Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

MaschinenschutzDer Ansprechwert soll mindestens das Doppeltebetrieblicher Unsymmetrien betragen. Üblich istein Wert von 10 % der vollen Verlagerungsspannung.4.5 Empfindliche Erdstromerfassung / LäufererdschlussschutzDer empfindliche Erdstromschutz dient zur Erfassungvon Erdschlüssen in isoliert betriebenen oderhochohmig geerdeten Kreisen. Auch zur Erfassungvon Erdschlüssen der Läuferwicklung ist dieserSchutz einsetzbar, wenn der Läuferkreis miteiner netzfrequenten Spannung künstlich gegenErde verspannt wird (U V ≈ 42 V mittels Vorschaltgerät7XR61). In diesem Fall wird der maximalfließende Erdstrom durch die Höhe der gewähltenVerspannung U V und durch die kapazitive Ankopplungan den Läuferkreis begrenzt.Für diesen Anwendungsfall als Läufererdschlussschutzüber den empfindlichen Erdstrommesseingangist eine Überwachung des Messkreisesvorgesehen. Er gilt als geschlossen, wenn der aufgrundder Erdkapazität des Läuferkreises auch beigesunder Isolation fließende Erdstrom einen parametrierbarenMindestwert I EE< überschreitet.Wird der Wert unterschritten, wird nach einerkurzen Wartezeit (2 s) eine Störungsmeldung abgesetzt.Ein typischer Ansprechwert ist ca. 2 mA. Wirddieser Wert auf 0 eingestellt, so ist die Überwachungsstufeunwirksam. Dies kann erforderlichwerden, wenn die Erdkapazitäten zu klein sind.Die Einstellung der Erdschlussanregung I EE> wirdso gewählt, dass sich damit IsolationswiderständeR E von etwa 3 kΩ bis 5 kΩ erfassen lassen: DerEinstellwert sollte dabei mindestens doppelt sohoch sein, wie der Störstrom infolge der Erdkapazitätendes Läuferkreises. Die AuslöseverzögerungenT I EE> und T I EE>> schließen die Eigenzeitennicht mit ein.4.6 RückleistungsschutzDer Rückleistungsschutz dient als Schutz einerTurbinen-Generator-Einheit, wenn bei Ausfall derAntriebsenergie die Synchronmaschine als Motorlaufend die Turbine antreibt und dabei die erforderlicheSchleppleistung aus dem Netz bezieht.Dieser Zustand führt zu einer Gefährdung derTurbinenschaufeln und muss binnen kurzemdurch Öffnen des Netzschalters behoben werden.Für den Generator besteht zudem die Gefahr, dassbei einem fehlerhaften Restdampfdurchlass(Sperrventile defekt) nach Ausschalten des Leistungsschaltersdie Turbinen-Generator-Einheitbeschleunigt wird und Überdrehzahl erreicht.Deswegen soll die Netztrennung erst nacherkannter Wirkleistungsaufnahme erfolgen.Die Höhe der aufgenommenen Wirkleistung wirddurch die zu überwindenden Reibungsverluste bestimmtund liegen anlagenbedingt in folgendenGrößenordnungen: Dampfturbinen: P Rück/S N ≈ 1%bis3% Gasturbinen: P Rück/S N ≈ 3%bis5% Dieselantriebe: P Rück/S N >5%Es wird jedoch empfohlen, beim Primärversuchdie Rückleistung mit dem Schutz selbst zu messen.Als Einstellwert wählt man etwa den 0,5-fachenWert der gemessenen und unter den prozentualenBetriebsmesswerten auslesbaren Schleppleistung.4.7 FrequenzschutzDer Frequenzschutz hat die Aufgabe, Über- oderUnterfrequenzen des Generators zu erkennen.Liegt die Frequenz außerhalb des zulässigen Bereichs,werden entsprechende Schalthandlungenveranlasst, wie z.B. das Trennen des Generatorsvom Netz. Frequenzrückgang entsteht durch erhöhtenWirkleistungsbedarf des Netzes oder fehlerhaftesArbeiten der Frequenz- bzw. Drehzahlregelung.Der Frequenzrückgangsschutz wirdauch bei Generatoren eingesetzt, die (zeitweilig)auf ein Inselnetz arbeiten, da hier bei Ausfall derAntriebsleistung der Rückleistungsschutz nicht arbeitenkann. Über den Frequenzrückgangsschutzkann der Generator vom Netz getrennt werden.Frequenzsteigerung wird z.B. durch Lastabwürfe(Inselnetz) oder Fehlverhalten der Frequenzregelungverursacht. Hierbei besteht die Gefahr einerSelbsterregung von Maschinen, die auf lange, leerlaufendeLeitungen arbeiten. Grundsätzlich richtensich die einzustellenden Frequenzwerte auchhier nach den Vorgaben des Netz- bzw. Kraftwerkbetreibers.Der Frequenzrückgangsschutz hatdabei die Aufgabe, den Kraftwerkseigenbedarfdurch rechtzeitiges Trennen vom Netz sicherzustellen.Der Turboregler regelt dann den Maschinensatzauf Nenndrehzahl, so dass der Eigenbedarfmit Nennfrequenz weiterversorgt werdenkann. Eine Frequenzsteigerung kann beispielsweisebei einem Lastabwurf oder Fehlverhalten derDrehzahlregelung (z.B. in einem Inselnetz) auftreten.So lässt sich der Frequenzsteigerungsschutzz.B. als Überdrehzahlschutz einsetzen.Stufe Veranlassung Einstellwertebeif N = 50 Hzbeif N = 60 Hzf 1 Netztrennung 48,00 Hz 58,00 Hz 1 sf 2 Stillsetzung 47,00 Hz 57,00 Hz 6 sf 3 Warnung 49,50 Hz 59,50 Hz 20 sf 4Warnung oderAuslösungEinstellbeispiel52,00 Hz 62,00 Hz 10 sVerzögerung184Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005