Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im ÜbertragungsnetzDie Anpassung der Einstellung an einen Betriebszustandbewirkt eine Über- oder Unterreichweitebei den jeweils anderen Zuständen. SF1 in % istdabei der gewählte Staffelfaktor für die 1. Zone(Reichweite bei Ph-Ph-Fehlern). x/l in % gibtdann an, wie weit die Zone 1 (Ph-E-Schleife) beiErdfehlern reicht, bezogen auf die LeitungslängeDie Bestimmung des Relaiseinstellwertes k ER wirdan dem Beispiel Doppelleitungsbetrieb gezeigt:Die Spannung am Relaiseinbauort für einen Fehlerin der Entfernung x/l ist:xUl Z I xl Z I X Z0MPh− E=L⋅Ph+E⋅ E+ ⋅IEPl 3Dabei ist bei einseitiger Einspeisung:xI I I lPh=EundEP= ⋅ IEx2 −lFür die Messung der Ph-E-Schleife erhalten wirdamit:ZPh−EUPh−E=I + k ⋅IPh ER Ex= ⋅lZLxZ0M+ ZlE+ ⋅3 x2 −l1 + kDabei ist k ER der am Relais eingestellte komplexeErdstromkompensationsfaktor. Bei den digitalenRelais 7SA wird X und R getrennt berechnet. Dafürgelten vereinfachte Formeln, wenn Phasenund Erdströme gleiche Phasenlage haben. Damitresultiert ausXRPh−EPh−EFür die Reichweite interessiert zunächst nur dergemessene Wert:Mit kXELUPh−E⋅sinϕK=XEIPh+ ⎛ I⎝ ⎜ ⎞⎟ ⋅X ⎠XEX0M= und kXEM= ergibt sich:X3 ⋅ XLLRUPh−E⋅cosϕK=REIPh+ ⎛ I⎝ ⎜ ⎞⎟ ⋅R ⎠LREELERxXEX0M1 + + ⋅ lXL3 ⋅ XL2 −x= ⋅XL⋅l+ ⎛ ⎝ ⎜ XE ⎞1 ⎟X ⎠x= ⋅RL⋅lRERM+ +R 3⋅R01LLLE1 + ⎛ ⎝ ⎜ R ⎞⎟R ⎠LRx⋅ l2 −RXx1 + k k lXEL+XEM⋅x2 −xl X l−= ⋅1 + kPh E LXERDas Ph_E_Messsystem und das Ph-Ph-Messsystemhaben den gleichen Impedanz-Ansprechwert(gemeinsamen Einstellwert Z 1 ). Damit ergibt sich:Z Ph-E = Z Ph-Ph = Z 1 = SF1·Z L , wobei SF1 der Staffelfaktorder ersten Zone ist:Für den Erdstromkompensationsfaktor, der amRelais einzustellen ist, erhalten wir schließlich folgendeFormel:x1 + k k lXEL+XEM⋅x2 −k = lXERSF1xl⋅xl−1Ohne Parallelleitungskompensation muss die120-%-Reichweite für den Fall des Parallelleitungsbetriebesdimensioniert werden unter Berücksichtigungdes vorher festgelegtenk XER -Faktors.x / l1 + kXEL+ kXEM⋅SF =2 − x / l ⋅ x / l1+ kXERFür einen Fehler am Ende der Leitung(x/l = 100 %) und einen Sicherheitszuschlag von20 % erhalten wir folgende Formel für die Übergreifzone:xl120%X1B= SF100%⋅XL⋅1001 k k= + + XEL1 + kXERXEM⋅XL⋅12,Mit dem gewählten k XER = 0,71 erhalten wirX1B = 165 % X L.Ohne Parallelleitungskompensation mussalso die Übergreifzone sehr hoch eingestelltwerden, damit bei Doppelleitungsbetriebein Sicherheitszuschlag von 20 % gewährleistetist.5.1.6 Reichweite der Reservezonen beiErdfehlernWir betrachten das Verhalten der Distanzmessungmit und ohne Parallelleitungskompensation.Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 131