Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Maschinenschutz 3. ApplikationenAus Tabelle 1 ist zu ersehen, dass auch bei Kleinmaschinen< 5 MW bereits Geräte mit mehrerenSchutzfunktionen einzusetzen sind. Gemäß demStand der Technik kommen numerische Schutzgerätezum Einsatz.Bei der Auswahl passender Geräte stehen aus demSIPROTEC-Spektrum verschiedene Möglichkeitenzur Wahl. Wie Tabelle 3 zeigt sind 7SJ-Gerätedurchaus geeignet einfache Schutzfunktionen fürkleine Maschinen zu erfüllen.Der entscheidende Vorteil des 7UM6*-Maschinenschutzgerätesliegt in dem Nachführen der Abtastfrequenz.Damit die Schutz- und Messfunktionenin einem weiten Frequenzbereich richtige Ergebnisseliefern, wird die tatsächliche Frequenzkontinuierlich gemessen und die Abtastfrequenzfür die Messgrößenverarbeitung nachgeführt. Diessichert die Messgenauigkeit im Frequenzbereichvon 11 Hz bis 69 Hz. Außerdem kann aus einerVielzahl von zusätzlichen Schutzfunktionen gewähltwerden.Sollte die Forderung nach einem Differentialschutzbestehen und die entsprechenden Wandlersätzevorhanden sein empfiehlt sich der Einsatzeines 7UM62-Gerätes. Da der Differentialschutzerst bei Maschinen oberhalb 5 MW üblich ist, betrachtenwir im nebenstehenden Beispiel den Einsatzeines SIPROTEC 7UM61-Gerätes für einen5 MW-Generator in Sammelschienenschaltung. 4. EinstellungenIn den folgenden Abschnitten werden die einzelnenSchutz- und Zusatzfunktionen gemäß Tabelle3 erläutert und Hinweise zu den Einstellwerten gegeben.Die Berechnungsbeispiele orientieren sichan der in Bild 3 gezeigten Referenzanlage. BeimAuslösekonzept wird davon ausgegangen, dass derSchutz direkt die Auslösebetätigung (Leistungsschalter,Entregung, Turbinenschnellschluss bzw.Dieselabstellung) vornimmt.4.1 Thermischer ÜberlastschutzDer Überlastschutz verhindert eine thermischeÜberbeanspruchung der Ständerwicklungen derzu schützenden Maschine. Das Gerät errechnet dieÜbertemperatur gemäß einem thermischen Einkörpermodellnach der thermischen Differentialgleichungund berücksichtigt sowohl die Vorgeschichteeiner Überlast als auch die Wärmeabgabean die Umgebung.Nach Erreichen einer ersten, einstellbaren Schwellewird eine Warnmeldung abgegeben, um z.B.eine rechtzeitige Lastreduzierung zu veranlassen.Die zweite Übertemperaturgrenze trennt dieMaschine vom Netz. Beispielsweise kann dieUmgebungs- bzw. Kühlmitteltemperatur über diePROFIBUS-DP-Schnittstelle eingegeben werden.Schutzfunktionen ANSI 7SJ60 7SJ61 7SJ62 7SJ63/64 7UM61Ständer-Überlastungsschutz 49 X X X X XErdschlussschutzungerichtetgerichtet64G50G67GÜberstromzeitschutz 5051Niedrige Umgebungs- bzw. Kühlmitteltemperaturbedeutet strommäßig stärkere, hohe Temperaturendagegen niedrigere Belastbarkeit des Generators.Beispiel:Generator und Wandler mit folgenden Daten: Dauerhaft zulässiger StromI max prim = 1,15 · I N, Maschine Nennstrom des Generators I N, Maschine = 483 A Stromwandler 500 A/1 AXXXXXXXXXXXXXX X X X XSchieflastschutz 46 X X X X XLäufererdschlussschutz 64R X 2) X 2) X 2) X 2)Rückleistungsschutz 32 X 1) XÜberspannungsschutz 59 X X XUntereregungsschutz 40 XFrequenzschutz 81 X X XTemperaturüberwachung(über separates Temperaturerfassungsgerät)38 X X X XSchalterversagerschutz 50BF X X X X XFreiprogrammierbare Logik X X X XSteuerfunktionen X X X X XFlexible serielle Schnittstelle 1 2 2 2/3 21) In 7SJ63 mit CFC, in 7SJ64 mit flexiblen Funktionen.2) Über I EE Messeingang wenn Erdschlussrichtungsfunktion nicht genutzt wird.Tabelle 3 Schutzgeräte – AuswahlmatrixBild 3 Sammelschienenschaltung mit KabelumbauwandlerSiemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 181