WO2008134994A1 - Protective arrangement for an energy supply system having a bus bar, infeed branch, and shunt - Google Patents

Protective arrangement for an energy supply system having a bus bar, infeed branch, and shunt Download PDF

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WO2008134994A1
WO2008134994A1 PCT/DE2007/000816 DE2007000816W WO2008134994A1 WO 2008134994 A1 WO2008134994 A1 WO 2008134994A1 DE 2007000816 W DE2007000816 W DE 2007000816W WO 2008134994 A1 WO2008134994 A1 WO 2008134994A1
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WO
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protection
branch
protection unit
feed
unit
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Application number
PCT/DE2007/000816
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German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Kereit
Tevfik Sezi
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations

Definitions

  • the invention relates to a protective arrangement for a power supply system having at least one busbar, at least one feed branch connected to the busbar and at least one branch connected to the busbar, the feed branch being provided with a feed-in protection unit and the branch having a branch protection unit.
  • Such a protective arrangement serves to monitor and protect the energy supply system, which is embodied in particular as a medium-voltage power supply system, that is to say for busbar and branch nominal voltages in the range between approximately 5 and 40 kV.
  • the feed branch of such a power supply system contains a transformer for converting the high-voltage side rated voltage of e.g. 110 kV to a nominal voltage in said medium voltage range.
  • a circuit breaker is provided in the feed branch and in each branch. The feeder protection unit and the branch protection units initiate a switch-off command on the circuit breakers assigned to each of them if they detect a critical situation in the area they are monitoring in each case.
  • the protection units can perform various protection and monitoring functions.
  • a transformer differential protection, an overcurrent protection, an earth current monitoring, an overload protection and possibly also a branch reserve protection are available in the supply branch.
  • the feeder protection unit and all feeder protection units can also be used to implement a simple busbar protection with rear locking.
  • a two-part single or double busbar with two feed branches each can be provided.
  • the busbar is switched off completely in the event of a recognized or emerging thermal overload of the feeding transformer. This complete shutdown can only be avoided by means of a very complex and costly fully redundant design of the feed.
  • the branch protection units have no possibility to connect a voltage transducer. If such a converter input is present, it is usually not occupied for cost reasons. A fault location is therefore not or only possible with currently common protection arrangements for medium-voltage power supply systems.
  • a substation computer is required for connection to the power supply point, to which the power protection unit and all branch protection units are connected. Again, this is associated with effort. Overall, in known protective arrangements, a high availability of the monitored power supply system can be achieved only with relatively high effort.
  • the object of the invention is to provide a protective device of the type described, which allows for less effort high availability of the monitored power system.
  • the supply protection unit and the branch protection unit for communication with each other are connected to a common digital data bus and the feed-protection unit and the branch protection unit are time-synchronized with each other.
  • all protection units provided, in particular, for monitoring and protecting the optionally multiple feeder branches and branches are in a communication connection which is designed, for example, in accordance with the IEC61850 standard. This communication takes place via the particular designed as an Ethernet bus data bus. He is preferably able to cope with the high data volumes occurring in certain operating situations without data congestion.
  • data can also be transmitted on a timely basis, ie in particular within one period of the mains voltage, from one unit connected to the data bus to any other one connected to the data bus.
  • Time-critical data such as a switch-off command, can also be transmitted even faster if required.
  • a real-time function is preferably ensured.
  • the data bus is designed in such a way that the maximum time delays which occur during data transmission via the data bus correspond to those in the protection arrangement
  • Protective functions is adjusted.
  • the data can then be transmitted without congestion.
  • the dimensioning of the data bus depends in particular on the number of connected units and the selected sampling rate.
  • the standard provides for a sampling rate of up to 25 measured values per second at a mains frequency of 50 Hz and a maximum of 30 measured values per second at a nominal frequency of 60 Hz. Higher sampling rates are also possible for future applications.
  • the protection and monitoring functions can be significantly expanded. For example, instead of a complete shutdown of the busbar and dami h sllpr now mncri i nhsn important branches occur when it is detected that the feed branch is overloaded or that there is a risk of overloading there. For this purpose, no intervention of a separate higher-level unit, such as a station unit or a Netzleiststelle required. The partial shutdown can occur solely due to the data exchange between the protection units with each other. This increases the availability of the energy supply system while ensuring high operational reliability. At the same time, existing components can be dispensed with. Thus, a separate station unit as well as - at least to a certain extent - a redundant design of the feed.
  • measured values can be detected synchronously within the entire monitored energy supply system independently of the location of the measuring point.
  • measured values such as current or voltage measured values, irrespective of location • of their recording and initial evaluation are based on a common time base and made available to any other unit for further processing.
  • the feeder protection unit and the feeder protection unit therefore have, in particular, a common time synchronization.
  • a local timer is provided within the energy supply system, which is connected to all relevant units, ie at least to the feed-in protection unit and the branch protection unit, and supplies these units with a uniform time base.
  • the feed-protection unit can preferably have a voltage input for connection of a voltage measuring transducer, which detects an operating voltage applied to the busbar.
  • the voltage measured values thus acquired can also be transmitted to the branch protection units via the data bus. They are therefore available in particular everywhere within the protection arrangement, taking into account the locally measured current measurement values for impedance determination. In particular, it is also possible to carry out fault location determination in the event of a fault, without the need for further voltage measurements in all branches.
  • the supply protection unit is designed to monitor and protect a transformer arranged in the supply branch.
  • it has a data input for data relating to a current state of cooling of the transformer.
  • the information about the current cooling provided in the transformer e.g. Air cooling, increased air cooling by fans, oil cooling or the like. , allows a better assessment of the current load condition and whether an overload is imminent.
  • the data input for this cooling information can either be provided as a physically separately provided data input, for example as a binary input of an optional module, or as part of an already present communication interface, for example the bus interface.
  • the feed-in protection unit fulfills, in addition to the function of the transformer protection, that of a branch reserve protection and is designed as a common structural unit. This reduces the space required and also the number of units to be connected to the data bus.
  • the supply protection unit is connected to a switching element arranged in the feed branch and the branch protection unit is connected to a switching element arranged in the branch, and a switch-off command can also be supplied to the switching elements by means of the data bus and the feed or branch protection unit assigned to the switching element , This can save a higher-level coordinating unit. New switching and protection functions are made possible in the first place.
  • the data bus is designed to transmit current amplitude and phase values of a current flowing in the feed branch or in the branch or of a voltage present there. In this way, a reliable (reserve) busbar protection can be realized without much additional equipment expense.
  • the feeder protection unit and the feeder unit are designed to generate fault records for their respective monitoring area, and the data bus is designed to transmit these fault records. The fault records of a protection unit are then also available to all other protection units for the correct evaluation of a critical operating situation.
  • Their functions are taken over by the anyway required power protection unit. Even without the additional outlay for a station unit, the control center thus receives all the important information about the relevant energy supply system. This ensures a reliable network management.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a protective arrangement with bus-coupled protective units for a power supply system with a busbar, a feed branch and a plurality of branches,
  • FIG. 2 shows an embodiment of a protective device with bus-coupled protection units for a power supply system with a two-part busbar, two feed branches and several branches and
  • FIG 3 shows an exemplary embodiment of a protective arrangement with bus-coupled protective units for a power supply system with a two-part double busbar, two feeder branches and several branches.
  • the power supply system 1 shows an exemplary embodiment of a power supply system 1 with a bus-supported protection arrangement 2.
  • the power supply system 1 embodied as a medium-voltage power supply system in the exemplary embodiment has a single busbar 3, which is fed by means of a feed branch 4 and connects to the four consumers or subdistribution nets not shown in more detail 5.
  • the feed branch 4 comprises a transformer 9 which performs a three-phase transformation of an input high voltage of e.g. 110 kV to an output medium voltage of e.g. 20 kV.
  • the feed branch 4 and all branches 5 to 8 each have a switching element in the form of a circuit breaker 10, 11, 12, 13 and 14, respectively.
  • the transformer 9 and the circuit breaker 10 is associated with a feed-protection unit 15 which monitors and protects the feed branch 4 and partly also other parts of the power supply system 1. If necessary, such as at a detected critical operating condition, the feed-protection unit 15 can issue a switching command to the circuit breaker.
  • the feed protection unit 15 is composed of a first subunit in the form of a Tra ⁇ sformatortiklaces 16 and a second subunit in the form of a reserve protection device 17 together.
  • the transformer protection device 16 protects and monitors primarily the transformer 9, whereas the backup protection device 17 performs a higher-level coordinating protection and monitoring function for the entire power supply system 1.
  • a backup protection for the branches 5 to 8 is realized in addition to other functions which are described in more detail below.
  • the transformer protection device 16 and the reserve protection device 17 are combined to form a single common structural unit. An alternative embodiment with two physically separate units is basically also possible.
  • Each of the branches 5 to 8 and in particular each of the circuit breakers 11 to 14 is in each case associated with a branch protection unit 18, 19, 20 and 21 which monitors and protects the respective one of the branches 5 to 8.
  • a branch protection unit 18, 19, 20 and 21 which monitors and protects the respective one of the branches 5 to 8.
  • an overcurrent protection for the respective branches 5 to 8 is realized.
  • the feeder protection unit 15 and all feeder protection units 18 to 21 are connected to a digital data bus 22, by means of which they can communicate with one another.
  • the protection units 15, 18 to 21 are bus-coupled.
  • the data bus 22 is an Ethernet bus in the exemplary embodiment.
  • the communication interfaces of the supply protection unit 15 and the branch protection units 18 to 21 fulfill the IEC61850 standard.
  • the data bus 22 is also part of the protection arrangement 2, such as the power protection unit 15 and each of the branch protection units 18 to 21.
  • the data bus 22 is connected to a GPS (Global Positioning System) - formation on the data bus 22 feeds. From this time information, each of the protection units 15, 18 to 21 connected to the data bus 22 generates a time base which is thus identical at each point within the protection arrangement 2. All protection units 15, 18 to 21 then have a common (internal) time synchronization. Alternatively, the GPS synchronization can also be integrated as a subassembly in one or more of the protection units 15, 18 to 21.
  • GPS Global Positioning System
  • the feed protection unit 15 and in particular its reserve protection device 17 have a certain coordinating function within the protection arrangement 2.
  • the reserve protection device 17 is connected to a higher-level unit in the form of a network control center 24 in a telecontrol connection.
  • the latter works according to a standard protocol.
  • the protection arrangement 2 is connected to a network control system, also referred to as the SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system. An otherwise for this teleconference connection provided separate station computer is not required. This reduces the implementation effort.
  • SCADA Supervisory Control and Data Acquisition
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a power supply system 25 with a likewise bus-supported protective arrangement 26.
  • the energy supply system 25 has a two-part single-manifold rail 27 with two bus-bar partial sections 28 and 29, which can be detachably connected electrically to one another by means of a busbar circuit breaker 30.
  • Each of the busbar sections 28 and 29 has its own feed and is therefore connected to its own feed branch 31 and 32, respectively.
  • Both feed branches 31 and 32 are constructed substantially the same. They each include a transformer 33 or 34 and a circuit breaker 35 or 36 connected in series therewith.
  • the abbreviations 5 to 8 are broadly arbitrary. concluded. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, two of the branches 5 to 8 are connected to each of the busbar subsections 28 and 29.
  • the protection arrangement 26 provided for monitoring and protecting the energy supply installation 25 differs only insignificantly from the protection arrangement 2 according to FIG. 1.
  • the main difference is that each of the entry branches 31 and 32 has its own supply protection unit 37 or 38 assigned to it Feed protection unit 15 are constructed. Accordingly, each of the feed-in protection units 37 and 38 in turn has a transformer protection device 39 or 40 and a backup protection device 41 and 42, respectively.
  • the network control center 24 which is provided only with the feed-in protection unit 37, both are feed-in protection units 37 and 38 built the same.
  • the feeder protection units 37 and 38 and the feeder protection units 18 to 21 are connected to a common digital data bus 43.
  • a time synchronization is also provided.
  • the GPS synchronization unit 23 is also integrated into the protection arrangement 26. It is connected to the data bus 43.
  • protection arrangement 26 can also be applied to medium-voltage power supply systems with two-part double busbars.
  • An exemplary embodiment of such a power supply system 44 with associated protective device 45 is shown in FIG.
  • the power supply system 44 has a double busbar with two parallel busbars 46 and 47, which are each divided into two busbar subsections 48 and 49 or 50 and 51.
  • the busbar sections 48 and 49 or 50 and 51 are in each case by means of a busbar r- r, i eo iAohsr mi grove other connectable. through the bus bar sections 48 to 51 and the feed branches 31 and 32 and the branches 5 to 8 are made. Accordingly, the protection arrangement 45 is extended relative to the protection arrangement 26 by the function of the switching fault protection. Otherwise, there are no significant differences, which is why the components of the protective device 45 are provided with the same reference numerals regardless of the additionally provided switching fault protection function.
  • the protective device 45 also includes a common digital data bus 66 to which the feeder protection units 37 and 38 and the anti-tamper units 18 to 21 are connected.
  • These information transmitted on the data bus 22, 43 or 66 may be, for example, the current measured values detected at different points within the respective energy supply system 1, 25 or 44 and the voltage measured values detected in the feed branch 15 or 31 or 32. These current and voltage measured values are transmitted with their respectively current amplitude and phase values, ie as complex pointer or phasor quantities.
  • the sampling intervals provided between temporally successive current or voltage measured values correspond to the requirements applicable to the various protective functions. Due to the common time synchronization, the measured values each relate to the same time base and are therefore comparable with each other, even if they come from different sources.
  • fault records which have been recorded in one of the protection units 15, 18 to 21 or 37, 38 can also be transmitted on the data bus 22, 43 or 66.
  • the data bus 22, 43 or 66 is also adapted to transmit (off) switching commands for one of the power switches 10 to 14, 35 and 36.
  • This transmission is time-critical and has high priority, since rapid action is required in an error case detected by one of the protection units 15, 18 to 21 or 37, 38 in order to prevent personal injury and / or damage to the equipment.
  • the selection of the turn-off branches 5 to 8 applies the feed-protection unit 15 on the basis of a pre-defined and stored in the feed unit 15 Priori- sation of the branches 5 to 8.
  • the respective load flows in the branches 5 to 8 are taken into account. Active and reactive components of the power consumption in branches 5 to 8 can be determined and taken into account on the basis of the current current and voltage vector quantities available on the data bus 22.
  • the branch protection units 18 to 21 of the branches 5 to 8 to be disconnected recognize that a switch-on command directed to them is pending on the data bus 22. You then arrange the desired
  • a similar selective load shedding is also possible with the energy supply systems 25 and 44 according to FIGS. 2 and 3. Becomes 26 and 45 detects that one of the feeding transformers 33 and 34 is overloaded, this transformer 33 or 34 is turned off. At the same time, as described above, load shedding of individual ones of the branches 5 to 8 can be initiated by the feed-in protection unit 37 or 38 by transmitting turn-off commands via the data bus 43 or 66 to the relevant one of the branch protection units 18 to 21. Thus, a follow-on overload of the second hitherto intact transformer 34 or 33 is prevented and at least a partial operation of the power supply system 25 and 44 maintained.
  • the protection arrangements 2, 26 and 45 allow fault location in the event of a fault, even without each branch protection unit 18 to 21 being connected to voltage transducers.
  • the branch protection units 18 to 21 have only inputs for the connection of current measuring transducers, but no inputs for the connection of voltage transducers. This reduces the acquisition costs.
  • the current operating voltage is determined on the medium-voltage side only once or twice in the feed branch (s) 4 or 31 and 32. Due to the time synchronization, the voltage measured values determined in this way can also be directly related to the current measured values detected at the same time in branches 5 to 8. In particular, it is thus possible to determine impedance values from which, if appropriate, the exact location of the fault can be determined taking account of stored line parameters and fault records recorded in the event of a fault.
  • Protective arrangements 2, 26 and 45 take place.
  • a higher-level unit is not required for this purpose.
  • a part of the tasks otherwise performed by the network control center 24 can be advanced into the protection arrangement 2, 26 or 45.
  • load flow calculations within the protection arrangement 2, 26 or 45 can be carried out or at least prepared to such an extent that the network control center 24 is considerably relieved. This significantly improves the quality and reliability of the power supply.

Abstract

The invention relates to a protective arrangement (2) for monitoring and protecting an energy supply system (1). The energy supply system (1) has a bus bar (3), an infeed branch (4) connected to the bus bar (3), and a plurality of shunts (5-8) connected to the bus bar. The infeed branch (4) is provided with an infeed protection unit (15) and each shunt (5-8) is provided with a shunt protection unit (18-21). The infeed protection unit (15) and the shunt protection units (18-21) are connected to a common digital data bus (22) for communicating with each other.

Description

Beschreibungdescription
Schutzanordnung für eine Energieversorgungsanlage mit Sammel- schiene, Einspeisezweig und AbzweigProtection arrangement for a power supply system with busbar, infeed branch and feeder
Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung für eine Energieversorgungsanlage mit mindestens einer Sammelschiene, mindestens einem an die Sammelschiene angeschlossenen Einspeisezweig und mindestens einem an die Sammelschiene angeschlosse- nen Abzweig, wobei der Einspeisezweig mit einer Einspeise- schutzeinheit und der Abzweig mit einer Abzweigschutzeinheit versehen ist .The invention relates to a protective arrangement for a power supply system having at least one busbar, at least one feed branch connected to the busbar and at least one branch connected to the busbar, the feed branch being provided with a feed-in protection unit and the branch having a branch protection unit.
Eine derartige Schutzanordnung dient zur Überwachung und dem Schutz der Energieversorgungsanlage, die insbesondere als Mittelspannungs-Energieversorgungsanlage, also für Sammel- schien- und Abzweig-Nennspannungen im Bereich zwischen etwa 5 und 40 kV ausgeführt ist. Üblicherweise enthält der Einspeisezweig einer solchen Energieversorgungsanlage einen Trans- formator zur Umsetzung der hochspannungsseitigen Nennspannung von z.B. 110 kV auf eine Nennspannung in dem genannten Mittelspannungsbereich. Außerdem ist im Einspeisezweig und in jedem Abzweig ein Leistungsschalter vorgesehen. Die Einspei- seschutzeinheit und die Abzweigschutzeinheiten veranlassen einen Ausschaltbefehl an den ihnen jeweils zugeordneten Leistungsschalter, falls sie eine kritische Situation in dem von ihnen jeweils überwachten Bereich erkennen. Die Schutzeinheiten können verschiedene Schutz- und Überwachungsfunktionen wahrnehmen.Such a protective arrangement serves to monitor and protect the energy supply system, which is embodied in particular as a medium-voltage power supply system, that is to say for busbar and branch nominal voltages in the range between approximately 5 and 40 kV. Normally, the feed branch of such a power supply system contains a transformer for converting the high-voltage side rated voltage of e.g. 110 kV to a nominal voltage in said medium voltage range. In addition, a circuit breaker is provided in the feed branch and in each branch. The feeder protection unit and the branch protection units initiate a switch-off command on the circuit breakers assigned to each of them if they detect a critical situation in the area they are monitoring in each case. The protection units can perform various protection and monitoring functions.
Im Einspeisezweig sind insbesondere ein Transformator-Differentialschutz, ein Überstromzeitschutz, eine Erdstromüberwa- σhung, ein Überlastschutz und ggf. auch ein Abzweigreserve- schutz verfügbar. In den Abzweigen ist jeweils ein Überstrom- zeitschutz vorhanden. Mittels der Einspeiseschutzeinheit und allen Abzweigschutzeinheiten kann auch ein einfacher Sammel- schienenschutz mit rückwärtiger Verriegelung realisiert sein. Für die Energieversorgungsanlage gibt es verschiedene Ausführungsformen. So kann neben einer einteiligen Einfachsammel- schiene mit einem einzigen Einspeisezweig auch eine zweigeteilte Einfach- oder Doppelsammelschiene mit jeweils zwei Einspeisezweigen vorgesehen sein.In particular, a transformer differential protection, an overcurrent protection, an earth current monitoring, an overload protection and possibly also a branch reserve protection are available in the supply branch. There is an overcurrent protection in the branches each time. The feeder protection unit and all feeder protection units can also be used to implement a simple busbar protection with rear locking. For the power supply system, there are various embodiments. Thus, in addition to a one-piece single busbar with a single feed branch, a two-part single or double busbar with two feed branches each can be provided.
Bei den bekannten Schutzanordnungen wird bei einer erkannten oder sich abzeichnenden thermischen Überlastung des einspeisenden Transformators die Sammelschiene komplett abgeschal- tet. Diese Komplettabschaltung lässt sich nur mittels einer sehr aufwändigen und kostspieligen vollständig redundanten Auslegung der Einspeisung umgehen. Oft verfügen die Abzweigschutzeinheiten über keine Möglichkeit zum Anschluss eines Spannungsmesswandlers. Falls doch ein solcher Wandlereingang vorhanden ist , ist er meist aus Kostengründen nicht belegt . Eine Fehlerortbestimmung ist also bei derzeit gängigen Schutzanordnungen für Mittelspannungs-Energieversorgungsanlagen nicht oder nur schwer möglich. Weiterhin ist zur Anbindung an die Netzleiststelle ein Stationsrechner erforderlich, an den die Einspeiseschutzeinheit und alle Abzweigschutzeinheiten angeschlossen sind. Auch dies ist mit Aufwand verbunden. Insgesamt kann bei bekannten Schutzanordnungen eine hohe Verfügbarkeit der überwachten Energieversorgungsanlage nur mit vergleichsweise hohem Aufwand erreicht werden.In the known protection arrangements, the busbar is switched off completely in the event of a recognized or emerging thermal overload of the feeding transformer. This complete shutdown can only be avoided by means of a very complex and costly fully redundant design of the feed. Often the branch protection units have no possibility to connect a voltage transducer. If such a converter input is present, it is usually not occupied for cost reasons. A fault location is therefore not or only possible with currently common protection arrangements for medium-voltage power supply systems. Furthermore, a substation computer is required for connection to the power supply point, to which the power protection unit and all branch protection units are connected. Again, this is associated with effort. Overall, in known protective arrangements, a high availability of the monitored power supply system can be achieved only with relatively high effort.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Schutzanordnung der eingangs bezeichneten Art anzugeben, die bei weniger Aufwand eine hohe Verfügbarkeit der überwachten Energieversorgungsanlage ermöglicht.The object of the invention is to provide a protective device of the type described, which allows for less effort high availability of the monitored power system.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bei der erfindungsgemäßen Schutzanordnung sind die Einspeiseschutzeinheit und die Abzweigschutzeinheit zur Kommunikation untereinander an einen gemeinsamen digita- len Datenbus angeschlossen und die Einspeiseschutzeinheit und die Abzweigschutzeinheit sind zueinander zeitsynchronisiert. Bei der erfindungsgemäßen Schutzanordnung stehen alle insbesondere zur Überwachung und zum Schutz der ggf. mehreren Einspeisezweige und Abzweige vorgesehenen Schutzeinheiten in einer Kommunikationsverbindung, die beispielsweise gemäß der Norm IEC61850 ausgebildet ist. Diese Kommunikation erfolgt über den insbesondere als Ethernet-Bus ausgebildeten Datenbus. Er ist vorzugsweise in der Lage, auch das in bestimmten Betriebssituationen auftretende hohe Datenaufkommen ohne Datenstau zu bewältigen. Insbesondere können Daten auch zeitak- tuell, d.h. insbesondere innerhalb einer Periode der Netzspannung, von einer an den Datenbus angeschlossenen Einheit zu einer beliebigen anderen an den Datenbus angeschlossenen übertragen werden. Zeitkritische Daten, wie z.B. ein Ausschaltbefehl, können bei Bedarf auch noch schneller übermit- telt werden. Eine Echtzeitfunktion ist vorzugsweise gewährleistet .This object is achieved by the features of independent claim 1. In the protection arrangement according to the invention, the supply protection unit and the branch protection unit for communication with each other are connected to a common digital data bus and the feed-protection unit and the branch protection unit are time-synchronized with each other. In the protection arrangement according to the invention, all protection units provided, in particular, for monitoring and protecting the optionally multiple feeder branches and branches are in a communication connection which is designed, for example, in accordance with the IEC61850 standard. This communication takes place via the particular designed as an Ethernet bus data bus. He is preferably able to cope with the high data volumes occurring in certain operating situations without data congestion. In particular, data can also be transmitted on a timely basis, ie in particular within one period of the mains voltage, from one unit connected to the data bus to any other one connected to the data bus. Time-critical data, such as a switch-off command, can also be transmitted even faster if required. A real-time function is preferably ensured.
Der Datenbus ist insbesondere so ausgelegt, dass die bei der Datenübertragung über den Datenbus maximal auftretende Zeit- Verzögerung an die in der Schutzanordnung realisiertenIn particular, the data bus is designed in such a way that the maximum time delays which occur during data transmission via the data bus correspond to those in the protection arrangement
Schutzfunktionen angepasst ist. Die Daten können dann ohne Stau übertragen werden. Wird beispielsweise die Messung von Synchrozeigern gemäß IEEE 37.118 benötigt, ist die Dimensionierung des Datenbusses insbesondere von der Anzahl der ange- schlossenen Einheiten und der gewählten Abtastrate abhängig. Die Norm sieht eine Abtastrate von maximal 25 Messwerten pro Sekunde bei einer Netzfrequenz von 50 Hz und von maximal 30 Messwerten pro Sekunde bei einer Nennfrequenz von 60 Hz vor. Höhere Abtastraten sind für zukünftige Anwendungen aber durchaus ebenfalls möglich.Protective functions is adjusted. The data can then be transmitted without congestion. If, for example, the measurement of synchro-pointers according to IEEE 37.118 is required, the dimensioning of the data bus depends in particular on the number of connected units and the selected sampling rate. The standard provides for a sampling rate of up to 25 measured values per second at a mains frequency of 50 Hz and a maximum of 30 measured values per second at a nominal frequency of 60 Hz. Higher sampling rates are also possible for future applications.
Aufgrund dieser erfindungsgemäß vorgesehenen insbesondere sehr schnellen und sehr umfassenden Kommunikationsmöglichkeit zwischen den Schutzeinheiten können die Schutz- und Überwa- chungsfunktionen erheblich erweitert werden. So kann beispielsweise anstelle einer Komplettabschaltung der Sammelschiene und dami h sllpr
Figure imgf000005_0001
nun mncri i nhsn wichtigen Abzweige erfolgen, wenn erkannt wird, dass der Einspeisezweig überlastet ist oder dass dort eine Überlastung droht. Hierfür ist kein Eingreifen einer gesonderten übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Stationseinheit oder einer Netzleiststelle, erforderlich. Die Teilabschaltung kann alleine aufgrund des Datenaustausche zwischen den Schutzeinheiten untereinander erfolgen. Dadurch steigt die Verfügbarkeit der Energieversorgungsanlage bei zugleich gewährleisteter hoher Betriebssicherheit. Zugleich kann auf bislang vorhandene Komponenten verzichtet werden. So erübrigt sich eine gesonderte Stationseinheit ebenso wie - zumindest in gewissem Umfang - eine redundante Auslegung der Einspeisung.Due to this invention provided in particular very fast and very comprehensive communication between the protection units, the protection and monitoring functions can be significantly expanded. For example, instead of a complete shutdown of the busbar and dami h sllpr
Figure imgf000005_0001
now mncri i nhsn important branches occur when it is detected that the feed branch is overloaded or that there is a risk of overloading there. For this purpose, no intervention of a separate higher-level unit, such as a station unit or a Netzleiststelle required. The partial shutdown can occur solely due to the data exchange between the protection units with each other. This increases the availability of the energy supply system while ensuring high operational reliability. At the same time, existing components can be dispensed with. Thus, a separate station unit as well as - at least to a certain extent - a redundant design of the feed.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Zeitsynchronisie- rung der Einspeiseschutzeinheit und der Abzweigschutzeinheit sowie insbesondere vorgesehener weiterer (Abzweigschutz-) Einheiten können Messwerte innerhalb der gesamten überwachten Energieversorgungsanlage unabhängig vom Ort der Messstelle zeitsynchron erfasst werden. So körinen erfasste Messwerte, wie z.B. Strom- oder Spannungsmesswerte, unabhängig vom Ort • ihrer Erfassung und Erstauswertung auf eine gemeinsame Zeit- basis bezogen werden und jeder anderen Einheit zur Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt werden. Die Einspeiseschutzeinheit und die Abzweigschutzeinheit haben also insbesondere eine gemeinsame Zeitsynchronisierung. Hierzu ist beispielsweise innerhalb der Energieversorgungsanlage ein lokaler Zeitgeber vorgesehen, der an alle maßgeblichen Einheiten, also zumindest an die Einspeiseschutzeinheit und die Abzweig- Schutzeinheit, angeschlossen ist und diese Einheiten mit einer einheitlichen Zeitbasis versorgt.Due to the time synchronization of the supply protection unit and the branch protection unit provided in accordance with the invention, and especially provided further (branch protection) units, measured values can be detected synchronously within the entire monitored energy supply system independently of the location of the measuring point. Thus measured values such as current or voltage measured values, irrespective of location • of their recording and initial evaluation are based on a common time base and made available to any other unit for further processing. The feeder protection unit and the feeder protection unit therefore have, in particular, a common time synchronization. For this purpose, for example, a local timer is provided within the energy supply system, which is connected to all relevant units, ie at least to the feed-in protection unit and the branch protection unit, and supplies these units with a uniform time base.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schutzanordnung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the protective arrangement according to the invention will become apparent from the features of the dependent claims of claim 1.
Günstig ist eine Variante, bei der die Einspeiseschutzeinheit und die
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eine RPS-7lei hsvnπhronisierunσ mittels des GPS (Global Positioning System) -Sekundenimpulses, dem so genannten PPS-Impuls. Dadurch wird eine sehr exakte und vor allem überall gleiche Zeitbasis sichergestellt. So lassen sich auch Ungenauigkeiten vermeiden, die ansonsten bei der Busübertragung eines zeitlichen Synchronisierungsbefehls aufgrund langer und vor allem auch unterschiedlich langer Übertragungswege und -Zeiten entstehen könnten. Damit ist es auch möglich, Messwerte an weit auseinander liegenden Messstellen zeitsynchron zu erfassen.Favorable is a variant in which the supply protection unit and the
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an RPS-7lei hsvnπhronisierunσ by means of the GPS (Global Positioning System) second-hand pulse, the so-called PPS pulse. This ensures a very exact and above all the same time base. In this way, it is also possible to avoid inaccuracies which might otherwise arise during the bus transmission of a synchronization command due to long and, above all, different lengths of transmission paths and times. It is thus also possible to record measured values at widely spaced measuring points in a time-synchronized manner.
Weiterhin kann die Einspeiseschutzeinheit vorzugsweise einen Spannungseingang zum Anschluss eines Spannungsmesswandlers, der eine an der Sammelschiene anstehende Betriebsspannung er- fasst, aufweisen. Die so erfassten Spannungsmesswerte können über den Datenbus auch an die Abzweigschutzeinheiten übertragen werden. Sie stehen also insbesondere überall innerhalb der Schutzanordnung unter Berücksichtigung der jeweils lokal erfassten Strommesswerte zur Impedanzermittlung zur Verfügung. Damit lässt sich im Fehlerfalϊ insbesondere auch eine Fehlerortbestimmung durchführen, ohne dass dafür weitere Spannungsmessungen in allen Abzweigen erforderlich sind.Furthermore, the feed-protection unit can preferably have a voltage input for connection of a voltage measuring transducer, which detects an operating voltage applied to the busbar. The voltage measured values thus acquired can also be transmitted to the branch protection units via the data bus. They are therefore available in particular everywhere within the protection arrangement, taking into account the locally measured current measurement values for impedance determination. In particular, it is also possible to carry out fault location determination in the event of a fault, without the need for further voltage measurements in all branches.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Variante ist die Einspeiseschutzeinheit dazu ausgelegt, einen im Einspeisezweig ange- ordneten Transformator zu überwachen und zu schützen. Sie verfügt insbesondere über einen Dateneingang für Daten betreffend einen aktuellen Kühlungszustand des Transformators. Die Information über die aktuell im Transformator vorgesehene Kühlung, wie z.B. Luftkühlung, verstärkte Luftküh- lung mittels Ventilatoren, Ölkühlung oder dergl . , ermöglicht eine bessere Beurteilung des aktuellen Lastzustands und, ob eine Überlastung droht. Der Dateneingang für diese Kühlungsinformationen kann dabei entweder als physikalisch gesondert vorgesehener Dateneingang, beispielsweise als Binäreingang eines optionalen Moduls, oder als Teil einer ohnehin vorhandenen Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise der Busan-According to another advantageous variant, the supply protection unit is designed to monitor and protect a transformer arranged in the supply branch. In particular, it has a data input for data relating to a current state of cooling of the transformer. The information about the current cooling provided in the transformer, e.g. Air cooling, increased air cooling by fans, oil cooling or the like. , allows a better assessment of the current load condition and whether an overload is imminent. The data input for this cooling information can either be provided as a physically separately provided data input, for example as a binary input of an optional module, or as part of an already present communication interface, for example the bus interface.
Vnnnl nnα i inrl snimi h a i s 1 nαi πnlipr n^ i- on^ i nrr^ nrr ai i Rπphπ 1 rfpf Vorzugsweise ist es außerdem vorgesehen, dass die Einspeise- schutzeinheit neben der Funktion des Transformatorschutzes auch die eines Abzweigreserveschutzes erfüllt und dabei als eine gemeinsame Baueinheit ausgeführt ist. Dadurch sinken der Platzbedarf und auch die Zahl der an den Datenbus anzuschließenden Einheiten.Annnn nnα i inrl snimi hais 1 nαi πnlipr n ^ i- on ^ i nrr ^ nrr ai i Rπphπ 1 rfpf Preferably, it is also provided that the feed-in protection unit fulfills, in addition to the function of the transformer protection, that of a branch reserve protection and is designed as a common structural unit. This reduces the space required and also the number of units to be connected to the data bus.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist die Einspei- seschutzeinheit an ein im Einspeisezweig angeordnetes Schaltelement und die Abzweigschutzeinheit an ein im Abzweig angeordnetes Schaltelement angeschlossen und ein Ausschaltbefehl ist den Schaltelementen auch mittels des Datenbusses und der dem Schaltelement jeweils zugeordneten Einspeise- bzw. Ab- zweigschutzeinheit zuführbar. Dadurch kann eine übergeordnete koordinierende Einheit eingespart werden. Neue Schalt- und Schutzfunktionen werden dadurch überhaupt erst ermöglicht.According to a further advantageous refinement, the supply protection unit is connected to a switching element arranged in the feed branch and the branch protection unit is connected to a switching element arranged in the branch, and a switch-off command can also be supplied to the switching elements by means of the data bus and the feed or branch protection unit assigned to the switching element , This can save a higher-level coordinating unit. New switching and protection functions are made possible in the first place.
Die gleichen Vorteile bieten zwei andere günstige Varianten. Gemäß der ersten ist der Datenbus dazu ausgelegt, aktuelle Amplituden- und Phasenwerte eines im Einspeisezweig oder im Abzweig fließenden Stroms oder einer dort anstehenden Spannung zu übertragen. Auf diese Weise lässt sich ohne großen zusätzlichen apparativen Aufwand ein zuverlässiger (Reserve-) Sammelschienenschutz realisieren. Gemäß der zweiten Variante sind die Einspeiseschutzeinheit und die Abzweigschutzeinheit dazu ausgelegt, Störschriebe für ihren jeweiligen Überwachungsbereich zu erzeugen, und der Datenbus ist zur Übertragung dieser Störschriebe ausgelegt . Die Störschriebe einer Schutzeinheit stehen dann auch allen anderen Schutzeinheiten zur korrekten Bewertung einer kritischen Betriebssituation zur Verfügung.The same advantages offer two other favorable variants. According to the first, the data bus is designed to transmit current amplitude and phase values of a current flowing in the feed branch or in the branch or of a voltage present there. In this way, a reliable (reserve) busbar protection can be realized without much additional equipment expense. According to the second variant, the feeder protection unit and the feeder unit are designed to generate fault records for their respective monitoring area, and the data bus is designed to transmit these fault records. The fault records of a protection unit are then also available to all other protection units for the correct evaluation of a critical operating situation.
Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausgestaltung, bei der die Einspeiseschutzeinheit eine koordinierende Funktion für alle anderen Schutzeinheiten hat und insbesondere eine Kommunika- f -i nnsvprhi ndnna nri f- p i npr i'ihprσpnrHnphpn TiP i K=!t- p»1 1 <= aii fwp i' st- wie z.B. einer Stationseinheit. Deren Funktionen werden von der ohnehin benötigten Einspeiseschutzeinheit mit übernommen. Auch ohne den Zusatzaufwand für eine Stationseinheit erhält die Leitstelle so alle wichtigen Informationen der betreffen- den Energieversorgungsanlage. Dadurch wird eine zuverlässige Netzführung gewährleistet.Also advantageous is an embodiment in which the feed-protection unit has a coordinating function for all other protection units, and in particular a communication fi pi npr i ' ihprσpnrHnphpn TiP i K =! T-p »1 1 <= aii fwp i 'st- such as a station unit. Their functions are taken over by the anyway required power protection unit. Even without the additional outlay for a station unit, the control center thus receives all the important information about the relevant energy supply system. This ensures a reliable network management.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh- rungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schutzanordnung mit busgekoppelten Schutzeinheiten für eine Energieversorgungsanlage mit einer Sammelschiene, einem Einspeise- zweig und mehreren Abzweigen,1 shows an exemplary embodiment of a protective arrangement with bus-coupled protective units for a power supply system with a busbar, a feed branch and a plurality of branches,
FIG 2 ein Ausführungsbeispiel einer Schutzanordnung mit busgekoppelten Schutzeinheiten für eine Energieversorgungsanlage mit einer zweigeteilten Sammelschiene, zwei Einspeisezweigen und mehreren Abzweigen und2 shows an embodiment of a protective device with bus-coupled protection units for a power supply system with a two-part busbar, two feed branches and several branches and
FIG 3 ein Ausführungsbeispiel einer Schutzanordnung mit busgekoppelten Schutzeinheiten für eine Energieversorgungsanlage mit einer zweigeteilten Doppelsammei- schiene, zwei Einspeisezweigen und mehreren Abzweigen.3 shows an exemplary embodiment of a protective arrangement with bus-coupled protective units for a power supply system with a two-part double busbar, two feeder branches and several branches.
Einander entsprechende Teile sind in FIG 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in FIG 1 to 3 with the same reference numerals.
In FIG 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Energieversorgungsanlage 1 mit einer busgestützten Schutzanordnung 2 gezeigt. Die im Ausführungsbeispiel als Mittelspannungs-Ener- gieversorgungsanlage ausgeführte Energieversorgungsanläge 1 hat eine Einfachsammelschiene 3, die mittels eines Einspeise- zweigs 4 gespeist ist und an die vier zu nicht näher gezeigten Verbrauchern oder Unterverteilungsnetzen führende Ab- zweiσe 5. 6. 7 und 8 anαeschl o.qspτi sind. Dip Anzahl rl<=>τ Ab- zweige 5 bis 8 ist beispielhaft zu verstehen. Es kann eine beliebig andere Anzahl vorgesehen sein.1 shows an exemplary embodiment of a power supply system 1 with a bus-supported protection arrangement 2. The power supply system 1 embodied as a medium-voltage power supply system in the exemplary embodiment has a single busbar 3, which is fed by means of a feed branch 4 and connects to the four consumers or subdistribution nets not shown in more detail 5. 6. 7 and 8 .qspτi are. Dip number rl <=> τ Ab- branches 5 to 8 is to be understood as an example. There may be provided any other number.
Der Einspeiszweig 4 umfasst einen Transformator 9, der eine dreiphasige Transformation einer eingangsseitig anstehenden Hochspannung von z.B. 110 kV auf eine ausgangsseitig anstehende Mittelspannung von z.B. 20 kV durchführt. Außerdem haben der Einspeiszweig 4 und alle Abzweige 5 bis 8 jeweils ein Schaltelement in Form eines Leistungsschalters 10, 11, 12, 13 bzw. 14.The feed branch 4 comprises a transformer 9 which performs a three-phase transformation of an input high voltage of e.g. 110 kV to an output medium voltage of e.g. 20 kV. In addition, the feed branch 4 and all branches 5 to 8 each have a switching element in the form of a circuit breaker 10, 11, 12, 13 and 14, respectively.
Dem Transformator 9 und dem Leistungsschalter 10 ist eine Einspeiseschutzeinheit 15 zugeordnet, die den Einspeisezweig 4 und teilweise auch andere Teile der Energieversorgungsan- läge 1 überwacht und schützt. Bei Bedarf, wie z.B. bei einem erkannten kritischen Betriebszustand, kann die Einspeiseschutzeinheit 15 einen Schaltbefehl an den Leistungsschalter absetzen. Die Einspeiseschutzeinheit 15 setzt sich aus einer ersten Untereinheit in Form eines Traήsformatorschutzgeräts 16 und einer zweiten Untereinheit in Form eines Reserve- schutzgeräts 17 zusammen. Das Transformatorschutzgerät 16 schützt und überwacht in erster Linie den Transformator 9, wohingegen das Reserveschutzgerät 17 eine übergeordnete koordinierende Schutz- und Überwachungsfunktion für die gesamte Energieversorgungsanlage 1 wahrnimmt.The transformer 9 and the circuit breaker 10 is associated with a feed-protection unit 15 which monitors and protects the feed branch 4 and partly also other parts of the power supply system 1. If necessary, such as at a detected critical operating condition, the feed-protection unit 15 can issue a switching command to the circuit breaker. The feed protection unit 15 is composed of a first subunit in the form of a Traήsformatorschutzgeräts 16 and a second subunit in the form of a reserve protection device 17 together. The transformer protection device 16 protects and monitors primarily the transformer 9, whereas the backup protection device 17 performs a higher-level coordinating protection and monitoring function for the entire power supply system 1.
Im Transformatorschutzgerät 16 sind ein Transformator-Differentialschutz, ein Überstromzeitschütz für die Ober- und die Unterspannungsseite des Transformators 9, eine Erdstromüber- wachung an einer Sternpunktwicklung und ein Überlastschütz, der auch auf einer von einem optionalen und in FIG 1 nicht näher gezeigten Temperaturmessmodul (= RTD-Modul) erfassten Transformatortemperatur beruht, realisiert. Im Reserveschutzgerät 17 ist neben anderen im Folgenden noch näher erläuter- ten Funktionen ein Reserveschutz für die Abzweige 5 bis 8 realisiert . Im Ausführungsbeispiel sind das Transformatorschutzgerät 16 und das Reserveschutzgerät 17 zu einer einzigen gemeinsamen Baueinheit zusammengefasst . Ein alternatives Ausführungsbeispiel mit zwei physikalisch getrennten Baueinheiten ist aber grundsätzlich ebenso möglich.In the transformer protection device 16 are a transformer differential protection, an overcurrent contactor for the upper and lower voltage side of the transformer 9, a Erdstromüber- monitoring at a neutral winding and an overload contactor, which is also on one of an optional and not shown in detail in Figure 1 temperature measuring module (= RTD module) detected transformer temperature realized. In the reserve protection device 17, a backup protection for the branches 5 to 8 is realized in addition to other functions which are described in more detail below. In the exemplary embodiment, the transformer protection device 16 and the reserve protection device 17 are combined to form a single common structural unit. An alternative embodiment with two physically separate units is basically also possible.
Jedem der Abzweige 5 bis 8 und insbesondere jedem der Leistungsschalter 11 bis 14 ist jeweils eine Abzweigschutzeinheit 18, 19, 20 bzw. 21 zugeordnet, die den betreffenden der Ab- zweige 5 bis 8 überwacht und schützt. In den Abzweigschutz- einheiten 18 bis 21 ist ein Überstromzeitschutz für den jeweiligen der Abzweige 5 bis 8 realisiert.Each of the branches 5 to 8 and in particular each of the circuit breakers 11 to 14 is in each case associated with a branch protection unit 18, 19, 20 and 21 which monitors and protects the respective one of the branches 5 to 8. In the branch protection units 18 to 21, an overcurrent protection for the respective branches 5 to 8 is realized.
Zwischen den Leistungsschaltern 11 bis 14 und der Samtnel- schiene 3 sind in jedem der Abzweige 5 bis 8 Strommesswandler vorgesehen, die an die jeweils zugehörige der Abzweigschutz- einheiten 18 bis 21 angeschlossen sind. Ebenso sind im Einspeiszweig 4 zwischen dem Leistungsschalter 10 und der Sammelschiene 3 Strommesswandler und außerdem Spannungsmesswand- ler angeordnet, die an die Einspeiseschutzeinheit 15 angeschlossen sind. Die Strom- und Spannungsmesswandler sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit in FIG 1 nicht mit eingetragen.Between the circuit breakers 11 to 14 and the Samtnel rail 3 5 to 8 current measuring transducers are provided in each of the branches, which are connected to the respectively associated branching protection units 18 to 21. Likewise, in the feed branch 4 between the power switch 10 and the busbar 3 current measuring transducers and also Spannungsmesswand- ler arranged, which are connected to the feed-protection unit 15. The current and voltage transducers are not included in FIG 1 for reasons of clarity.
Die Einspeiseschutzeinheit 15 und alle Abzweigschutzeinheiten 18 bis 21 sind an einen digitalen Datenbus 22 angeschlossen, mittels dessen sie untereinander kommunizieren können. Die Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 sind busgekoppelt. Der Datenbus 22 ist im Ausführungsbeispiel ein Ethernet-Bus . Die Kommuni- kationsschnittstellen der Einspeiseschutzeinheit 15 und der Abzweigschutzeinheiten 18 bis 21 erfüllen die Norm IEC61850.The feeder protection unit 15 and all feeder protection units 18 to 21 are connected to a digital data bus 22, by means of which they can communicate with one another. The protection units 15, 18 to 21 are bus-coupled. The data bus 22 is an Ethernet bus in the exemplary embodiment. The communication interfaces of the supply protection unit 15 and the branch protection units 18 to 21 fulfill the IEC61850 standard.
Der Datenbus 22 ist ebenso Bestandteil der Schutzanordnung 2 wie die Einspeiseschutzeinheit 15 und jede der Abzweigschutz- einheiten 18 bis 21.The data bus 22 is also part of the protection arrangement 2, such as the power protection unit 15 and each of the branch protection units 18 to 21.
Der Datenbus 22 ist an eine GPS (Global Positioninq System) - formation auf den Datenbus 22 einspeist. Aus dieser Zeitinformation erzeugt jede der an den Datenbus 22 angeschlossenen Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 eine Zeitbasis, die somit an jeder Stelle innerhalb der Schutzanordnung 2 identisch ist. Alle Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 verfügen dann also über eine gemeinsame (interne) Zeitsynchronisierung. Alternativ kann die GPS-Synchronisierung auch als Unterbaugruppe in eine oder mehrere der Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 integriert sein.The data bus 22 is connected to a GPS (Global Positioning System) - formation on the data bus 22 feeds. From this time information, each of the protection units 15, 18 to 21 connected to the data bus 22 generates a time base which is thus identical at each point within the protection arrangement 2. All protection units 15, 18 to 21 then have a common (internal) time synchronization. Alternatively, the GPS synchronization can also be integrated as a subassembly in one or more of the protection units 15, 18 to 21.
Die Einspeiseschutzeinheit 15 und insbesondere deren Reserveschutzgerät 17 haben innerhalb der Schutzanordnung 2 eine gewisse koordinierende Funktion. Das Reserveschutzgerät 17 steht mit einer übergeordneten Einheit in Form einer Netz- leitstelle 24 in einer Fernwirkverbindung. Letztere arbeitet nach einem Standardprotokoll. Mittels der Schutzeinheit 15 ist die Schutzanordnung 2 an ein auch als SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) -System bezeichnetes Netzleitsystem angebunden. Ein ansonsten für diese Fernwirkverbindung vorgesehener gesonderter Stationsrechner ist nicht erforderlich. Dadurch sinkt der Realisierungsaufwand.The feed protection unit 15 and in particular its reserve protection device 17 have a certain coordinating function within the protection arrangement 2. The reserve protection device 17 is connected to a higher-level unit in the form of a network control center 24 in a telecontrol connection. The latter works according to a standard protocol. By means of the protection unit 15, the protection arrangement 2 is connected to a network control system, also referred to as the SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system. An otherwise for this teleconference connection provided separate station computer is not required. This reduces the implementation effort.
In FIG 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Energieversorgungsanlage 25 mit einer ebenfalls busgestützten Schutzanord- nung 26 gezeigt. Die Energieversorgungsanlage 25 hat im Unterschied zu der Energieversorgungsanlage 1 gemäß FIG 1 eine zweigeteilte Einfachsammelsσhiene 27 mit zwei Sammelschienen- teilabschnitten 28 und 29, die mittels eines Sammelschienen- leistungsschalters 30 lösbar elektrisch miteinander verbunden werden können. Jeder der Sammelschienenteilabschnitte 28 und 29 hat eine eigene Einspeisung und ist demnach an einen eigenen Einspeisezweig 31 bzw. 32 angeschlossen. Beide Einspeisezweige 31 und 32 sind im Wesentlichen gleich aufgebaut. Sie umfassen jeweils einen Transformator 33 bzw. 34 sowie einen in Serie dazu geschalteten Leistungsschalter 35 bzw. 36.FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a power supply system 25 with a likewise bus-supported protective arrangement 26. In contrast to the energy supply system 1 according to FIG. 1, the energy supply system 25 has a two-part single-manifold rail 27 with two bus-bar partial sections 28 and 29, which can be detachably connected electrically to one another by means of a busbar circuit breaker 30. Each of the busbar sections 28 and 29 has its own feed and is therefore connected to its own feed branch 31 and 32, respectively. Both feed branches 31 and 32 are constructed substantially the same. They each include a transformer 33 or 34 and a circuit breaker 35 or 36 connected in series therewith.
Die Abzweiαe 5 bis 8 sind mit weitσehend beliebiσer Auftei- schlössen. Im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 2 sind an jeden der Sammelschienenteilabschnitte 28 und 29 jeweils zwei der Abzweige 5 bis 8 angeschlossen.The abbreviations 5 to 8 are broadly arbitrary. concluded. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, two of the branches 5 to 8 are connected to each of the busbar subsections 28 and 29.
Die zur Überwachung und zum Schutz der Energieversorgungsanlage 25 vorgesehene Schutzanordnung 26 unterscheidet sich nur unwesentlich von der Schutzanordnung 2 gemäß FIG 1. Der Hauptunterschied besteht darin, dass jedem der Einspeisezweige 31 und 32 eine eigene Einspeiseschutzeinheit 37 bzw. 38 zugeordnet ist, die ähnlich wie die Einspeiseschutzein- heit 15 aufgebaut sind. Demnach hat jede der Einspeise- schutzeinheiten 37 und 38 wiederum ein Transformatorschutzgerät 39 bzw. 40 und ein Reserveschutzgerät 41 bzw. 42. Abgesehen von der gemeinsam verwendeten Fernwirkanbindung an die Netzleitstelle 24, die nur bei der Einspeiseschutzein- heit 37 vorgesehen ist, sind beide Einspeiseschutzeinheiten 37 und 38 gleich aufgebaut.The protection arrangement 26 provided for monitoring and protecting the energy supply installation 25 differs only insignificantly from the protection arrangement 2 according to FIG. 1. The main difference is that each of the entry branches 31 and 32 has its own supply protection unit 37 or 38 assigned to it Feed protection unit 15 are constructed. Accordingly, each of the feed-in protection units 37 and 38 in turn has a transformer protection device 39 or 40 and a backup protection device 41 and 42, respectively. Apart from the shared remote access connection to the network control center 24, which is provided only with the feed-in protection unit 37, both are feed-in protection units 37 and 38 built the same.
Die Einspeiseschutzeinheiten 37 und 38 sowie die Abzweig- schutzeinheiten 18 bis 21 sind an einen gemeinsamen digitalen Datenbus 43 angeschlossen. Eine Zeitsynchronisierung ist ebenfalls vorgesehen. Die GPS-Synchronisierungseinheit 23 ist auch in die Schutzanordnung 26 eingebunden. Sie ist an den Datenbus 43 angeschlossen.The feeder protection units 37 and 38 and the feeder protection units 18 to 21 are connected to a common digital data bus 43. A time synchronization is also provided. The GPS synchronization unit 23 is also integrated into the protection arrangement 26. It is connected to the data bus 43.
Das Konzept der Schutzanordnung 26 lässt sich auch auf Mit- telspannungs-Energieversorgungsanlagen mit zweigeteilten Doppelsammelschienen übertragen. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Energieversorgungsanlage 44 mit zugehöriger Schutzanordnung 45 ist in FIG 3 gezeigt.The concept of the protection arrangement 26 can also be applied to medium-voltage power supply systems with two-part double busbars. An exemplary embodiment of such a power supply system 44 with associated protective device 45 is shown in FIG.
Die Energieversorgungsanlage 44 hat eine Doppelsammeischiene mit zwei parallelen Sammelschienen 46 und 47, die jeweils in zwei Sammelschienenteilabschnitte 48 und 49 bzw. 50 und 51 aufgeteilt sind. Die Sammelschienenteilabschnitte 48 und 49 bzw. 50 und 51 sind jeweils mittels eines Sammelschienen- r-r, i eo iAohsr m-i heinander verbindbar. Mittels den Sammelschienenteilabschnitten 48 bis 51 und den Einspeisezweigen 31 und 32 sowie den Abzweigen 5 bis 8 hergestellt werden. Dementsprechend ist die Schutzanordnung 45 gegenüber der Schutzanordnung 26 um die Funktion des Schaltfehler- Schutzes erweitert. Ansonsten bestehen keine wesentlichen Unterschiede, weshalb die Komponenten der Schutzanordnung 45 unabhängig von der zusätzlich vorgesehenen Schaltfehlerschutzfunktion mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie die Komponenten der Schutzanordnung 26. Auch die Schutzan- Ordnung 45 umfasst einen gemeinsamen digitalen Datenbus 66, an den die Einspeiseschutzeinheiten 37 und 38 sowie die Ab- zweigschutzeinheiten 18 bis 21 angeschlossen sind.The power supply system 44 has a double busbar with two parallel busbars 46 and 47, which are each divided into two busbar subsections 48 and 49 or 50 and 51. The busbar sections 48 and 49 or 50 and 51 are in each case by means of a busbar r- r, i eo iAohsr mi grove other connectable. through the bus bar sections 48 to 51 and the feed branches 31 and 32 and the branches 5 to 8 are made. Accordingly, the protection arrangement 45 is extended relative to the protection arrangement 26 by the function of the switching fault protection. Otherwise, there are no significant differences, which is why the components of the protective device 45 are provided with the same reference numerals regardless of the additionally provided switching fault protection function. The protective device 45 also includes a common digital data bus 66 to which the feeder protection units 37 and 38 and the anti-tamper units 18 to 21 are connected.
Im Folgenden werden besondere Vorteile und die Wirkungsweise der Schutzanordnungen 2, 26 und 45 näher beschrieben.Particular advantages and the mode of operation of the protective arrangements 2, 26 and 45 will be described in more detail below.
Auf dem jeweiligen Datenbus 22, 43 oder 66 werden Informationen übertragen und damit innerhalb der betreffenden Schutzanordnungen 2, 26 bzw. 45 allgemein verfügbar gemacht, die an- sonsten nur begrenzt, insbesondere nur in einer einzigen der Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 bzw. 37, 38, verfügbar wären.Information is transmitted on the respective data bus 22, 43 or 66 and is thus made generally available within the relevant protection arrangements 2, 26 and 45, respectively, which are otherwise limited, in particular only in a single one of the protection units 15, 18 to 21 or 37 , 38, would be available.
Bei diesen auf dem Datenbus 22, 43 oder 66 übertragenen Informationen kann es sich z.B. um die an verschiedenen Stellen innerhalb der jeweiligen Energieversorgungsanlage 1, 25 bzw. 44 erfassten Strommesswerte und um die im Einspeisezweig 15, bzw. 31 oder 32 erfassten Spannungsmesswerte handeln. Diese Strom- und Spannungsmesswerte werden mit ihren jeweils aktuellen Amplituden- und Phasenwerten, also als komplexe Zeiger- oder Phasor-Größen, übertragen. Die hierbei vorgesehenen Abtastintervalle zwischen zeitlich aufeinander folgenden Stromoder Spannungsmesswerten entsprechen den für die verschiedenen Schutzfunktionen geltenden Anforderungen. Aufgrund der gemeinsamen Zeitsynchronisierung beziehen sich die Messwerte jeweils auf die gleiche Zeitbasis und sind deshalb miteinander vergleichbar, auch wenn sie aus verschiedenen Quellen stammen. Weiterhin können auf dem Datenbus 22, 43 oder 66 auch Störschriebe übertragen werden, die in einer der Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 bzw. 37, 38 aufgezeichnet worden sind.These information transmitted on the data bus 22, 43 or 66 may be, for example, the current measured values detected at different points within the respective energy supply system 1, 25 or 44 and the voltage measured values detected in the feed branch 15 or 31 or 32. These current and voltage measured values are transmitted with their respectively current amplitude and phase values, ie as complex pointer or phasor quantities. The sampling intervals provided between temporally successive current or voltage measured values correspond to the requirements applicable to the various protective functions. Due to the common time synchronization, the measured values each relate to the same time base and are therefore comparable with each other, even if they come from different sources. Furthermore, fault records which have been recorded in one of the protection units 15, 18 to 21 or 37, 38 can also be transmitted on the data bus 22, 43 or 66.
Außerdem ist der Datenbus 22, 43 oder 66 auch dazu ausgelegt, (Aus-) Schaltbefehle für einen der Leistungsschalter 10 bis 14, 35 und 36 zu übertragen. Diese Übertragung ist zeitkritisch und hat hohe Priorität, da in einem von einem der Schutzeinheiten 15, 18 bis 21 bzw. 37, 38 erkannten Fehler- fall rasches Handeln erforderlich ist, um Personenschäden und/oder eine Beschädigung der Betriebsmittel zu verhindern. Dem wird der der Datenbus 22, 43 oder 66 gerecht.In addition, the data bus 22, 43 or 66 is also adapted to transmit (off) switching commands for one of the power switches 10 to 14, 35 and 36. This transmission is time-critical and has high priority, since rapid action is required in an error case detected by one of the protection units 15, 18 to 21 or 37, 38 in order to prevent personal injury and / or damage to the equipment. This is the data bus 22, 43 or 66 fair.
Erkennt die Einspeiseschutzeinheit 15 bei der Schutzanordnung gemäß FIG 1 beispielsweise anhand einer steigenden Transformatortemperatur, dass der Transformator 9 überlastet ist oder in Kürze eine Überlastung droht, setzt sie Ausschaltbefehle zum Abschalten einzelner der Abzweige 5 bis 8 auf dem Datenbus ab. Die Auswahl der abzuschaltenden Abzweige 5 bis 8 trifft die Einspeiseschutzeinheit 15 anhand einer vorab festgelegten und in der Einspeiseeinheit 15 hinterlegten Priori- sierung der Abzweige 5 bis 8. Weiterhin werden auch die jeweiligen Lastflüsse in den Abzweigen 5 bis 8 mit berücksichtigt . Anhand der auf dem Datenbus 22 verfügbaren aktuellen Strom- und Spannungszeigergrößen können Wirk- und Blindanteile der Leistungsaufnahmen in den Abzweigen 5 bis 8 ermittelt und mit berücksichtigt werden. Die Abzweigschutzeinheiten 18 bis 21 der abzuschaltenden Abzweige 5 bis 8 erkennen, dass auf dem Datenbus 22 ein an Sie gerichteter Ausschaltbe- fehl ansteht. Sie veranlassen daraufhin die gewünschteDetects the feed protection unit 15 in the protective device of FIG 1, for example, based on a rising transformer temperature that the transformer 9 is overloaded or imminent overload, it sets off switching off individual branches of the 5 to 8 on the data bus. The selection of the turn-off branches 5 to 8 applies the feed-protection unit 15 on the basis of a pre-defined and stored in the feed unit 15 Priori- sation of the branches 5 to 8. Furthermore, the respective load flows in the branches 5 to 8 are taken into account. Active and reactive components of the power consumption in branches 5 to 8 can be determined and taken into account on the basis of the current current and voltage vector quantities available on the data bus 22. The branch protection units 18 to 21 of the branches 5 to 8 to be disconnected recognize that a switch-on command directed to them is pending on the data bus 22. You then arrange the desired
Schalthandlung des betreffenden Leistungsschalters 11 bis 14. Die übrigen der Abzweige 5 bis 8 bleiben dagegen zugeschaltet und somit betriebsbereit. Dadurch verbessert sich die Verfügbarkeit der Energieversorgungsanlage 1 erheblich.Switching action of the relevant circuit breaker 11 to 14. The rest of the branches 5 to 8, however, remain switched on and thus ready for operation. This considerably improves the availability of the energy supply system 1.
Ein ähnlicher selektiver Lastabwurf ist auch bei den Energieversorgungsanlagen 25 und 44 gemäß FIG 2 bzw. 3 möglich. Wird 26 bzw. 45 erkannt, dass einer der einspeisenden Transformatoren 33 und 34 überlastet ist, wird dieser Transformator 33 oder 34 abgeschaltet. Zugleich, kann, wie vorstehend beschrieben, ein Lastabwurf einzelner der Abzweige 5 bis 8 durch die Einspeiseschutzeinheit 37 oder 38 veranlasst werden, indem Ausschaltbefehle über den Datenbus 43 bzw. 66 an die betreffende der Abzweigschutzeinheiten 18 bis 21 übertragen werden. So wird eine Folgeüberlastung des zweiten bislang noch intakten Transformators 34 oder 33 verhindert und zumindest ein Teilbetrieb der Energieversorgungsanlage 25 bzw. 44 aufrechterhalten.A similar selective load shedding is also possible with the energy supply systems 25 and 44 according to FIGS. 2 and 3. Becomes 26 and 45 detects that one of the feeding transformers 33 and 34 is overloaded, this transformer 33 or 34 is turned off. At the same time, as described above, load shedding of individual ones of the branches 5 to 8 can be initiated by the feed-in protection unit 37 or 38 by transmitting turn-off commands via the data bus 43 or 66 to the relevant one of the branch protection units 18 to 21. Thus, a follow-on overload of the second hitherto intact transformer 34 or 33 is prevented and at least a partial operation of the power supply system 25 and 44 maintained.
Weiterhin ermöglichen die Schutzanordnungen 2, 26 und 45 im Fehlerfall eine Fehlerortung, auch ohne, dass jede Abzweig- Schutzeinheit 18 bis 21 an Spannungsmesswandler angeschlossen ist. Die Abzweigschutzeinheiten 18 bis 21 haben nur Eingänge zum Anschluss von Strommesswandlern, aber keine Eingänge zum Anschluss von Spannungsmesswandlern. Dadurch sinken die Anschaffungskosten. Die aktuelle Betriebsspannung wird auf der Mittelspannungsseite nur ein- oder zweimal in dem/den Ein- speisezweig/en 4 bzw. 31 und 32 ermittelt. Aufgrund der Zeit- synchronisierung können die so ermittelten Spannungsmesswerte unmittelbar auch mit den in den Abzweigen 5 bis 8 zeitgleich erfassten Strommesswerten in Beziehung gesetzt werden. Insbe- sondere lassen sich so Impedanzwerte ermitteln, aus denen ggf. unter Berücksichtigung hinterlegter Leitungsparameter und im Fehlerfall aufgezeichneter Störschriebe der genaue Fehlerort ermittelt werden kann. Alle zeitsynchron erfassten Strom- und Spannungsmesswerte sowie alle Störschriebe stehen dank der Buskommunikation innerhalb der Schutzanordnung 2, 26 bzw. 45 und insbesondere in dem Reserveschutzgerät 17 bzw. 41 oder 42 der Einspeiseeinheit 15 bzw. 37 oder 38, in denen diese Auswertung vorzugsweise vorgenommen wird, zur Verfügung. Die Fehlerortung kann also unmittelbar innerhalb der die Energieversorgungsanlagen 1, 25 und 44 überwachendenFurthermore, the protection arrangements 2, 26 and 45 allow fault location in the event of a fault, even without each branch protection unit 18 to 21 being connected to voltage transducers. The branch protection units 18 to 21 have only inputs for the connection of current measuring transducers, but no inputs for the connection of voltage transducers. This reduces the acquisition costs. The current operating voltage is determined on the medium-voltage side only once or twice in the feed branch (s) 4 or 31 and 32. Due to the time synchronization, the voltage measured values determined in this way can also be directly related to the current measured values detected at the same time in branches 5 to 8. In particular, it is thus possible to determine impedance values from which, if appropriate, the exact location of the fault can be determined taking account of stored line parameters and fault records recorded in the event of a fault. Thanks to the bus communication within the protection arrangement 2, 26 or 45 and in particular in the reserve protection device 17 or 41 or 42, all current-time and voltage measured values as well as all fault records and all fault records stand for the feed unit 15 or 37 or 38, in which this evaluation is preferably carried out , to disposal. The fault location can thus directly within the power supply systems 1, 25 and 44 monitoring
Schutzanordnungen 2, 26 bzw. 45 erfolgen. Eine übergeordnete Einheit ist hierzu nicht erforderlich. Für die reine Fehlerortung -wird keine besonders hohe Übertragungsgeschwindigkeit auf dem Datenbus 22, 43 bzw. 66, insbesondere keine Echtzeit-Übertragung, benötigt. Es reicht aus, wenn die Messwerte an den verschiedenen Erfassungsstellen zeitsynchron erfasst werden. Die Auswertung wird erst dann gestartet, wenn alle Messwerte und/oder Störschriebe in dem Reserveschutzgerät 17 bzw. 41 oder 42 eingetroffen sind. Auf eine hochgradige Zeitaktualität kommt es hierbei aber nicht an. Eine einigermaßen zeitnahe Übertragung genügt vollkommen.Protective arrangements 2, 26 and 45 take place. A higher-level unit is not required for this purpose. For pure fault location-no particularly high transmission speed on the data bus 22, 43 or 66, in particular no real-time transmission, is required. It is sufficient if the measured values are recorded synchronously at the different detection points. The evaluation is only started when all measured values and / or disturbance records have arrived in the reserve protection device 17 or 41 or 42. However, it does not depend on a high degree of timeliness. A fairly timely transmission is sufficient.
Aufgrund der auf dem jeweiligen Datenbus 22, 43 bzw. 66 verfügbaren zeitsynchronen Strommesswerte aus allen an die Sammelschiene/n 3, 27 bzw. 46 und 47 angeschlossenen Einspeisezweige/n 4 bzw. 31 und 32 sowie Abzweigen 5 bis 8 kann aber auch in einfacher Weise und vor allem ohne Verwendung zusätzlicher Komponenten ein Sammelschienschutz realisiert werden. Dazu werden lediglich alle zeitsynchronen und vorzugsweise zeitaktuell über den Datenbus 22, 43 bzw. 66 übertragenen Strommesswerte amplituden- und phasenrichtig aufsummiert . Die resultierende Summe wird auf Überschreiten eines Grenzwerts überprüft. Dies erfolgt wiederum vorzugsweise in dem Reserveschutzgerät 17 bzw. 41 oder 42 der Einspeiseeinheit 15 bzw. 37 oder 38.Due to the available on the respective data bus 22, 43 and 66 time-synchronous current measurement values from all connected to the busbar / n 3, 27 and 46 and 47 feeds / n 4 or 31 and 32 and branches 5 to 8 but can also in a simple Way and especially without the use of additional components a busbar protection can be realized. For this purpose, only all time-synchronous and preferably current timely transmitted via the data bus 22, 43 and 66 measured current readings amplitude and phase correct. The resulting sum is checked for exceeding a limit value. This again takes place preferably in the reserve protection device 17 or 41 or 42 of the feed unit 15 or 37 or 38.
Aufgrund der Zeitsynchronisierung und der dadurch ermöglichten Messwerterfassung mit gleicher Zeitbasis kann ein Teil der ansonsten von der Netzleitstelle 24 wahrgenommenen Aufgaben in die Schutzanordnung 2, 26 oder 45 vorverlagert werden. Anhand der verfügbaren zeitsynchronen Strom- und Spannungs- messwerte lassen sich insbesondere Lastflussberechnungen innerhalb der Schutzanordnung 2, 26 oder 45 durchführen oder zumindest soweit vorbereiten, dass die Netzleitstelle 24 erheblich entlastet wird. Dadurch werden die Qualität und die Zuverlässigkeit der Energieversorgung signifikant verbessert. Due to the time synchronization and the resulting measured value acquisition with the same time base, a part of the tasks otherwise performed by the network control center 24 can be advanced into the protection arrangement 2, 26 or 45. On the basis of the available time-synchronous current and voltage measurement values, in particular load flow calculations within the protection arrangement 2, 26 or 45 can be carried out or at least prepared to such an extent that the network control center 24 is considerably relieved. This significantly improves the quality and reliability of the power supply.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schutzanordnung für eine Energieversorgungsanlage (1; 25; 44) mit mindestens einer Sammelschiene (3; 27; 46, 47), min- destens einem an die Sammelschiene (3; 27; 46, 47) angeschlossenen Einspeisezweig (4; 31, 32) und mindestens einem an die Sammelschiene (3; 27; 46, 47) angeschlossenen Abzweig (5 - 8) , wobei a) der Einspeisezweig (4; 31, 32) mit einer Einspeiseschutz- einheit (15; 37, 38) und der Abzweig (5 - 8) mit einer Abzweigschutzeinheit (18 - 21) versehen ist, b) die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) und die Abzweigschutzeinheit (18 - 21) zur Kommunikation untereinander an einen gemeinsamen digitalen Datenbus (22; 43; 66) ange- schlössen sind, und c) die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) und die Abzweigschutzeinheit (18 - 21) zueinander zeitsynchronisiert sind.1. Protection arrangement for a power supply system (1; 25; 44) having at least one busbar (3; 27; 46,47), at least one feed branch (4; 31, 4) connected to the busbar (3; 27; 46,47). 32) and at least one branch (5-8) connected to the busbar (3, 27, 46, 47), wherein a) the feed branch (4, 31, 32) is provided with a feed-protection unit (15, 37, 38) and the branch (5-8) is provided with a branch protection unit (18-21), b) the supply protection unit (15, 37, 38) and the branch protection unit (18-21) communicate with each other to a common digital data bus (22; 43; 66), and c) the supply protection unit (15, 37, 38) and the branch protection unit (18 - 21) are time-synchronized with each other.
2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) und die Abzweigschutzeinheit (18 - 21) eine GPS-Zeitsynchronisierung (23) haben.2. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the supply protection unit (15; 37, 38) and the branch protection unit (18 - 21) have a GPS time synchronization (23).
3. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) einen Spannungseingang zum Anschluss eines Spannungsmesswandlers, der eine an der Sammelschiene (3; 27; 46, 47) anstehende Betriebsspannung erfasst, aufweist.3. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the supply protection unit (15, 37, 38) has a voltage input for connection of a voltage measuring transducer which detects an operating voltage present at the busbar (3; 27; 46, 47).
4. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) dazu ausgelegt ist, einen im Einspeisezweig (4; 31, 32) angeordneten Transformator (9; 33, 34) zu überwachen und zu schützen, und insbesondere über einen Dateneingang für Daten betreffend einen aktuellen Kühlungszustand des Transformators (9; 33, 34) verfüqt . 4. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the supply protection unit (15, 37, 38) is designed to monitor and protect a transformer (9, 33, 34) arranged in the feed branch (4, 31, 32), and in particular via a data input for data concerning a current cooling state of the transformer (9; 33, 34) has.
5. Schutzanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) neben der Funktion des Transformatorschutzes (16; 39, 40) auch die eines Abzweigreserveschutzes (17; 41, 42) erfüllt und dabei als eine gemeinsame Baueinheit ausgeführt ist.5. Protection arrangement according to claim 4, characterized in that the feed-protection unit (15, 37, 38) in addition to the function of the transformer protection (16, 39, 40) also fulfills a branch reserve protection (17, 41, 42) and thereby as a common structural unit is executed.
6. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) an ein im Einspeisezweig (4; 31, 32) angeordnetes Schaltelement (10; 35, 36) und die Abzweigschutzeinheit (18 - 21) an ein im Abzweig (5 - 8) angeordnetes Schaltelement (11 - 14) angeschlossen ist und ein Ausschaltbefehl den Schaltelementen (10; 35, 36; 11 - 14) auch mittels des Datenbusses (22; 43; 66) und der dem Schaltelement (10; 35, 36; 11 - 14) jeweils zugeordneten Einspeise- bzw. Abzweigschutzeinheit (15; 37, 38; 18 - 21) zuführbar ist.6. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the supply protection unit (15, 37, 38) to a in the feed branch (4; 31, 32) arranged switching element (10; 35, 36) and the branch protection unit (18 - 21) to a in the branch (5-8) arranged switching element (11-14) is connected and a switch-off the switching elements (10; 35, 36; 11-14) by means of the data bus (22; 43; 66) and the switching element (10; 35, 36, 11-14) can be supplied in each case to associated feed or branch protection units (15, 37, 38, 18-21).
7. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenbus (22; 43; 66) dazu ausgelegt ist, aktuelle Amplituden- und Phasenwerte eines im Einspeisezweig (4; 31, 32) oder im Abzweig (5 - 8) fließenden Stroms oder einer dort anstehenden Spannung zu übertragen.A protection arrangement according to claim 1, characterized in that the data bus (22; 43; 66) is adapted to current amplitude and phase values of a current flowing in the feed branch (4; 31, 32) or in the branch (5 - 8) to transfer a voltage present there.
8. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) und die Abzweigschutzeinheit (18 - 21) dazu ausgelegt sind, Störschriebe für ihren jeweiligen Überwachungsbereich zu erzeugen, und der Datenbus (22; 43; -66) zur Übertragung dieser Störschriebe ausgelegt ist.8. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the feeder protection unit (15; 37,38) and the feeder protection unit (18-21) are adapted to generate fault records for their respective monitoring area, and the data bus (22; 43; -66) is designed for the transmission of these disturbance records.
9. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseschutzeinheit (15; 37, 38) eine koordinierende Funktion für alle anderen Schutzeinheiten (18 - 21) hat und insbesondere eine Kommunikationsverbindung mit einer übergeordneten Leitstelle (24) aufweist. 9. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the supply protection unit (15, 37, 38) has a coordinating function for all other protection units (18-21) and in particular has a communication connection with a higher-level control center (24).
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