Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im VerteilungsnetzZwei der drei Stufen (I>- und I>>-Stufe) werdenin diesem Fall als Einspeiseschutz konfiguriert, dieI>>>-Stufe könnte nur bei Notbetrieb freigegebenund so eingestellt werden, dass sie in dieser Ausnahmesituationunter Verlust der Selektivitätstromstarke Fehler schnell abschaltet. Wird derÜberstromzeitschutz als Notfunktion verwendet,können alle Stufen bzgl. Ansprechschwelle undVerzögerungszeit für diesen Ausnahmefall bzgl.Selektivität und Schnelligkeit ausgewogen eingestelltwerden.2.2.2 Hochstrom-SchnellabschaltungDiese Funktion soll bei einseitigem Zuschalten aufeinen stromstarken Kurzschluss unverzögert abschalten.Hierzu werden die auf die Grundschwingunggefilterten Messwerte jeder Phase mit dereingestellten Schwelle verglichen. Übersteigt derMesswert das Doppelte des Schwellwertes erfolgtunmittelbar die Schutzauslösung. Für diese Funktionmuss die Leistungsschalterposition derGegenseite bekannt sein.Eine weitere Stufe dieser Schutzfunktion arbeitetohne die Information über die Stellung des Leistungsschaltersam Gegenende, kann aber nur eingesetztwerden, falls eine Stromstaffelung über dasSchutzobjekt möglich ist.2.2.3 Thermischer ÜberlastschutzDer thermische Überlastschutz verhindert einethermische Überbeanspruchung des zu schützendenObjektes. Diese Funktion wird beim 7SD610insbesondere für einen im Schutzbereich liegendenTransformator eingesetzt, macht aber auchfür stark ausgelastete Energiekabel Sinn.Der 7SD610 errechnet aus den gemessenen Phasenströmenund den eingestellten, das Schutzobjektcharakterisierenden Parametern mittels einesthermischen Modells die Temperatur des Betriebsmittels.Übersteigt diese Temperatur eineeinstellbare Schwelle, setzt der 7SD610 eine Warnmeldungab, wird eine zweite, höhere Schwelleüberschritten, erfolgt die Schutzauslösung.2.3 ZusatzfunktionenDie nachstehend aufgeführten Zusatzfunktionenwerden im vorliegenden Beispiel nicht benutztund werden daher nur der Vollständigkeit halbererwähnt.Die Automatische Wiedereinschaltung (AWE)ermöglicht es, Lichtbogenkurzschlüsse auf Freileitungendurch eine Kurzunterbrechung desStromflusses zum Erlöschen zu bringen undnicht sofort endgültig abzuschalten.Der Schalterversagerschutz im 7SD610 istzweistufig ausgeführt. Sollte ein vom Schutzgeräterteiltes AUS-Kommando nicht zu einemAbschalten des Fehlerstromes führen, kann der7SD610 zunächst das AUS-Kommando wiederholen,bevor dann in der zweiten Stufe derübergeordnete Schutz per Parallelverdrahtungüber dieses Versagen informiert wird und denihm zugeordneten Leistungsschalter öffnet.Der 7SD610 unterstützt durch seine phasenselektiveArbeitsweise sowohl drei- als auch einpoligeLeistungsschalteransteuerung, wie sieinsbesondere in der Hochspannung häufig gefordertwird.Transformatoren und Kompensationsspulen imDifferentialschutzbereich werden durch integrierteFunktionen ebenfalls beherrscht.Über Beschaltung eines Binäreinganges kannper externer Einkopplung ein AUS-Kommandodurch das 7SD610 erzeugt werden.Die digitale Kommunikationsverbindung derWirkschnittstelle bietet die Möglichkeit vierFernbefehle und 24 Fernmeldungen von einemzum anderen Gerät zu übertragen und dort individuellweiter zu bearbeiten.Da der 7SD610 auch Spannungseingänge besitzt,können die Leiter-Erde-Spannungen derdrei Phasen und ggfs. auch die Verlagerungsspannungan das Gerät angeschlossen werden.Dies hat auf die Schutzfunktionen keinen Einfluss,erlaubt aber, die Spannungsmesswerte zuerfassen und mit den Strommesswerten auchabgeleitete elektrische Größen wie Wirk-, BlindundScheinleistung, cos ϕ und Frequenz zu berechnen. 3. EinstellbeispielAls Beispiel werden die Einstellungen der7SD610-Geräte beschrieben, die ein 20-kV-Einzelleiter-VPE-Kabelvom Typ N2XS(F)2Y 1x120RM/16 mit 9,5 km Länge schützen sollen. Der Kabelnennstrombeträgt 317 A, auf Seite 1 wird einneuer Stromwandler 400 A / 1 A, 10P10, 5 VA eingesetzt,am Gegenende befindet sich ein bereitsvorhandener Stromwandler 300 A / 5 A, 10P20,30 VA. Der maximale durchfließende Kurzschlussstrombeträgt 12,7 kA.Per Schaltermitnahmefunktion kann das amlokalen Ende vom 7SD610 erzeugte AUS-Kommando– wie auch das vorgenannte, extern eingekoppelteAUS-Kommando – an das Gerät amGegenende übertragen werden, um auch denLeistungsschalter zu öffnen.Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 39