用于监测供电网络的母线的方法和保护设备技术

本发明专利技术涉及用于监测母线（１０）发生短路的方法，其中，母线（１０）具有供电（１１）和至少两个支路（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ），在每个支路（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）上提供了支路保护设备（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）并且在供电（１１）上提供了供电保护设备（１３），并且其中，在支路中的一个（例如１２ａ）中发生短路时，与此支路（例如１２ａ）相关联的支路保护设备（例如１６ａ）在供电保护设备（１３）上给出阻断信号，所述阻断信号延迟或阻断了布置在供电（１１）上的功率开关（１５）的触发。为了给出要求相对小的安装费用的方法，建议，支路保护设备（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）通过数据传输总线（１９）反复地向供电保护设备（１３）发送通信报文（Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ），而供电保护设备（１３）通过检验逻辑检验通信报文（Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ）的接收，并且必要时阻止阻断信号（Ｂ）的实施。本发明专利技术也涉及相应的供电保护设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监测母线发生短路的方法，其中母线具有供电和至少两个支路，在每个支路上提供了监测各支路上的短路的支路保护设备，并且在供电上提供了监测母线上的短路的供电保护设备。在支路中的一个中发生短路时，与该支路相关联的支路保护设备向供电保护设备发出阻断信号，所述阻断信号延迟或阻断布置在供电上的功率开关的触发。本专利技术还涉及一种可以用来执行该方法的相应的保护设备。
技术介绍
其中执行前述类型的方法的保护设备由Siemens公司制造和销售，例如名称为 "Digitaler LJberstromzeitschutz SIPROTEC 7SJ600，，。母线在供电网络中用于将电能分配到两个或多个支路上。在此，母线自身通过至少一个供电被提供以电能。在供电网络的运行中，必须监测母线上可能出现的短路。这样的短路可在母线上出现在支路前或出现在支路上。为了监测，通常在供电和每个支路上布置电气保护设备，所述电气保护设备根据电测量值(例如，电流和/或电压测量值)做出是否存在短路的判定。如果存在短路，则短路必须通过断开通常布置在供电上和每个支路上的合适的功率开关清除、即关断。支路保护设备仅能够检测在其支路上出现的短路，而供电保护设备可识别整个母线上的短路，即在单独的支路前或单独的支路上的短路，当然供电保护设备通常不将此二者相互区分。在母线的支路中发生短路的情况下，为了尽可能有目的地仅将与故障相关联的支路而并不是带有所有支路的整个母线关断，通常在其支路内已发现短路的支路保护设备将所谓的“阻断信号”给出到供电保护设备，以使供电保护设备阻止与母线的供电相关联的功率开关的触发。以此可保证通过与此支路相关联的支路保护设备而不是通过上级的供电保护设备来有目的地关断该支路上的短路。在母线上支路前出现的短路由供电保护设备识别和关断。此外，供电保护设备用作支路保护设备的备用保护设备，这是针对如下情况而言，即，由于支路保护设备或与有故障的支路相关联的功率开关的故障使得无法实现支路内的短路的关断。为外，供电保护设备可与可能的待处理的阻断信号无关地关断较长时间待处理的短路。为了将阻断信号从各支路保护设备传输到供电保护设备，迄今为止通常提供所谓的“硬连线”，即，其中每个支路保护设备的信号输出通过分开的电导线直接与供电保护设备的相应的信号输入相连接的通信连接。虽然在此构造中单独的电导线的监测在其功能性上可尽可能简单地执行(例如通过线断开识别)，并且所出现的故障可容易地与特定的导线相关联，但特别地在带有多个支路的母线中，硬连线意味着很高的安装费用和因此的高成本。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于，给出上述类型的方法以及相应的保护设备，使得在具有防止通信故障的可比较的安全性的同时实现更低的安装费用和因此更低的成本。为了解决该技术问题，建议一种本文开始部分提到类型的方法，其中，支路保护设备通过数据传输总线反复地向供电保护设备发送通信报文，供电保护设备检验通信报文的接收，如果在确定的时间间隔期间从至少另一个支路保护设备接收到通信报文，则供电保护设备将在该相同时间间隔期间没有从其接收到通信报文的支路保护设备归类为具有故障，并且在至少一个被归类为具有故障的支路保护设备时供电保护设备阻止阻断信号的实施。在此，本专利技术首先基于如下思想，S卩，通过数据传输总线替代单独的支路保护设备和供电保护设备之间的费用高的硬连线。为了在该系统中也保证具有防止数据传输总线、 供电保护设备或支路保护设备上出现的通信故障的可比较的安全性，建议供电保护设备通过使用监测逻辑监测各支路保护设备的单独的通信报文的接收。根据该监测的结果做出关于实施接收的阻断信号的决定。如果单独的支路保护设备的通信报文消失时识别出该支路保护设备的损坏，则供电保护设备即使在存在另外的支路保护设备的阻断信号时也不阻断，因为必须确保在带有损坏的保护设备的支路内短路时可实现短路的关断。由于在所涉及的支路保护设备内的损坏，该关断仅还能通过供电保护设备进行。因此，在根据本专利技术的方法中，一方面实现了通过简单可安装的并且可运行的数据传输总线替代了昂贵的并且复杂的硬连线，另一方面防止损坏和通信故障的安全性在该情况中通过相对简单地监测通过数据传输总线发送的通信报文来保证。根据本专利技术的方法的有利实施方式，在短路情况中，在至少一个归类为具有故障的支路保护设备时，仅当经过预先给定的延迟时间后短路仍存在时供电保护设备才将与供电相关联的功率开关触发。由此，可以说为具有故障支路的支路保护设备给出了第一机会， 在通过供电保护设备将整个母线切断断电前关断在所述支路上存在的短路。由此，除了别的之外，要考虑到如下情况，S卩，归类为具有故障的支路保护设备的损坏不涉及其保护功能本身，而是例如涉及通过其将通信报文输出到数据传输总线上的通I 口衣且。此外，根据本专利技术的方法的另外的有利的实施方式，如果在所确定的时间间隔期间未接收到通信报文，则供电保护设备将其与支路保护设备的通信连接归类为具有故障。 由此，以有利的方式实现，对于根本不再由供电保护设备接收到通信报文的情况，所述供电保护设备并不将所有支路保护设备归类为损坏，而是认为其自身的与支路保护设备的通信连接具有故障。在此方面有利的是，在归类为具有故障的通信连接时，供电保护设备阻断与供电相关联的功率开关的触发。因为在该情况中供电保护设备不再能够从支路保护设备接收到阻断信号，所以应首先认为支路保护设备工作正常，使得所述支路保护设备负责在支路中出现的短路的关断。但为了能够可靠地关断在母线上在支路前出现的短路或能够通过供电保护设备平衡支路保护设备的损坏，在此方面此外建议，在短路情况中在归类为具有故障的通信连接时，如果短路在经过预先给定的等待时间后仍存在，则供电保护设备将与供电相关联的功率开关触发。根据本专利技术的方法的另外的有利的实施方式在于，以规则的间隔发送通信报文。 通过规则地经由数据传输总线传输通信报文，可特别简单地识别一个、一些或所有支路保护设备的所期待的通信报文的接收是否消失。根据本专利技术的方法的另外的有利实施方式，将通信报文作为多播消息通过数据传输总线发送。多播消息由发送器向通信系统的接收器列表内所有记录的接收器发送。因此， 不需要通信报文在供电保护设备上的有目的寻址，使得实现了通信报文在更大的接收器范围内的简单和有效的分布。此外，根据本专利技术的方法的另外的有利实施方式，通信报文含有关于各支路保护设备的状态的信息。在该情况中，可向供电保护设备、另外的支路保护设备和必要时的数据传输总线的另外的通信参与者(例如，控制器)很简单地通报单独的支路保护设备的各状态。状态信息除了别的之外可例如含有关于支路保护设备的单独部件的运行状态的消息， 或含有关于与各支路相关联的功率开关的状态的消息，以及关于违反阈值的测量值或信肩、ο此外，根据本专利技术的方法的另外的有利实施方式，如果所涉及的支路保护设备已识别到与其相关联的支路的短路，则支路保护设备的通信报文包括阻断信号。以这种方式可特别有效地传输阻断信号，因为所述阻断信号总是要整合在待发送的通信报文内。在该情况中有利的是，在状态改变时，例如在识别到短路时，自发地、即在必要时存在的规则时钟之外发送包括阻断信号的通信报文。具体而言，可使用所谓的“GOOSE数据报文”作为通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于监测供电网络的母线（１０）发生短路的方法，其中，－所述母线（１０）具有供电（１１）和至少两个支路（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ），－在每个支路（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）上提供了支路保护设备（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ），所述支路保护设备（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）监测各支路（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）上的短路，和－在所述供电（１１）上提供了供电保护设备（１３），所述供电保护设备（１３）监测该供电（１１）上的短路，并且其中，－在所述支路中的一个（例如１２ａ）中发生短路时，与该支路（例如１２ａ）相关联的支路保护设备（例如１６ａ）在所述供电保护设备（１３）上给出阻断信号，所述阻断信号延迟或阻断了布置在该供电（１１）上的功率开关（１５）的触发，其特征在于，－所述支路保护设备（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）通过数据传输总线（１９）反复地向所述供电保护设备（１３）发送通信报文（Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ），－该供电保护设备（１３）检验通信报文（Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ）的接收，－如果在确定的时间间隔期间从至少另一个支路保护设备（例如１６ｂ）接收到通信报文（例如Ｔｂ，Ｔｃ），则所述供电保护设备（１３）将在该相同时间间隔期间没有从其接收到通信报文（例如Ｔａ）的支路保护设备（例如１６ａ）归类为具有故障，和－在至少一个被归类为具有故障的支路保护设备（例如１６ａ）的条件下，所述供电保护设备（１３）阻止阻断信号（Ｂ）的实施。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗哈特曼，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE