示例中該觸發并不發生，例如因為保護設備15d被損壞。
[0049]與之相反如果對稱短路在階梯式時限T5過去之前通過本身的負責的保護設備15d被斷開，則遠距離保護區塊22a、22b、22c相應不會發出激勵信號，從而從現在起由第二與門元件23b替代第一與門元件23a發出信號，其被供應到觸發器26的復位輸入端R。觸發器26于是終止到信號輸出端27的信號發送而不會有斷開指令被發出。
[0050]但是因為實際上故障仍然沒有斷開，現在所有回路阻抗開始移動。在曲線軌跡路線的位置33處由振蕩識別區塊25a、25b、25c在所有三相L1、L2、L3識別出振蕩，例如因為在所描述的曲線軌跡上的阻抗速度提示振蕩。替代第三與門元件23c，因此現在由第四與門元件23d發出輸出信號。雖然控制輸入端S的激勵隨之終止，觸發器26仍然保持其最后的狀態并繼續在輸出側發出信號到信號輸出端27。由于通過第四與門元件23d的信號發出以至現在也存在于第六與門元件23f的其它輸入端上的信號，第六與門元件23f發出信號到信號輸出端28上，從而測量單元21的遠距離保護區塊22a、22b、22c的最后激勵被準“凍結”，也即是說不會形成新的激勵(例如使用其它階梯式時限)。已經經歷過的階梯式時限T5的時間不被重新設定。
[0051]稍后備用保護區Z2中的所有阻抗向量都位于曲線軌跡的位置34處。但是因為測量單元21仍然保持其最后狀態(“被凍結”)，所以不會形成新的區激勵以及也不會隨之開始歸屬于備用保護區的階梯式時限T2。
[0052]在經過階梯式時限T5 (曲線軌跡的位置35)之后所有阻抗向量仍然位于備用保護區Z2之內。現正確地發出斷開指令，盡管識別出振蕩。短路隨之被斷開。
[0053]圖4在R-X圖40中示例性示出在對稱振蕩但不存在對稱短路期間所有相L1、L2、L3的阻抗路線。圖4示出的R-X圖40的結構符合圖3中的R-X圖30的結構，出于此原因其同樣的特征被同樣的附圖標記所標識。
[0054]負載區域中的所有阻抗向量初始位于曲線軌跡的位置41處。在振蕩開始的情況下所有阻抗向量移動，從而在曲線軌跡的位置42處識別出振蕩而振蕩識別區塊25a、25b、25c相應地在輸出側向第四與門兀件23d發出信號,該第四與門兀件在其方面發出信號。在該時間通過遠距離保護區塊22a、22b、22c不會識別出對稱短路。
[0055]經過特定時間之后在振蕩多邊形37內的曲線軌跡的位置43處出現阻抗向量，從而發出振蕩信號(未在圖2的邏輯電路圖中示出)。遠距離保護功能的測量單元通過既有的振蕩信號被鎖定，從而無法發出斷開指令。當阻抗從曲線軌跡的位置43穿過遠距離保護區Z1、Z2、Z5延伸至位置44時，不會開始階梯式時限。只要振蕩存在，即使在被識別的情況下，觸發器26的激勵通過未被導通的第三和第五與門元件23c和23e所阻止。由此在振蕩過程期間不產生斷開指令。
[0056]概括而言，保護設備15a的備用保護功能結合外部對稱故障或振蕩的發生順序，識別出是否在輸電網絡的段落C存在待解決的故障并且將其在即使隨之引起振蕩的情況下可靠地斷開。相反在沒有發生故障的振蕩的情況下，阻止不期望的觸發。
【權利要求】
1.一種用于在多相電力輸電網絡中識別對稱短路的方法，在其中: -以第一保護設備(15d)對于輸電網絡的第一段落(C)監控對稱短路； -以第二保護設備(15a)對于輸電網絡的第二段落(A)監控對稱短路，其中: -所述第二保護設備(15a)被配置為備用保護設備，其在執行遠距離保護功能的前提下也對于輸電網絡的第一段落(C)監控對稱短路且在第一段落(C)中識別出對稱短路的情況下經過規定的階梯式時限之后向功率開關(14a)發出斷開指令；且其中 -設置振蕩識別裝置(24)，其對于輸電網絡監控電氣振蕩的存在，且在輸電網絡中識別出振蕩時發出阻礙由第二保護設備(15a)發出斷開指令的振蕩信號。 其特征在于: -對于如下情況，即在振蕩識別裝置(24)在輸電網絡中識別出振蕩之前由第二保護設備(15a)在第一段落(C)中識別出對稱短路時，經過規定的階梯式時限后不受振蕩信號的存在影響地發出斷開指令。 -對于如下情況，即在第二保護設備(15a)在第一段落(C)中識別出對稱短路之前由振蕩識別裝置(24)識別出振蕩時，斷開指令通過既有的振蕩信號被阻礙。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于: -當第二保護設備(15a)識別出對稱短路終止時，階梯式時限的計時被中斷。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于: -為了識別第一段落(C)中的對稱短路，第二保護設備(15a)記錄歸屬于第二段落(A)的測試點(16a)的每相的電流向量和電壓向量測量值； -第二保護設備(15a)從電流向量測量值和所屬的電壓向量測量值中對于每相建立阻抗向量值并且在復阻抗圖(30，40)中檢查其位置，其中在所述阻抗圖中設置具有主保護區(Zl)和歸屬有階梯式時限的至少一個備用保護區(Z2，Z5)的觸發多邊形(36)，；且 -當每相的阻抗向量值位于至少一個備用保護區(Z2，Z5)之內時，第二保護設備(15a)識別出第一段落(C)之內的對稱短路。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于: -設置至少兩個備用保護區(Z2，Z5)，其歸屬有不同長度的階梯式時限；且-對于如下情況，即在由振蕩識別裝置(24)在輸電網絡中識別出振蕩之前由第二保護設備(15a)在第一段落(C)中識別出對稱短路時，為對第一段落(C)發送斷開指令而考慮歸屬于備用保護區(例如Z5)的那個階梯式時限，直接在振蕩識別之前阻抗值位于所述備用保護區之內。
5.一種用于監控電力輸電網絡的保護設備(15a),具有: -用于采集電流向量和電壓向量測量值的測量值采集裝置；和-配置為用于結合所采集的電流向量和電壓向量測量值來識別輸電網絡中的對稱短路的控制裝置； 其特征在于: -所述控制裝置被配置用于執行根據權利要求1至4中任一項所述的方法。
6.根據權利要求5所述的保護設備，其特征在于: -振蕩識別裝置(24)是保護設備的組成部分。
【文檔編號】H02H3/40GK103477521SQ201180070131
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年5月6日 優先權日:2011年5月6日
【發明者】J.布盧姆謝因, M.克勞斯, V.亨, M.凱賴特, G.斯泰恩伯格, Y.耶爾金 申請人:西門子公司