Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im Verteilungsnetz3.1 Überprüfung der WandlerZunächst muss überprüft werden, ob die Wandleranforderungenerfüllt sind. Offensichtlich ergibtder Quotient der primärseitigen Wandlernennströme400 : 300 einen Wert kleiner 8 und istsomit erfüllt.Die Berechnung des Betriebsüberstromfaktors erfolgtnach der FormelP + Pn'= n⋅N iP'+ PiGleichung 1n’ = Betriebsüberstromfaktorn = NennüberstromfaktorP N = Nennbürde der Stromwandler [VA]P i = Eigen- o. Innenbürde der Stromwandler [VA]P’ = tatsächlich angeschlossene Bürde [VA]Die Eigenbürde des Stromwandlers errechnet sichgemäß2P i = R i · I N,WandlerGleichung 2Sollte R i, der Innenwiderstand der Sekundärwicklungdes Wandlers, nicht bekannt sein, ist die Abschätzungvon P i =20%·P N eine gute Näherung.Bei der tatsächlich angeschlossenen Bürde sindalle an den Wandlerkern angeschlossenen Bürdenzu addieren. Im vorliegenden Beispiel gehen wirdavon aus, dass dies lediglich die Bürde desSchutzgerätes (0,05 VA für Gerätenennstrom von1 A, 0,3 VA für Gerätenennstrom von 5 A) sowiedie Zuleitungsbürde sind.Letztere errechnet sich nach der FormelCulLtg.PLtg.= 2 ⋅ρ⋅aLtg.Gleichung 3P Ltg. = Zuleitungsbürde [VA]ρCu = spezifischer Widerstand von Cu [ Ω mm²/m]l Ltg. = sekundärseitige, einfache Leitungslänge [m]a Ltg. = Leitungsquerschnitt [mm²]Aus Gleichung 2 ist einfach zu ersehen, dass beieinem sekundärseitigen Wandlernennstrom von5 A eine 25-fach höhere Zuleitungsbürde auftrittals bei 1 A!Für unser Beispiel wurde eine Zuleitung von 5 m(einfache Entfernung, daher Faktor 2) mit einemQuerschnitt von 4 mm² angenommen. Daraus errechnensich für die beiden Wandler Zuleitungsbürdenvon 0,045 VA (Wandler 1) und 1,116 VA(Wandler 2).Mit diesen Werten werden nun für beide Wandlerdie Überstromfaktoren berechnet. Es ergibt sichgemäß Gleichung 1 für Wandler 1LSP2697.tifn’ = 44,6und für Wandler 2n’ = 97,1.Diese Werte müssen nun größer oder gleich denerforderlichen Überstromfaktoren sein, um denmaximalen, durchfließenden Kurzschlussstrom inHöhe von 12,7 kA sättigungsfrei übertragen zukönnen.Erforderlich sindn’ > 12700 A / 400 A = 31,75und für Wandler 2n’ > 12700 A / 300 A = 42,33.In beiden Fällen ist dies deutlich erfüllt, ebensowie die dritte Bedingung n’ > 30. Somit sind dievorhandenen Wandler für den Einsatz in diesemDifferentialschutzsystem geeignet.3.2 Einstellungen des lokalen GerätesDie Parametereinstellungen der beiden Schutzgeräteunterscheiden sich zumeist nur in wenigenPunkten, daher werden zunächst nur die Einstellungendes 7SD610 von Seite 1 erläutert. Die Einstellungendes zweiten Gerätes, die abgeändertwerden müssen, werden gegen Ende dieses Kapitelsexplizit aufgelistet.Zunächst wird mittels der Parametrier-SoftwareDIGSI 4 im aktuellen Projekt das ausgewählteGerät 7SD6101-4BA39-0BA0+M2C angelegt undgeöffnet.3.2.1 FunktionsumfangIm nächsten Schritt werden die Parametereinstellungenvorgenommen, beginnend mit dem„Funktionsumfang“. An dieser Stelle wird festgelegt,welche der im Schutzgerät verfügbaren Funktionengenutzt werden sollen. Die anderen Funktionenwerden auf „nicht vorhanden“ gestellt unddamit für den weiteren Verlauf der Geräteparametrierungausgeblendet. Für unser Beispiel wählenwir neben dem Differentialschutz als Hauptschutzfunktionden Überstromzeitschutz, die Hochstrom-Schnellabschaltungsowie den Überlastschutzaus.Bild 4 Einstellungen im Menüpunkt „Funktionsumfang“40Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005