Digitalisierung Beispiel basierend auf IEC 61850 in Mittelspannungsschaltanlagen

Die Verwendung von Rogowski-Spulen für Strommessungen, Spannungsteiler für Spannungsmessungen und ein digitales Bus-System zur Freigabe von Schaltanlagenereignissen und abgetasteten Messwerten ermöglicht die Trennung der Messhardware-Engineering von Schutzanwendungen. Diese Entkopplung erhöht die Flexibilität und Effizienz im Design und Betrieb elektrischer Systeme.

Für die Schutzfunktionen jedes Intelligent Electronic Device (IED) werden Leiter-Erden-Stroms stets separat in jedem Ausgang gemessen. In eingehenden Ausgängen sind Widerstandsteiler an den Kabeln angeschlossen, die die notwendigen Spannungsmessungen an die IEDs innerhalb dieser Ausgänge liefern.

Schutzkonzepte für ausgehende Ausgänge erfordern oft die Nutzung von Busbarspannungsmessungen. Zum Beispiel ist in Abschnitt A ein ausgehender Ausgang mit Widerstandsteilern verbunden, die an das Busbarsystem des Abschnitts A angeschlossen sind. Darüber hinaus hat ein Buskuppler in dieser Anordnung Widerstandsteiler, die an das Busbarsystem des Abschnitts B angeschlossen sind.

Die IEDs in diesen Ausgängen nutzen nicht nur die gemessene Spannung potenziell für ihre eigenen Schutzkonzepte, sondern veröffentlichen auch abgetastete Spannungsmessdaten im digitalen Kommunikationsnetz. Dies ermöglicht es allen anderen IEDs, unabhängig davon, ob sie sich in Abschnitt A oder B befinden, diese digitale Spannungsmessung für ihre spezifischen Schutzanforderungen zu abonnieren.

Schließlich werden Schaltanlagenereignisse über alle Ausgänge geteilt, was entscheidend für die Implementierung von Schaltanlagensteuerung, -blockierung und -verriegelungslogik ist. Diese Informationsfreigabe sorgt für eine koordinierte und zuverlässige Betriebsweise der Schaltanlage und erhöht die Gesamtsicherheit und Stabilität des elektrischen Systems.