Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im Verteilungsnetz2.1.6 AuslösekennlinieDie Auslösekennlinie des 7SD600 besteht aus dreiAbschnitten. Im Bereich kleiner Ströme muss einefixe, als Parameter einstellbare Ansprechschwelleüberschritten werden, um eine Auslösung zu erzielen.Die beiden anderen Äste der Auslösekennliniesind fest vorgegeben. Mit steigender Stromhöhenehmen die stromproportionalen Wandlerfehlerzu. Dies wird im Auslösediagramm durcheinen Abschnitt einer Ursprungsgeraden mit Steigung1/3 berücksichtigt. Bei noch höheren Strömenwird die Auslösegrenze durch eine weitereGerade bestimmt, die die Stabilisierungsachse bei2,5 · I N, Ltg. schneidet und eine Steigung von 2/3besitzt. Dieser Ast berücksichtigt beginnendeStromwandlersättigung.Bild 5 Stabilisierungskennlinie des Differentialschutzesgezeichnet bei Voreinstellung I Diff> = 1,0 · I N, Ltg.I Diff =|I 1 + I 2 |I Stab =|I 1 |+|I 2 |I 1 = Strom am örtlichen Leitungsende,in die Leitung fließend positivI 2 = Strom am Gegenende in die Leitung fließendpositivI N, Ltg. = Nennstrom der LeitungDamit der Differentialschutz bei sehr stromstarkenaußen liegenden Fehlern stabil bleibt, bietetder 7SD600 bzgl. einer möglichen Wandlersättigungdie so genannte Zusatzstabilisierung. Hiererkennt der Schutz anhand des Verlaufs von Stabilisierung-und Differentialstrom, dass zunächstein außen liegender Fehler eintrat, bevor der Anstiegdes Differentialstroms infolge Wandlersättigungerfolgt. Bei Eintritt der Stromwerte in denBereich der Zusatzstabilisierung wird der Differentialschutzfür maximal 1 s blockiert, um demWandler Zeit zu geben, wieder aus der Sättigungherauszukommen. Sollte sich jedoch während dieserZeit für zwei Netzperioden ein stationärer Zustandim Auslösebereich einstellen, wird dieBlockierung aufgehoben und der Schutz entscheidetauf Auslösung.2.1.7 HilfsadernAls Hilfsadern eignen sich bevorzugt symmetrischeFernsprechadernpaare (typisch 73 Ω/kmSchleifenwiderstand und 60 nF/km Kapazität) miteiner Ader-Ader-Unsymmetrie bei 800 Hz kleiner10 -3 . Der Schleifenwiderstand darf 1200 Ω nichtübersteigen. Zudem muss die bei (Erd-)Kurzschlüsseninduzierte Längsspannung in den Hilfsadernbetrachtet werden. Die induzierte Längsspannungkann nach folgender Formel berechnetwerden:U = π f ⋅M⋅I⋅l⋅r ⋅rImitU lfMI k1lr 1r 22k1 1 2= induzierte Längsspannung= Nennfrequenz [Hz]= Gegeninduktivität zwischen Energieleitung undHilfsadern [mH/km]= maximaler einpoliger Kurzschlussstrom [kA]= Länge der Parallelstrecke zwischen Energieleitungund Hilfsadern [km]= Reduktionsfaktor des Energiekabels(bei Freileitungen r 1 =1)= Reduktionsfaktor des HilfsadernkabelsDie berechnete induzierte Spannung braucht nurzur Hälfte berücksichtigt zu werden, da sie sichauf den isolierten Hilfsadern zu beiden Enden aufbaut.Sollte diese 60 % der zulässigen Prüfspannungübersteigen, sind zusätzliche Maßnahmen(Trennwandler) notwendig. Es stehen Trennwandlerfür die Abriegelung bis 5 kV bzw. 20 kVzur Verfügung. Der Mittelabgriff an der demSchutzrelais zugewandten Seite ist aus Gründendes Berührungsschutzes zu erden, die Hilfsadernverbindungdarf weder geerdet, noch mit Überspannungsableiternversehen sein.Bild 6 Anschluss der Trennwandler 7XR9514 (5 kV) bzw. 7XR9513 (20 kV)2.2 ReserveschutzfunktionenWie bei modernen, digitalen Schutzgeräten üblich,bietet auch der 7SD600 weitere, integrierteSchutz- und Zusatzfunktionen. Der Anwendermuss sich jedoch bei Einsatz dieser Funktionender fehlenden Hardwareredundanz bewusst sein!Daher sollte zumindest ein weiterer separaterKurzschlussschutz, z. B. ein 7SJ602 installiert werden.Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 33