[发明专利]电气能量供应网的平行导线的保护

说明书

本案是申请日为2009年12月16日、申请号为200980162982.1、标题为“电气能量供应网的平行导线的保护”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于监视多相电气能量供应网的方法，其中第一保护设备与该能量供应网的第一导线连接以采集表征该第一导线的运行状态的测量值，以及其中第一保护设备经由通信连接与相邻布置的第二保护设备连接。此外，本发明涉及一种用于电气能量供应网的保护系统以及一种用于监视电气能量供应网的导线的电气保护设备。

背景技术

为了监视电气能量供应网的导线，采用所谓的保护设备来识别分别监视的导线的不容许运行状态并且自动关闭所述运行状态，所述不容许运行状态例如可能通过短路或接地短路而引起。为此电气保护设备通常记录表征所述导线的运行状态的测量值，例如电流测量值和/或电压测量值。接着为了实施其保护功能，保护设备在实施所谓的保护算法(也就是用于分析所记录的测量值的计算和/或逻辑组合规则)的情况下分析所述测量值，并且必要时依据该分析的结果产生触发信号，该触发信号使得与保护设备连接的断路器断开其开关触点，以便将出现故障的导线与其余供电网分离开来。

一种通常用于监视电气能量供应网的导线的保护算法根据所谓的距离保护方法工作，在该距离保护方法中由电流和电压测量值计算出位于复数平面中的阻抗值，并且检查所述阻抗值是否位于预定的触发范围(也称为触发多边形)内。只要阻抗值位于所述预定的触发范围内，距离保护设备就确定在电气能量供应网的由其监视的导线上存在不容许的运行状态，并且向一个或多个限制该导线的断路器发送触发信号，以便将有故障的导线与其余能量供应网分离。

在近几年里，电气保护设备已经从仅仅独立工作的监视设备越来越强地发展为所谓的智能电子设备(Intelligent Electronic Devices＝IED)，所述智能电子设备与在共同的通信网络中的其它保护设备按照数据技术联网，以便进一步改善性能并在监视能量供应网时实现可靠性。从而例如由国际专利申请WO 2009/012800A1已知，保护设备经由通信连接与其它保护设备连接并且经由该通信连接交换为执行备用保护功能所需要的测量值。该已知的国际专利申请为此描述了一种具有备用保护功能的差分保护系统，该备用保护功能使得所参与的保护设备可以在负责初级保护功能的保护设备失效时也能基于所传输的测量值借助备用保护功能判断在电气能量供应网的片段中是否存在不容许的运行状态，并且在故障情况下断开该片段。

由于连接到能量供应网的电气终端耗电器的功率消耗在最近几年里连续增加并且由此带来了该能量供应网的供电导线的负担持续增加，能量供应网的经营者在很大程度上转变为铺设“平行导线”，也就是沿着能量传输路段相互平行布置的多个能量供应导线。平行导线例如可以通过沿着已经存在的架空线线杆铺设附加的传输导线或者通过平行地铺设多个地缆来实现。由此可以在安装花费比较小的情况下—例如通过多次使用已经存在的架空线线杆—在几乎相同的空间上运输更大数量的电能。除了传输容量的升高之外，在安装平行导线的情况下还提高了供电系统的冗余，因为在平行导线之一失效的情况下可以经由其它平行导线在有限的时间段期间传输电能。通过这种方式，可以将对终端耗电器的供电安全性的影响保持得尽可能的小。

发明内容

本发明所基于的任务是提高对平行导线—即电气能量供应网的相互平行走向的导线—的运行状态的判断的可靠性和选择性。

为了解决该任务，建议一种开头所述类型的方法，其中第二保护设备与能量供应网的与第一导线平行走向的第二导线连接以用于采集表征第二导线的运行状态的测量值，这两个保护设备将由它们关于其各自的导线采集的测量值和/或从所述测量值中推导出的信号分别传输到另一个保护设备，每个保护设备被构成为在实施主保护算法的条件下为其各自的导线实施保护功能，第一保护设备为了实施其主保护算法而采用在第一导线上采集的测量值以及从第二保护设备接收的测量值和/或信号，以及第二保护设备为了实施其主保护算法而采用在第二导线上采集的测量值以及从第一保护设备接收的测量值和/或信号。

这些保护设备为了监视其各自的导线而执行保护功能，为了实施该保护功能对主保护算法进行处理。所述保护功能优选可以是距离保护功能。主保护算法在此可以涉及该保护功能的一个或多个部分，而且所述保护功能也可以通过实施多个主保护算法来实现；其示例将在下面详细阐述。此外为了执行本发明，在保护设备中除了所述保护功能(例如距离保护功能)之外是否还提供其它保护功能(例如差分保护功能或过电流保护功能)并不重要。