Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im VerteilungsnetzLSP2570.tifUnter dem Begriff „Diffschutztopologie“ müssennun den Geräten Identifikationsnummer „n“ zugeteiltwerden. Das vorliegende Differentialschutzsystembesteht aus zwei Geräten 7SD610.Eines der beiden Geräte muss als „Gerät 1“, dasandere als „Gerät 2“ eingestellt werden. Der Unterschiedliegt darin, dass sich die Absolutzeitführungdes Systems nach der des Gerätes 1 richtet.Gerät 2 passt sich dementsprechend an, somit sinddie Zeitangaben beider Geräte immer vergleichbar.Da die beiden Geräte unter Umständen auchüber ein digitales Kommunikationsnetz miteinanderverbunden sein könnten, in dem mehr als einDifferentialschutzsystem kommuniziert, kann jedemGerät zusätzlich eine Geräteidentifikationsnummerzugeteilt werden, die im Kommunikationsnetznur einmal verwendet werden darf. Diesebeiden Adressen müssen in beiden Gerätenidentisch eingestellt sein. In unserem Beispiel einerdirekten LWL-Verbindung ist keine Anpassungder Identifikationsnummern nötig.Bild 9 Einstellungen des Menüpunktes„Parametergruppe A –Diffschutztopologie“3.2.5 Reserveschutzfunktionen3.2.5.1 Hochstrom-SchnellabschaltungDiese Funktion ist nur dann wirksam, wenn derLeistungsschalter am Gegenende geöffnet ist unddies dem lokalen 7SD610 via Kommunikationsverbindungmitgeteilt wird. Unter der Annahme,dass die Funktion in beiden Geräten aktiviertwird, muss die Information über die Leistungsschalterpositionauch vom lokalen 7SD610 erfasstwerden. Hierzu sind in der Rangiermatrix in derInformationsgruppe „Anlagendaten 2“ die Informationen00379 „>LS Pos.Ein 3p“ und 00380„>LS Pos.Aus 3p“ mit den zugehörigen Binäreingängenzu verknüpfen. Die Ansprechschwelle fürdie I>>>-Stufe sollte in etwa auf den Ladestromder Leitung eingestellt werden. Dieser Wert bieteteine ausreichende Sicherheitsreserve, da derSchutzalgorithmus die gemessenen Momentanwertemit dem Doppelten des eingestellten Effektivwertesvergleicht. Die leistungsschalterpositionsunabhängigeStufe I>>>> wird deaktiviertbelassen (Einstellwert „∞“), da keine Stromstaffelungüber das Schutzobjekt möglich ist.3.2.5.2 ÜberstromzeitschutzDa neben dem Differentialschutz im Allgemeinenein weiterer Kurzschlussschutz aus Gründen derHardware-Redundanz in einem eigenständigenSchutzgerät zum Einsatz kommt, wird der integrierteUMZ nur als Notfunktion bei Ausfall derKommunikationsverbindung aktiviert. Die Einstellungder Stromschwellwerte erfolgt – sofernmöglich – zwischen maximalem Betriebs- undminimalem Kurzschlussstrom. Die zugehörigeVerzögerungszeit wird bestmöglich in den Netzstaffelplaneingepasst, um ein Höchstmaß anSelektivität zu erhalten. In unserem Beispiel empfiehltsich – ohne den minimalen Kurzschlussstromzu kennen – ein Einstellwert von 20 % überdem maximal zulässigen Dauerstrom des Kabels(407 A), also von 488 A oder 1,22 A sekundär.Sollte eine stromabhängige Staffelung über dasSchutzobjekt möglich sein, kann auch eine Hochstromstufemit unverzögerter Abschaltung eingestelltwerden. Hierbei muss sichergestellt sein, dassdie Schwelle bei einem durchfließenden Fehlerstromnicht anspricht.Wird der im 7SD610 integrierte UMZ als permanentaktive Reserveschutzfunktion eingesetzt,können Überstrom- und Hochstromstufe für reguläreUMZ-Schutzaufgaben außerhalb des Differentialschutzbereichesverwendet werden. DieI>>>-Stufe kann bei Notbetrieb (Ausfall derKommunikationsverbindung) im oben beschriebenenSinne als Not-UMZ-Stufe eingesetzt werden.3.2.5.3 Thermischer ÜberlastschutzDer thermische Überlastschutz verhindert einethermische Überbeanspruchung des Schutzobjektes,hier des 20-kV-Kabels. Da die Ursache derÜberlastung normalerweise außerhalb des Schutzobjektesliegt, ist der Überlaststrom ein durchfließenderStrom. Das Gerät errechnet die Übertemperaturgemäß einem thermischen Einkörpermodellnach der DifferentialgleichungdΘ1 1 ⎛ I+ ⋅ Θ = ⋅⎜dtτ τ ⎝ k⋅Ith th NDie Schutzfunktion errechnet für jede Phase einthermisches Abbild des zu schützenden Objektesaus dem Quadrat des Phasenstromes. Hierbeiwird der ungefilterte Messwert verwendet, so dassauch Oberwellenanteile in der thermischen BetrachtungBerücksichtigung finden. Zunächst isteinzustellen, ob die Überlastfunktion bei Erreichender Auslösegrenze tatsächlich abschaltenoder auch das Erreichen dieser Schwelle lediglichmelden soll.⎞⎟⎠244Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005