Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

MaschinenschutzDie Überwachung des Läufererdkreises auf Unterbrechungerfolgt durch die Bewertung des Stromeswährend der Umpolungen.Einstellhinweise (1- bis 3-Hz-Schutz)Da der Schutz den ohmschen Läufererdwiderstanddirekt aus den Werten der angelegten Verspannung,dem Vorwiderstand und dem fließendenErdstrom berechnet, können die Grenzwertefür die Warnstufe (RE WARN) und die Auslösestufe(RE AUS) unmittelbar als Widerstände eingestelltwerden. In den meisten Fällen sind dievoreingestellten Werte (RE WARN = 40 kΩ undRE AUS = 5 kΩ) ausreichend. Je nach Isolationswiderstandund Kühlmittel können diese Wertegeändert werden. Es ist auf einen ausreichendenAbstand des Einstellwertes vom tatsächlichen Isolationswiderstandzu achten.Infolge möglicher Störer durch die Erregereinrichtungwird der Einstellwert für die Warnstufe endgültigwährend der Primärversuche festgelegt.Die Verzögerung wird für die Warnstufe(T RE WARN) meist auf etwa 10 s, für die Auslösestufe(T RE AUS) kurz, auf etwa 1 s, eingestellt.Die eingestellten Zeiten sind Zusatzverzögerungszeiten,die die Eigenzeiten (Messzeit, Rückfallzeit)der Schutzfunktion nicht einschließen.ParameterAnsprechwert derWarnstufeAnsprechwert derAuslösestufeVerzögerungszeit derWarnstufeVerzögerungszeit derAuslösestufeEinstellmöglichkeiten5 bis 80 kΩ 40 kΩ1 bis 10 kΩ 5 kΩ0 bis 60 s; ∞ 10 s0 bis 60 s; ∞ 1 sVoreinstellung4.12 100 %-Ständererdschlussschutz mit20-Hz-Einkopplung (ANSI 64 G (100%))Als ein sicheres und zuverlässiges Verfahren hatsich die Einkopplung einer 20-Hz-Spannung zurErfassung von Fehlern im Sternpunkt bzw. Sternpunktnähevon Generatoren erwiesen. Es ist imGegensatz zum Kriterium 3. Harmonische (sieheSeite 12, Katalog, SIP 6.1) unabhängig von denGeneratoreigenschaften und der Betriebsweise.Weiterhin ist auch eine Messung beim Anlagenstillstandmöglich.Die Schutzfunktion ist so ausgeführt, dass siesowohl Erdschlüsse in der gesamten Maschine(echte 100 %) und alle galvanisch angeschlossenenAnlagenkomponenten erkennt. Vom Schutzgerätwird die eingekoppelte 20-Hz-Spannung und derfließende 20-Hz-Strom erfasst. Über ein mathematischesModell werden die störenden Größen,wie z. B. die Ständererdkapazitäten eliminiert undder ohmsche Fehlerwiderstand ermittelt. Dadurchwird einmal eine hohe Empfindlichkeit gewährleistetund zum anderen der Einsatz bei Maschinenmit großen Erdkapazitäten, z.B. große Wasserkraftgeneratoren,ermöglicht. Winkelfehlerdurch den Erdungs- bzw. Nullpunktstransformatorwerden bei der Inbetriebnahme erfasst und imAlgorithmus korrigiert. Die Schutzfunktion verfügtüber eine Warn- und Auslösestufe. Zusätzlichwird der Messkreis überwacht und ein Ausfall des20-Hz-Generators erfasst. Unabhängig von derErdwiderstandsberechnung bewertet die Schutzfunktionzusätzlich die Höhe des Stromeffektivwertes.Für Erdschlüsse, bei denen die Verlagerungsspannungund damit der Fehlerstrom einebestimmte Höhe überschreitet, steht damit eineweitere Stufe zur Verfügung.Unter der Berücksichtigung folgender Parameter,ergeben sich die Einstellungen für das Applikationsbeispiel(Sekundärwerte).Belastungswiderstand am ErdungstransformatorR L = 4,63 ΩÜbersetzungsverhältnis Spannungsteilerü Kl = 200 / 5Übersetzungsverhältnis Spannungsteilerü Teiler =2/5Übersetzungsverhältnis Erdungstransformatorü Trafo = 15,75: 3 / 0,5 kVParameterAnsprechwert derWarnstufe SES 100 %Ansprechwert derAuslösestufe SES 100 %Verzögerungszeit derWarnstufe SES 100 %Verzögerungszeit derAuslösestufe SES 100 %Tabelle 13 Parameterübersicht für den LäufererdschlussschutzEinstellmöglichkeitenEinstellung20 bis 700 Ω 193 Ω20 bis 700 Ω 48 Ω0 bis 60 s; ∞ 10 s0 bis 60 s; ∞ 1 sAnsprechwert 100 % I>> 0,02 bis 1,5 A 0,27 AÜberwachungsschwellefür 20-Hz-SpannungÜberwachungsschwellefür 20-Hz-Strom0,3 bis 15 V 1 V5 bis 40 mA 10 mAWinkelkorrektur für I SES 60 ° 0 °Übergangswiederstand Rps 0 bis 700 Ω 0 ΩParalleler Belastungswiderstand 20 bis 700 Ω; ∞ ∞ΩTabelle 14 Parameterübersicht für den 100 %-Ständererdschlussschutz204Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005