400-kV-Leitungsschutzkonzept unter Nutzung neuester Schutz- und Übertragungstechnologien

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1 " eine dreipolige AWE-Funktion aktiv sein. Die Einleitung einer explizit einpolig erlaubten AWE darf nur erfolgen, wenn sowohl vom Leitungsdifferentialschutz als auch vom Distanzschutz der Kurzschluss in der gleichen Phase erkannt wird. Im Falle einer dreipoligen Ausschaltung sind die phasenseoriginalarbeiten Elektrotechnik & Informationstechnik (2007) 124/3: DOI /s kV-Leitungsschutzkonzept unter Nutzung neuester Schutz- und Übertragungstechnologien K. Fembek, O. Gludowatz OVE, G. Götzelmann OVE Die Sicherheit des Netzbetriebs ist mit zuverlässig funktionierenden elektrischen Schutzeinrichtungen verbunden. Eine neue Generation von Distanz- und Differentialschutzgeräten bietet Vorteile hinsichtlich Selektivität und Fehlerklärungszeit. Ein wichtiger Bestandteil dieses Systems sind Signalverbindungen, die hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit den qualitativen Anforderungen der Schutztechnik entsprechen müssen. Schlüsselwörter: Differentialschutz; Distanzschutz; Selektivschutz; Signalvergleich; automatische Wiedereinschaltung; Wirkschnittstelle; Schutzsignalübertragung 400-kV-feeder protection scheme using the newest protection and transmission technologies. Safety of electrical grids is only possible with properly working electrical protection devices. A new generation of distance and differential protection units gives advantages in selectivity and clearing time of faults. Communication interchange connections are an important part of this system. Their reliability must meet the same standards in quality as they are required for protective devices and systems. Keywords: differential protection; distance protection; selective protection; automatic reclosure function; protection data interface; protection signal transmission Eingegangen am 4. Jänner 2007, angenommen am 16. Jänner 2007 ß Springer-Verlag Einleitung Betrachtet wird ein Kurzschlussschutzkonzept für eine neue ca. 20 km lange 400-kV-Kraftwerksstichleitung. Es handelt sich dabei um eine zweisystemige Freileitung, wobei vorerst beide Systeme parallel geschaltet betrieben werden (Abb. 1). Abb. 1. Anlagenkonfiguration Auf der Kraftwerksseite (Station B) befindet sich aus wirtschaftlichen Gründen nur ein 400-kV-Leistungsschalter mit Einzelpolantrieb mit nur einer Stromwandlergruppe. Aus der Sicht des 400-kV-Leistungsschalters in Station B sind 400-kV-Spannungswandlergruppen jeweils einmal auf der Leitungsseite und einmal auf der Transformatorseite angeordnet. Die Stromwandlergruppe befindet sich, ebenfalls aus der Sicht dieses 400-kV-Leistungsschalters, auf der Transformatorseite. Über diese Stromwandlergruppe erfolgt die Messgrößenerfassung sowohl für den 400-kV-Leitungsschutz als auch für den Schutz des 400-kV-= 110-kV-Transformators. Die 400-kV-Sammelschiene der Station A und die 110-kV-Sammelschiene der Station B sind mit einem Sammelschienenschutz mit integriertem Leistungsschalterversagerschutz ausgerüstet. Bei der Erstellung des Schutzkonzeptes ist sowohl auf eine zu einem späteren Zeitpunkt stattfindende 400-kV-Anlagenerweiterung als auch auf eine spätere Inbetriebnahme des zweiten Systems als separate Leitung Rücksicht zu nehmen. 2. Technische Anforderungen an das Schutzsystem " Alle Kurzschlussströme auf der gesamten Leitungslänge sind in Schnellzeit selektiv abzuschalten, d. h. Relaiseigenzeit und Schaltereigenzeit dürfen in Summe nicht mehr als 100 ms betragen. " Ausführung einer selektiven 1, synchronkontrollierten, einpoligen und=oder dreipoligen automatischen Wiedereinschaltung (AWE) mit geeigneter Folgefehlerbehandlung. Wahlweise ein- bzw. ausschaltbar darf nur " eine einpolige oder " eine ein- und dreipolige oder 1 Unter einer,,selektiven AWE versteht man die Ausführung einer AWE nur im Schutzbereich der Leitung, d. h. ohne Übergreifen. Fembek, Karl, Ing., EVN Netz GmbH, Netz-Engineering Elektrizität, EVN-Platz 1, 2344 Maria Enzersdorf, Österreich; Gludowatz, Oliver, Ing., Areva T&D Austria AG, Bereich Automation & Information, Hietzinger Kai 169, 1130 Wien, Österreich; Götzelmann, Gottfried, Ing., Siemens AG Österreich, Power Transmission and Distribution, Energy Automation, Ruthnergasse 1, 1210 Wien, Österreich ( karl.fembek@evn.at) 58 heft e&i elektrotechnik und informationstechnik

2 K. Fembek, O. Gludowatz, G. Götzelmann 400-kV-Leitungsschutzkonzept originalarbeiten lektiven Rückmeldungen der einzelnen Leistungsschalterpole als zusätzliches Kriterium für einen Abbruch des AWE-Zyklusses zu verwenden, wodurch der Einschaltbefehl verhindert wird. Im Falle fehlender AWE-Bereitschaft müssen die Auslösungen aller Schutzeinrichtungen an beiden Leitungsenden immer dreipolig und definitiv erfolgen. " Realisierung eines Leistungsschalterversagerschutzkonzepts. Mit den genannten Überlegungen kommen folgende Schutzprinzipien zum Einsatz: " Erstschutz ist ein Leitungsdifferentialschutz, weil dieser nach dem heutigen Stand der Technik die einfachste und sicherste Form des Leitungsschutzes darstellt. Sein Schutzbereich ist eindeutig auf die Strecke zwischen den beiden Stromwandlergruppen begrenzt. " Zweitschutz ist ein sechssystemiger Distanzschutz mit Signalvergleichs- und AWE-Funktion. Zum einen ist er für die Klärung von Fehlern hinter dem Schutzbereich des Leitungsdifferentialschutzes zuständig, die dieser aufgrund seines streng begrenzten Schutzbereichs nicht klären kann, z. B. Fehler auf der dahinter liegenden Sammelschiene. Zweitens dient er als Reserveschutz für den Leitungsdifferentialschutz. 3. Signalverbindungen Die Realisierung der oben beschriebenen Schutzfunktionen mit dem heute zur Verfügung stehenden gerätetechnischen Standard erfordert den Aufbau von Signalverbindungen zwischen den beiden Leitungsenden, an die hinsichtlich ihrer Übertragungssicherheit besondere Anforderungen zu stellen sind. Von den Signalverbindungen ist ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit zu fordern; speziell darf es im Fehlerfall (Spannungseinsenkung!) bis zur Abschaltung des Fehlerstromes zu keiner Beeinträchtigung der Verbindung kommen. (Kurzschlüsse auf der 400-kV-Spannungsebene führen naturgemäß zu meist großflächigen Spannungseinsenkungen.) Prinzipiell gilt für die Nachrichtenkette: Je weniger Glieder, desto besser und zuverlässiger! Direktverbindungen über,,dark-fiber (LWL) sind in solchen Fällen unbedingt der Vorzug zu geben. Die beiden erforderlichen Endgeräte werden, wie die Leitungsschutzeinrichtungen auch, über mindestens zwei verschiedene Batterien diodenentkoppelt versorgt. Alle diesbezüglichen nachrichtentechnischen Komponenten, inklusive der beiden LWL-Fasern, sind daher als integrierte Bestandteile des gesamten Schutzsystems zu betrachten und mit den gleichen Qualitätsanforderungen auszuführen. Der große sicherheitsrelevante Vorteil dabei ist, dass dieses Gesamtsystem von einer Hand konzipiert, in Betrieb gesetzt, instand gehalten und sehr einfach und umfassend getestet werden kann. Auftretende Störungen können sehr rasch lokalisiert und behoben werden. 3.1 Entwicklung und heutiger Stand der Schutzdatenübertragung (Wirkverbindung) Die ersten seriellen Schnittstellen von mikroprozessorgesteuerten Leitungsdifferentialschutzgeräten basierten auf V24=V28 nach CCITT mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von Baud. Eine direkte Kopplung war damit nur mit speziell geschirmten Datenkabeln bis maximal 1 km möglich. Für größere Entfernungen wurden Umsetzer auf Lichtwellenleiter oder eigene Schutzsignalübertragungsgeräte (SWT) benötigt. Die überbrückbare Entfernung mit SWT-Geräten war mit ca km ohne Zwischenverstärker bereits ausreichend für den Einsatz im Übertragungsnetzbereich. Damit war der Differentialschutz als ideale Ergänzung zum Distanzschutz einsetzbar. Zusätzlich zur direkten Kommunikation war es bereits möglich, über ein digitales Kommunikationsnetz zu kommunizieren, und damit bereits vorhandene Daten-Übertragungseinrichtungen zu nutzen. Die rasante Entwicklung der Nachrichtentechnik beeinflusste auch die Weiterentwicklung in der Schutztechnik in zwei Richtungen: " Erstens schreitet der Ausbau der EVU-eigenen Kommunikationsnetzwerke rasch voran, diese können daher auch vermehrt für die Schutzdatenübertragung genutzt werden. " Zweitens stehen für die LWL-Kommunikation immer kompaktere und leistungsfähigere Bauteile wie Sendedioden und Empfangseinrichtungen zur Verfügung, so dass die Sendeleistung bei direkter Schutz-Schutz-Verbindung mit Monomodefasern bereits für Entfernungen bis 100 km ohne Zusatzgeräte und ohne Zwischenverstärkung ausreicht. Bei Schutzgeräten der letzten Generation ist die Wirkschnittstelle als synchrone Datenschnittstelle ausgeführt. Damit sind Übertragungsgeschwindigkeiten bis 512 kbit=s möglich. Für die Wahl des Übertragungsmediums bestehen für den Anwender (fast) keine Einschränkungen mehr, da mit neuen Technologien vielfältige Möglichkeiten zur Verfügung stehen: " Dedizierte LWL-Verbindung: bis 100 km (aus schutztechnischer Sicht immer zu bevorzugen) " direkte Kupfer-Verbindung (Hilfsadern): bis max. 30 km (mit Regeneration) " Anschluss an ein Daten-Netzwerk mit G kbit=s=-E1=-T1 oder X.21-Schnittstelle Die Wirkverbindung kann redundant, auch über unterschiedliche Übertragungswege ausgeführt werden, z. B. Schnittstelle 1 als direkte LWL-Verbindung im Erdseil und Schnittstelle 2 über Kommunikationsnetzwerk (siehe Abb. 2). Sowohl die aktive als auch die Stand-by- Wirkverbindung werden ständigüberwacht, jede Unterbrechung wird in einem internen Verfügbarkeitsprotokoll zur Überwachung der Qualität der Kommunikationskanäle gespeichert. Längere Ausfällewerden gemeldet. Bei Ausfall der Hauptverbindung schaltet das Schutzgerät innerhalb von 150 ms automatisch auf die Reserveverbindung um. Abb. 2. Schutzdatenübertragung Eine weitere wichtige Funktion bei der Verbindung über Kommunikationsnetzwerke ist die automatische Messung der Telegrammlaufzeit und deren Korrektur bis zu einer Signallaufzeit von 30 ms. Mit dieser Technologie können Schutzkonzepte mit redundanten Geräten (Erstschutz: Differentialschutz, Zweitschutz: Distanzschutz) und redundanten Übertragungswegen (Hauptweg ist die direkte LWL-Kommunikation, Zweitweg ist das Kommunikationsnetzwerk) aufgebaut werden. 3.2 Realisierung Eine Ausführung, die allen Anforderungen an ein selektives und sicheres Schutzkonzept gerecht wird, ist in Abb. 2 dargestellt: (1) Der Hauptverbindungsweg erfolgt über zwei im Erdseil der 400- kv-freileitung befindliche LWL-Fasern (Monomodefaser 9= 125 mm). Anzustreben ist, dass diese beiden Fasern auch für die Schutzeinrichtungen eines zweiten Leitungssystems nutzbar sind. März Jahrgang heft

3 originalarbeiten K. Fembek, O. Gludowatz, G. Götzelmann 400-kV-Leitungsschutzkonzept (2) Für den geografisch getrennt geführten Zweitverbindungsweg wäre selbstverständlich ebenfalls eine,,dark-fiber -Verbindung wünschenswert. Zur Verfügung steht aber nur ein USV-versorgtes Kommunikationsnetz (,,Datenwolke ). Verwendet wird dafür eine G.703-Schnittstelle. Bemerkung: Das Verhalten des Gesamtsystems ist im Falle eines Einbruchs der Versorgungs-spannung nicht überprüfbar. Die Anzahl der nachrichtentechnischen Kettenglieder ist praktisch unüberschaubar. Signalunterbrechungen werden von den Leitungsschutzeinrichtungen zwar registriert, die Ursache dafür ist meist schwierig nachvollziehbar und generiert naturgemäß ein Gefühl der Unsicherheit. Beachtet werden muss, dass ein Erdseilriss auf der 400-kV-Leitung in keinem Fall zu einer Beeinträchtigung der G.703-Verbindung führen darf, d. h. die G.703-Verbindung ( ¼ Zweitweg) darf keinesfalls über den LWL des Erdseils geroutet werden. Eine eindeutige und unmissverständliche Abklärung mit der verantwortlichen Nachrichtentechnikabteilung ist daher unbedingt erforderlich. Der Ausfall eines Übertragungswegs muss automatisch erkannt werden und darf weder die Leitungsdifferentialschutzfunktion noch die Signalvergleichsfunktion des Leitungsdistanzschutzes unterbinden oder einschränken. Entsprechende Warnmeldungen müssen von den Schutz- und Endgeräten abgesetzt werden. 4. Leitungsdifferentialschutz 4.1 Differentialschutzeinrichtungen nach dem Stromvergleichsprinzip Differentialschutzeinrichtungen nach dem Stromvergleichsprinzip (Knotenregel nach Kirchhoff: P iðtþ ¼0) gibt es seit etwa 100 Jahren. Bis zur Einführung der digitalen (numerischen) Relais beschränkte sich der Austausch von Informationen mit der Gegenseite auf Analogwerte im Kleinsignalbereich, z. B. Spannungen im Bereich von wenigen Volt oder Strömen im Bereich bis 100 ma über Kupferkabel. Naturgemäß war die maximale Entfernung auf wenige Kilometer beschränkt, d. h. das Differentialschutzprinzip wurde im Leitungsschutz hauptsächlich für kurze Leitungen eingesetzt, wo Zeitstaffelschutzeinrichtungen wie z. B. der Distanzschutz keine ausreichende Selektivität gewährleisten konnten. Die Einführung der auf Mikroprozessoren basierenden, digitalen Schutzgeräte im Netzschutz brachte neue Möglichkeiten der Kommunikation mittels serieller Verbindungen und erweiterte damit die Anwendung auf praktisch beliebige Leitungslängen. Die Differentialschutzfunktion benötigt aufgrund des Messprinzips nur den Strom als Fehlerkriterium, der Schutzbereich ist durch den Einbauort der Stromwandler eindeutig begrenzt (Ziegler, 2004). Er ist daher ideal als Hauptschutzfunktion mit 100% Selektivität und Schnellzeitabschaltung (Gesamt-Fehlerklärungszeit <100 ms) über die gesamte Leitungslänge geeignet und wirkt auch bei Ausfall des Spannungswandlers, bei dem der Distanzschutz aufgrund seines Messprinzips versagt. Die Basisfunktion des Differentialschutzes ist die Erkennung von Kurzschlüssen auch stromschwachen oder hochohmigen im zu schützenden Bereich. Auch komplexe mehrphasige Fehler werden richtig erkannt, da die Messgrößen phasengetrennt ausgewertet werden. Bei Zuschalten einer Leitung auf einen Fehler auf der gesamten Leitungsstrecke wird ein unverzögertes Auslösesignal abgegeben. " Messwerterfassung (Siemens AG: 7SD52 Gerätehandbuch. 2004) Jedes Gerät erfasst seinen,,lokalen Strom mit seinem eigenen Prozessortakt. Wenn die Ströme von zwei Leitungsenden verglichen werden sollen, ist es daher erforderlich, dass sie mit der gleichen Zeitbasis verarbeitet werden. Die Geräte tauschen daher mit jedem Telegramm ihren Zeitstand aus. Ein vorbestimmtes Gerät fungiert dabei als,,zeitmaster. Jedes Gerät kann so die zeitliche Verschiebung durch die Übertragungsund Verarbeitungszeiten, bezogen auf den,,zeitmaster, berechnen. Um eine für die Schutzfunktion ausreichende Synchronisierung zu erzielen, werden die Stromwerte zusätzlich mit einem,,zeitstempel versehen, der eine Aussage darüber erlaubt, zu welchem Zeitpunkt die übertragenen Stromdaten gültig gewesen sind. Die empfangenden Geräte können so aus dem empfangenen Zeitstempel und ihrer eigenen Zeitverwaltung eine Feinsynchronisierung vornehmen, d. h. die zu einem exakt gleichen Zeitpunkt erfassten Ströme (Toleranz <5 ms bei direkter LWL-Verbindung) miteinander vergleichen. Die Verzögerungszeiten durch die Übertragung werden von den Geräten durch den Zeitstempel im Messdatentelegramm laufend überwacht und am jeweils empfangenden Ende berücksichtigt. " Auswertung der Messgrößen (Siemens AG: 7SD52 Gerätehandbuch. 2004) Diese geschieht für jede Phase und für den Erdstrom getrennt. Jedes Gerät berechnet einen Differentialstrom aus der Summe der Stromzeiger, die an jedem Ende des Schutzobjektes berechnet und zu den übrigen Enden übertragen werden. Sein Betrag entspricht dem Fehlerstrom, den das Differentialschutzsystem,,sieht, im Idealfall also dem Kurzschlussstrom. Im fehlerfreien Betrieb ist er klein und entspricht bei Leitungen dem Ladestrom. Dem Differentialstrom entgegen wirkt der Stabilisierungsstrom. Dieser ergibt sich aus der Summe der maximalen Messfehler an den Enden des Schutzobjektes und wird adaptiv aus den aktuellen Messgrößen und den eingestellten Anlagenparametern errechnet. Dazu wird der maximale Fehler der Stromwandler im Nennbereich bzw. Kurzschlussstrombereich mit dem gerade fließenden Strom an jedem Ende des Schutzobjektes multipliziert und zusammen mit den ermittelten internen Fehlern an die anderen Enden übertragen. Dadurch ist der Stabilisierungsstrom stets ein Abbild des maximal möglichen Messfehlers des Differentialschutzsystems. 5. Leitungsdistanzschutz Als Zweitschutz ist ein mehrsystemiger Hochspannungsdistanzschutz mit umfangreichen Zusatzfunktionen vorgesehen (Areva T&D Automation: MiCom P437 Betriebsanleitung. 2004). Die Funktionalität dieses Distanzschutzes ist unabhängig vom Differentialschutz. Die Wandlersignale von Strom und Spannung erhält der Distanzschutz von einem eigenen Stromwandlerkern und vom Abzweigspannungswandler (siehe Abb. 1). Die Auslösesignale wirken parallel sowohl auf die Hauptschutzspule als auch auf die Reserveschutzspule der jeweiligen 400-kV-Leistungsschalter. Der Distanzschutz dient neben der Erfassung von Kurzschlüssen auf der Leitung auch als Reserveschutz für die umliegenden Schutzeinrichtungen (n-1-prinzip). Die Anregefunktion des Distanzschutzes besteht aus einer Kombination von Unterimpedanzanregung, Überstromanregung mit= ohne Spannungsfreigabe und Erdanregung (Verlagerungsspannung und=oder Nullstromanregung). 5.1 Signalvergleich Um eine Schnellzeitauslösung auf 100 % der zu schützenden Leitungsverbindung gewährleisten zu können, ist im Distanzschutz ein Signalvergleichsschutz (SV) mit Echofunktion integriert. Der Signalvergleich arbeitet nach dem Freigabeverfahren mit Messbereichserweiterung auf ca. 120 % der Leitungsverbindung. Dabei wird bei Erfassung eines Fehlers innerhalb von 120 % (erweiterte Z1-Impedanzstufe) ein Sendesignal an die Gegenstelle 60 heft e&i elektrotechnik und informationstechnik

4 K. Fembek, O. Gludowatz, G. Götzelmann 400-kV-Leitungsschutzkonzept originalarbeiten gesendet. Dort wird es mit dem Richtungsentscheid des dortigen Distanzschutzes verglichen. Daraufhin wird entweder eine Schnellzeitauslösung (Fehler innerhalb der erweiterten Z1-Stufe) oder eine Auslösung gemäß Staffelkennlinie (Fehler in den Stufen Z2, Z3,...) abgesetzt. Bei dieser Anwendung arbeitet der Signalvergleich phasenselektiv, d. h. es wird je Phase ein Sendesignal gebildet und in der Gegenstation mit dem entsprechenden phasenselektiven Distanzentscheid verglichen und ausgewertet. Bei komplexeren Fehlerbildern wird dadurch ein verbessertes Auslöseverhalten gegenüber einem Summensendesignal erzielt. Die Informationen des Signalvergleichs werden wie folgt zur Gegenstation übertragen: (1) Über eine extrem schnelle serielle Wirkschnittstelle aus dem Distanzschutz heraus über einen G.703-Umsetzer und in weiterer Folge über das EVU-eigene Kommunikationsnetzwerk zur Gegenstation. Diese serielle Verbindung wird vom Distanzschutz ständig überwacht. Dies bringt den Vorteil, dass ein eventueller Ausfall oder eine Störung der Datenverbindung erkannt und die Verbindung unverzögert deaktiviert wird. Die Übertragungszeit beträgt dabei ohne Berücksichtigung der Laufzeiten innerhalb des Kommunikationsnetzes weniger als ms. (2) Aus Redundanzgründen erfolgt zusätzlich eine Übertragung der Signalvergleichsinformationen auf herkömmliche Art und Weise über Binärsignale (Ausgangsrelais und Optokopplereingänge), die in den Differentialschutz eingekoppelt werden und über die direkte Datenverbindung zur Gegenstelle übermittelt werden. Dabei erfolgt eine Überwachung nur innerhalb der Differentialschutzverbindung. Die Verbindung zwischen Distanzschutz und Differentialschutz kann bei dieser Signalvergleichsbetriebsart (Freigabeverfahren in Verbindung mit Arbeitsstromschaltung) nicht überwacht werden. Die Sende- und Empfangssignale der SV-Funktion über die beiden Übertragungswege arbeiten in ODER-Schaltung, d. h. die Funktionalität ist auch bei Ausfall einer der beiden Datenwege gegeben. Nur bei Ausfall beider Übertragungswege erfolgt eine Blockade dieser Funktion. Falls eine der beiden Distanzschutzeinrichtungen keine Anregung erkennt oder der Leistungsschalter ausgeschaltet ist, erfolgt ein Echo (Spiegeln) der Empfangssignale; und zwar verzögert bei eingeschaltetem Leistungsschalter und unverzögert, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet ist. Abbildung 3 zeigt die Signalverbindungen für den Distanzschutz einer 400-kV-Leitungsverbindung, der entsprechend den o. a. Ausführungen konzipiert wurde. die Auslösesignale der beiden unabhängig voneinander arbeitenden Schutzeinrichtungen über die phasenselektiven Leistungsschalterrückmeldungen verifiziert. Erkennen beide Schutzeinrichtungen den Fehler in der gleichen Phase, erfolgt nach der Pausenzeit ein Wiedereinschaltkommando vom Distanzschutz an den Leistungsschalter. Andernfalls erfolgt ein dreipoliges definitives Auslösekommando vom Differential- und=oder Distanzschutz ohne Wiederzuschaltung. Stimmen nach einem Auslösekommando die Stellungsmeldungen der einzelnen Leistungsschalterpole nicht mit den phasenselektiven Auslösekommanden überein, erfolgt eine dreipolige Auslösung (Polnachholung) ohne Wiedereinschaltung. Ergänzend dazu erfolgt vom Differentialschutz nur dann eine einpolige Auslösung, wenn die AWE-Funktion des Distanzschutzes eingeschaltet und bereit ist. Falls die AWE-Funktion nicht bereit oder ausgeschaltet (blockiert) ist, wird vom Differentialschutz ein dreipoliges definitives Auslösekommando abgesetzt. 6. Zusätzliche Schutzfunktionen Diese Funktionen werden im Distanzschutz und im Differentialschutz unabhängig voneinander realisiert. 6.1 Endfehlerschutz (Stub-Protection) Unter Endfehler ist ein Kurzschluss zwischen Leistungsschalter und Stromwandler eines Abzweigs zu verstehen. Bedingt durch die Anlagentopologie (in Station B befindet sich keine Sammelschiene und somit auch kein Sammelschienenschutz) können Fehler zwischen Leistungsschalter und Stromwandler trotz Auslösung des 400-kV- Leistungsschalters nicht aus dem Netz herausgetrennt werden, das heißt, es erfolgt die Meldung eines offenen Leistungsschalters durch die Leistungsschalter-Hilfskontakte bei gleichzeitigem Stromfluss (Areva T&D Energy Automation & Automatic Guide. 2004). Überwacht wird das Rückfallen der Generalanregung nach erfolgtem Auslösekommando. In einem solchen Fall wird ein zusätzliches direktes Auslösesignal an den 110-kV-Leistungsschalter auf der 110-kV- Seite des Umspanners gesendet. Bei Einsatz eines Sammelschienenschutzes nach Erweiterung der Station B würde diese Funktion wieder zu deaktivieren sein. 6.2 Leistungsschalterversager Bei Versagen eines der beiden Leistungsschalter werden durch die Funktion Leistungsschalterversager (LSV) entsprechende zusätzliche Auslösesignale an den übergeordneten Leistungsschalter gesendet. Dies ist in Station A der Sammelschienenschutz (Anstoß des darin implementierten Leistungsschalterversagerschutzes) und in Station B der 110-kV-Umspannerleistungsschalter (direkte Auslösung über Umspannerschutz). 7. Zusammenfassung Distanz- und Differentialschutzgeräte mit Wirkschnittstelle verkürzen die Abschaltzeiten und verbessern die Selektivität. Ein paralleler Einsatz von zwei Hauptschutzgeräten erfordert Überlegungen hinsichtlich des Zusammenwirkens jener Zusatzschutzfunktionen, die von beiden Geräten aktiviert werden. Dabei ergeben sich Mindestforderungen an die Signalverbindung, die aus schutztechnischer Sicht an diese zu stellen sind. Die Fehlerortung liefert genauere Ergebnisse für die Störungsbehebung. Abb. 3. Signalverbindungen für einen 400-kV-Leitungsschutz 5.2 Automatische Wiedereinschaltung Da sich in Station B ein einspeisender Kraftwerksblock befindet, wird die standardmäßig aktivierte automatische Wiedereinschaltung (AWE) nur in der Betriebsart,,einpolig betrieben. Diese AWE- Funktion wird nur vom Distanzschutz ausgeführt. Dabei werden Literatur Areva T&D Automation (2004): MiCom P437 Betriebsanleitung. Areva T&D Energy Automation & Information (2004): Network Protection & Automatic Guide, 240. Siemens AG (2004): 7SD52 Gerätehandbuch. Ziegler, G. (2004): Digitaler Differentialschutz. Grundlagen und Anwendung. Erlangen: Publicis. März Jahrgang heft

5 originalarbeiten K. Fembek, O. Gludowatz, G. Götzelmann 400-kV-Leitungsschutzkonzept Autoren Karl Fembek Geboren am 2. Oktober 1959 in Mistelbach, absolvierte 1979 die HTL-Mödling, Abteilung Elektrotechnik kam er zur damaligen NEWAG und beschäftigt sich seit 1984 mit der elektrischen Schutztechnik in der EVN-Netz Ges.m.b.H. Seit 2000 ist er hauptverantwortlich für den Bereich Leitungs-, Transformator- und Generatorschutz. Oliver Gludowatz Geboren am 20. Oktober 1960 in Saalfelden, absolvierte 1980 die dortige HTL, Fachrichtung Elektrotechnik mit der Ausrichtung Energietechnik. Der weitere Berufsweg führte ihn über die Firmen ELIN und ASEA zur AEG, wo er sich seit 1988 mit der Schutztechnik beschäftigt. Seit 2004 leitet er den Bereich Automation & Information Systems, Österreich, der AREVA T&D Austria AG in Wien. Gottfried Götzelmann Geboren am 7. Jänner 1954 in Wien, maturierte 1973 an der HTL Wien=TGM, Fachrichtung Energietechnik. Er trat anschließend in die Firma Siemens ein, wo er im Bereich Energieerzeugung und Verteilung Automatisierungs- und Schutzprojekte abwickelte. Seit 2005 ist er Leiter des Geschäftszweigs Schutztechnik der Siemens AG Österreich. 62 heft e&i elektrotechnik und informationstechnik