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1. (WO2018158312) VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINES FEHLERORTS IN EINEM ELEKTRISCHEN NETZ MIT RINGSTRUKTUR
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Verfahren zur Bestimmung eines Fehlerorts in einem elektrischen Netz mit Ringstruktur

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Fehlerorts in einem elektrischen Netz mit Ringstruktur.

Ein elektrisches Netz wird üblicherweise auf der Mittelspannungsebene als soge-nannter offener Ring betrieben.

Heutzutage werden im zunehmenden Ausmaß dezentrale Energieumwandlungs-anlagen (DEA) insbesondere im Bereich der Mittelspannungsebene angeschlos-sen. Infolgedessen werden elektrische Netze zunehmend bis an ihre Betriebsgren-zen belastet. Um diesen Nachteil entgegenzuwirken, werden die offenen Ringe geschlossen. Es ergibt sich dann ein vermaschtes elektrisches Netz, welches eine höhere Aufnahmefähigkeit für DEA aufweist.

Im Falle des Schließens der offenen Ringe funktionieren allerdings herkömmliche Schutzsysteme teilweise nicht mehr.

Fig.1 zeigt ein Netz mit einem geschlossenen Ring R, an welchem zwei dezent-rale Energieumwandlungsanlagen DEA1 und DEA2 angeschlossen sind. Die bei-den Äste des Rings R sind an einer Sammelschiene S jeweils unter Zwischen-schaltung eines Schutzgeräts SR1 sowie SR2 angeschlossen. Ferner ist das Netz mit einer Vielzahl an ungerichteten Kurzschlussanzeigern KA versehen. - Sofern ein Fehler F auftritt, kann wegen der beidseitigen Fehlerspeisung der fehlerhafte Leitungsabschnitt nicht mehr unter Zuhilfenahme der ungerichteten Kurzschluss-anzeiger KA isoliert werden. Abgesehen davon wird die Messung einer Distanz zwischen den Schutzgeräten SR1, SR2 und dem Fehler durch den sogenannten Blinding-Effekt, welcher durch die DEA1 sowie DEA2 hervorgerufen wird, und im Falle von Fehlerwiderständen auch durch die gegenüberliegende Einspeisung be-einträchtig. Ein Kurzschlussbeitrag der DEA1 und DEA2 hängt häufig vom Wetter und der Tageszeit ab. Er kann zwischen 0% und 100% schwanken. Abgesehen davon müssen DEA während eines Fehlers F gemäß den Vorgaben der Verteil-netzbetreiber und anderen Richtlinien einen definierten Kurzschlussbeitrag leisten. Das wiederum führt dazu, dass sich die Messung der Schutzgeräte SR1, SR2 bei Auftreten des Fehlers F ändern kann. Sowohl Reaktanz als auch Resistanz ent-sprechen oftmals nicht mehr dem tatsächlichen Anteil an der physikalischen Impe-danz zwischen einem Einbauort eines Schutzgeräts SR1, SR2 und dem Ort des Fehlers F. Infolgedessen kann die Distanz zwischen den Schutzgeräten SR1, SR2 und dem Fehlerort häufig nicht mehr korrekt abgeschätzt werden. Das wiederrum führt zu einer Verzögerung einer Behebung des Fehlers F und einer Wiederversor-gung des Rings R mit elektrischem Strom.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu besei-tigen. Es soll insbesondere ein Verfahren angegeben werden, welches in einem elektrischen Netz mit Ringstruktur eine sichere und zuverlässige Bestimmung ei-nes Fehlerorts ermöglicht. Das Verfahren soll nach einem weiteren Ziel der Erfin-dung möglichst einfach und kostengünstig durchführbar sein. Insbesondere soll das kostenaufwendige Verlegen neuer Leitungen oder dgl. vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmä-ßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Pa-tentansprüche 2 bis 10.

Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Fehlerorts in einem elektrischen Netz mit Ringstruktur, vorgeschlagen,

wobei die Ringstruktur zumindest zwei, jeweils über ein Schutzgerät mit einer Sammelschiene verbundene Abgänge (A, B) und eine die zumindest zwei Ab-gänge (A, B) verbindende Verbindung umfasst,

wobei eine Abhängigkeit eines Orts auf der Ringstruktur von einer Gegensystem-resistanz und/oder Gegensystemreaktanz der Ringstruktur vorgegeben ist,

wobei eine Länge eines Fehlerpfads durch den Abstand zwischen einem Fehlerort und einem Schutzgerät definiert ist,

wobei zur Durchführung des Verfahrens die Methode der symmetrischen Kompo-nenten verwendet wird, bei welcher ein unsymmetrisches Mehrphasensystem von Phasoren in ein symmetrisches Mitsystem, ein Gegensystem und ein Nullsystem aufgeteilt wird, und wobei bei einer Überschreitung eines vorgegebenen Schwell-werts einer Gegenstromanregung an einem Schutzgerät die folgenden Schritte ausgeführt werden:

Berechnen eines in das Gegensystem hineinfließenden Gesamtfehlerstroms IF(2),

Messung eines im Fehlerpfad fließenden Teilfehlerstroms (IA(2), IB(2)) mittels zumin-dest eines der mit dem Fehlerpfad verbunden Schutzgeräte und Berechnung einer sich daraus ergebenden Vorfehlerimpedanz, wobei die Vorfehlerimpedanz (ZA,vor, ZB,vor) eine Impedanz zwischen einem der Schutzgeräte und einem Ort ist, an wel-chem der Gesamtfehlerstrom IF(2) in die Ringstruktur hineinfließt,

Berechnung einer Teil-Gegensystemresistanz- oder Teil-Gegensystemreaktanz des Fehlerpfads unter Verwendung der Vorfehlerimpedanz (ZA,vor, ZB,vor), und

Ermittlung des Fehlerorts (i) aus der Teil-Gegensystemresistanz unter Verwen-dung der vorgegebenen Abhängigkeit des Orts auf der Ringstruktur von der Ge-gensystemresistanz (RA,vor) oder (ii) aus der Teil-Gegensystemreaktanz unter Ver-wendung der vorgegebenen Abhängigkeit des Orts auf der Ringstruktur von der Gegensystemreaktanz (XA,vor) der Ringstruktur.

Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird der Fehlerort eines unsymmetrischen Fehlers aus dem in das Gegensystem hineinfließenden Gesamtfehlerstrom sowie anhand der Aufteilung des Gesamtfehlerstroms im Ring ermittelt. Dazu kann in zu-mindest einem der Fehlerpfade der darin fließende Teilfehlerstrom gemessen und

daraus die sich ergebende Vorfehlerimpedanz berechnet werden. Aus der Vorfeh-lerimpedanz kann die dazu korrespondierende Teil-Gegensystemresistanz oder die Teil-Gegensystemreaktanz des Fehlerpfads berechnet werden. Unter Verwen-dung einer bekannten Abhängigkeit des Orts auf der Ringstruktur von der Gegen-systemresistanz oder der Gegensystemreaktanz kann dann der Fehlerort ermittelt werden.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren spielen in vorteilhafter Weise die durch de-zentrale Energieumwandlungsanlagen (DEA) hervorgerufenen Störeinflüsse keine Rolle. Das vorgeschlagene Verfahren kann in einfacher und kostengünstiger Weise in herkömmliche Schutzgeräte in Form eines Computerprogramms imple-mentiert werden. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle, effiziente und relativ ge-naue Bestimmung eines Fehlerorts in einem elektrischen Netz mit Ringstruktur.

In vielen Fällen sind die zur Absicherung einer Ringstruktur vorgesehenen Schutz-geräte räumlich nahe beieinander angeordnet. In diesen Fällen ist es ohne großen Aufwand möglich, die Schutzgeräte zum Austausch von Messwerten zu koppeln. Je nachdem ob die Schutzgeräte zum Austausch von Messwerten gekoppelt sind oder nicht kann der ins Gegensystem hineinfließende Gesamtfehlerstrom berech-net werden

a) bei einer Kopplung der beiden Schutzgeräte zum Austausch von Messwer-ten gemäß der folgenden Beziehung:

IF(2) = IA(2) + IB(2)

oder

bei nicht zum Austausch von Messwerten gekoppelten Schutzgeräten gemäß der folgenden Beziehung:

wobei U(2) eine Gegensystemspannung, ZN(2) eine vorgegebene Gegensystemin-nenimpedanz und ZT(2) eine vorgegebene Transformatorgegensystemimpedanz ist.

Die Beiträge δx der parallelen Abgänge (A, B) zum Gesamtfehlerstrom (IF(2)) erge-ben sich zweckmäßigerweise aus der folgenden Beziehung:


Wenn eine mehrere Bereiche aufweisende Topologie des Netzes vorbekannt ist, wobei ein Bereich ein Pfad zwischen einem Schutzgerät und einem Referenzkno-ten oder ein Pfad zwischen zwei Referenzknoten ist, kann ein mit dem Fehler be-hafteter Fehlerbereich (FA, FB, FC) der Bereiche aus den in die Bereiche hineinflie-ßenden Teilfehlerströmen ermittelt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Vorfehlerimpedanz auf der Grundlage eines zur Anzahl der parallelen Abgänge (A, B) korrespondie-renden Gegensystemersatzschaltbilds berechnet.

Die Vorfehlerimpedanz ergibt sich bei zwei parallelen Abgängen (A, B) vorteilhaf-terweise aus einer der folgenden Beziehungen:


Bei mehr als zwei parallelen Abgängen (A, B, C, D) wird zweckmäßigerweise zur Ermittlung der Vorfehlerimpedanz das Gegensystemersatzschaltbild durch ein

Ersatzschaltbild ersetzt, in welchem die nicht mit dem Fehler behafteten Bereiche zu einem Fehlerpfad mit einer Restimpedanz ZRest,x zusammengefasst werden.

Die Vorfehlerimpedanz ergibt sich bei drei parallelen Abgängen (A, B, C) vorteil- hafterweise aus einer der folgenden Beziehungen:

Fehlerbereich A:

Fehlerbereich B:

Fehlerbereich C:


Bei vier parallelen Abgängen (A, B, C, D) ergibt sich vorteilhafterweise die Vorfeh- lerimpedanz aus einer der folgenden Gleichungen:


Die die Ringstruktur bildende Verbindung ist zweckmäßigerweise ein im Schließ- zustand befindlicher Schalter. Eine solche Schaltung unter Verwendung eines Schalters ist bei herkömmlichen Mittelspannungsnetzen ohnehin bereits vorhan- den. Durch Schließen des Schalters kann die Ringstruktur erzeugt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeich- nung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 ein elektrisches Netz mit einer herkömmlichen Ringstruktur,

Fig.2a, 2b ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.3 den Fehlerort in über der Resistanz bzw. Reaktanz,

Fig.4 ein Gegensystemersatzschaltbild zur Berechnung der Vorfehlerimpe- danz bei 2 parallelen Abgängen,

Fig.5 ein Gegensystemersatzschaltbild zur Berechnung der Vorfehlerimpe- danz bei 3 parallelen Abgängen,

Fig.6 ein Gegensystemersatzschaltbild zur Berechnung der Vorfehlerimpe- danz bei 4 parallelen Abgängen und

Fig.7 ein Gegensystemersatzschaltbild zur Berechnung der Vorfehlerimpe- danz bei 5 und mehr parallelen Abgängen.

Die Fig.2a und 2b zeigen in einem Flussdiagramm eine Ausgestaltung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere als Computerprogramm in einem Schutzgerät implementiert sein. Das Verfahren kann infolgedessen als Computerprogrammprodukt ausgestaltet sein, welches auf einem Datenträger gespeichert oder von einem Datenträger herunterladbar ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird beispielsweise mittels eines ent-sprechend hergerichteten Schutzgeräts, ständig die Gegensystemstromanregung gemessen. Sofern der im Gegensystem fließende Gegenstrom IX(2) größer ist als eine vorgegebene Gegensystemstromschwelle IX(2), anr, werden die im Flussdia-gramm gezeigten nachfolgenden Schritte durchgeführt.

In einem nächsten Schritt kann dann geprüft werden, ob zwischen den an einer Sammelschiene angeschlossenen Schutzgeräten eine Messwertübertragung mög-lich ist oder nicht. Dieser Schritt kann auch durch eine feste Voreinstellung im Computerprogramm entbehrlich sein.

Sofern eine Messwertübertragung zwischen den Schutzgeräten möglich ist, erfolgt die Berechnung des in das Gegensystem hineinfließenden Gesamtfehlerstroms IF(2) aus der Summe der Fehlerströme IA(2), IB(2), IC(2) aller parallelen Abgänge A, B, C.

Sofern eine Messwertübertragung zwischen den Schutzgeräten nicht stattfindet, erfolgt die Berechnung des in das Gegensystem hineinfließende Gesamtfehler-stroms aus der Gegensystemspannung U(2) an der Sammelschiene und den Ge-gensystemimpedanzen des Transformators ZT(2) und des vorgelagerten Netzes ZN(2).

In einem nächsten Schritt erfolgt nach der dort angegebenen Beziehung die Be-stimmung der Beiträge δx der parallelen Abgänge A, B, C zum Gesamtfehlerstrom IF(2).

In einem nächsten Schritt wird mittels einer vorgegebenen Logik in Abhängigkeit einer mehrere Bereiche aufweisenden, vorgegebenen Topologie des Netzes der mit dem Fehler behaftete Bereich bzw. Fehlerbereich ermittelt. Die Logik zur

Feststellung des Fehlerbereichs richtet sich nach der Anzahl der parallelen Ab-gänge. Sie ist nicht erforderlich, wenn lediglich zwei parallele Abgänge vorhanden sind. In diesem Fall ist auch eine Messwertübertragung zwischen den Schutzgerä-ten nicht erforderlich.

Die Logik ist bei drei und mehr parallelen Abgängen erforderlich. Sofern lediglich drei parallele Abgänge vorliegen, ist keine Messwertübertragung zwischen den Schutzgeräten erforderlich. Bei vier oder mehr parallelen Abgängen ist zusätzlich eine Messwertübertragung zwischen den Schutzgeräten erforderlich.

Je nach der ausgewählten Logik wird sodann die Vorfehlerimpedanz ZA,vor, ZB,vor, ? für jeden der parallelen Abgänge A, B, ? berechnet.

In einem weiteren, nicht in Fig.2 gezeigten Schritt, wird sodann unter Verwendung der Vorfehlerimpedanz ZA,vor, ZB,vor, eine Teil-Gegensystemresistanz oder eine Teil-Gegensystemreaktanz des Fehlerpfads berechnet.

In einem weiteren, nicht in Fig.2 gezeigten Schritt, kann sodann der Fehlerort aus der Teil-Gegensystemresistanz unter Verwendung einer vorgegebenen Abhängig-keit des Orts auf der Ringstruktur von der Gegensystemresistanz oder aus der Teil-Gegensystemreaktanz unter Verwendung der vorgegebenen Abhängigkeit des Orts auf der Ringstruktur von der Gegensystemreaktanz der Ringstruktur er-mittelt werden. Die Abhängigkeit des Orts der Ringstruktur von der Gegensystem-resistanz bzw. Gegensystemreaktanz ist beispielhaft in Fig.3 gezeigt.

Nachfolgend wird die Berechnung der Vorfehlerimpedanzen in Abhängigkeit der Anzahl der parallelen Abgänge näher erläutert.

Zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz bei zwei parallelen Abgängen erfolgt zu-nächst eine Berechnung der Größen aus dem in Fig.4 gezeigten

Gegensystemersatzschaltbild

Zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz bei 3 parallelen Abgängen erfolgt eine Be- rechnung der Größen aus dem in Fig.5 gezeigten Gegensyste-

mersatzschaltbild.

Nomenklatur/Definitionen:

- Fehlerbereich A, B, C: Bereich zwischen Schutzgerät und Referenzknoten - Referenzknoten: Knoten, welcher drei Fehlerbereiche miteinander verbindet und nicht die Sammelschiene ist.

- Die Pfeile unter den Schutzgeräten geben die Vorwärtsrichtung des Stro- mes an

RK1: Bezeichnung des Referenzknotens

Die Auswahl in welchem Abgang der Fehler liegt, d.h. welche Vorfehlerimpedanz ZX , vor berechnet werden soll, hängt vom Realteil des Fehlerstrombeitrags der ein- zelnen Abgänge ab. Durch eine Berechnung des Realteils der Fehlerstrombei- träge für einen Fehler an RK1 werden Referenzwerte δre , ref , A ; δ re , ref , B ; δ re , ref , C be- stimmt. Diese werden anschließend mit den Messwerten δre , A ; δ re , B ; δ re , C vergli- chen.

Gemäß folgender Logik wird entschieden:


Die Logik zeigt, dass eine Kenntnis der Fehlerstrombeiträge der anderen Abgänge nicht erforderlich ist, um zu entscheiden, in welchem Fehlerbereich der Fehler liegt.

Zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz bei 4 parallelen Abgängen erfolgt eine Be-rechnung der Größen aus dem in Fig.6 gezeigten Gegensyste-

mersatzschaltbild.

Nomenklatur/Definitionen:

- Fehlerbereich A, B, C, D, AB_CD: Bereich zwischen Schutzgerät und Refe- renzknoten bzw. zwischen zwei Referenzknoten

- Referenzknoten: Knoten, welcher drei Fehlerbereiche miteinander verbindet und nicht die Sammelschiene ist.

- Die Pfeile unter den Schutzgeräten geben die Vorwärtsrichtung des Stro- mes an

RK1, RK2: Bezeichnung der Referenzknoten


Die Auswahl, in welchem Abgang der Fehler liegt, d.h. welche Vorfehlerimpedanz ZX , vor berechnet werden soll, hängt vom Realteil des Fehlerstrombeitrags der ein- zelnen Abgänge ab. Durch eine Berechnung des Realteils Fehlerstrombeiträge für einen Fehler an RK1 werden Referenzwerte δre , ref , A ; δ re , ref , B ; δ re , ref , C ; δ re , ref , D be- stimmt. Diese werden anschließend mit den Messwerten δre , A ; δ re , B ; δ re , C ; δ re , D bzw. δC ; δ D verglichen.

Der Fehlerbereich wird nach der folgenden Logik ermittelt:


Nachfolgend wird die Logik zur Feststellung des Fehlerbereichs in Abhängigkeit der Anzahl der parallelen Abgänge näher erläutert.

1. Zur Ermittlung des Fehlerbereichs bei zwei parallelen Abgängen werden vorteilhafterweise die folgenden Schritte durchgeführt:

1.1. Anregung

a. Anregung erfolgt über I(2)>-Anregung. Ist der I(2)-Schwellwert in ei- nem der vier Pfade überschritten, wird die Fehlerortung angestoßen.

1.2. Fehlerortung

a. Berechnung von δ


b. IF (2) kann auf zwei Arten berechnet werden:


1.3. Gleichungen zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz (Impedanz am Ring zwischen Schutzgerät und Fehlerort)


Zu beachten ist, dass unter die Summe der Impedanzen auf di-

rektem Weg zwischen den beiden Schutzgeräten eingesetzt wird. Abzweige ge- hen nicht in die Summe ein.

2. Zur Ermittlung des Fehlerbereichs bei 3 parallelen Abgängen werden vor-teilhafterweise die folgenden Schritte durchgeführt:

2.1. Anregung

a. Anregung erfolgt über I(2)>-Anregung. Ist der I(2)-Schwellwert in ei-nem der vier Pfade überschritten, wird die Fehlerortung ausgelöst.

2.2. Fehlerortung


d. δre , ref , X gibt den reellen Anteil am Gegensystemfehlerstrom wieder, welcher bei einem Kurzschlussereignis am Referenzknoten durch Schutzgerät X fließt. δre , ref , X wird offline berechnet und im Schutzgerät als Parameter eingetragen.

e. Aus den Abweichungen der insgesamt drei δre , X gegenüber dem jeweiligen δre , ref , X wird festgestellt, ob der Strang des betrachteten Schutzgeräts vom Fehler betroffen ist.

Der Referenzknoten liegt hierbei exemplarisch am Knoten A-B-AB_CD (RK1)

f. Sollten alle Abweichungen betragsmäßig kleiner als ein bestimmter Wert (z.B.1%) sein, so ist das Fehlereignis am Referenzknoten.

g. Zwischen zwei Referenzknoten darf neben dem Weg über die Sammelschiene nur ein Pfad existieren, Ansonsten kann aufgrund der Gegensys-temstromaufteilung bei Fehlern zwischen den Referenzknoten keine sichere Aus-sage für den Fehlerort getroffen werden.


2.3. Gleichungen zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz (Impedanz am Ring zwischen Schutzgerät und Fehlerort)


Zu beachten ist, dass unter Z X die Summe der Impedanzen auf direktem Wege zwischen dem Relais und dem Referenzknoten eingesetzt wird. Abzweige gehen nicht in die Summe ein.

3. Zur Ermittlung des Fehlerbereichs bei 4 parallelen Abgängen werden vor-teilhafterweise die folgenden Schritte durchgeführt:

3.1. Anregung

a. Anregung erfolgt über I(2)>-Anregung. Ist der I(2)-Schwellwert in einem der vier Pfade überschritten, wird die Fehlerortung angestoßen.

3.2. Fehlerortung

a. Berechnung aller


b. IF (2) kann auf zwei Arten berechnet werden:


d. δre , ref , X gibt den reellen Anteil am Gegensystemfehlerstrom wieder, der bei einem Kurzschlussereignis am Referenzknoten durch Relais X fließt.

δre , ref , X wird offline berechnet und im Schutzgerät als Parameter eingetragen.

e. Aus den Abweichungen der insgesamt vier δre , X gegenüber den jeweiligen δre , ref , X wird die gemäß der folgenden Logik die dem Fehlerbereich ent-sprechende Gleichung ausgewählt.

Der Referenzknoten liegt hierbei exemplarisch am Knoten A-B-AB_CD (RK1)

f. Sollten alle Abweichungen betragsmäßig kleiner als ein bestimmter Wert (z.B.1%) sein, so ist das Fehlereignis am Referenzknoten.

g. Zwischen zwei Referenzknoten darf neben dem Weg über die Sammelschiene nur ein Pfad existieren. Ansonsten kann aufgrund der Gegensys-temstromaufteilung bei Fehlern zwischen den Referenzknoten keine sichere Aus-sage für den Fehlerort getroffen werden.


3.3. Gleichungen zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz (Impedanz am Ring zwischen Schutzgerät und Fehlerort)


Zu beachten ist, dass unter Z X die Summe der Impedanzen auf direktem Wege zwischen dem Schutzgerät und dem Referenzknoten eingesetzt wird. Ab-zweige gehen nicht in die Summe ein.

4. Zur Berechnung der Vorfehlerimpedanz und zur Ermittlung des Fehlerbe-reichs bei 5 oder mehr parallelen Abgängen werden folgende Schritte durchge-führt.

Die Berechnung der Größen Z X und Z Rest, X erfolgt aus dem in Fig.7 gezeigten Gegensystemersatzschaltbild

Nomenklatur/Definitionen:

- Fehlerbereich A, B, C, D, E, F, AB_CD, CD_EF: Bereich zwischen Schutz- gerät und Referenzknoten bzw. zwischen zwei Referenzknoten

- Referenzknoten: Knoten, welcher drei Fehlerbereiche miteinander verbindet und nicht die Sammelschiene ist.

- Die Pfeile unter den Schutzgeräten geben die Vorwärtsrichtung des Stroms an

RK1, RK2, RK3, RK4: Bezeichnung der Referenzknoten

ZA = Z A 1(2) + Z A 2(2) + Z A 4(2)

ZB = Z B 1(2)

ZC = Z C 1(2)

ZD = Z D 1(2)


Die Zusammenfassung des Netzwerks zu den Restimpedanzen Z Rest,X erfolgt ana- log zur Betrachtung der 4 parallelen Abgänge. Gleiches gilt für die Berechnung der Vorfehlerimpedanzen ZX , vor .

Die Auswahl, in welchem Abgang der Fehler liegt, d.h. welche Vorfehlerimpedanz ZX , vor berechnet werden soll, hängt vom Realteil des Fehlerstrombeitrags der ein- zelnen Abgänge ab. Durch eine Berechnung des Realteils Fehlerstrombeiträge für je einen Fehler an RK1 und RK3 werden Referenzwerte

δre , ref , A ; δ re , ref , B ; δ re , ref , C ; δ re , ref , D ; δ re , ref , E ; δ re , ref , F bestimmt. Diese werden anschließend mit den Messwerten δre , A ; δ re , B ; δ re , C ; δ re , D ; δ re , E ; δ re , F bzw. δA ; δ B ; δ C ; δ D ; δ E ; δ F verglichen.

Mit einem Vergleich der Fehlerstrombeiträge links und rechts eines Referenzkno- tens kann festgestellt werden, auf welcher Seite sich der Fehlerort befindet. Mit- hilfe eines Vergleichs der Fehlerstrombeiträge auf der fehlerhaften Seite kann der Bereich eingegrenzt werden. Somit kann das Netz auf eine 4-Abgangs-Darstellung reduziert werden und der Fehlerort lokalisiert werden.

Beispielhafte Vorgehensweise:

- Referenzknoten RK1 mit Priorität 1, RK3 mit Priorität 2

-

ist, dann liegt der Fehler im Fehlerbereich C,D,E,F,AB_CD oder CD_EF

- Dann folgt ein Vergleich der Fehlerstrombeiträge mit den Referenzwerten für RK3.

- Wenn Re ist, dann liegt der Fehler im

Fehlerbereich E,F oder CD_EF.

- Ist nun das Verhältnis Re so liegt der Fehler im


Fehlerbereich F. Für liegt der Fehler im Fehlerbereich E.


Für liegt der Fehler im Fehlerbereich CD_EF.


Durch solch eine Vorgehensweise kann der Fehlerbereich gefunden, die nicht feh-lerhaften Fehlerbereiche zusammengefasst und die Vorfehlerimpedanz ZX , vor be-rechnet werden.

Einschränkung:

Besteht zwischen zwei Referenzknoten bzw. zwischen einem Referenzknoten und der Sammelschiene mehr als ein direkter Pfad (d.h. ohne dabei andere Referenz-knoten zu passieren), so können Fehler in diesem Fehlerbereich aufgrund der Pa-rallelschaltung nicht lokalisiert werden.