Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Maschinenschutz4.13 Außertrittfallschutz(ANSI 78)Die Schutzfunktion dient zur Erfassung von Pendelungenim Netz. Speisen Generatoren zu langeauf einen Netzkurzschluss, kann es nach der Fehlerabschaltungzu einem Ausgleichsvorgang(Wirkleistungsschwingungen) zwischen Netz undGenerator kommen. Liegt das Pendelzentrum imBereich der Blockeinheit, so führen die „Wirkleistungsstöße“zu einer unzulässigen mechanischenBeanspruchung des Generators und der gesamtenGeneratorbefestigung einschließlich Turbine. Daes sich um symmetrische Vorgänge handelt, wirdaus der Spannungs- und Strommitkomponentedie Mitimpedanz berechnet und der Impedanzverlaufbewertet. Zusätzlich erfolgt die Symmetrieüberwachungdurch die Bewertung desGegensystemstromes. Zwei Kennlinien im R/X-Diagramm beschreiben den Wirkungsbereich(Generator, Blocktransformator bzw. Netz) desAußertrittfallschutzes. Je nachdem in welchemKennlinienbereich der Impedanzvektor ein- undaustritt, werden die zugeordneten Zähler erhöht.Wird der eingestellte Zählerstand erreicht, kommtes zur Auslösung. Erfolgt nach einer eingestelltenZeit keine Pendelung mehr, so werden die Zählerautomatisch zurückgesetzt. Über einen einstellbarenImpuls kann jede Pendelung gemeldet werden.Die Ausweitung der Kennlinie in R-Richtungbestimmt den erfassbaren Pendelwinkel. Praktikabelsind 120 °. Zur Anpassung an die Verhältnissebei Einspeisung von mehreren parallelen Generatorenins Netz, kann die Kennlinie über einen einstellbarenWinkel geneigt werden.EinstellhinweiseZur Freigabe der Messung muss ein Mindestwertder Mitkomponente der Ströme I 1> überschrittensein (Überstromanregung). Zusätzlich darf wegender Symmetriebedingung ein Maximalwert derGegenkomponente der Ströme I 2< nicht überschrittensein. In der Regel wird der EinstellwertI 1> oberhalb Nennstrom, also etwa zu 120 % I Ngewählt, um eine Anregung durch Überlast zuvermeiden. Die Anregeschwelle der Gegenkomponentedes Stromes I 2< ist auf etwa 20 % I N eingestellt.Für die Ermittlung der Einstellwerte sind die vomSchutzgerät gesehenen Impedanzen des Schutzbereichesmaßgebend. In Richtung Generator (gesehenvom Einbauort des Spannungswandlersatzes)ist die Pendel-Reaktanz des Generators zu berücksichtigen,die man näherungsweise gleich derTransientreaktanz Xd' des Generators setzenkann. Man wird also die auf die Sekundärseite bezogenetransiente Reaktanz berechnen und für ZbXd' einstellen (siehe Bild 7).Bild 7 PendelpolygonDie Bedeutung, die Berechnung und die Einstellungder Parameter der Auslösekennlinien sind imHandbuch ausführlich beschrieben.Die folgende Tabelle präsentiert die Einstellmöglichkeitenund die errechneten Einstellungen.Parameter Einstellmöglichkeiten EinstellungAnsprechwert derMessungsfreigabe I 1 >Ansprechwert derMessungsfreigabe I 2 >Resistanz Z a des Polygons(Breite)Reaktanz Z b des Polygons(rückwärtsReaktanz Z c des Polygons(vorwärts Kl. 1)20 bis 400 % 120 %5 bis 100 % 20 %0,2 bis 130 Ω 8,25 Ω0,1 bis 130 Ω 19,60 Ω0,1 bis 130 Ω 8,90 ΩReaktanzdifferenz Kl. 2 - Kl. 1 0 bis 130 Ω 1,10 ΩNeigungswinkel des Polygons 60 bis 90 ° 90 °Anzahl der Pendelungendurch Kennlinie 1Anzahl der Pendelungendurch Kennlinie 2Haltezeit der Kennlinie 1und Kennlinie 2Haltezeit der MeldungATF Kl. 1 und ATF Kl. 21 bis 4 11 bis 8 40,2 bis 60 s 20 s0,02 bis 0,15 s 0,05 sTabelle 15 Parameterübersicht für den AußertrittfallschutzDie Einstellbereiche und Voreinstellungen sindfür einen sekundären Nennstrom von I N =1Aangegeben.Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 205