[发明专利]保护设备和用于驱动保护设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有按照权利要求1的前序部分的特征的保护设备。

背景技术

这样的保护设备例如由西门子公司以产品名SIPROTEC销售。该保护设备 用于保护供电设备的与保护设备对应的电气导线，以下称为本身的导线。其具 有主保护功能，该主保护功能在本身的导线上发生故障的情况下，如果满足预 先给定的主保护触发条件的话，及时(zeitnah)产生用于断开本身的导线的主 触发信号。公知的保护设备还可以具有备用保护功能(Reserveschutzfunktion)， 该备用保护功能适合于如果出现预先给定的备用保护触发条件，不需满足实际 的主保护触发条件而延迟一个预先给定的分级配合时间(Staffelzeit)来产生用 于断开本身的导线的备用触发信号。

通过所提到的备用保护功能，可能会出现如下问题：由于通过一个保护设 备断开供电设备的导线，在其它相邻的保护设备中同样满足触发条件，从而在 极少情况下会出现通过多个保护设备级联地断开导线并且发生所谓的“电力故 障(Blackout)”，其中在重要的周边也会断开供电设备的实际上本身没有发生 故障的并且实际上根本不必断开的部分，因为对保护设备预先给出的主保护触 发条件并没有满足。

发明内容

由所述种类保护设备出发，本发明要解决的技术问题是，提出一种保护设 备，其在设备故障的情况下能比迄今为止更好地避免断开供电设备的无故障部 分。

本发明通过具有按照权利要求1的特征的保护设备解决上述技术问题。本 发明保护设备的优选实施方式在从属权利要求中给出。

按照本发明，保护设备具有用于与间接或直接相邻的保护设备通信的通信 装置和与该通信装置相连的控制装置，为了形成备用保护功能(以下为了区分 其它备用保护功能称为“第一”备用保护功能)这样构造控制装置，使得其根 据相邻保护设备所传输的电流测量值在应用基尔霍夫定律的条件下能够检查， 在一个或多个通过相邻的保护设备定义的次级保护区域内是否发生故障，并且 如果在该次级保护区域之一内发生了故障，则其能够产生用于断开本身的导线 的备用触发信号(以下为了区分其它备用触发信号称为“第一”备用触发信号)。

本发明保护设备的主要优点是，其不仅能监视本身的导线，而且通过采用 基尔霍夫定律，还可以与相邻的保护设备共同作用来监视全面(übergreifende) 的区域(此处称为次级保护区域)。例如，如果保护设备确定，在保护设备位于 其中的对应的次级保护区域内的电流和等于零或者近似等于零并且由此在该次 级保护区域内不会发生故障，则保护设备即使在过载情况下也能够持续地或者 对于预先给出的时间间隔，放弃断开其本身的导线，由此避免了本文开头描述 的级联地自动断开供电设备的没有发生故障的部分。如果相反其确定，其处于 在其中实际上出现故障的次级保护区域，则其可以通过迅速地断开其本身的导 线而保证局部地有效限制故障，并且在时间上还是在其它保护设备的通过分级 配合工作的备用保护功能附加地影响供电设备的没有出现故障的其它片段并可 能发生通过级联断开引起的所述电力故障问题之前。

按照保护设备的优选实施方式，次级保护区域，至少其中之一，分别由至 少一个完全包含在次级保护区域内的内部保护设备，和至少一个附加的电气位 于外部的保护设备形成，由此通过位于外部的保护设备在至少一个内部保护设 备周围电气地定义次级保护区域的一个封闭的外罩。在该实施方式中，通过关 于封闭的外罩应用基尔霍夫定律，对于所有位于内部的保护设备可靠地确定故 障。优选这样形成次级保护区域，使得每个保护设备对于至少一个次级保护区 域形成一个位于内部的保护设备。

按照保护设备的优选实施方式，第一备用保护功能尽可能延迟少地工作， 优选比保护设备的主保护功能更快地、与保护设备的主保护功能一样快或者近 似一样快地并且特别是比按照预先给出的分级配合时间延迟响应的其它备用保 护功能更快地工作。在该实施方式中，如果第一备用保护功能在其对应的次级 保护区域内确定没有故障，则持续地或者对于预定的时间间隔禁止其它分级配 合的备用保护功能的延迟响应。

保护设备的控制装置优选地具有输入装置，用于确定对应的相邻的保护设 备的和用于确定一个或多个次级保护区域的输入可以馈入该输入装置。在该实 施方式中，能够用户侧单独地确定，如何形成并且在供电设备中设置次级保护 区域。