Effiziente Funktionen zur sicheren Netzführung - PSI Aktiengesellschaft für Produkte und Systeme der Informationstechnologie
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Effiziente Funktionen zur sicheren Netzführung
PSI Aktiengesellschaft für
Produkte und Systeme der
Informationstechnologie
© PSI AG 2008
Wenn Sie...
das Licht einschalten
am Flughafen einchecken
das Gas aufdrehen
ins Auto steigen
mobil telefonieren
mit dem Zug fahren
benutzen Sie Software
© PSI AG 2008
PSI – Führender Anbieter von Leitsystem-Software
Die PSI ist der führende deutsche Hersteller
im Bereich leittechnischer Softwarelösungen
für Versorger und Industrie.
© PSI AG 2008
Automatische Erdschlusssuche in der Hochspannung
Überblick
• Erstmals Netzschaltungen ohne Bedieneraktion
• Schaltung aufgrund von
- Ergebnissen der Störungsanalyse bei anstehendem Erdschluss
- Systemeinstellungen
• Durch Schaltungen wird versucht, die erdschlussbehaftete Komponente zu
finden und abzuschalten.
• Anzeige: Indikatoren, grafische Darstellung, Protokolleinträge
• Nur Stromkreise, keine Sammelschienenabschaltung
© PSI AG 2008Voraussetzungen
Analyseergebnisse:
• Meldung Erdschluss -> erdschlussbehaftetes Gebiet
• Richtungsanzeigen -> fehlerverdächtiges Gebiet
• Topologische Anzeige
Systemeinstellungen:
• Aktivierung/Passivierung Erdschlusssuchautomatik
• Abschaltung Verbraucher ohne Bedienerbestätigung
• Aktivierung/Passivierung E-Wischer zurücksetzen.
• Mindestanzahl Erdschlussmeldungen
• Mindestanzahl Richtungsanzeigen
• Rote E-Wischer höherwertig als „gelbe“ Wischer (Gebiet darf nicht allein
durch „gelbe“ Wischer begrenzt sein)
• Definition der Einstellungen an Kompensationsspulen der Netzgruppen
- Keine statische Definition der Netzgruppen ->
dynamische Ermittlung der Startbedingungen pro Netzgebiet
© PSI AG 2008Sonstige Voraussetzungen
Im Netzgebiet keine ferngemeldeten Störstellungen
Keine Schaltprogramme oder Schaltfolgen aktiv
Kein Einzelsteuerungsdialog mit relevanten Auswirkungen aktiv
Keine fernwirktechnische Störung im Netzgebiet
N-1-Sicherheit (HEO-Rechenergebnis Lastfluss) erfüllt.
Keine Überschreitung von Stromkreisgrenzen
• %-Anteil Strom
• %-Anteil Wirkleistung …
Während der automatischen Suche sind andere Schaltungen entriegelbar
erlaubt.
Entriegelung, wenn Schaltungen mit relevanter Auswirkung = Abbruch der
Automatik
© PSI AG 2008Funktionsweise der Automatik
Ausführung von Schaltungen
• Aus Änderung des Anregezustands (Schieflagen, Richtungsanzeigen)
fehlerfreie Netzteile und nachfolgende Schaltungen bestimmen.
Vor Stromkreisschaltungen
• Netztrennung/Verlagerungsschaltung
- Vor Ab-/Zuschaltung Einschränkung des Suchraumes durch Netztrennungen
- Verlagerung von Kuppelstellen
Stromkreisschaltungen
• Ausschalten (spannungslos) und Warten auf Reaktion.
• Wieder Einschalten, wenn Erdschlussindikatoren weiterhin anstehen.
© PSI AG 2008Vorgehensweise bei „fehlerverdächtig“
Netztrennungen/Verlagerungsspannungen
Genau ein Stromkreis
• Ausschalten und Meldung
- Erfolgreich
- Nicht erfolgreich
Mehrere Stromkreise
• Zuerst Schaltung der maschenbildenden Stromkreise
• Dann Stiche
• Zweibein vor Dreibein vor Vierbein
• Leerlaufende Netzteile vor Netzteilen mit Verbrauchern
Vorgehensweise bei „nur“ erdschlussbehaftet
• Kein Automatikprogramm
© PSI AG 2008Dialog Erdschlusssuche
© PSI AG 2008Automatische Erdschlusskompensation
Aufgabe:
• Fehlerstrom an 1-poliger Fehlerstelle so gering, dass Lichtbogen
selbsttätig erlischt und nicht wieder zündet.
Ziel:
• Begrenzung des Fehlerstromes durch Einstellung von Löschspulen und
Leitererdkapazitäten
• Spannungswiederkehr:
- Verstimmungsgrad und
- Dämpfung witterungsbedingte Ableitwiderstände
• Anpassung der lokalen Automatiken nach relevanten Netzschaltungen
Voraussetzungen für zentrale Kompensationsregelung
• Teilnetz (nicht statisch)
- Spannungsführend
- Mindestens eine regelbare E-Spule
- Lokale Automatiken ausgeschaltet
- Elektrophysikalische Kenndaten der Spulen stimmen mit Netz überein
© PSI AG 2008Unterteilung Netzgruppen in Teilnetze
Teilnetz 2
Teilnetz 1
Teilnetz 4
Teilnetz 3
© PSI AG 2008Betriebsarten
Handbetrieb
• Aufzeichnung und Darstellung einer Resonanzkurve
- Durchfahren des gesamten Regelbereiches
• Manuelle Regelung durch händisches Zu- und Abschalten
- Schaltungsvorschläge können generiert werden
- Steuern von Stufenspulen nur im spannungslosen Zustand
- Beachtung von „Losen bei kontinuierlichen Spulen
Automatikbetrieb
• Lokale Regelautomaten sind aktiv
© PSI AG 2008Regelbetrieb Teilnetz
Ziel
• Bedienervorgabe: ca. 5-10% Überkompensation je Teilnetz
• Eingestellter Kompensationsgrad je Teilnetz wird geregelt
Bei mehreren Spulen Regelung nur durch eine Spule
• Prioritätsvergabe durch Bediener oder
• Regelung durch Spule mit größtem Maximalstrom
© PSI AG 2008Betriebspunktbestimmung
90
80
70
60
50
U0 (V) IRes t (A)
40
30
e
20
d
1. Meßpunkte aufnehmen durch Verfahren von c
E-Spulen -> Meßpunkte a, b, c, d, e
2. Bestimmung des Kurvenverlaufs der
b
Verlagerungsspannung (rot) 10 a
3. Berechnung des Kurvenverlaufs des
Erdschlußreststromes (blau)
4. Bestimmung Betriebspunkt b
0
5. Berechnung des sinnvollen Betriebsbereiches
(gelbes Rechteck) 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540
IL (A)
© PSI AG 2008Ortskreis der Verlagerungsspannung U0
R
UR E
v
U0
U TE
USE
T S
© PSI AG 2008Systemtechnik
MMI • Alarme
• Zustände
• Statusmeldungen
• Alarm • Automatik • Zustände
• Zustände EIN/AUS
Zyklisch
Betriebspunkt- Betriebspunkt- Betriebspunkt-
regelung korrektur bestimmung
Schaltung
• Stufen • Spulenstrom • Stufen • Verlagerungs-
• Verlager ungs- Spule xy spannung
spannung • Leiter Erd-
Betriebsbereichs- spannung
und Betriebspunkt- • Spulenströme
daten
•• •
© PSI AG 2008Schaltungen im Regelbetrieb
Verriegelungsbedingung bei Schaltungen mit Abgleichsnotwendigkeit
Zusammenschalten von Teilnetzen
• 2 geregelte Teilnetze
- Regelung der „kleineren“ Spule wird ausgeschaltet
• Ein geregeltes, ein ungeregeltes Teilnetz
JL > JCE: automatischer Abgleich vor der Schaltung
JL < JCE: automatischer Abgleich nach der Schaltung
• Ein geregeltes Netz, ein Netz im Automatikbetrieb
- Abbruch Regelbetrieb
Zerfall eines Teilnetzes
• Teilnetz vorher im Regelbetrieb
- Automatische Aktivierung der Regelung im zweiten Teilnetz
- Vor dem Ausschalten Berücksichtigung der JL/JCE-Bilanz
© PSI AG 2008Regelbetrieb Abbruch
Keine ausreichende regelbare Spuleninduktivität
Keine Resonanzspannung ermittelbar
Erdschlussreststrom nach VDE überschritten
Erdschluss
Alarmierung der Betriebsführung
© PSI AG 2008Ende
PSI Energie-EE
Boschweg 6
D 63741 Aschaffenburg
Tel. +49-6021-366-300
Fax. +49-6021-366-315
www.psiee.de
Dr. Bernd Wenzel/Dr. Guido Remmers
Tel. +49-6021-366-367
Email: bwenzel@psi.de
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