Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im ÜbertragungsnetzReichweite x/l bei Ph-E Kurzschlüssenxl+ k= SF1⋅1 XER1+ k XELxl= siehe Formel aufvorgehender Seitexl( 1+ kXER) ⋅SF1=X'1 + k −k⋅XELXEM0MX 0La)k XER-Einstellungmit:x= 085 ,lSF1 = 0,85k XEL = 0,71b) k XEM = 0,64c) X' 0M = 0,72 Ω/kmX' 0L = 1,11 Ω/kmX' 1L = 0,356 Ω/km1 k xkER = + EL⋅ − 1=0, 71( 0, 5)SF1 lx1 + k k lXEL+XEM⋅x2 −klXER=SF1k XER = 1,18kXERX'1 + kXEL+ kXEM⋅X'=SF10M0L− 1x⋅ − 1=0,31l85 %(75 %)71 %(64 %)108 %(98 %)108 % 85 % 132 %65 % 56 % 85 %Tabelle 1 Distanzmessung bei Erdkurzschlüssen: Reichweite (in x-Richtung) abhängig vonXEder Relaiseinstellung kXER= ⎛ ⎝ ⎜ ⎞⎟ und dem SchaltzustandX ⎠LRelaisDie Wahl der Einstellung von k XER erfordert einenKompromiss, der alle drei Betriebsfälle berücksichtigt.(Tabelle 1) 1 Bei einem Staffelfaktor vonSF1 = 85 % bietet die Anpassung an die Einfachleitungmeist eine akzeptable Lösung. Die beidseitigeAbschaltung einer Leitung mit beidseitigerErdung tritt nur bei Wartungsarbeiten auf, so dassdas kurze Übergreifen von 8 % nur selten wirksamwird, da in der Regel das Übergreifen durch Zwischenspeisungenverkürzt wird.Bei Betrieb mit einpoliger KU würde das Übergreifensowieso nur zu einer überzähligen KU,und zu keiner endgültigen Abschaltung führen,vorausgesetzt, dass es sich um einen transientenKurzschluss handelt (etwa 90 % der Fehler).Alternativ kann die Reichweite bei Erdfehlerndurch Einstellen eines niedrigeren k XER-Faktorsetwas verkürzt werden . Bei einer Reduzierungvon k XER = 0,71 auf k XER = 0,5 würde sich bei demBeispiel gerade kein Übergreifen mehr ergeben.Die Reichweite bei Doppelbetrieb wäre dann allerdingsnur noch 64 %, wobei zu bedenken ist, dasssich die Parallelleitungskopplung nur bei demWorst-Case-Fall der einseitigen Einspeisung vollauswirkt. Im Normalfall der zweiseitigen Einspeisungist bei Fehlern nahe der Leitungsmitte derErdstrom auf der Parellelleitung wesentlich geringerund die Zonenreichweite entspricht fast derder Einfachleitung. Zudem hat die Parallelleitungskopplungam anderen Leitungsende immerdie entgegengesetzte Wirkung, d.h. eine Zonenverlängerung.Durch eine Mitnahmeschaltungkann deshalb stets eine sichere Schnellabschaltunggewährleistet werden. Bei der Reduktion desk XER-Faktors muss allerdings bedacht werden, dasssich auch die Reichweite der Reservezonen beiErdfehlern entsprechend verkürzt. Statt einer Verkleinerungdes k XER-Faktors ist deshalb auch eineZonenreduzierung (z.B. SF1 = 0,8) in Betracht zuziehen.5.1.5 Einstellung der ÜbergreifzoneDie Zone Z 1B sollte auf 120 - 130 % Z L eingestelltwerden. Bei Betrieb mit Parallelleitungskompensationwürde diese Reichweite auch bei Erdfehlerngelten.1 Die Zahlenwerte in der Tabelle 1 wurden mit denLeitungsbelägen des vorhergehenden Beispiels gerechnet.Die komplexen Faktoren k EL = 71 – j0,18 undk EM = 0,64 – j0,18 wurden dabei zur Vereinfachung nurmit ihren Realanteilen berücksichtigt, die in erster Näherungden Werten k XEL =X E/X L und k XEM = X M (3 · X L)entsprechen. Dies ergibt für das Höchstspannungsnetzeine ausreichende Genauigkeit.130Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005