Patent EP-4123326-A1 (EP)
Inventor: HOFBECK MARTIN
IPC: G01R31/52
Filed: 2021-07-23
Abstract: Verfahren zur Rekonstruktion von Fehlerstrom und Ableitstrom aus dem Differenzstrom von Mehrleitersystemen gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: 
a) Berechnung und Vorhaltung von Grundschwingung und Harmonischen von Leiter-Spannungen (U 1  bis U M ) und Differenzstrom aus den entsprechenden Abtast-Zeitreihen in einem elektrischen Netz. 
b) Auswahl der Phasoren der dominierenden Harmonischen. 
c) Quantifizierung der Admittanzen eines Leitungsmodells aus den Phasoren, wobei  I   n,m  der  Phasor  der  Harmonischen n  des Stromes über die  Admittanz   Y   n,m  des  Leiters m bei der Harmonischen n  ist, also              I     ̲           n   ,   m       =         U     ̲           n   ,   m       ⋅         Y     ̲           n   ,   m           mit             U     ̲           n   ,   m           Phasor       der       Harmonischen       n       der Spannung des       Leiters m       gegen         mit  U   n,m   Phasor  der  Harmonischen n  der Spannung des  Leiters m  gegen  Bezugspotential  (z.B. Erde) 
d) Rekonstruktion von Fehlerstrom und Ableitstrom aus den Admittanzen und den zugehörigen Spannungs-Phasoren bzw. den Momentanwerten der Spannungen, wobei der Effektivwert des Fehlerstoms aus den  Spannungs-Phasoren   U   n,m  und den  Konduktanzen  G 1 ...G M  berechnet werden kann und wobei der über alle Leiter m akkumulierte Fehlerstrom Phasor der Harmonischen n lautet                  I   F       ̲       n     =           ∑     m   =   1     M                 U   ̲         n   ,   m       ⋅     G   m                 
     Die DC-Komponente des Fehlerstromes n 0 =0 wird aus den DC-Komponenten  U   0,m  der Spannungen Um berechnet. 
     Der über die  Fehlerstrom-Phasoren  der  Harmonischen  n 0 ..n M  (n 0 =0) akkumulierte  effektive Fehlerstrom  I F  beträgt          I   P     =               ∑     m   =   0     M                           I   F       ̲           n   m             2             =               ∑     m   =   0     M             Re                   I   F       ̲           n   m             2     +                   I   F       ̲           n   m             2                       
     Die Momentanwerte des Fehlerstroms werden aus den Momentanwerten der Spannungen u m (n) und den Konduktanzen G 1 ...G M  berechnet mit          i   F       n     =           ∑     m   =   1     M             u   m       n     ⋅     G   m                 
     Der  Effektivwert des Fehlerstroms  kann alternativ aus den  Momentanwerten  i F (n) berechnet werden. 
     Der  Effektivwert des Ableitstroms  kann aus den  Spannungs-Phasoren   U   n,m  und den  Suszeptanzen  B 1,1 ...B 1,M  berechnet werden. 
     Der über alle  Leiter m  akkumulierte  Ableitstrom-Phasor  der  Harmonischen n  beträgt                  I   A       ̲       n     =           ∑     m   =   1     M                 U   ̲         n   ,   m       ⋅   n   ⋅     B     1   ,   m                   
     Der über die  Ableitstrom-Phasoren  der  Harmonischen  1..N akkumulierte  effektive Ableitstrom  I A  beträgt          I   A     =               ∑     n   =   1     N                           I   A       ̲       n         2             =               ∑     n   =   1     N             Re                   I   A       ̲       n         2     +   Im                   I   A       ̲       n         2                       
     Bei der Effektivwertbildung sind alle Harmonischen mit signifikanten Beträgen zu berücksichtigen. 
     Die  Momentanwerte des Ableitstroms  werden aus den  Momentanwerten der Spannungen  u m (n) und den  Suszeptanzen  B 1,1 ...B 1,M  berechnet mit          i   A       n     =         f   s           ω   1         ⋅           ∑     m   =   1     M               u   m       n     −     u   m       n   −   1       ⋅     B     1   ,   m                   
     Der  Effektivwert des Ableitstroms  kann alternativ aus den  Momentanwerten  i A (n) berechnet werden.