Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

TransformatorschutzHinweise zur Einstellung der Übererregungs-BlockierungStationäre Übererregung bei Transformatoren istdurch ungeradzahlige Oberschwingungen gekennzeichnet.Hier eignet sich die dritte oder fünfteHarmonische zur Stabilisierung. Da bei Transformatorenhäufig die dritte im Trafo eliminiert wird(z.B. in einer Dreieckswicklung), wird meist diefünfte Harmonische verwendet. Der Anteil an 5.Harmonischen, der zum Sperren des Differentialschutzesführt, wird mit 30 % (Voreinstellung)eingestellt. Die Einstellung der Cross-Block-Funktionist hier in der Regel nicht erforderlich.5.3 Reserveschutzfunktionen5.3.1 ÜberstromzeitschutzDer Überstromzeitschutz (UMZ) des 7UT612 /613 dient als Reserveschutz für den Kurzschlussschutzder nachgeschalteten Netzteile, wenn Fehlerdort nicht rechtzeitig abgeschaltet werden, sodass es zu einer Gefährdung des Schutzobjekteskommen kann. Der Überstromzeitschutz kann einerder drei Spannungsseiten des Trafos zugeordnetwerden. Dabei ist auch auf die richtige Zuordnungzwischen den Messeingängen des Gerätesund den Messstellen (Stromwandlersätze) der Anlagezu achten. Die Stufe I>> ergibt zusammenmit der Stufe I> oder mit der Stufe Ip eine zweistufigeKennlinie. Wenn der Überstromzeitschutzauf der Speiseseite des Transformators wirkt, wirddie Stufe I>> so eingestellt, dass sie für Kurzschlüssebis in das Schutzobjekt hinein anspricht,bei einem durchfließenden Kurzschlussstrom abernicht.Berechnungsbeispiel:Transformator YNyn0 (Sparschaltung)50 MVA66 kV/33 kVuk = 12 %Stromwandler 500 A/1 A auf der 66-kV-SeiteDer Überstromzeitschutz wirkt auf die 66-kV-Seite (= Speiseseite).Der maximal mögliche dreiphasige Kurzschlussstromauf der 33-kV-Seite bei starrer Spannungauf der 66-kV-Seite würde betragen:I3pol1= ⋅012 ,1 1 Smax = Iu⋅ NTrafo = u⋅3UkTrafo35 MVA= 3645 A3⋅66kVkTrafoNTrafoMit einem Sicherheitsfaktor von 20 % ergibt sichder primäre Einstellwert:I>> = 1,2 x 3645 A = 4374 ANBei Parametrierung in Sekundärgrößen werdendie Ströme in Ampere auf die Sekundärseite derStromwandler umgerechnet.Sekundärer Einstellwert:4375 AI >> = ⋅ A=875 , A500 Ad.h. bei Kurzschlussströmen über 4374 A (primär)oder 8,8 A (sekundär) liegt mit Sicherheit einKurzschluss im Trafobereich vor. Dieser kannvom Überstromzeitschutz sofort abgeschaltet werden.Erhöhte Einschaltstromstöße (Rush) müssenebenfalls berücksichtigt werden. Die Einschaltstabilisierungwirkt nicht auf die Stufen I>>. Die StufeI> stellt den Reserveschutz für die unterlagerteSammelschiene dar. Sie wird größer als die Summeder Abgangsnennströme eingestellt. Anregungdurch Überlast muss ausgeschlossen sein, da dasGerät in dieser Betriebsart mit entsprechend kurzenKommandozeiten als Kurzschlussschutz,nicht als Überlastschutz arbeitet. Dabei ist dieserWert auf die Oberspannungsseite des Transformatorsumzurechnen. Die Verzögerungszeit richtetsich nach der Staffelzeit in den Abgangsleitungen.Sie ist eine Zeitstufe z.B. 200 ms größer als diegrößte Staffelzeit auf der Unterspannungsseiteeinzustellen. Ferner ist in diesen Fall die Inrush-Stabilisierung für die I> Stufe wirksam zu parametrieren,damit ein Fehlansprechen der I> Stufedurch den Einschaltrush des Trafos verhindertwird.5.3.2 ÜberlastschutzDer thermische Überlastschutz verhindert einethermische Überbeanspruchung des zu schützendenTransformators. Beim 7UT6 sind zwei Methodender Überlasterfassung möglich: Überlastschutz mit thermischem Abbild nachIEC 60255–8, Heißpunktberechnung mit Ermittlung der relativenAlterungsrate nach IEC 60354.Von diesen beiden Methoden kann eine ausgewähltwerden. Die erste zeichnet sich durch einfacheHandhabung und eine geringe Zahl vonEinstellwerten aus; die zweite erfordert einigeKenntnisse über das Schutzobjekt und dessenUmgebung und Kühlung und benötigt die Kühlmitteltemperaturüber eine angeschlossene Thermobox.Die zweite Möglichkeit wird eingesetzt,wenn der Transformator an seiner Leistungsgrenzebetrieben wird, und über die Heißpunktberechnungdie relative Alterungsrate überwacht werdensoll. Für diese Anwendung wird der Überlastschutzmit thermischem Abbild ausgewählt, der aufdie Oberspannungsseite wirken soll.166Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005