Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

TransformatorschutzDa die Ursache der Überlastung normalerweiseaußerhalb des Schutzobjektes liegt, ist der Überlaststromein durchfließender Strom. Das Geräterrechnet die Übertemperatur gemäß einem thermischenEinkörpermodell nach der thermischenDifferentialgleichungdΘ1 1 ⎛ I+ ⋅ Θ = ⋅⎜τ τ ⎝ k⋅Idt th th N ObjDie Schutzfunktion stellt somit ein thermischesAbbild des zu schützenden Objektes (Überlastschutzmit Gedächtnisfunktion) dar. Es wird sowohldie Vorgeschichte einer Überlast als auch dieWärmeabgabe an die Umgebung berücksichtigt.Das Ansprechen des Überlastschutzes wird alsMeldung ausgegeben.Hinweise zur Einstellung:Bei Transformatoren ist der Nennstrom der zuschützenden Wicklung maßgebend, den das Gerätaus der eingestellten Nennscheinleistung undNennspannung berechnet. Als Basisstrom für dieÜberlasterfassung wird der Nennstrom der demÜberlastschutz zugeordneten Seite des Hauptschutzobjektesherangezogen. Der Einstellfaktor kist durch das Verhältnis des thermisch dauerndzulässigen Stromes zu diesem Nennstrombestimmt:kII= maxNObjDer zulässige Dauerstrom ist gleichzeitig derStrom, bei dem die e-Funktion der Übertemperaturihre Asymptote hat. Die Voreinstellung von1,15 kann für die Ober-spannungswicklung übernommenwerden.Zeitkonstante τ bei thermischem Abbild:Die Erwärmungszeitkonstante τ th für das thermischeAbbild ist vom Trafo-Hersteller anzugeben.Achten Sie darauf, dass die Zeitkonstante in Minuteneinzustellen ist. Häufig gibt es anders lautendeAngaben, aus denen sich die Zeitkonstanteermitteln lässt:Beispiel:t 6 Zeit; dies ist die Zeit in Sekunden, für die der6-fache Nennstrom der Trafowicklung fließendarf.⎞⎟⎠25.3.3 ÜbererregungsschutzDer Übererregungsschutz dient zur Erkennung erhöhterInduktion in Generatoren und Transformatoren,insbesondere in Kraftwerk-Blocktransformatoren.Eine Erhöhung der Induktion überden Nennwert führt rasch zu einer Sättigung desEisenkerns und zu hohen Wirbelstromverlusten,die wiederum zu einer unzulässigen Erwärmungdes Eisens führen. Die Anwendung des Übererregungsschutzessetzt voraus, dass Messspannungenan das Gerät angeschlossen sind. Der Übererregungsschutzmisst den Quotienten Spannung/FrequenzU/f, der bei vorgegebenen Abmessungendes Eisenkerns proportional der Induktion B ist.Setzt man den Quotienten U/f in Relation zuSpannung und Frequenz unter Nennbedingungendes Schutzobjektes U N Obj/f N, erhält man ein direktesMaß für die Induktion bezogen auf die Induktionunter Nennbedingungen B/B N Obj. Allekonstanten Größen kürzen sich damit weg:BBNObjUU NObj U / f= =f UNObj/ ffNDurch diese relative Beziehung sind keinerlei Umrechnungennötig. Sie können alle Werte direktauf die zulässige Induktion bezogen angeben. DieNenngrößen des Schutzobjektes haben Sie demGerät 7UT613 bereits bei den Objekt- und Wandlerdatenbei der Einstellung des Differentialschutzesmitgeteilt.Einstellhinweise:Der vom Hersteller des Schutzobjekts angegebeneGrenzwert der dauernd zulässigen Induktion imVerhältnis zur Nenninduktion (B/B N ) bildet dieGrundlage der Einstellung des Grenzwertes. DieserWert ist gleichzeitig Warnstufe und der Mindestwertfür die thermische Kennlinie (sieheBild 13)NBild 13Kennlinie für den Übererregungsschutzτ thmin = 06 , ⋅ t 6Hat die Trafowicklung eine t 6 Zeit von 12 sτ th= 06 , ⋅ 12s= 72 ,minso ist die Zeitkonstante τ auf 7,2 min einzustellen.Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 167