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Dokumentenidentifikation DE19908541A1 15.06.2000
Titel Verfahren zur Ortung eines Lichtbogens in einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage
Anmelder ABB Patent GmbH, 68309 Mannheim, DE
Erfinder Schumacher, Martin, Dr.-Ing., 63517 Rodenbach, DE
DE-Anmeldedatum 27.02.1999
DE-Aktenzeichen 19908541
Offenlegungstag 15.06.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.06.2000
IPC-Hauptklasse H02B 13/065
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur Ortung eines Lichtbogens in einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage vorgeschlagen, bei dem der Druck des Isoliergases als Kriterium für das Vorliegen eines Lichtbogens herangezogen wird.
Darüber hinaus kann der Verlauf des Schaltlichtbogens während einer Schalthandlung überwacht werden, indem die aktuell erfaßte Druckkurve mit einer im Neuzustand der Hochspannungsschaltanlage - bzw. der Schaltkontakte von Schaltgeräten - während der Schalthandlung aufgenommenen Druckkurve verglichen wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ortung eines Lichtbogens in einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise bei allgemein bekannten SF6-Hochspannungsschaltanlagen verwendet werden.

Aus der DE 195 14 514 C2 ist ein Verfahren zur Überwachung des aktuellen Zustandes einer Betriebsgröße einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage bekannt, bei dem der Sollwert der Betriebsgröße mit dem jeweiligen Istwert verglichen und bei unzulässigen Abweichungen des Istwertes vom Sollwert eine Warnmeldung abgegeben wird. Dabei wird zur Überwachung des aktuellen Zustandes der Isolationsfestigkeit der Schaltanlage im Bereich der Schaltstrecke eines Trennschalters der beim Ein- und/oder Ausschalten des Trennschalters auftretende zeitliche Ablauf der Entladungen erfaßt und mit einem im Neuzustand des Trennschalters erfaßten Wert verglichen. Die Erfassung des zeitlichen Ablaufes der Entladung kann beispielsweise durch eine Spannungsmessung erfolgen, es können aber auch optische oder akustische Sensoren verwendet werden, die im Bereich der Trennstrecke in der Wandung der metallischen Kapselung der Hochspannungsschaltanlage zu installieren sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nur geringen zusätzlichen Aufwand erforderndes Verfahren zur Ortung eines Lichtbogens in einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage anzugeben.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das vorgeschlagene Verfahren lediglich Meßwerte benötigt, die bei allgemein bekannten Hochspannungsschaltanlagen bereits vorliegen, um für andere Überwachungsaufgaben herangezogen zu werden. Neben Drucksensoren einigen sich infolge ihres Kurzzeitverhaltens vorteilhaft auch Dichtesensoren als Meßwertgeber.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

In der Figur sind die zeitlichen Verläufe des innerhalb einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage fließenden Stromes i (siehe durchgezogener Linienzug) sowie des Druckes D des Isoliergases (siehe gestrichelter Linienzug, Druckkurve) dargestellt. Das Diagramm zeigt einen durch einen Lichtbogen innerhalb der Hochspannungsschaltanlage verursachten steilen Anstieg des Stromes i von einem konstanten Wert bis zu einem maximalen Amplitudenwert und einen anschließenden ebenso steilen Abfall vom maximalen Amplitudenwert bis zum konstanten Wert. Der Druck D steigt - um eine Verzögerungszeit tV nach Beginn des Stromanstieges verzögert - exponentiell von einem unteren konstanten Wert bis zu einem oberen Wert DO.

Dieser in der Figur zum Ausdruck gebrachte Zusammenhang zwischen einem innerhalb der Hochspannungsschaltanlage auftretenden Lichtbogen und dem meßtechnisch erfaßten Druck D des Isoliergases läßt sich zur Ortung von Störlichtbogen, Erdfehlerströmen und Erdkriechströmen heranziehen. Die vorstehend erwähnte Verzögerungszeit tV liegt im Bereich von msec, so daß sich der Druck D bzw. der zeitliche Verlauf des Druckes D sehr gut zur Detektion derartiger, für die Anlage gefährlicher, durch Lichtbögen verursachter Störungen eignet.

Bei Verknüpfung der meßtechnisch erfaßten Druckkurve mit einer durchgeführten Schalthandlung kann darüber hinaus der Verlauf eines Schaltlichtbogens überwacht werden, indem die aktuell erfaßte Druckkurve mit einer im Neuzustand der Hochspannungsschaltanlage bzw. der Schaltkontakte von Schaltgeräten in der Hochspannungsschaltanlage während der Schalthandlung aufgenommenen Druckkurve verglichen wird.

Die Druckkurve läßt sich in allgemein bekannter Weise mit Hilfe von Gasdrucksensoren bestimmen. Auch handelsübliche Gasdichtesensoren, welche den Druck und die Temperatur des Isoliergases erfassen und aus diesen aktuellen Meßwerten die aktuelle Dichte bestimmen, eignen sich als Meßwertaufnehmer, da diese die Druckschwankung sofort, die Temperaturänderung jedoch verzögert um die Zeitkonstanten der beteiligten Wärmekapazitäten erfassen, d. h. solche Dichtesensoren haben ein Kurzzeitverhalten wie Gasdrucksensoren.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Ortung eines Lichtbogens in einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Isoliergases als Kriterium für das Vorliegen eines Lichtbogens herangezogen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Schaltlichtbogens während einer Schalthandlung überwacht wird, indem die aktuell erfaßte Druckkurve mit einer im Neuzustand der Hochspannungsschaltanlage- bzw. der Schaltkontakte von Schaltgeräten - während der Schalthandlung aufgenommenen Druckkurve verglichen wird.






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