Komplexe Netzwerke

Anwendung der Selektivität bei Ringnetzen und vermaschten Netzen

Klassische sternförmige Verteilernetze haben einen großen Nachteil: der Pfad der Energie ist linear von der Quelle an die Last. Das bedeutet, dass bei einem Fehler eines Geräts entlang des Pfades der Rest der Leitung von diesem Zeitpunkt an nicht mit Strom versorgt wird (siehe Abb. 1).

Um dieses Problem zu überwinden, muss die Last von mehr als einem Einspeisepunkt versorgt werden.
Technische Lösungen umfassen Ringnetze und vermaschte Netze. Mit diesen Lösungen, die sehr oft auf Schiffen und für intelligente Netze in der Niederspannung verwendet werden, werden die kritischen Lasten nach einem Fehler weiterhin mit Strom versorgt. Der Hauptnachteil dieser Lösung ist ihre Komplexität, die es schnell schwierig macht, die fehlerhafte Zone zu finden und sicher zu trennen. Im Vergleich zu klassischen sternförmigen Netzen kann die Leistung aus unterschiedlichen Richtungen fließen, um den Fehler zu speisen, und deshalb sind mehr Schutzgeräte notwendig (siehe Abb. 2).

In diesen Netzen kann Selektivität nur durch den Einsatz spezieller Techniken gewährleistet werden, von denen eine die gerichtete Zonenselektivität (nachfolgend SdZ D) ist.

Die Implementierung der SdZ D-Funktion ist einfach. Es sind keine besonderen zusätzlichen Geräte erforderlich. Die Funktion steht bei Ekip Hi-Touch und Ekip G Hi-Touch-Auslöseeinheiten zur Verfügung und kann nur dann auf "Ein" gestellt werden, wenn die Zonenselektivität für den Schutz S und G ausgeschaltet und eine Hilfsstromversorgung verfügbar ist.

Wie funktioniert das?

Um die Zone und den Stromfluss zu definieren, verfügt jedes Schutzgerät über zwei Eingangskontakte (DFin und DBin, d.h. vorwärts gerichtet und rückwärts gerichtet) und über zwei Ausgangskontakte (DFout und DBout, d.h. vorwärts gerichtet und rückwärts gerichtet). Sie müssen in geeigneter Weise mit den anderen Schutzgeräten verbunden werden. Jeder Ausgang kann ein Verriegelungssignal ("Lock"-Signal) senden. Der Leistungsschalter, der das Signal empfängt, öffnet innerhalb der vorgeschriebenen Rückwärts- oder Vorwärtszeit; der Schalter, der kein Signal empfängt, öffnet innerhalb einer festgelegten Zeit t7s. Somit verhalten sich die Schutzgeräte in Abhängigkeit von der Richtung des Stroms, der über sie fließt, und je nachdem, ob sie ein Verriegelungssignal empfangen, auf zwei verschiedene Weisen.

Zum Bild auf der rechten Seite:

Wenn ein Fehler in einer der Sektionen des Systems (Load A) festgestellt wird, meldet der Endschalter des betreffenden Abschnitts (Schutzgerät 1 und 2) das Vorliegen eines Fehlers an die angeschlossenen Leistungsschalter (Schutzgerät 3 und Schutzgerät 4), indem die Ausgangssignale DFout oder DBout eingestellt werden, abhängig von der Richtung des Leistungsflusses in Bezug auf eine vorgegebene Richtung (in unserem Fall sind DFout des Schutzgerätes 1 und DBout des Schutzgerätes 2 eingeschaltet).

Die Leistungsschalter Schutzgerät 1 und 2 lösen bei Feststellung des vom Fehler betroffenen Abschnitts nach der eingestellten Selektivitätszeit t7s aus, während die weiter von der Störung entfernten Leistungsschalter, vor dem Öffnen den Countdown der eingestellten Verzögerungszeit t7FW (Schutzgerät 4) und t7BW (Schutzgerät 3) beginnen. Auf diese Weise wird das System innerhalb der Zeit t7S isoliert und nur das vom Fehler betroffene Teil wird getrennt.

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