Leitungsimpedanzmessung und Kurzschlussversuche im resonanzgeerdeten 110-kV-Netz der Energie AG – Fehlerortung bei Doppelerdschlüssen

In einem Versuchsprogramm bei Energie AG wurde die Richtigkeit der bisher zur Schutzeinstellung verwendeten berechneten Leitungsdaten durch Messung mit dem Omicron Leitungsmesssystem überprüft und danach bei scharfen Kurzschlussversuchen verifiziert. Dabei wurde auch ein neues Fehlerortungsverfahren (doppelseitige Fehlerortung) der Firma Siemens im praktischen Einsatz getestet. Eine präzise Bestimmung des Fehlerorts bedingt – über entsprechende Funktion der Schutzgeräte hinausgehend – auch eine genaue Kenntnis der Mit- und Nullsystemimpedanz (bzw. des "Erdfaktors" oder "k-Faktors"). Neue Messverfahren bieten einfache Möglichkeiten zur raschen messtechnischen Bestimmung dieser bisher aufwendig rechnerisch ermittelten Parameter. Darüber hinausgehend ist bei Erdfehlern auf Doppelleitungen für die Parallelleitungskompensation im Schutzgerät die Kenntnis der Koppelimpedanz ("mutuelle Kopplung") erforderlich, welche mit dem gleichen Messverfahren ermittelt werden kann.

In order to verify the correctness of the line data used for setting the parameters of distance protection relays, Energie AG has performed a testing program. Firstly, the line data were measured with the Omicron line measuring system, then the data were verified by live short circuit tests. During these tests, also a new algorithm for fault location, the two-sided fault locator, provided by Siemens, was tested under live conditions. Apart from the respective functionality of the protection relay, the precise determination of the fault location also requires an accurate knowledge of the line parameters, particularly of the positive sequence and zero sequence impedance (or the so-called "k-factor"). Up to now, complex calculations had been required, which were error-prone due to the high number of input data needed. New measuring principles allow to simply and quickly determine these parameters. In case of earth faults on double lines, the compensation of the mutual interference by the protection relay requires knowledge of the mutual coupling factor, which can be determined by the same method.