Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

MotorschutzBei der Funktion des Überstromschutzes sollteeine abhängige Kennlinie gewählt werden, da diesebesser an das Betriebsverhalten des Motors angepasstwerden kann.Der abhängige Kurzschlussschutz I p > dient zumSchutz des Motors vor Kurzschlüssen während desBetriebes im eingeschwungenen Zustand (nachHochlauf). Je höher der Kurzschlussstrom ist, destoschneller wird ausgelöst. Als Auslösekennliniesollte die Extrem invers Kennlinie gewählt werden.I p > Kurzschlussschutz, abhängige StufeI>> Kurzschlussschutz, unabhängige StufeI>>> Schnellauslösestufe, unabhängige StufeBild 5 Stromkennlinie bei Motoranlauf 3. EinstellungenBerechnungsbeispiele orientieren sich an den folgendenMotordaten:Motor-/AnlagendatenStromwandler Phase I NPRI /I NSEK 100 A/1 AStromwandler Erde (60/1) I EE /I PH 0,6 (Kabelumbauwandler)Spannungswandler10 kV/100 VMotornennstrom I NM 74 Amax. zulässige Schieflast 10 %zulässige Schieflastdauer15 stherm. dauernd zul. Strom I Max 1,1 ·I NMthermische Ständerzeitkonstante τ th 40 minVerlängerungsfaktor Stillstand k τ 5Anlaufstrom I A5·I NMBei den Anlagendaten werden Daten der Anlagebzw. des zu schützenden Betriebsmittel eingegeben.Einige die im Besonderen die Motorschutzfunktionenbetreffen sind hier nochmals kurzherausgegriffen.Für einige Schutzfunktionen ist es wichtig zu erkennen,ob der Leistungsschalter geschlossen odergeöffnet ist. Als Kriterium hierfür wird das Überbzw.Unterschreiten einer Stromschwelle verwendet.Der Einstellwert gilt für alle drei Phasen. Wirdin einer Phase der parametrierte Stromwert überschritten,wird der LS als geschlossen angesehen.Bei Maschinen muss dieser Wert kleiner als derminimale Leerlaufstrom der Maschine gewähltwerden.Motordaten sind im Allgemeinen auf Motornennstrombezogen. Damit die Einstellungen für Motorschutzfunktionendirekt als bezogene Größenangegeben werden können, muss dem 7SJ602 inden Anlagendaten ein Anpassfaktor mitgeteiltwerden.Beispiel:Stromwandler 100 A/1 AMotornennstrom I NM =74AVerhältnis Motornennstrom zu WandlernennstromI m = I NM/I WDLN = 0,74 [aus Wandlerdaten]Ebenfalls bereits in den Anlagendaten wird derAnlaufstrom des Motor im 7SJ602 voreingestellt.Der Anlaufstrom wird als ein auf den Motornennstrom(I NM ) bezogener Wert vorgegeben.Er hängt von Größe und Beschaffenheit desMotors ab und liegt bei einen normalen lastfreienAnlauf in der Größenordnung von 5 · I NM .Motoranlaufstrom bezogen auf MotornennstromI a = 5 [aus Motor-Datenblatt]Im 7SJ602 wird die Anlaufzeit des Motors inden Anlagendaten voreingestellt. Nach dieserZeit muss der Anlaufstrom sicher unterschrittensein.Motoranlaufzeitt ANL = 4,3 s [aus Motor-Datenblatt]3.1 Der ÜberlastschutzFür den Überlastschutz soll die Belastung vor Eintrittder Überlast berücksichtigt werden. D.h. esmuss die Überlastfunktion mit vollem Gedächtnisverwendet werden.Das Gerät errechnet die Übertemperatur gemäßeinem thermischen Einkörpermodell nach derthermischen Differentialgleichung:dΘdtΘτ thI+ 1 ⋅ Θ = 1 ⋅I2τ ττηthaktuelle Übertemperatur bezogen auf die Endtemperaturbei maximal zulässigem Leitungsstrom k · I Nthermische Zeitkonstante der Erwärmung desSchutzobjektesaktueller effektiver Strom bezogen auf den maximalzulässigen Strom I max =k · I NSiemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 173