Applikations-Beispiele für SIPROTEC-Schutzgeräte

Leitungsschutz im VerteilungsnetzUmschaltungen mit redundanten Einspeisungenbedeuten Investitionen; unter Berücksichtigungdes Ausfallverhaltens der Betriebsmittel, der Netztopologie,der Schutzkonzepte, der Netzauslastung(Einspeisung und Lasten) sowie der Betriebsweisewird jedoch ein noch sicherer Netzbetriebgewährleistet. Das Ziel ist die Zuverlässigkeit desGesamtsystems, die sich in der hochverfügbarenVersorgung spezieller Kunden mit sensiblen Prozessenausdrückt. Genauere Analysen über denBelastungsverlauf von einzelnen Abzweigen oderTransformatorstationen, sowie permanente Rationalisierungsmaßnahmenbeim Betrieb der Netze,erfordern zudem einen höheren Automatisierungsgradin allen Netzbereichen.2.1 Transiente Spannungseinbrüche und TotalausfälleDie häufigste Ursache für Netzfehler und die vonihnen ausgehenden Spannungseinbrüche (Sags)oder Totalausfälle (Outages) ist Blitzeinschlag.Wie das Bild 3 zeigt, kann der Netzfehler im Übertragungsnetzoder im Verteilungsnetz vorliegen.Üblicherweise gibt es keinen Totalausfall, sonderndie verbleibende Restspannung ist größer als 70 %.Bild 3Mögliche Orte von NetzfehlernDer von Sags oder Outages ausgehende wirtschaftlicheSchaden ist enorm (Bild 4). Das folgendeBild 5 zeigt, dass Computerlasten schon bei Abweichungender Netzamplitude von ihrem Nennwertkürzer als eine Netzperiode ausfallen können.Diese so genannte ITI/CBEMA-Kurve wird weltweitals Anhaltspunkt für die Sensitivität auch andererLastarten angesetzt, da häufig entsprechendeAngaben der Hersteller nicht vorliegen. DieSchwierigkeit beim Schutz einer hochautomatisiertenFabrik besteht insbesondere in der Vielzahlder Lasten und dem Vernetzungsgrad der Lastenuntereinander.Bild 4 Typische Ausfallkosten pro Spannungseinbruch 3. Funktionsweise und Ziel der AutomatischenUmschaltungDie bisherige Vorgehensweise von Versorgungsunternehmenzur Lösung von Power Quality-Problemenwar die Information des Kunden überentsprechende Versorgungseinschränkungen. Mitder nachfolgend vorgestellten Anlagensteuerungist es möglich, durch Einsatz von Schutzgerätenmit integrierten Automatikfunktionen Lösungenzu finden um ganze Bereiche vor Totalausfällen(Outages) zu schützen.Die automatische Umschaltung ist geeignet, inkurzer Zeit mit Hilfe einer alternativen Einspeisungeine gefährdete Versorgung ab und eine redundante,sichere Versorgung einzuschalten. Übereine Unterspannungserkennung wird ein Fehlererkannt. Mit Hilfe einer gerichteten Überstromerfassungkann entschieden werden, ob es sich umeinen externen oder internen Fehler handelt. Beieinem externen Fehler erfolgt die Umschaltungauf die alternative Einspeisung. Handelt es sich jedochum einen internen Fehler, so erfolgt keineUmschaltung, um die Fehlerklärung mit denvorhandenen Schaltern herbeiführen zu könnenDas Umschalten auf die alternative Einspeisungbzw. das Kuppeln von Teilnetzen erfolgt nur dannin Schnellzeit, wenn beide Teilnetze synchronsind. Andernfalls wird gewartet, bis Synchronitätzwischen den beiden Teilnetzen herrscht oder dieSpannung soweit abgesunken ist, dass ein gefahrlosesZuschalten möglich ist. Voraussetzung ist allerdings,dass die beiden Einspeisungen nicht vomgleichen Netzfehler derart stark in ihrer Spannungsqualitätbeeinträchtigt werden, dass eineUmschaltung keinen Schutz vor Lastabwurfdarstellt.8Siemens PTD EA · Applikationen für SIPROTEC-Schutzgeräte · 2005