Alternatives Verfahren für die Störfestigkeitsprüfung von elektronischen Messwandlern in Schaltanlagen

Abstract

Mittelspannungsschaltanlagen ermöglichen in Energieversorgungsnetzen eine Änderung der Netztopologie, bzw. den selektiven Schutz des Netzes im Fehlerfall. Schalthandlungen in den Mittelspannungskreisen verursachen Vorund Rückzündungslichtbögen, die transiente Überspannungen mit kurzen Anstiegszeiten zur Folge haben. Diese breitbandigen Transienten koppeln auf die Niederspannungsseite über und wirken dort auf die elektronischen Schutzund Steuereinheiten (engl. intelligent electronic devices, kurz: IEDs) ein. Um das Risiko einer Fehlfunktion des Netzschutzes zu minimieren sind für die analogen Eingänge eines IEDs spezielle Typprüfungen vorgesehen. Durch die zunehmende Verbreitung von elektronischen Messwandlern nach IEC 60044-8, wie z.B. Rogowski-Sensoren, ergeben sich Unsicherheiten in Bezug auf das genormte Prüfverfahren. In diesem Beitrag werden die Unterschiede zwischen den konventionellen Stromwandlern (engl. current transformer, kurz: CT) und der neuen Technik vorgestellt. Beide Technologien werden hinsichtlich der Koppelpfade für Störgrößen verglichen. Anschließend werden das genormte Prüfverfahren und die Probleme bei dessen Anwendung auf IEDs mit elektronischen Messwandlern beschrieben. Es wird ein alternatives Prüfverfahren vorgeschlagen, dass die reale Beanspruchung für hochohmige Eingänge besser nachbildet. Die Vergleichbarkeit der Störpegel bei Prüfung und realem Schaltanlagenbetrieb wird dabei im Zeitund Frequenzbereich gezeigt.