[发明专利]产生显示电流互感器次级电路中故障的故障信号的方法及差动保护设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生显示电流互感器次级电路中出现的故障的故障信号的方法，该电流互感器与监控供电网线段端的本地差动保护设备共同作用，其中在该方法中，本地差动保护设备监控用电流互感器采集的、给出流过该线段端的电流的电流测量值，并当连续的电流测量值的数值(Betrage)突然下降时产生怀疑信号；当出现怀疑信号时产生所述故障信号。 

此外本发明还涉及一种用于监控供电网的线段端的差动保护设备，该差动保护设备与至少一个电流互感器共同作用，差动保护设备借助该电流互感器采集表征流过供电网线段端电流的电流测量值。差动保护设备具有计算装置，其根据所述电流测量值和由至少一个远程差动保护设备传输到本地差动保护设备的比较电流测量值监控线段端，在此计算装置具有监控电流互感器的次级电路的故障的监控单元。 

背景技术

在供电网中采用电差动保护设备来监控所选择的线段的故障，例如短路或接地故障。典型地，用差动保护设备监控的供电网的线段例如是供电导线或变压器。为了监控各个线段，需要其数量相应于各个线段端点数量的差动保护设备。例如在具有三个线段端的供电导线-也就是例如具有从其分支的支线的干线-的情况下相应地需要三个差动保护设备，在此在每个线段端设置一个差动保护设备。 

在此差动保护设备根据以下保护原理工作：每个差动保护设备对由其监控的线段端的每根相线采集电流测量值，这些电流测量值分别给出流过这些相线的电流。据此将在所有被监控的线段的末端采集的电流测量值在考虑其各自的符号的条件下相加。在此可以在所选择的差动保护设备中求和或者也可以在所有的差动保护设备中进行求和。为此分别将由远程差动保护设备同时采集的电 流测量值经过在差动保护设备之间延伸的数据传输导线传输到本地差动保护设备，从而使该本地差动保护设备可以由本身采集的电流测量值和所传输的远程差动保护设备的电流测量值形成和。 

在无故障的情况下所计算的电流和应该近似为零，也就是，在供电网的线段中流入的电流又从该线段流出。相反在发生故障的情况下，产生明显不为零的电流和。因此为了实施差动保护原理必须将所计算的电流和与预定的阈值进行比较。在超过阈值时，由相关的本地差动保护设备产生触发信号，用该触发信号促使设置在发生故障的线段的线段端上的电气断路器断开其开关触点，由此使发生故障的线段与其余的供电网分离。 

通常为实施所解释的差动保护原理而需要的电流测量值首先经过直接安装在供电网的线段端上的电流互感器、通常是感应电流互感器测量并经过导线传输到相应的电气差动保护设备。由于由该第一电流互感器采集的电流的电流强度对于在差动保护设备中的内部处理来说通常太高，所以电气差动保护设备在输入侧还具有一个设备内部的电流互感器，用该设备内部的电流互感器将传输的电流再次变换到更低的电流强度水平。接着通常将这样采集的电流传输到模数转换器，该模数转换器将模拟电流变换为对应的数字电流测量值。这些电流测量值在各个差动保护设备的计算装置中被用于实施差动保护原理。 

因为电流测量值形成对所监控的供电网的线段实施的差动保护的基础，所以从电流测量值的采集到在差动保护设备中的处理的路径被贯穿地监控。也就是存在如下可能性：设置用于采集一相的电流测量值的电流互感器在其次级侧发生故障，例如在一个线圈绕组中或导线中的中断(所谓的断线)，从而使电气差动保护设备测量到值为零的虚假电流测量值，尽管电流始终流过线段端的相应相线。这样错误采集的电流测量值会极大地改变电流和，从而在这种情况下差动保护设备会误响应并且其相应的断路器会断开。因为这样的过激反应(Ueberfunktion)，也就是断开供电网的本来无故障的线段，对于电网运营商来说意味着大的费用，因此要尽可能避免。