1
00:00:18,984 --> 00:00:21,328
DISTANZ-BODENFÜHRUNGSFAKTOR

2
00:00:21,875 --> 00:00:31,171
Numerische Distanzschutzrelais verwenden verschiedene Algorithmen, die auf gemessenen Strömen und Spannungen basieren, um die Fehlerimpedanz zu berechnen

3
00:00:31,563 --> 00:00:37,969
Die berechneten Impedanzen unterscheiden sich unter bestimmten Bedingungen, wie z.B. bei einphasigen Erdfehlern

4
00:00:38,281 --> 00:00:48,671
Im Allgemeinen werden drei Methoden häufig zur Berechnung der Impedanz bei Phasen-zu-Erde-Fehlern verwendet: Typ A, Typ B und Typ C

5
00:00:48,828 --> 00:00:55,312
Hier wurde ein einphasiger Erdfehler (Phase E1-L) auf drei Relais mit unterschiedlichen Algorithmen angewendet

6
00:00:55,625 --> 00:01:00,781
Die von jedem Relais gemessene Spannung und der Strom werden wie gezeigt angezeigt.

7
00:01:01,094 --> 00:01:06,015
Die von den Distanzrelais berechneten Linienimpedanzen sind wie angezeigt dargestellt.

8
00:01:06,250 --> 00:01:16,250
Die unterschiedlichen gemessenen Impedanzwerte sind auf die variierenden Erdungsfaktoren zurückzuführen, die in den Distanzrelais verwendet werden. Im Folgenden werden diese drei Methoden vorgestellt.

9
00:01:16,875 --> 00:01:22,578
Wie Sie vielleicht wissen, bestimmt das Distanzrelais den Fehlerort, indem es die Impedanz berechnet.

10
00:01:23,125 --> 00:01:33,593
Das gezeigte Diagramm stellt den äquivalenten Schaltkreis einer doppelt gespeisten Leitung dar, in der ein einphasiger Erdschluss in Phase L1 aufgetreten ist.

11
00:01:33,906 --> 00:01:41,796
In diesem Schaltkreis misst das Relais am Punkt M Spannung und Strom und berechnet die Impedanz basierend auf dem Kirchhoffschen Gesetz

12
00:01:42,500 --> 00:01:52,109
In der geschriebenen Gleichung wird der Term RF als null undefiniert betrachtet, aufgrund des Lichtbogens, der durch den Kurzschluss verursacht wird

13
00:01:52,266 --> 00:02:00,625
Daher berechnet das Relais die Spannung am Punkt M, indem es bestimmte Annahmen trifft, um diese Gleichung zu vereinfachen

14
00:02:01,021 --> 00:02:10,552
In den Gleichungen wird angenommen, dass RF null ist, und IE.ZE werden unter Verwendung des Erdungsfaktors bestimmt.

15
00:02:11,099 --> 00:02:21,177
Der Erdungsfaktor (K) wird bei Erdschlussfehlern verwendet und steht im Verhältnis zu den Leitungsparametern, definiert als das Verhältnis der Erdimpedanz zur Leitungsimpedanz

16
00:02:21,412 --> 00:02:28,208
. Das Diagramm zeigt den äquivalenten Schaltkreis für einen Phasen-zu-Erde-Fehler, wobei RF = 0 angenommen wird

17
00:02:28,678 --> 00:02:41,490
wobei die Gesamtimpedanz ZS in die Leitungsimpedanz ZL und die Erdimpedanz ZE unterteilt ist. Mit diesen Annahmen haben wir die Gleichungen wie gezeigt.

18
00:02:41,959 --> 00:02:53,521
In den dargestellten Gleichungen repräsentieren Z0s und Z1s die positive Sequenz- und Nullsequenzimpedanzen der Quelle, jeweils

19
00:03:00,865 --> 00:03:08,911
Im Allgemeinen gibt es drei Methoden zur Darstellung des Erdungsfaktors (K), die ineinander umwandelbar sind

20
00:03:09,381 --> 00:03:16,490
Die erste Methode ist das Verhältnis der Erdimpedanz zur Leitungsimpedanz, das eine komplexe Zahl ist

21
00:03:16,881 --> 00:03:24,068
Die zweite Methode ist die Division der Nullfolgenimpedanz durch die positive Folgenimpedanz.

22
00:03:24,537 --> 00:03:33,755
Die dritte Methode stellt den Erdungsfaktor als ein Paar reeller Zahlen dar. Je nachdem, welche Informationen über den Erdungsfaktor verfügbar sind,

23
00:03:34,068 --> 00:03:43,755
kann er unabhängig im Objekt-Testfenster, im Distanzblock, im Abschnitt Faktor Erdung der Vebko-Software eingegeben werden.

24
00:03:44,693 --> 00:03:55,474
Der Abschnitt Faktor Erdung im Fenster Parameter Schutzdistanz ermöglicht die Eingabe des Erdungsfaktors und die Auswahl des Algorithmus des Relais.

25
00:03:55,865 --> 00:04:05,693
Mit dem Dropdown-Menü Modus kann die Methode zur Eingabe des Faktors (RL/RE oder KL K, K0) gewählt werden, ohne den Algorithmus des Relais zu beeinflussen.

26
00:04:07,178 --> 00:04:14,052
Wie erwähnt, gibt es Gleichungen zur Umwandlung verschiedener Arten von Erdungsfaktoren ineinander

27
00:04:14,209 --> 00:04:21,396
Die Beziehung zwischen dem KL-Faktor und anderen erdungsbezogenen Faktoren wird dargestellt.

28
00:04:27,724 --> 00:04:33,505
Distanzschutzrelais-Algorithmus Typ A, ‘KL-Komplex’:

29
00:04:33,974 --> 00:04:39,599
Das Distanzrelais mit Algorithmus Typ A verwendet den KL-Faktor, wie gezeigt

30
00:04:39,912 --> 00:04:43,505
 zur Berechnung des Impedanz bei einem Phasen-zu-Erde-Fehler.

31
00:04:43,896 --> 00:04:50,927
In der gezeigten Gleichung wird angenommen, dass der Strom der ersten Phase, der Erdstrom und der Fehlerstrom gleich sind  (-=1IL=IIF=IE )

32
00:04:51,240 --> 00:04:56,240
, und mit V als der während des Fehlers vom Relais gemessene Spannung

33
00:04:56,474 --> 00:05:08,896
wird die vom Relais gemessene Impedanz wie gezeigt berechnet. Distanzschutzrelais-Algorithmus Typ B, ‘XL/XE, RL/RE’:

34
00:05:11,084 --> 00:05:22,490
Das Distanzrelais mit Algorithmus Typ B berechnet die Impedanz für einen Fehler zwischen Phase und Erde unter Verwendung der komplexen Erdungsfaktoren KrKr und KxKx, wie angezeigt.

35
00:05:22,708 --> 00:05:30,129
In der gegebenen Gleichung wird angenommen, dass der Strom der ersten Phase, der Erdstrom und der Fehlerstrom gleich sind (d.h. IL1=I=IF=IEIL1=I=IF=IE).

36
00:05:30,521 --> 00:05:40,599
Zusätzlich steht V für die Spannung, die vom Relais während des Fehlers gemessen wird. Basierend darauf wird die vom Relais gemessene Impedanz wie gezeigt berechnet.

37
00:05:41,459 --> 00:05:49,583
Typ C Distanzrelais verwenden einen Algorithmus, der dem Typ B ähnlich ist, um den Imaginärteil der Fehlerimpedanz X zu berechnen.

38
00:05:49,896 --> 00:05:55,286
Sie berechnen jedoch den Realteil der Fehlerimpedanz R anders.

39
00:05:55,599 --> 00:06:04,114
Dieser Algorithmus berücksichtigt den Lichtbogenwiderstand (RF arc), indem er annimmt, dass der Fehlerstrom IF gleich dem Leitungsstrom ist.

40
00:06:04,428 --> 00:06:11,302
Das Hauptkonzept dieses Algorithmus besteht darin, den Lichtbogenwiderstand mit dem Leitungswiderstand zu kombinieren.

41
00:06:11,537 --> 00:06:19,818
Mit anderen Worten, der reale Teil der Erdimpedanz wird vom realen Teil der Erdschlussimpedanz (Erdschluss-Schleife) subtrahiert.

42
00:06:20,131 --> 00:06:30,365
Der Wert des Erdwiderstands kann dann aus dem berechneten XL als Funktion des Faktors Kr und des Linienwinkels bestimmt werden.

43
00:06:41,615 --> 00:06:45,755
Interpretation der Ergebnisse für verschiedene Algorithmen

44
00:06:45,990 --> 00:06:50,599
Die Vereinfachung (IE=−IF=IL1IE=−IF=IL1) ermöglicht den Vergleich der erhaltenen Ergebnisse

45
00:06:51,459 --> 00:06:58,802
Die angezeigte Tabelle zeigt die Linienimpedanz, die von verschiedenen Abstandsschutzalgorithmen berechnet wurde.

46
00:06:59,896 --> 00:07:03,958
Die angezeigte Tabelle zeigt ein wichtiges Ergebnis der Analyse

47
00:07:04,193 --> 00:07:13,177
Die gemessene Impedanz (Zmeas = Rmeas +j xmeas) des Distanzrelais umfasst die Linienimpedanz (Z_L) sowie einen Teil des Lichtbogenwiderstands.

48
00:07:13,568 --> 00:07:21,693
Die Menge des hinzugefügten RF-Lichtbogenwiderstands zur Linienimpedanz hängt vom verwendeten Distanzschutzalgorithmus ab.

49
00:07:22,709 --> 00:07:26,068
Wie in der Tabelle gezeigt, bei Typ A Relais

50
00:07:26,303 --> 00:07:34,115
beeinflusst der Erdungsfaktor oder KL sowohl den realen als auch den imaginären Teil der Impedanz als komplexen Wert.

51
00:07:34,271 --> 00:07:40,443
In diesem Fall wird der Lichtbogen-Effekt durch einen Kurzschluss als ein induktives und resistives Phänomen betrachtet

52
00:07:40,678 --> 00:07:46,224
das als komplexer Widerstand dargestellt wird. In Typ B-Algorithmen,

53
00:07:46,693 --> 00:07:57,240
reduzieren die Relais den Lichtbogenwiderstand ( RF ) um einen Faktor von 1 /(1+Kr) im realen Teil.

54
00:07:57,474 --> 00:08:05,911
In Typ C-Algorithmen messen Relais den Widerstand ohne einen Kompensationsfaktor für den Lichtbogenwiderstand ( RF)

55
00:08:06,303 --> 00:08:14,661
Entfernungsrelais der Typen A, B und C definieren den gemessenen Widerstand unterschiedlich. Folglich:

56
00:08:14,818 --> 00:08:27,865
Die Skalierung auf der Impedanzebene ändert sich und hängt nicht mehr ausschließlich von ( X ) und (R) ab. Die relevante Achsenskalierung wird in den begleitenden Diagrammen veranschaulicht.

57
00:08:28,568 --> 00:08:36,536
Gemessene Impedanzen von verschiedenen Relaisarten sind auf der gleichen Impedanzebene nicht direkt vergleichbar.

58
00:08:36,849 --> 00:08:46,693
Alle Abstandsschutzalgorithmen liefern die gleichen ( R_L ) und ( X_L ) Ergebnisse am Linienwinkel oder wenn RF = 0.

59
00:08:46,928 --> 00:08:55,990
Außerhalb des Linienwinkels, abhängig von der Position des Fehlers auf der Impedanzebene, wird der Lichtbogenwiderstand zur Linienimpedanz addiert.

60
00:08:57,630 --> 00:09:07,318
Alle Abstandsschutzalgorithmen funktionieren korrekt; jedoch müssen Erdungsfaktoren bei der Festlegung von Zonen und der Prüfung von Relais berücksichtigt werden.

61
00:09:08,646 --> 00:09:11,771
Berücksichtigung von Erdungsfaktoren während der Tests

62
00:09:12,162 --> 00:09:19,974
Die Vebko-Software, einschließlich der Test- und Stabilversionen, implementiert alle genannten Distanzschutzalgorithmen.

63
00:09:20,359 --> 00:09:25,515
Wie besprochen, je nach den verfügbaren Erdungsfaktordaten

64
00:09:26,063 --> 00:09:33,641
kann es unabhängig gemäß den Gleichungen im Objekt-Testfenster der Vebko-Software eingegeben werden

65
00:09:33,875 --> 00:09:37,468
innerhalb des Distanzblocks im Abschnitt Erdungsfaktor.

66
00:09:37,938 --> 00:09:44,656
Sie können auch einen der genannten Algorithmen auswählen, um Strom und Spannung zu berechnen.

67
00:09:45,125 --> 00:09:51,843
Es ist entscheidend, dass sowohl die Testsoftware als auch das Relais während des Tests denselben Algorithmus verwenden,

68
00:09:52,078 --> 00:09:56,609
ansonsten kann dies zu ungenauen Testergebnissen führen.

69
00:09:56,844 --> 00:10:03,484
Die Auswahl des Algorithmus für den Distanzschutz erfolgt durch Ankreuzen der Kästchen, wie in der Abbildung gezeigt.

70
00:10:03,953 --> 00:10:09,968
Für die Algorithmen, die von Distanzschutzrelais verwendet werden, siehe die entsprechenden Handbücher und Dokumentationen.

71
00:10:10,125 --> 00:10:21,218
Da Algorithmen nicht immer öffentlich verfügbar sind, sind einige gängige Beispiele in der angezeigten Tabelle aufgeführt.