Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im VerteilungsnetzErdfehlerschutz beigelöschtem Sternpunktn 1. Allgemeines zum ErdschlussIm gelöschten Netz ist der Erdfehler kein Kurzschluss,jedoch ein anormaler Betriebszustand.Er muss gemeldet und möglichst schnell beseitigtwerden. Die Art der Erdschlusserfassung hängtvon der Konfiguration des Netzes ab. Im Strahlennetzwird die wattmetrische Erdschlussrichtungserfassungmit cos ϕ-Messung eingesetzt, imvermaschten Netz vorzugsweise das Erdschlusswischerrelais.Bei einem widerstandslosen Erdschluss z.B. in derPhase L3 wird die Spannung U L3-E zu null, dieSpannungen U L2-E und U L1-E steigen auf den3fachen Wert an. Es bildet sich eine VerlagerungsspannungU E-N, die auch Nullspannung (U 0)genannt wird. Sie hat den Wert der Leiter-Erdspannungim Normalbetrieb.Der kapazitive Erdschlussstrom an der Fehlerstellewird durch den induktiven Strom der Petersenspulekompensiert, so dass der Wirkstrom an derFehlerstelle sehr klein wird. Es verbleibt ein Wattreststrom,der durch den ohmschen Anteil derSpule bestimmt wird. Er liegt in der Größenordnungvon 3 % des kapazitiven Spulenstroms. ZurMeldung des Erdschlusses wird die U E-N-Spannungausgewertet.Die U 0-Spannung kann aus den Phasenspannungenberechnet oder über die offene Dreieckswicklung(e–n–Wicklung) am Spannungswandler erfasstwerden. Diese Wicklung hat üblicherweiseein um den Faktor 3 größeres Übersetzungsverhältnis.Bei Erdschluss beträgt die Messspannungdeshalb etwa 100 V. Ein Spannungsrelais zur Erdschlusserkennungwird auf einen Wert von 25 V –30 V eingestellt, als Zeitverzögerung sind 5 s sinnvoll.Diese Funktionalität ist in den Leitungsschutzgeräten7SJ5.., 7SJ6.., 7SA5.. und 7SA6.. jenach gewählter Ausstattung enthalten. Sind dieGeräte mit drei Spannungswandlereingängen ausgerüstet,kann zusätzlich eine phasenselektive Erdschlussmeldungerfolgen. Als Kriterium für dieErkennung der fehlerbehafteten Phase wirdU ≤ 40 V eingestellt, als Kriterium für die fehlerfreienPhasen U ≥ 75V.Bild 1 Erdschlusswischerrelais SIPROTEC 7SN60Bild 2 Gelöschtes NetzLSP2367.epsBild 3 Spannungen im Normalbetriebl Erdfehler = kein Kurzschlussl Betrieb geht weiterl Erdschluss muss gemeldet undmöglichst schnell beseitigt werdenl Erdschlussortung mit wattmetrischerErdschlussrichtungserfassungoder ErdschlusswischerrelaisSiemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005 63