Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im VerteilungsnetzBild 7 Einstellungen im Menüpunkt „Anlagendaten 1 –I-WDL-Kennlinie“Bei deaktivierter Parametersatzumschaltung stehtfür die weiteren Einstellungen nur der „ParametersatzA“ zur Verfügung. Unter „Anlagendaten 2“werden lediglich der Betriebsnennstrom der Leitung(317 A) sowie Details zur korrekten Erkennungdes Leitungszustandes und der Zuschalterkennungeingestellt. Hierbei kann insbesondereder Betriebsnennstrom des Schutzobjektes, alsodes Stromkabels, vom Wandlernennstrom abweichen.Der Betriebsnennstrom muss für beide7SD610-Geräte identisch eingestellt werden, dadieser Wert die Basis des Stromvergleichs an beidenEnden ist!3.2.3 Einstellungen des DifferentialschutzesDer Differentialschutz als Hauptschutzfunktiondes 7SD610 ist in wenigen Schritten parametriertund eingestellt. Wie alle im Funktionsumfang aktiviertenSchutzfunktionen kann auch der Differentialschutzan dieser Stelle nochmals ein- oderausgeschaltet werden, um eine funktionsselektivePrüfung zu vereinfachen. Selbstverständlich solltefür den normalen Betriebszustand die Differentialschutzfunktioneingeschaltet werden.Bezüglich der Differentialschutzfunktion sind imvorliegenden Beispiel lediglich fünf Parametereinzustellen. Insbesondere werden zwei diskreteAnsprechschwellen (I DIFF> sowie I DIFF>>) der Differentialschutzfunktioneingestellt. Diese beidenWerte bestimmen die Ansprechschwellen der beidenoben beschriebenen Schutzalgorithmen derDifferentialschutzfunktion.1233 I DIFF>>: AnsprechwertDer I DIFF>>-Wert definiert die Auslöseschwelledes Ladungsvergleichs, der bei stromstarken Fehlernsehr schnell auf Auslösung entscheidet. DieserWert wird üblicherweise auf Betriebsnennstromeingestellt. Im Falle eines kompensierten (gelöschten)Netzes muss zudem vermieden werden, dassder Einstellwert den ungelöschten Erdschlussstromunterschreitet, da ansonsten bereits dieZündschwingung bei Erdschlusseintritt zur (ungewollten)Auslösung führen könnte. Somit ist derNennstrom der Petersen-Spule ein guter Anhaltspunktfür den Einstellwert der I DIFF>>-Schwelle,falls dieser über dem Leitungsnennstrom liegt.LSP2699.tif1210 I DIFF>: AnsprechwertDie I DIFF>-Stufe entspricht der Auslöseschwelledes eigentlichen Stromvergleichsschutzes undwird auf das ca. 2,5fache des Ladestromes eingestellt.Dieser Ladestrom errechnet sich nach derGleichung:I C = 3,63 · 10 -6 · U N · f N · C B’·sI C zu ermittelnder primärer Ladestrom [A]U N Nennspannung des Netzes [kV]f N Nennfrequenz des Netzes [Hz]C B’ Betriebskapazität der Leitung [nF/km]s Länge der Leitung [km]Die Daten des zu schützenden Einleiter-Ölkabelslauten: C B’ = 235 nF/km; s = 9,5 kmDaraus errechnet sich bei einer Nennspannungvon 20 kV und 50 Hz Netzfrequenz nach obigerGleichung ein Ladestrom von 8,1 A. Für I DIFF>ergibt sich somit ein Einstellwert von 20,3 A(primär) bzw. bei einem Stromwandler-Übersetzungsverhältnisvon 400 A / 1 A ein Sekundärwertvon 0,05 A. Dieser Wert liegt unterhalb der minimalenEinstellschwelle von 0,10 A (sekundär)! Mitder Voreinstellung von 0,30 A wurde erneut die „sichereSeite“ aufgesucht. Dieser Wert ergibt sich ausder Annahme des dreifachen Ladestroms in Höhevon 10 %, bezogen auf Nennstrom. Bei Wandlern,die vergleichbares Übertragungsverhalten habenund bei externen Fehlern den maximal durchfließendenStrom sicher sättigungsfrei übertragen,kann diese Schwelle auch bis zu 0,10 A herabgesetztwerden. Bei unterschiedlichen Wandlertypen (z. B.eisengeschlossene Wandler und linearisierte Wandler)sollte die Voreinstellung belassen werden, umbei externen Fehlern auch gegenüber transientenEffekten abgesichert zu sein.Im vorliegenden Fall, bei vergleichbaren Wandlernmit gutem Übertragungsverhalten (n’ hoch),ist ein Einstellwert von 0,10 A oder mit etwasSicherheit von 0,20 A möglich. Sollte das 2,5fachedes Ladestromes über 0,30 A liegen ist selbstverständlichder höhere Wert einzustellen.Bei Vergleich der scheinbar sehr empfindlichenVoreinstellung von 0,30 A zu herkömmlichen Differentialschutzeinstellungen(I N) ist die bei letzterenvorhandene unterschiedliche Gewichtung derFehlerarten zu berücksichtigen. Oft werden dorteinpolige Fehler durch die Mischwandleranschaltungum Faktoren nahe dem Wert 3 empfindlichererfasst, was ebenfalls einer I DIFF>-Schwellenahe 0,30 A entsprechen würde.42Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005