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Alstom P40 Agile P14D Technisches Handbuch

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Verantwortung, Gewahrleistung oder sonstige Garantie Obernommen. Dies hangt von den technischen und wirtschaftlichen
Umstanden a b. For die in diesem Dokument enthaltenen lnformationen wird keine Haftung Obernommen und Anderungen sind
ohne Benachrichtigung vorbehalten. Reproduktion, Gebrauch oder Offenlegung gegenober Dritten ist ohne ausdrockliche
Genehmigung streng verboten.
P40 Agile P14D
Technisches Handbuch
Versorgungsleitungs - Schutzrelais
Plattformhardwareversion: A
Plattformsoftwareversion: 54
Publikationsreferenz: P14D-TM-DE-4.1

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Inhaltszusammenfassung für Alstom P40 Agile P14D

  • Seite 1 Plattformsoftwareversion: 54 Publikationsreferenz: P14D-TM-DE-4.1 © ALSTOM 2015. Die in diesem Dokument enthaltenen lnformationen dienen lediglich zu lnformationszwecken und sind unverbindlich. For ihre Vollstandigkeit, Korrektheit oder ihre Verwendbarkeit fOr ein bestimmtes Projekt wird keinerlei Verantwortung, Gewahrleistung oder sonstige Garantie Obernommen. Dies hangt von den technischen und wirtschaftlichen Umstanden a b.
  • Seite 3 Inhalt Kapitel 1 Einführung Kapitelübersicht Vorwort Zielgruppe Typographische Konventionen Terminologie Einsatzbereich des Produkts Merkmale und Funktionen Schutzfunktionen Steuerfunktionen Messfunktionen Kommunikationsfunktionen Konformität Funktionsüberblick Bestelloptionen Kapitel 2 Sicherheitshinweise Kapitelüberblick Gesundheit und Arbeitsschutz Symbole Installation, Inbetriebnahme und Wartung Gefahren beim Heben Gefahren durch Elektrizität UL/CSA/CUL-Anforderungen Anforderungen für Sicherungen Geräteanschlüsse...
  • Seite 4 Inhalt P14D P14D-Hardwarekonfiguration 2 4.3.1 Klemmenblock links 4.3.2 Klemmenblock rechts P14D-Hardwarekonfiguration 3 4.4.1 Klemmenblock links 4.4.2 Klemmenblock rechts 4.4.3 Klemmenblock Mitte P14D-Hardwarekonfiguration 4 4.5.1 Klemmenblock links 4.5.2 Klemmenblock rechts 4.5.3 Klemmenblock Mitte P14D-Hardwarekonfiguration 5 4.6.1 Klemmenblock links 4.6.2 Klemmenblock rechts 4.6.3 Klemmenblock Mitte P14D-Hardwarekonfiguration 6...
  • Seite 5 P14D Inhalt Kapitel 5 Stromschutzfunktionen Kapitelübersicht Prinzipien des Überstromschutzes IDMT-Kenngrößen 2.1.1 IDMT-Kennlinien nach IEC 60255 2.1.2 Europäische Standards 2.1.3 Nordamerikanische Standards 2.1.4 Unterschiede zwischen den nordamerikanischen und europäischen Standards 2.1.5 Programmierbare Kennlinien Prinzipien der Implementierung 2.2.1 Zeitgeber-Haltefunktion Phasenüberstromschutz Implementierung von Phasenüberstromschutz Logik des ungerichteten Überstromschutzes Wahl der Stromschwelleneinstellung Wahl der Zeitgebereinstellung...
  • Seite 6 Inhalt P14D 8.4.2 Gegensystempolarisierung Anwendungshinweise 8.5.1 Einstellungsrichtlinien (Richtungselement) 8.5.2 Mit Peterson-Spule geerdete Netze 8.5.3 Einstellungsrichtlinien (kompensierte Netze) Empfindlicher Erdfehlerschutz Implementierung des EEF-Schutzes Logik des ungerichteten empfindlichen Erdfehlerschutzes Kennlinie EPATR B Richtungselement 9.4.1 Wattmetrische Kenngröße 9.4.2 Kenngröße Icos phi / Isin phi 9.4.3 Logik des gerichteten EEF-Schutzes Anwendungshinweise...
  • Seite 7 P14D Inhalt Kapitelübersicht Prinzipien des Erdschluss-Differentialschutzes Widerstandsgeerdete Sternwicklungen Starr geerdete Sternwicklungen Stabilität bei Durchgangsfehlern Arten des Erdschluss-Differentialschutzes 2.4.1 Prinzip des niederohmigen Erdschluss-Differentialschutzes 2.4.2 Prinzip des hochohmigen Erdschluss-Differentialschutzes Implementierung von Erdschluss-Differentialschutz Implementierung von Erdschluss-Differentialschutz Niederohmiger Erdschluss-Differentialschutz 3.2.1 Einstellung der Vorstromgröße 3.2.2 Verzögerter Vorstrom 3.2.3 Übergangsvorstrom...
  • Seite 8 Inhalt P14D 2.4.1 Richtungselemente 2.4.2 Ungerichtete Elemente Niederohmiger Erdschluss-Differentialschutz Hochohmiger Erdschluss-Differentialschutz Verwendung nichtlinearer Metrosil-Widerstände Verwendung von Stromwandlern der Klasse ANSI C Kapitel 9 Spannungsschutzfunktionen Kapitelübersicht Unterspannungsschutz Implementierung von Unterspannungsschutz Logik des Unterspannungsschutzes Anwendungshinweise 2.3.1 Richtlinien für Unterspannungseinstellungen Überspannungsschutz Implementierung von Überspannungsschutz Logik des Überspannungsschutzes Anwendungshinweise 3.3.1...
  • Seite 9 P14D Inhalt 11.2 Logik der frequenzüberwachten Frequenzänderungsgeschwindigkeit 11.3 Anwendungshinweise 11.3.1 Frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit – Beispiel 11.3.2 Einstellungsrichtlinien Schutz, der auf die durchschnittliche Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert 12.1 Implementierung des Schutzes, der auf die durchschnittliche Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert 12.2 Logik der durchschnittlichen Frequenzänderungsgeschwindigkeit 12.3 Anwendungshinweise 12.3.1 Einstellungsrichtlinien Lastabwurf und -wiederherstellung...
  • Seite 10 Inhalt P14D 8.4.1 Einstellungsrichtlinien Kapitel 11 Stromschutzfunktionen Kapitelübersicht Überstromschutz Implementierung des Überstromschutzes Überstromlogik Anwendungshinweise 2.3.1 Richtlinien zur Einstellung des vorwärts gerichteten Überstroms 2.3.2 Grundsätzliches zum Rückwärtsstrom 2.3.3 Richtlinien zur Einstellung des rückwärts gerichteten Überstroms Unterstromschutz Implementierung des Unterstromschutzes Unterstromlogik Anwendungshinweise 3.3.1 Grundsätzliches zum niedrigen Vorwärtsstrom 3.3.2...
  • Seite 11 P14D Inhalt Ein Erfolgr.abg. AWE Aktiviert Blk H.Schtz (Hauptschutz blockieren) Block EEFSchutz (EEF-Schutz blockieren) AWE Check Paus.zeit Läuft 5.10 TZ Komplett (Pausenzeit abgelaufen) 5.11 AWE SKA (AWE-Synchronisierungsprüfung) 5.12 AWE SysChk OK (AWE-Systemprüfungen OK) 5.13 Autom. Ein 5.14 Schutzperre 5.15 Reset Sperralarm (Sperrwarnung zurücksetzen) 5.16 AWE erf.
  • Seite 12 Inhalt P14D 2.1.4 Fehleraufzeichnungsereignisse 2.1.5 Sicherheitsereignisse 2.1.6 Wartungsereignisse 2.1.7 Schutzereignisse 2.1.8 Plattformereignisse Störschreiber Messdaten Messgrößen 4.1.1 Gemessene und berechnete Ströme 4.1.2 Gemessene und berechnete Spannungen 4.1.3 Leistungs- und Energiemesswerte 4.1.4 Bedarfswerte 4.1.5 Frequenzmessungen 4.1.6 Andere Messungen Messkonfiguration Fehlerorter 4.3.1 Beispiel für Fehlerortereinstellungen Zeitstempelung der Opto-Eingänge LS-Zustandsüberwachung Anwendungshinweise...
  • Seite 13 P14D Inhalt Spannungswandlerüberwachung Verlust von einer oder zwei Phasenspannungen Verlust von allen drei Phasenspannungen Fehlen von allen drei Phasenspannungen bei Leitungserregung SpWÜ-Implementierung SpWÜ-Logik SpWÜ-Beschleunigungsanzeigelogik Stromwandlerüberwachung StWÜ-Implementierung StWÜ-Logik Anwendungshinweise 4.3.1 Einstellungsrichtlinien Auslösekreisüberwachung Auslösekreisüberwachungsschaltung 1 5.1.1 Widerstandswerte 5.1.2 PSL für Auslösekreisüberwachungsschaltung 1 Auslösekreisüberwachungsschaltung 2 5.2.1 Widerstandswerte...
  • Seite 14 Inhalt P14D 5.1.4 Einstellungsänderungen 5.1.5 Ereignisauslesung 5.1.6 Auslesen von Störungsaufzeichnungen 5.1.7 Parameter der programmierbaren Logik 5.1.8 Zeitsynchronisierung 5.1.9 Courier-Konfiguration IEC 60870-5-103 5.2.1 Physische Verbindungs- und Verknüpfungsebene 5.2.2 Initialisierung 5.2.3 Uhrzeitsynchronisierung 5.2.4 Spontane Ereignisse 5.2.5 Allgemeine Abfrage (GI) 5.2.6 Zyklische Messungen 5.2.7 Befehle 5.2.8...
  • Seite 15 P14D Inhalt 7.1.1 Implementierung des demodulierten IRIG-B SNTP Zeitsynchronisierung mithilfe der Kommunikationsprotokolle Kapitel 17 Cybersicherheit Übersicht Die Notwendigkeit von Cybersicherheit Standards NERC Konformität 3.1.1 CIP 002 3.1.2 CIP 003 3.1.3 CIP 004 3.1.4 CIP 005 3.1.5 CIP 006 3.1.6 CIP 007 3.1.7 CIP 008 3.1.8...
  • Seite 16 Inhalt P14D WinAEDR2 Wavewin 1.10 Menütexteditor für das Gerät 1.11 Ereignisbetrachter Kapitel 19 Installation Kapitelübersicht Handhabung der Güter Empfang der Güter Auspacken der Güter Lagerung der Güter Auseinanderbau der Güter Montieren des Geräts Einbau-/Schalttafelmontage 3.1.1 Gestellmontage Nachrüstung mit der K Serie 3.2.1 Konventionen Nur Software...
  • Seite 17 P14D Inhalt 5.1.3 Externe Verdrahtung 5.1.4 Überwachungskontakte 5.1.5 Stromversorgung Prüfungen bei eingeschaltetem Schutzgerät 5.2.1 Überwachungskontakte 5.2.2 Test-LCD 5.2.3 Datum und Uhrzeit 5.2.4 LEDs testen 5.2.5 Prüfung der LEDs „Warnung“ und „Außer Betrieb“ 5.2.6 Prüfung der LED „Auslösung“ 5.2.7 Prüfung der vom Benutzer programmierbaren LEDs 5.2.8 Prüfung der Opto-Eingänge 5.2.9...
  • Seite 18 Inhalt P14D Kapitel 22 Technische Daten Kapitelübersicht Schnittstellen Vorderseitiger USB-Anschluss Hinterer serieller Anschluss 1 Hinterer serieller Anschluss 2 IRIG-B-Anschluss Rückseitiger Ethernet-Anschluss – Kupfer Rückseitiger Ethernet-Anschluss – Faser 2.6.1 Kenngrößen des 100 Base FX-Empfängers 2.6.2 Kenngrößen des 100 Base FX-Senders Leistung der Stromschutzfunktionen Dreiphasen-Überstromschutz 3.1.1 Richtungsparameter für Dreiphasen-Überstrom...
  • Seite 19 P14D Inhalt Fehlerorter Konformität mit Standards EMV-Konformität: 2004/108/EG Produktsicherheit: 2006/95/EG R&TTE-Konformität UL/CUL-Konformität AMZ-Standards Mechanische Daten 10.1 Physikalische Parameter 10.2 Gehäuseschutz 10.3 Mechanische Stabilität 10.4 Festigkeit der Transportverpackung Leistungsgrößen 11.1 WS-Messeingänge 11.2 Stromwandlereingänge 11.3 Spannungswandlereingänge Stromversorgung 12.1 Zusätzliche Versorgungsspannung 12.2 Nennlast 12.3 Unterbrechung der Hilfsstromversorgung Eingangs-/Ausgangsanschlüsse...
  • Seite 20 Inhalt P14D E/A-Option A mit EEF E/A-Option A mit Ethernet E/A-Option A mit Ethernet und EEF E/A-Option B mit zwei rückseitigen Anschlüssen E/A-Option B mit zwei rückseitigen Anschlüssen und EEF E/A-Option C mit Auslösekreisüberwachung E/A-Option C mit Auslösekreisüberwachung und EEF E/A-Option D E/A-Option D mit EEF KCEG142-Nachrüstung...
  • Seite 21 Tabelle der Abbildungen Abbildung 1: Funktionsüberblick Abbildung 2: Übersicht über das Hardwaredesign Abbildung 3: Darstellung der Einzelteile des Schutzgeräts Abbildung 4: Rückseite (Gehäuse mit 20 TE) Abbildung 5: Rückseite mit drei MIDOS-Klemmenblöcken (30 TE) Abbildung 6: Rückseite mit zwei MIDOS-Klemmenblöcken und Kommunikationsplatine (30 Abbildung 7: Rückseite mit zwei MIDOS-Klemmenblöcken und Blende (30 TE) Abbildung 8:...
  • Seite 22 Tabelle der Abbildungen P14D Abbildung 37: Logik des gerichteten Erdfehlerschutzes mit Neutralspannungspolarisierung (einstufig) Abbildung 38: Logik des gerichteten Erdfehlerschutzes mit Gegensystempolarisierung (einstufig) Abbildung 39: Stromverteilung in einem Netz, das mit einer Petersen-Spule geerdet ist Abbildung 40: Stromverteilung bei einem Phase-Erde-Fehler auf L3 Abbildung 41: Theoretischer Fall –...
  • Seite 23 P14D Tabelle der Abbildungen Abbildung 76: Vorstromkenngröße des Erdschluss-Differentialschutzes (EDIF) Abbildung 77: Widerstandsgeerdete Sternwicklung Abbildung 78: Prozentualer Anteil der geschützten Wicklung Abbildung 79: Skalierungsfaktor für niederohmigen Erdschluss-Differentialschutz Abbildung 80: Hi-Z-Erdschluss-Differentialschutz für eine geerdete Sternwicklung Abbildung 81: Hi-Z-Erdschluss-Differentialschutz für eine Dreieckwicklung Abbildung 82: Hi-Z-Erdschluss-Differentialschutz für eine Spartransformatorkonfiguration Abbildung 83:...
  • Seite 24 Tabelle der Abbildungen P14D Abbildung 114: Logik der unabhängigen Frequenzänderungsgeschwindigkeit (einzelne Stufe) Abbildung 115: Logik der frequenzüberwachten Frequenzänderungsgeschwindigkeit (einzelne Stufe) Abbildung 116: Schutz, der auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert Abbildung 117: Kennlinie der durchschnittlichen Frequenzänderungsgeschwindigkeit Abbildung 118: Logik der durchschnittlichen Frequenzänderungsgeschwindigkeit (einzelne Stufe) Abbildung 119: Lastwiederherstellung mit kurzer Abweichung im Haltebereich...
  • Seite 25 P14D Tabelle der Abbildungen Abbildung 152: PSL-Systemprüfung Abbildung 153: Zonen für die Überwachung der Gleichstromversorgung Abbildung 154: Logik der Überwachung der Gleichstromversorgung Abbildung 155: SpWÜ-Logik Abbildung 156: SpWÜ-Beschleunigungsanzeigelogik Abbildung 157: StWÜ-Logikdiagramm Abbildung 158: Auslösekreisüberwachungsschaltung 1 Abbildung 159: PSL für Auslösekreisüberwachungsschaltung 1 Abbildung 160: Auslösekreisüberwachungsschaltung 2 Abbildung 161:...
  • Seite 26 Tabelle der Abbildungen P14D Abbildung 191: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, 8 Eingängen, 8 Ausgängen und Ethernet Abbildung 192: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, acht Eingängen, acht Ausgängen, Ethernet und Option für empfindlichen Erdfehler (EEF) Abbildung 193: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, elf Eingängen, zwölf Ausgängen und zwei rückseitigen Anschlüssen Abbildung 194: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, elf Eingängen, zwölf Ausgängen, zwei...
  • Seite 27 EINFÜHRUNG KAPITEL 1...
  • Seite 28 Kapitel 1 - Einführung P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 29 P14D Kapitel 1 - Einführung KAPITELÜBERSICHT Dieses Kapitel enthält allgemeine Informationen zum technischen Handbuch und eine Einführung zum Gerät bzw. zu den Geräten, das/die im technischen Handbuch beschrieben ist/sind. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Vorwort Einsatzbereich des Produkts Merkmale und Funktionen Konformität Funktionsüberblick...
  • Seite 30 VORWORT Das vorliegende technische Handbuch enthält eine funktionale und technische Beschreibung des Schutzgeräts P14D von Alstom Grid sowie ausführliche Anweisungen zur Verwendung des Geräts. Für das Verständnis des Handbuchs wird vorausgesetzt, dass Sie bereits Kenntnisse und Erfahrung auf dem Gebiet der Schutztechnik haben.
  • Seite 31 Begriffe handelt, die von Alstom Grid verwendet werden. Das erste in einem Kapitel vorkommende Akronym oder der erste vorkommende Begriff wird erklärt. Außerdem steht auf der Website von Alstom ein separates Glossar zur Verfügung, das auch über das Kontaktzentrum von Alstom erhältlich ist.
  • Seite 32 Kapitel 1 - Einführung P14D EINSATZBEREICH DES PRODUKTS Das Abzweigschutzgerät P14D dient zum Schutz diverser Freileitungen und Erdkabel. P14D bietet vollständigen gerichteten und ungerichteten Überstromschutz, Überspannungs- und Erdfehlerschutz und eignet sich für starr geerdete, widerstandsgeerdete, über Petersen-Spulen geerdete und isolierte Systeme. Neben den Schutzfunktionen bietet das Gerät vielfältige weitere Funktionen sowie Mess- und Aufzeichnungseinrichtungen zur Unterstützung der Stromversorgungsdiagnose und der Fehleranalyse.
  • Seite 33 P14D Kapitel 1 - Einführung MERKMALE UND FUNKTIONEN SCHUTZFUNKTIONEN Die P14D-Modelle bieten folgende Schutzfunktionen: ANSI IEC 61850 Schutzfunktion P14DA P14DB P14DG P14DL P14DZ Unterstromerkennung (niedrige Belastung) NgcPTOC Gegensystem-Überstromschutz 46BC Leiterbruch ThmPTTR Thermische Überlast 50 ZUKS Schaltung bei Fehler 50BF RBRF LS-Versager OcpPTOC Unabhängiger Überstromschutz...
  • Seite 34 Kapitel 1 - Einführung P14D ANSI IEC 61850 Schutzfunktion P14DA P14DB P14DG P14DL P14DZ 21FL Fehlerorter Nein Nein Nein Frequenzüberwachte 81RF DfpPFRC Nein Nein Nein Frequenzänderungsgeschwindigkeit Frequenzüberwachte durchschnittliche 81RAV DfpPFRC Nein Nein Nein Frequenzänderungsgeschwindigkeit Lastwiederherstellung Nein Nein Nein Spannungsänderungsgeschwindigkeit (dv/dt) Nein Nein Nein...
  • Seite 35 P14D Kapitel 1 - Einführung Messfunktion Details Messwerte Gemessene Ströme und berechnete Folge und RMS-Ströme (Der exakte Messbereich ist vom Gerätemodell abhängig) Gemessene Spannungen und berechnete Folge und RMS-Spannungen Leistungs- und Energiemesswerte Spitzen-, Fest- und gleitende Bedarfswerte Frequenzmessungen Andere Messungen Störungsaufzeichnungen (Wellenformerfassung, Oszillographie) Kanäle / jeweilige Dauern oder Gesamtdauer / Werte pro Zyklus 9 / 10, 5 / 24...
  • Seite 36 Kapitel 1 - Einführung P14D KONFORMITÄT Das Gerät wurde umfangreichen Prüfungen und Zertifizierungsprozessen unterzogen, um Konformität mit allen Zielmärkten sicherzustellen und nachzuweisen. Eine detaillierte Beschreibung dieser Kriterien ist im Kapitel „Technische Daten“ zu finden. P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 37 P14D Kapitel 1 - Einführung FUNKTIONSÜBERBLICK Hochim p edanz - 50 LSV 46BC Erkennun Ü ZUKS g ( HiZ) 81RF 21FL 81RAV Ü 81df/dt Digitale E /A Kommunikation Betriebsmesswerte Störungsauf Relaisau Lokal zeichnungen IRIG-B RS485 Eingang Ethernet Fehleraufzeichnungen sgänge V00001 Abbildung 1: Funktionsüberblick P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 38 Kapitel 1 - Einführung P14D BESTELLOPTIONEN Varianten Bestell-Nr. 1 - 4 5 6 7 8 9 10 11 12-13 14 15 Modell P14D Abzweigschutzgerät – UMZ-Schutz mit Kurzschlussrichtungserfassungfür gerichteten Abzweigschutz Anwendung Basis Kleiner Generator Last-/Leitungsverwaltung HIF (nur StW EEF) Strom-/Spannungswandler Standard-Erdschlussstromwandler StW EEF Hardwareoptionen...
  • Seite 39 SICHERHEITSHINWEISE KAPITEL 2...
  • Seite 40 Kapitel 2 - Sicherheitshinweise P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 41 P14D Kapitel 2 - Sicherheitshinweise KAPITELÜBERBLICK Dieses Kapitel enthält Informationen über die sichere Handhabung der Geräte. Die Geräte müssen ordnungsgemäß installiert und gehandhabt werden, um sie in sicherem Zustand zu halten und jederzeit für Personalsicherheit zu sorgen. Sie müssen vor dem Auspacken, der Installation, Inbetriebnahme oder Wartung der Geräte mit allen Informationen in diesem Kapitel vertraut sein.
  • Seite 42 Kapitel 2 - Sicherheitshinweise P14D GESUNDHEIT UND ARBEITSSCHUTZ Personal, das mit den Geräten zu tun hat, muss mit dem Inhalt der vorliegenden Sicherheitshinweise vertraut sein. Wenn elektrische Geräte in Betrieb sind, können Teile von ihnen Spannung führen. Unsachgemäße Verwendung der Geräte und das Nichteinhalten von Warnhinweisen führt zur Gefährdung von Personal. Nur qualifizierte Fachkräfte dürfen mit den Geräten arbeiten oder diese betreiben.
  • Seite 43 P14D Kapitel 2 - Sicherheitshinweise SYMBOLE In dieser Anleitung sind folgende Symbole zu finden. Diese Symbole können auch an Teilen der Ausrüstung gefunden werden. Achtung: Siehe Gerätedokumentation. Nichtbeachtung kann zur Beschädigung der Geräte führen. Warnung: Stromschlaggefahr Erdungsklemme. Hinweis: Dieses Symbol kann auch für eine Schutzleiter-/ Erdungsklemme verwendet werden, wenn die betreffende Klemme zu einem Klemmenblock oder einer Unterbaugruppe gehört.
  • Seite 44 Kapitel 2 - Sicherheitshinweise P14D INSTALLATION, INBETRIEBNAHME UND WARTUNG GEFAHREN BEIM HEBEN Viele Verletzungen werden durch Folgendes verursacht: ● Heben schwerer Gegenstände ● falsches Heben von Gegenständen ● Schieben oder Ziehen schwerer Gegenstände ● Ständige Verwendung der gleichen Muskeln Sorgfältig planen, mögliche Gefahren berücksichtigen und entscheiden, wie das Gerät bewegt werden muss. Nach anderen Möglichkeiten zum Bewegen der Last suchen, damit sie nicht manuell bewegt werden muss.
  • Seite 45 P14D Kapitel 2 - Sicherheitshinweise Achtung: Die Stromzuführung ist vor der Demontage zu trennen. Bei der Demontage von Geräten können empfindliche Schaltkreise freigelegt werden. Angemessene Vorsichtsmaßnahmen sind zu treffen um Geräte vor unerwünschter elektrostatischer Spannungsentladung zu schützen. Achtung: Es ist untersagt in Lichtwellenleiter oder –Verbindungen zu schauen. Benutzen sie stets ein Messgerät um den Betrieb und die Signalstärke zu erfassen.
  • Seite 46 Kapitel 2 - Sicherheitshinweise P14D ANFORDERUNGEN FÜR SICHERUNGEN Achtung: Wenn UL/CSA-Konformität der Geräte für externen Sicherungsschutz erforderlich ist, muss eine von UL oder CSA zugelassene Sicherung für die Hilfsstromversorgung verwendet werden. Die zugelassene Schutzsicherung ist träge Sicherung der Klasse J mit einem maximalen Nennstrom von 15 A und einer minimalen Nennspannung von 250 VDC (z.
  • Seite 47 P14D Kapitel 2 - Sicherheitshinweise Achtung: Immer den richtigen Klemmenanschlüssen und das richtige Werkzeug entsprechend der Leitergröße verwenden. Achtung: (Selbstüberwachende) Überwachungskontakte zeigen bei manchen Produkten den Funktionszustand des Geräts an. Wir empfehlen nachdrücklich, diese Kontakte für Alarmzwecke mit dem Automatisierungssystem der Schaltstation fest zu verdrahten.
  • Seite 48 Anschlüsse geöffnet werden. Hinweis: Bei den meisten Alstom-Geräten mit Ringkabelschuhanschlüssen wird der für den Stromwandlerabschluss vorgesehene Gewindeklemmenblock automatisch kurzgeschlossen, wenn das Modul entfernt wird. Daher ist ein externes Kurzschließen der Stromwandler nicht unbedingt erforderlich. Zunächst in der Gerätedokumentation und auf den Schaltplänen nachschauen, ob dies zutrifft.
  • Seite 49 P14D Kapitel 2 - Sicherheitshinweise Warnung: Bei Verwendung externer Prüfblöcke und Prüfstecker wie MMLG, MMLB und P990 mit äußerster Vorsicht vorgehen, da gefährliche Spannungen freigelegt werden können. Unbedingt Stromwandler-Kurzschlussbrücken anbringen, bevor Prüfstecker eingesteckt oder abgezogen werden, um potenziell tödliche Spannungen zu vermeiden. AUFRÜSTUNG/WARTUNG Warnung: Keine Module, Leiterplatten oder Erweiterungsbaugruppen in...
  • Seite 50 Kapitel 2 - Sicherheitshinweise P14D AUßERBETRIEBSETZUNG UND ENTSORGUNG Achtung: Vor der Außerbetriebsetzung die Netzteile der Geräte vollständig trennen (beide Pole einer Gleichstromversorgung). Der Zusatzversorgungseingang kann parallelgeschaltete Kondensatoren haben, die weiterhin aufgeladen sein können. Um Stromschläge zu vermeiden, vor der Außerbetriebsetzung die Kondensatoren über die externen Klemmen entladen.
  • Seite 51 P14D Kapitel 2 - Sicherheitshinweise KONFORMITÄT MIT STANDARDS Konformität mit der Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit und der Niederspannungsrichtlinie der Europäischen Kommission wird durch Selbstzertifizierung mit internationalen Standards nachgewiesen. EMV-KONFORMITÄT: 2004/108/EG Zur Herstellung von Konformität wurde EN60255-26:2009 verwendet. PRODUKTSICHERHEIT: 2006/95/EG Zur Herstellung von Konformität wurde EN60255-27:2005 verwendet. Schutzklasse IEC 60255-27: 2005 Klasse 1 (wenn nicht anders in der Gerätedokumentation angegeben).
  • Seite 52 Kapitel 2 - Sicherheitshinweise P14D Geräte mit dieser Kennzeichnung sind selbst nicht für den Betrieb innerhalb eines explosionsgefährdeten Bereichs geeignet. Nachweis der Konformität durch das Notified Body Type Examination Certificate. Richtlinie 94/9/EG für Geräte bezüglich Explosionsgefährdung in Übereinstimmung mit ATEX P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 53 HARDWAREDESIGN KAPITEL 3...
  • Seite 54 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 55 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign KAPITELÜBERSICHT Dieses Kapitel enthält Informationen zum Hardwaredesign des Produkts. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Hardwarearchitektur Mechanische Ausführung Klemmenanschlüsse Bedienfeld P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 56 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D HARDWAREARCHITEKTUR Es folgen die Hauptkomponenten der P40Agile-Plattform: ● Das Gehäuse, das aus der Frontplatte und den Anschlüssen an der Rückseite besteht ● Das Hauptprozessormodul, das aus der Haupt-CPU (Zentraleinheit), dem Speicher und einer Schnittstelle zum Bedienfeld (Benutzerschnittstelle) besteht ●...
  • Seite 57 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign ● Warnungen ● Messwerte ● Selbsthaltende Auslösungen ● Selbsthaltende Kontakte Da der Flash-Speicher nichtflüchtig ist, wird keine Reservebatterie benötigt. Ein zweckgebundener Superkondensator sorgt dafür, dass die integrierte Echtzeituhr bis zu vier Tage nach einem Stromausfall betriebsfähig bleibt. P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 58 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D MECHANISCHE AUSFÜHRUNG Alle auf der P40Agile-Plattform basierenden Geräte haben eine gemeinsame Hardwarearchitektur. Die Hardware besteht aus zwei Hauptteilen: dem Gestell und dem Gehäuse. Das Gestell besteht aus dem Bedienfeld, das an einer Trägerplatine angebracht ist, an der alle Hardwareplatinen und Module angeschlossen sind.
  • Seite 59 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign Gehäusebreite Gehäusebreite (mm) Entsprechende K Serie Produkte (TE) 20 TE 102,4 mm (4 Zoll) KCGG140/142 P14N 30 TE 154,2 mm (6 Zoll) KCEG140/142 P14N (mit zusätzlichem E/A), P14D RÜCKSEITE (GEHÄUSE MIT 20 TE) Die Rückseite (Gehäuse mit 20 TE) besteht aus zwei hoch belastbaren MIDOS-Klemmenblöcken. Abbildung 4: Rückseite (Gehäuse mit 20 TE) RÜCKSEITE (GEHÄUSE MIT 30 TE) Die Rückseite (30 TE) besteht aus:...
  • Seite 60 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D Abbildung 5: Rückseite mit drei MIDOS-Klemmenblöcken (30 TE) Abbildung 6: Rückseite mit zwei MIDOS-Klemmenblöcken und Kommunikationsplatine (30 TE) P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 61 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign Abbildung 7: Rückseite mit zwei MIDOS-Klemmenblöcken und Blende (30 TE) P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 62 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D KLEMMENANSCHLÜSSE E/A-OPTIONEN Komponent E/A-Option A E/A-Option B E/A-Option C E/A-Option D E/A-Option E E/A-Option F digitale (1 Gruppe von 3 (2 Gruppen von 3 (1 Gruppe von 3, 1 (1 Gruppe von 3 (1 Gruppe von 3 Eingänge Gruppe von 5 und 3 (1 Gruppe von 3)
  • Seite 63 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign Klemme Beschreibung 7 bis 12 Ohne Funktion 13 + 14 Stromversorgungsgerät 15 + 16 Spannungswandler Vcs oder V0 17 + 18 Spannungswandler VA und VB 19 + 20 Spannungswandler VC 21 + 22 Stromwandler IA 23 + 24 Stromwandler IA 25 + 26...
  • Seite 64 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D P14D-HARDWAREKONFIGURATION 2 Überwachungs- gerät Ethernet- Kommunikations- karte Einkanal- 10/100Base-TX oder 100Base-FX E00221 PSU = Stromversorgungsgerät Abbildung 9: P14D (Gehäuse mit 30 TE) mit E/A-Option A und Ethernet-Kommunikation 4.3.1 KLEMMENBLOCK LINKS Klemme Beschreibung Erde Ohne Funktion 3 + 5 Überwachung (Öffner) 4 + 6...
  • Seite 65 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign Klemme Beschreibung 42 + 44 Relais 4, Öffner 29 + 31 Relais 5, Öffner 33 + 35 Relais 6, Öffner 37 + 39 Relais 7, Öffner 41 + 43 Relais 8, Öffner 46 + 52 Opto-Eingang L1 (Gruppe 1) 48 + 52 Opto-Eingang L2 (Gruppe 1)
  • Seite 66 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D Klemme Beschreibung 7 bis 12 Ohne Funktion 13 + 14 Stromversorgungsgerät 15 + 16 Spannungswandler Vcs oder V0 17 + 18 Spannungswandler VA und VB 19 + 20 Spannungswandler VC 21 + 22 Stromwandler IA 23 + 24 Stromwandler IA 25 + 26...
  • Seite 67 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D-HARDWAREKONFIGURATION 4 Überwachungs- gerät RL10 RL11 RL12 E00220 PSU = Stromversorgungsgerät Abbildung 11: P14D (Gehäuse mit 30 TE) mit E/A-Option C 4.5.1 KLEMMENBLOCK LINKS Klemme Beschreibung Erde Ohne Funktion 3 + 5 Überwachung (Öffner) 4 + 6 Überwachung (Schließer) 7 bis 12 Ohne Funktion...
  • Seite 68 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D Klemme Beschreibung 42 + 44 Relais 4, Öffner 29 + 31 Relais 5, Öffner 33 + 35 Relais 6, Öffner 37 + 39 Relais 7, Öffner 41 + 43 Relais 8, Öffner 46 + 52 Opto-Eingang L1 (Gruppe 1) 48 + 52 Opto-Eingang L2 (Gruppe 1)
  • Seite 69 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D-HARDWAREKONFIGURATION 5 Überwachungs- gerät RL10 RL11 RL12 E00218 PSU = Stromversorgungsgerät Abbildung 12: P14D (Gehäuse mit 30 TE) mit E/A-Option D 4.6.1 KLEMMENBLOCK LINKS Klemme Beschreibung Erde Ohne Funktion 3 + 5 Überwachung (Öffner) 4 + 6 Überwachung (Schließer) 7 bis 12 Ohne Funktion...
  • Seite 70 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D Klemme Beschreibung 42 + 44 Relais 4, Öffner 29 + 31 Relais 5, Öffner 33 + 35 Relais 6, Öffner 37 + 39 Relais 7, Öffner 41 + 43 Relais 8, Öffner 46 + 52 Opto-Eingang L1 (Gruppe 1) 48 + 52 Opto-Eingang L2 (Gruppe 1)
  • Seite 71 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D-HARDWAREKONFIGURATION 6 Überwachungs- gerät E00270 PSU = Stromversorgungsgerät Abbildung 13: P14D (Gehäuse mit 20 TE) mit E/A-Option E 4.7.1 KLEMMENBLOCK LINKS Klemme Beschreibung Erde Ohne Funktion 3 + 5 Überwachung (Öffner) 4 + 6 Überwachung (Schließer) 7 bis 12 Ohne Funktion 13 + 14...
  • Seite 72 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D Klemme Beschreibung 42 + 44 Relais 4, Öffner 29 + 31 Ohne Funktion 33 + 35 Ohne Funktion 37 + 39 Ohne Funktion 41 + 43 Ohne Funktion 46 + 52 Opto-Eingang L1 (Gruppe 1) 48 + 52 Opto-Eingang L2 (Gruppe 1) 50 + 52...
  • Seite 73 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign Klemme Beschreibung 7 bis 12 Ohne Funktion 13 + 14 Stromversorgungsgerät 15 + 16 Spannungswandler Vcs oder V0 17 + 18 Spannungswandler VA und VB 19 + 20 Spannungswandler VC 21 + 22 Stromwandler IA 23 + 24 Stromwandler IA 25 + 26...
  • Seite 74 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D P14D-HARDWAREKONFIGURATION 8 Überwachungs- gerät E00271 PSU = Stromversorgungsgerät Abbildung 15: P14D (Gehäuse mit 30 TE) mit E/A-Option F 4.9.1 KLEMMENBLOCK LINKS Klemme Beschreibung Erde Ohne Funktion 3 + 5 Überwachung (Öffner) 4 + 6 Überwachung (Schließer) 7 bis 12 Ohne Funktion 13 + 14...
  • Seite 75 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign Klemme Beschreibung 42 + 44 Relais 4, Öffner 29 + 31 Ohne Funktion 33 + 35 Ohne Funktion 37 + 39 Ohne Funktion 41 + 43 Ohne Funktion 46 + 52 Opto-Eingang L1 (Gruppe 1) 48 + 52 Opto-Eingang L2 (Gruppe 1) 50 + 52...
  • Seite 76 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D BEDIENFELD BEDIENFELD (20 TE) Abbildung 16: Bedienfeld (20 TE) Die Abbildung zeigt das Bedienfeld der Variante 20 TE. Das Bedienfeld besteht aus: ● Flüssigkristallanzeige ● Tastenfeld ● USB-Anschluss ● vier dreifarbigen LEDs mit Festfunktion ● vier programmierbaren dreifarbigen LEDs P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 77 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign BEDIENFELD (30 TE) Abbildung 17: Bedienfeld (30 TE) Die Abbildung zeigt das Bedienfeld der Variante 30 TE. Das Bedienfeld besteht aus: ● Flüssigkristallanzeige ● Tastenfeld ● USB-Anschluss ● vier dreifarbigen LEDs mit Festfunktion ● acht programmierbare dreifarbige LEDs ●...
  • Seite 78 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D Einer Löschtaste zum Löschen des letzten Befehls Einer Lesetaste zum Anzeigen von größeren Textblöcken (die Pfeiltasten werden jetzt für Bildläufe verwendet) Zwei Hotkeys zum Ausführen von Bildläufen durch die Standardanzeige und zum Steuern der Einstellungsgruppen FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE Die Flüssigkristallanzeige ist eine hochauflösende Schwarzweiß-Anzeige mit 16 Zeichen auf drei Zeilen und einstellbarer Hintergrundbeleuchtung.
  • Seite 79 P14D Kapitel 3 - Hardwaredesign LEDS MIT FESTFUNKTION Vier LEDs mit Festfunktion auf der linken Seite des Bedienfelds zeigen folgende Zustände an: ● Die LED „Auslösung“ (rot) leuchtet AUF, wenn das Schutzgerät ein Auslösesignal ausgibt. Sie wird zurückgesetzt, wenn die zugehörige Fehlermeldung am Bedienfeld gelöscht wird. Die LED „Auslösung“...
  • Seite 80 Kapitel 3 - Hardwaredesign P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 81 KONFIGURATION KAPITEL 4...
  • Seite 82 Kapitel 4 - Konfiguration P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 83 P14D Kapitel 4 - Konfiguration KAPITELÜBERSICHT Jedes Gerät hat verschiedene Konfigurationsparameter, was von den Funktionen abhängig ist, für die das Gerät ausgelegt ist. Es gibt jedoch eine allgemeine Methode, die für die gesamte Produktreihe verwendet werden kann, um diese Parameter zu setzen. Ein Teil der Kommunikationseinrichtung kann nur mithilfe der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) durchgeführt werden, aber nicht mithilfe der Anwendungssoftware für Einstellungen.
  • Seite 84 Logik oder die IEC61850-Kommunikation. Wenn Sie noch keine Kopie der Anwendungssoftware für Einstellungen besitzen, können Sie diese beim Kontaktzentrum von Alstom Grid bestellen. Um Ihr Gerät zu konfigurieren, brauchen Sie ein Datenmodell, das Ihrem Gerät entspricht. Wenn Sie die Anwendungssoftware für Einstellungen starten, wird ein Fenster angezeigt, das Ihnen erlaubt, den Data...
  • Seite 85 P14D Kapitel 4 - Konfiguration VERWENDUNG DES BEDIENFELDS Mithilfe des Bedienfelds können Sie: ● Einstellungen anzeigen und modifizieren ● den digitalen E/A-Signalstatus anzeigen ● Messungen anzeigen ● Fehleraufzeichnungen anzeigen ● Fehler- und Warnmeldungen zurücksetzen Die Tastatur bietet uneingeschränkten Zugriff auf die Funktionen des Geräts mithilfe von Menüoptionen. Die Informationen werden an der LCD angezeigt.
  • Seite 86 Kapitel 4 - Konfiguration P14D NAVIGIEREN MIT DEM BEDIENFELD Die Cursortasten werden verwendet, um durch die Menüs zu navigieren. Diese Tasten haben eine automatische Wiederholungsfunktion, die ausgeführt wird, wenn sie gedrückt gehalten werden. Dies kann genutzt werden, um sowohl das Ändern von Einstellwerten als auch die Menünavigation zu beschleunigen. Je länger diese Taste gedrückt gehalten wird, desto schneller wird die Änderungsgeschwindigkeit oder die Bewegung.
  • Seite 87 P14D Kapitel 4 - Konfiguration Wenn Warnungen vorhanden sind, blinkt die gelbe LED „Warnungen“, und auf der Menüanzeige erscheint Folgendes: Warn. / Störf. Vorhanden HOTKEY Selbst bei voller Funktionsfähigkeit des Geräts kann eine Warnung vorhanden sein, wenn Sie das Gerät zum ersten Mal starten (zum Beispiel wenn keine Netzwerkverbindung für ein Gerät vorhanden ist, das mit einer Netzwerkkarte ausgerüstet ist).
  • Seite 88 Kapitel 4 - Konfiguration P14D Anlagenbezeichnung (benutzerdefiniert) Beispiel: Anlagenbezeichn. MiCOM HOTKEY Zugriffsebene Beispiel: Zugriffsebene HOTKEY Zusätzlich zu Obigem stehen auch Anzeigen für die Systemspannung, den Strom, die Leistung, die Frequenz usw. zur Verfügung, was vom Gerätetyp abhängig ist. NAVIGATIONSBEREICH DER STANDARDANZEIGE Die folgende Darstellung ist ein Beispiel für den Navigationsbereich der Standardanzeige.
  • Seite 89 P14D Kapitel 4 - Konfiguration NERC-konformes Banner NERC-Konformität NERC-Konformität Warnung Warnung Systemstrom Zugriffsebene Messwerte Systemspannung Netzfrequenz Messwerte Systemleistung Anlagenbezeichnung Messwerte Beschreibung Datum & Uhrzeit V00403 Abbildung 19: Navigationsbereich der Standardanzeige Wenn das Gerät cybersicher, aber noch nicht für NERC-Konformität konfiguriert ist (siehe Kapitel „Cybersicherheit“), wird eine Warnung angezeigt, wenn das „NERC-konforme“...
  • Seite 90 Kapitel 4 - Konfiguration P14D PASSWORTEINGABE Das Konfigurieren der Standardanzeige (sowie das Modifizieren von anderen Einstellungen) erfordert Zugriff auf Ebene 3. Sie werden wie folgt aufgefordert, ein Passwort einzugeben, bevor Sie Änderungen vornehmen können. Das Standardpasswort der Ebene 3 lautet AAAA. Passworteingabe Ein blinkender Cursor zeigt, welches Zeichenfeld des Passworts geändert werden kann.
  • Seite 91 P14D Kapitel 4 - Konfiguration Taste C für Warn. Rückstell. Drücken Sie die Taste Löschen, um alle Warnmeldungen zu löschen. Um zu der Anzeige zurückzukehren, auf der die Warnungen bzw. Fehlermeldungen angezeigt werden, und die Warnungen nicht zu löschen, drücken Sie die Taste Lesen. In Abhängigkeit von den Passwortkonfigurationseinstellungen müssen Sie eventuell ein Passwort eingeben, bevor die Warnmeldungen gelöscht werden können.
  • Seite 92 Kapitel 4 - Konfiguration P14D Einstellung Spalte Zeile Beschreibung SYSTEMDATEN Definition der ersten Spalte Sprache (Zeile 01) Erste Einstellung innerhalb der ersten Spalte Passwort (Zeile 02) Zweite Einstellung innerhalb der ersten Spalte SystFktVerknÜpfg (Zeile Dritte Einstellung innerhalb der ersten Spalte …...
  • Seite 93 P14D Kapitel 4 - Konfiguration Die Änderungen an Schutz- und Störschreibereinstellungen müssen bestätigt werden, bevor sie verwendet werden können. Wenn alle erforderlichen Änderungen eingegeben sind, kehren Sie zur Ebene der Spaltenüberschrift zurück. Anschließend drücken Sie die Cursor-nach-unten-Taste. Vor der Rückkehr zur Standardanzeige wird folgende Eingabeaufforderung angezeigt: Param.Aktualis.? EINGEBEN/LÖSCHEN Drücken Sie die Taste Eingabe, um die neuen Einstellungen zu übernehmen, oder die Taste...
  • Seite 94 Kapitel 4 - Konfiguration P14D Verwenden Sie die rechte Cursortaste, um das Menü PARAMETERSATZ aufzurufen. ¬Menu User01® PARAMETERSATZ 1 N.Param Wählen Wählen Sie den Parametersatz mit N.Param, und bestätigen Sie, indem Sie Auswählen drücken. Wenn nach dem Aufrufen des Hotkey-Untermenüs nicht innerhalb von 20 Sekunden eine der Cursortasten gedrückt wird, kehrt das Gerät zur Standardanzeige zurück.
  • Seite 95 P14D Kapitel 4 - Konfiguration Um den Leistungsschalter (in diesem Fall) zu schließen, drücken Sie die Taste, die sich direkt unter „SCHLIESSEN“ befindet. Sie erhalten die Möglichkeit, den Vorgang abzubrechen oder zu bestätigen. Ausführen LS EIN Abbruch Bestät. Ausführliche Informationen zur LS-Steuerung (on page344) sind im Abschnitt „LS-Steuerung“...
  • Seite 96 Kapitel 4 - Konfiguration P14D Mithilfe des nächsten darunter liegenden Felds (FnTaste1 Kennz.) können Sie die Bezeichnung ändern, die der Funktion zugewiesen ist. Die standardmäßige Bezeichnung in diesem Fall ist Funktionstaste 1. Um die Bezeichnung zu ändern, drücken Sie die Eingabetaste, und dann ändern Sie Zeichen für Zeichen den Text auf der unteren Zeile.
  • Seite 97 P14D Kapitel 4 - Konfiguration KONFIGURATION VON DATUM UND UHRZEIT Das Datum und die Zeit werden normalerweise durch den gewählten UTC (Universal Time Coordination)- Zeitsynchronisierungsmechanismus automatisch aktualisiert, wenn das Gerät in Betrieb ist. Sie können das Datum und die Zeit auch mithilfe des Felds Datum/Zeit in der Spalte DATUM/ZEIT manuell einstellen. ZEITZONENAUSGLEICH Der UTC-Zeitstandard verwendet standardmäßig die Greenwich Mean Time (westeuropäische Zeit).
  • Seite 98 Kapitel 4 - Konfiguration P14D Diese Einstellungen werden in der Einstellungstabelle DATUM UND ZEIT des Kapitels „Konfiguration“ beschrieben. P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 99 P14D Kapitel 4 - Konfiguration PARAMETERSATZAUSWAHL Der Parametersatz kann über die Opto-Eingänge, eine Menüauswahl und das Hotkey-Menü ausgewählt werden. Bei einigen Modellen ist der Parametersatz über Funktionstasten auswählbar. Mithilfe der Einstellung „Parametersatz“ in der Spalte KONFIGURATION können Sie die Methode auswählen. Es gibt zwei Möglichkeiten: „Über Menü...
  • Seite 100 Kapitel 4 - Konfiguration P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 101 STROMSCHUTZFUNKTIONEN KAPITEL 5...
  • Seite 102 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 103 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen KAPITELÜBERSICHT Das P14D bietet vielfältige Stromschutzfunktionen. In diesem Kapitel werden diese Funktionen sowie die Grundsätze, die logischen Diagramme und die Anwendungen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Prinzipien des Überstromschutzes Phasenüberstromschutz Spannungsabhängiges Überstromelement Selektive Überstromlogik Gegensystem-Überstromschutz Erdfehlerschutz...
  • Seite 104 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D PRINZIPIEN DES ÜBERSTROMSCHUTZES Die meisten Fehler in Energieversorgungsnetzen resultieren auf die eine oder andere Weise in Überstrom. Schutzgeräte, die früher als „Relais“ bezeichnet wurden, haben die Aufgabe, Energieversorgungsnetze vor Fehlern zu schützen. Fehler sollen prinzipiell schnellstmöglich isoliert werden, um Gefahren zu beschränken und zu verhindern, dass Fehlerströme durch die Versorgungsnetze fließen, wodurch schwerer Schaden an der Ausrüstung und den Systemen entstehen kann.
  • Seite 105 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Gleichungen verwendet, um diese Kenngrößen zu reproduzieren, damit sie mit älteren Geräten gestaffelt werden können. Die alten elektromechanischen Relais haben diesem Problem aufgrund ihrer natürlichen Ansprechzeit im Verhältnis zum Fehlerstrom entgegengewirkt: Je höher der Fehlerstrom, desto kürzer war die Ansprechzeit. Das typische Merkmal dieser elektromechanischen Relais wird als Inverse Definite Minimum Time oder kurz IDMT bezeichnet.
  • Seite 106 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Diese drei Kennlinien werden wie folgt dargestellt: 300.000 250.000 200.000 Moderately Inverse Normal invers 150.000 Very Inverse Sehr invers Extremely inverse Extrem invers 100.000 50.000 0.000 Angelegter Strom (I) Applied Current (I) V00600 Abbildung 20: IDMT-Kennlinien nach IEC 60255 2.1.2 EUROPÄISCHE STANDARDS Es folgt die Gleichung für den AMZ-Betrieb nach IEC 60255:...
  • Seite 107 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Konstante b Konstante a Kennlinienbeschreibung Konstante L IEC Very Inverse Reset 50.92 IEC Extremely Inverse Operate IEC Extremely Inverse Reset 44.1 3.03 UK Long Time Inverse Operate* BPN (EDF) Operate* 1000 0.655 UK Rectifier Operate* 45900 FR Short Time Inverse Operate 0.05...
  • Seite 108 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Es folgen die Werte der Konstanten für die IEEE-Kennlinien: Konstante b Konstante a Kennlinienbeschreibung Konstante L IEEE Moderately Inverse Operate 0.0515 0.02 0.114 IEEE Moderately Inverse Reset 4.85 IEEE Very Inverse Operate 19.61 0.491 IEEE Very Inverse Reset 21.6 IEEE Extremely Inverse Operate 28.2...
  • Seite 109 Einstellungen konfiguriert werden, um Parameter wie beispielsweise den Kennlinientyp, die Zeitmultiplikatoreinstellung, die IDMT-Konstanten, die Konstantzeitverzögerung usw. zu definieren. Die Geräte von Alstom Grid bieten in der Regel mehrere unabhängige Stufen für jede der Funktionen. Bei Dreiphasenfunktionen stehen in der Regel unabhängige Stufen für jede der drei Phasen zur Verfügung.
  • Seite 110 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Verwendung solcher Funktionen ist eine Richtungsprüfung erforderlich, wodurch das Anregesignal blockiert werden kann, wenn die Richtung des Fehlers falsch sein sollte. 2.2.1 ZEITGEBER-HALTEFUNKTION Die Zeitgeber-Haltefunktion ist nur bei Stufen mit AMZ-Funktion verfügbar und wird durch die Zeitgeber- Rücksetzungseinstellungen der jeweiligen Stufen gesteuert (beispielsweise I>1 RÜckstZeit, I>2 RÜckstZeit).
  • Seite 111 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen PHASENÜBERSTROMSCHUTZ Phasenstromfehler sind Fehler, bei denen Fehlerstrom zwischen zwei oder mehreren Phasen eines Stromversorgungssystems fließt. Der Fehlerstrom kann nur zwischen den Phasenleitern oder zwischen zwei oder mehreren Phasenleitern und Erde fließen. Obwohl Phasenfehler nicht so häufig wie Erdfehler (einzelne Phase zu Erde) auftreten, sind sie in der Regel schwerwiegender.
  • Seite 112 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D LOGIK DES UNGERICHTETEN ÜBERSTROMSCHUTZES I>(n) Anregung L1 AMZ/ Konstantzeit I> Schwelle & & I>(n) Aus L1 IA2H Anregung I> Blockieren & Rushstabil. I>(n) R.Leiterselektiv Zeitgeber- einstellungen I>(n) Anregung L2 AMZ / Konstantzeit I> Schwelle & &...
  • Seite 113 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Hinweis: *1 Die Schwelleneinstellungen werden von der spannungsabhängigen Funktion und der KLA-Funktion beeinflusst. *2 Die Lastausblendungsfunktion steht nur für die Stufen 1, 2 und 5 und bei ausgewählten Modellen zur Verfügung. *3 Die AWE-Blockierung steht nur für die Stufen 3, 4 und 6 und bei ausgewählten Modellen zur Verfügung. *4 Die Zeitgebereinstellungen werden von KLA und der selektiven Überstromlogik beeinflusst.
  • Seite 114 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Bit-Nummer Funktion I> Blockieren Bit 12 Rushstabil. I>4 Bit 13 Rushstabil. I>5 Bit 14 Rushstabil. I>6 Bit 15 R.Leiterselektiv Diese können über das Bedienfeld oder die Anwendungssoftware für Einstellungen gesetzt werden. Die Einstellung der Phasenüberstromschwelle kann durch die Funktion (on page102) und die Funktion Spannungsabhängiger Überstrom (Uabhängig I>) (on page97) beeinflusst werden (sofern diese...
  • Seite 115 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen WAHL DER ZEITGEBEREINSTELLUNG Welche Zeitgebereinstellungen verwendet werden, hängt davon ab, ob eine Überstrombedingung der selektiven Logik oder eine KLA-Bedingung gegeben ist. Die Überstromfunktion dient zur Wahl der Einstellungen nach dem folgenden Ablaufdiagramm: Anregung Verwenden Sie die von der Ist eine Bedingung für Funktion „Selektive selektiven Überstrom...
  • Seite 116 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Bei Fehlerzuständen im Netz eilt der Fehlerstromvektor seiner Nennphasenspannung um einen Winkel nach, der vom X/R-Verhältnis des Netzes abhängt. Darum muss das Schutzgerät bei Strömen, die in diesem Bereich liegen, mit maximaler Empfindlichkeit arbeiten. Zu diesem Zweck wird die Einstellung „Charakteristischer Winkel des Schutzgeräts“...
  • Seite 117 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen 3.5.2 LOGIK DES GERICHTETEN ÜBERSTROMSCHUTZES I>(n) Anregung L1 AMZ / Konstantzeit I> Schwelle* & & I>(n) Aus L1 IA2H Anregung I> Blockieren & Rushstabil. I>(n) R.Leiterselektiv Zeitgeber- einstellungen * A Lastausbl* I> Blockieren 2 & Lastausb Blk I>( n) Lastausbl Funkt .
  • Seite 118 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Phase des Schutzes Ansprechstrom Polarisierungsspannung Phase L3 Wenn das Element als Richtungselement definiert wurde, steht die Blockierung der Spannungswandlerüberwachung (SpWÜ Block) zur Verfügung (Feld I>Blockieren). Wenn das entsprechende Bit auf 1 gesetzt ist, wird die Stufe, sofern sie gerichtet ist, durch die Aktivierung der Spannungswandlerüberwachung (SpWÜ) gesperrt.
  • Seite 119 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen ANWENDUNGSHINWEISE 3.7.1 PARALLELE SPEISELEITUNGEN 33 kV OC/EF OC/EF SBEF DOC/DEF DOC/DEF OC/EF OC/EF 11 kV OC/EF Lasten E00603 Abbildung 26: Typisches Verteilungsnetz mit parallel geschalteten Wandlern In der im Diagramm gezeigten Anwendung kann ein Fehler bei „F“ zur Betätigung von sowohl R3 als auch R4 führen, woraus der Verlust der Versorgung der 11 kV-Sammelschiene resultiert.
  • Seite 120 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D 3.7.2 RINGLEITUNGSANORDNUNGEN Quelle 2,1 s 2,1 s 0,1 s 0,1 s Last Last 1,7 s Last 1,7 s 0,5 s Last 0,5 s Last 1,3 s 1,3 s Last 0,9 s 0,9 s E00604 Abbildung 27: Typische Ringleitung mit zugehörigem Überstromschutz Da Strom in beide Richtungen durch verschiedene Geräte fließen kann, werden gerichtete Überstromschutzgeräte benötigt, um eine korrekte Unterscheidung zu erreichen.
  • Seite 121 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Dieses Beispiel bezieht sich auf ein Gerät, das eine Niederspannungsschalttafel versorgt, und geht von folgenden Voraussetzungen aus: ● Stromwandlerverhältnis = 500/1 ● Volllaststrom des Stromkreises = 450 A ● Langsamste nachgeordnete Schutzeinrichtung = 100-A-Sicherung Die Stromeinstellung des Geräts muss sowohl den maximalen Laststrom als auch das Rücksetzungsverhältnis berücksichtigen.
  • Seite 122 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Bei einer Ringleitungsanwendung kann der Laststrom in jede Richtung durch den Übertragungspunkt fließen. Folglich muss die Stromeinstellung über dem maximalen Laststrom liegen, wie es bei einer normalen ungerichteten Anwendung der Fall ist. Die erforderlichen Einstellungen des charakteristischen Winkels für gerichtete Geräte unterscheiden sich je nach der konkreten Anwendung, in der sie eingesetzt werden.
  • Seite 123 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen SPANNUNGSABHÄNGIGES ÜBERSTROMELEMENT Überstromschutzgeräte werden durch ein System koordiniert, wodurch ein kaskadierter Betrieb möglich ist. Das bedeutet: Wenn ein nachgeordneter Leistungsschalter bei einem Fehlerzustand (Ausfall eines Schutzgeräts oder des Leistungsschalters selbst) nicht auslöst, führt dies zu einer Auslösung des nächsten vorgeordneten Leistungsschalters.
  • Seite 124 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Zeichenfolge (Nummer) Uabh I> Optionen 11=BEIDE I>1 & I>5 11=BEIDE I>2 & I>5 I>1 & I>2 & I>5 4.1.1 SPANNUNGSGESTEUERTER ÜBERSTROMSCHUTZ Im spannungsgesteuerten Betrieb (VCO) wird der Unterspannungsdetektor verwendet, um eine Änderung der Schrittweite in der Stromeinstellung zu bewirken, wenn die Spannung unter die Spannungseinstellung Uabh I>...
  • Seite 125 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen ● U = an das Relaiselement angelegte Spannung ● U<1 = Uabh I> U<1 Est ● U<2 = Uabh I> U<2 Est Stromeinstellung Gemessene Spannung U<2 Est U<1 Est E00643 Abbildung 29: Veränderung des Stromansprechwertes beim spannungsstabilisiertem Überstromschutz P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 126 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D SPANNUNGSABHÄNGIGE ÜBERSTROMLOGIK Uabh I> Status VCO I>(n) & Uabh I> Anr. L12 VRO I>(n) Uabh I> U<1 Est I>(n) Strom Einst I> Schwelle Uabh I> k-Fakt. & Uabh I> U<1 Est Legende: I>(n) Strom Einst Erregungsgröße Externes DDB-Signal &...
  • Seite 127 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen ANWENDUNGSHINWEISE 4.3.1 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN Die Einstellung Uabh I> k.-Fakt muss niedrig genug eingestellt werden, um das Ansprechen bei entfernten Phase-Phase-Fehlern zu ermöglichen. Normalerweise ergibt sie sich aus: 1 2 . > wobei: ● = minimaler Fehlerstrom, der für den entfernten Fehler erwartet wird ●...
  • Seite 128 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Wenn der Leistungsschalter einer Speiseleitung geschlossen wird, um eine Last zu erregen, kann der Strom, der eine Zeit lang nach der Erregung fließt, sehr viel größer als die normalen Lastwerte sein. Darum sind Überstromeinstellungen, die zum Zweck des Überstromschutzes verwendet werden, während dieser Erregungsdauer (Kaltlast) möglicherweise nicht angemessen, da sie zu einer unerwünschten Auslösung des Leistungsschalters führen können.
  • Seite 129 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen KLA-LOGIK Init KLA tkalt & LS Aus 3p tKLA & LS Ein 3p Eingeschaltet I> Schwelle I>(n) Strom Einst Zeitgebereinstellungen <Zeitgebereinstellungen > Legende: Externes DDB-Signal & ODER-Gatter UND-Gatter Einstellungsfeld Einstellungswert Zeitstufe Signalspeicher Funktion Schalter Berechnete Einstellung V00635 Abbildung 31: KLA-Logik...
  • Seite 130 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Es ist möglicherweise nicht notwendig, die Schutzeinstellungen nach einer kurzen Versorgungsunterbrechung zu verändern. In diesem Fall kann eine geeignete tkalt -Zeitmessereinstellung verwendet werden. 5.3.2 KLA FÜR MOTORSPEISELEITUNGEN Im Allgemeinen schützt ein festgeschaltetes Motorschutzgerät Speiseleitungen, die zur Stromversorgung für Motorlasten dienen.
  • Seite 131 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen SELEKTIVE ÜBERSTROMLOGIK Mit selektiver Überstromlogik können Sie die Startkontakte verwendet werden, um die Zeitverzögerungen der vorgeschalteten Schutzgeräte zu steuern, was eine Alternative zur Blockierung der Schutzgeräte ist. Dies ist ein alternativer Ansatz für die Anwendung von kaskadierenden Überstromschaltungen, die in manchen Versorgungseinrichtungen üblicher sind als Schaltungen mit blockiertem Überstrom.
  • Seite 132 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D AWE-Eingangsblockierung Bei einem Fehlerzustand, der ständig den Anregeausgang aktiviert, während eine AWE-Blockierung aktiv ist, findet keine Auslösung statt. Die AWE-Blockierung übersteuert zudem die logische Eingangsblockierung und blockiert den Zeitgeber der selektiven Logik. Es ist zu beachten, dass die AWE-Funktion zwei Signale ausgibt, die den Schutz blockieren, nämlich Blk. H.Schtz und Block EEFSchutz.
  • Seite 133 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen GEGENSYSTEM-ÜBERSTROMSCHUTZ Bei der Anwendung des standardmäßigen Phasenüberstromschutzes müssen die Überstromelemente bedeutend höher als der maximale Laststrom eingestellt werden. Dadurch wird die Empfindlichkeit des Elements begrenzt. Die meisten Schutzschaltungen verwenden auch ein Erdfehlerelement, das bei Reststrom anspricht und die Empfindlichkeit bei Erdfehlern verbessert. Allerdings können bestimmte Fehler auftreten, die von solchen Schaltungen unerkannt bleiben.
  • Seite 134 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D LOGIK DES UNGERICHTETEN GEGENSYSTEM-ÜBERSTROMSCHUTZES Igeg>(n) Anregung AMZ / Konstantzeit I2>1 Strom einst & & Igegen>(n) Aus. StWÜ Block Legende: Igegen> Hemmen Erregungsgröße Externes DDB- Signal I2H Anregung Igeg> Blockieren Interne Funktion & Rushstab.Igeg.>( n) Einstellungsfeld Einstellungswert UND-Gatter &...
  • Seite 135 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen 7.3.1 LOGIK DES GERICHTETEN GEGENSYSTEM-ÜBERSTROMSCHUTZES Igeg>(n) Anregung AMZ / Konstantzeit I2>1 Strom einst & & & Igegen>(n) Aus. StWÜ Block Igegen> Hemmen I2H Anregung Legende: Igeg> Blockieren & Erregungsgröße Rushstab. Igeg .>(n) Externes DDB-Signal I2>1 Gerichtet Interne Funktion Einstellungsfeld Einstellungswert...
  • Seite 136 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Die Stromansprechschwelle muss aufgrund der maximalen normalen Lastunsymmetrie höher als der Gegensystemstrom eingestellt werden. Dies kann während der Inbetriebnahmephase geschehen, indem die Messfunktion verwendet wird, um den konstanten Gegensystemstrom anzuzeigen. Die Einstellung sollten mindestens 20% über diesem Wert liegen. Wenn das Gegensystemelement bei bestimmten unbehobenen asymmetrischen Fehlern aktiviert werden soll, muss aufgrund der gegebenen Komplexität eine genaue Schwelleneinstellung erfolgen, die auf einer individuellen Fehleranalyse für das betreffende System basiert.
  • Seite 137 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen ERDFEHLERSCHUTZ Erdfehler sind Überstromfehler, bei denen der Fehlerstrom zur Erde fließt. Erdfehler sind Fehler, die am häufigsten vorkommen. Erdfehler können mithilfe der folgenden Methoden direkt im System gemessen werden: ● separater StW in einer Erdverbindung des Stromversorgungssystems ●...
  • Seite 138 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D LOGIK DES UNGERICHTETEN ERDFEHLERSCHUTZES IE2>(n) Anregung AMZ / Konstantzeit IE2>(n) Strom & & IE2>(n) Aus StWÜ Block Nicht zutreffend für IE1 Legende: Erregungsgröße IE(n)> Hemmen Externes DDB-Signal I2H Anregung IE2> Blockieren & Interne Funktion Rushstabil. IE>(n ) Einstellungsfeld Einstellungswert Blk.
  • Seite 139 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen wobei: ist die Laufzeit Ist I der gemessene Strom „IE> Einstellung“ ist eine einstellbare Einstellung zum Definieren des Anfangspunkts der Kennlinie. Hinweis: Obwohl der Anfangspunkt der Kennlinie durch die Einstellung „IE>“ definiert wird, ist die tatsächliche Stromschwelle eine andere Einstellung, die „IDG Is“...
  • Seite 140 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Ein Richtungselement ist für alle Erdfehlerstufen in beiden Erdfehlerspalten verfügbar. Diese sind in den Feldern zur Richtungseinstellung für die betreffende Stufe zu finden. Sie können auf „Ungerichtet“, „Vorwärts gerichtet“ oder „Rückwärts gerichtet“ gesetzt werden. Das P642 hat zwei Neutralstromeingänge (TN1 und TN2). P643 und P645 haben drei Stromanschlusseingänge (TN1, TN2 und TN3).
  • Seite 141 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen 8.4.1.1 LOGIK DES GERICHTETEN ERDFEHLERSCHUTZES MIT RESTSPANNUNGSPOLARISIERUNG IE1>(n) Anregung AMZ / Konstantzeit IE1>(n) Strom & & & IE1>(n) Aus StWÜ Block IE1> Hemmen I2H Anregung IE1> Blockieren & 2H Blocks IN1>(n) IE1> Gerichtet Legende: Erregungsgröße IE1>...
  • Seite 142 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Gegensystemspannung mit dem Gegensystemstrom. Die Ansprechgröße ist jedoch immer noch der Reststrom. Diese Methode kann für die berechneten und gemessenen Standard-Erdfehlerelemente verwendet werden. Sie erfordert die Einstellung einer geeigneten Spannungs- und Stromschwelle in den Feldern IE>U2ger Einst bzw.
  • Seite 143 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Die Spannungswandlerüberwachung (SpWÜ) bewirkt eine selektive Blockierung des gerichteten Schutzes oder eine Rückkehr zum ungerichteten Schutz. Wenn die Blockierung des gerichteten Schutzes gewählt wurde, wird die SpWÜ-Blockierung auf die Richtungsprüfung angewandt, wodurch auch die Anregeausgänge blockiert werden. Nachstehend werden die Richtungskriterien mit Gegensystempolarisierung aufgeführt: ●...
  • Seite 144 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D = 0 wenn Van = Ib + Ic Stromvektoren für Fehler der Phase A E00631 Abbildung 39: Stromverteilung in einem Netz, das mit einer Petersen-Spule geerdet ist Die Abbildung unten zeigt ein radiales Verteilungsnetz mit drei Speiseleitungen und einer Quelle, die über eine Petersen-Spule geerdet ist, wobei ein Phase-Erde-Fehler auf L3 vorliegt.
  • Seite 145 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Kapazitive und induktive Ströme Gestörte Störungsfreie Leitung Leitung E00633 Abbildung 41: Theoretischer Fall – kein Widerstand in XL bzw. XC vorhanden In Abbildung (a) bewirkt der Phase-Erde-Fehler auf L3, dass die Spannungen in den störungsfreien Phasen um einen Faktor von √3 steigen.
  • Seite 146 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Gestörte Speiseleitung Störungsfreie Speiseleitungen Legende: IROF = Restspannung bei gestörter Speiseleitung IROH = Restspannung bei störungsfreier Speiseleitung Daraus ergibt sich: Folglich: E00640 Abbildung 42: Nullsystemnetz mit Restströmen Wenn die in störungsfreien und gestörten Speiseleitungen vorhandenen Restströme mithilfe der obigen Analyse verglichen werden, zeigt sich, dass die Ströme sowohl in Bezug auf die Größe als auch die Phase ähnlich sind.
  • Seite 147 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Aufgrund des Vorhandenseins von Widerstand in den Speiseleitungen eilen die Ladeströme der störungsfreien Phasen den entsprechenden Phasenspannungen jetzt um weniger als 90° voraus. In ähnlicher Weise bewirkt der in der Erdungsspule vorhandene Widerstand eine Verschiebung des Stroms IL auf einen um weniger als 90°...
  • Seite 148 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D EMPFINDLICHER ERDFEHLERSCHUTZ Bei manchen Erdfehlern wird der zur Erde fließende Fehlerstrom entweder durch beabsichtigten Widerstand (wie es bei manchen Hochspannungsanlagen der Fall ist) oder durch nicht beabsichtigten Widerstand beschränkt (beispielsweise bei sehr trockenen Bedingungen, unter denen das Substrat, wie Sand oder Gestein, einen hohen Widerstand aufweist).
  • Seite 149 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen LOGIK DES UNGERICHTETEN EMPFINDLICHEN ERDFEHLERSCHUTZES IEEF>(n) Anregung IEEF AMZ / Konstantzeit IEEF>(n) Strom & & IEEF>(n) Aus IEEF>(N) Gerichtet Ungerichtet Zeitgeber- EEF sperren einstellungen I2H Anregung IEEF> Blockieren & Legende: Erregungsgröße Rushst. IEEF>(n) Externes DDB- Signal Blk.
  • Seite 150 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Primärer Strombereich auf der Basis eines StW-Verhältnisses von Segment Strom-/Zeitkenngrößen 100A zu 1A IEEF über 200A t = 4 x Kennlinienfaktor s wobei der Kennlinienfaktor 0,025 bis 1,2 bei einer Schrittweite von 0,025 ist. Kennlinie EPATR 1000 1000 Strom im Primärbereich A (StW-Verhältnis 100 A/1 A)
  • Seite 151 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Nicht geerdete Netze Kompensierte Netze Starr geerdete Netze Widerstandsgeerdete Netze (isolierte Netze ) (Petersen-Spule) Gerichteter EEF-Schutz Gerichteter EEF-Schutz Gerichteter EEF-Schutz Gerichteter EEF-Schutz Kenngröße Kenngröße Kenngröße Kernsymmetrischer INsin(j) INcos(j) INcos(j) Gerichteter Kernsymmetrischer Wattmetrisch Wattmetrisch Erdfehlerschutz UN x IE sin (j) UN x IE cos (j) (Blindleistung) (Wirkleistung)
  • Seite 152 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Folglich liegen die aktiven Komponenten des Nullsystemstroms ebenfalls auf gleichartigen Ebenen, was bedeutet, dass ein Schutzgerät, das in der Lage ist, die Wirkleistung zu erkennen, selektive Entscheidungen treffen kann. Wenn eine wattmetrische Komponente des Nullsystemstroms in Vorwärtsrichtung erkannt wird, weist dies auf einen Fehler an der betreffenden Speiseleitung hin.
  • Seite 153 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Gestörte Speiseleitung Polarisierungs spannung Vorwärts betrieb Störungsfreie Speiseleitung Rückwärts Rückwärts betrieb betrieb E00618 Abbildung 48: Betriebscharakteristik für Icos Das Diagramm zeigt die Methode der Unterscheidung unter Berücksichtigung der realen Komponente (cosf ). Fehler, die dicht an der Polarisierungsspannung liegen, haben einen höheren Wert als Fehler, die dicht an der Betriebsgrenze liegen.
  • Seite 154 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D 9.4.3 LOGIK DES GERICHTETEN EEF-SCHUTZES Optionen EEF Wattmetrik EEF sin(PHI) IEEF>(n) Anregung EEF cos(PHI) IEEF ISEFsin(phi) ISEFcos(phi) AMZ/ Konstantzeit IEEF>(n) Strom & & & IEEF>(n) Aus EEF sperren I2H Anregung IEEF> Blockieren & Zeitgeber- Rushst. IEEF>(n) einstellungen IEEF>(N) Gerichtet Vorwärts Ger.
  • Seite 155 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Nachstehend sind die Kriterien für die Richtungsprüfung für das normale gerichtete empfindliche Erdfehlerelement angegeben: ● Vorwärts gerichtet: –90° < (Winkel(IN) – Winkel(VN + 180°) – RCA) < 90° ● Vorwärts gerichtet: –90° < (Winkel(IN) – Winkel(VN + 180°) – RCA) < 90° Es gibt drei Arten von Schutzelementen, die Sie für empfindlichen Erdfehlerschutz verwenden können: ●...
  • Seite 156 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D E00627 Abbildung 50: E00627-Stromverteilung in einem isolierten System mit Fehler in Phase C Die Schutzgeräte an den störungsfreien Speiseleitungen erkennen die Unsymmetrie des Ladestroms ihrer eigenen Speiseleitung. Das Schutzgerät an der gestörten Speiseleitung erkennt jedoch den Ladestrom des übrigen Teils des Systems (in diesem Fall IH1 und IH2).
  • Seite 157 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen abhängig Betrieb Eine RCA-Einstellung von +90° bewirkt eine Verschiebung des „Zentrums der Kennlinie" nach hier E00628 Abbildung 51: E00628-Zeigerdiagramme für ein isoliertes System mit Fehler in Phase C Die Unsymmetrie des Stroms, die von einem kernsymmetrischen Stromwandler an störungsfreien Speiseleitungen erkannt wird, ergibt sich aus der Vektoraddition von Ia1 und Ib1.
  • Seite 158 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D gut vor Ort bestimmt werden, da geeignete Einstellungen auf der Grundlage von bereits vorliegenden Ergebnissen übernommen werden können. Wenn ein kernsymmetrischer Wandler verwendet wird, muss auf die Positionierung des Stromwandlers in Bezug auf die Erdung des Kabelmantels geachtet werden: Kabelverschraubung Kabelkasten Kabelverschraubung/Mantel...
  • Seite 159 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen THERMISCHER ÜBERLASTSCHUTZ Die in einem Teil der Anlage (beispielsweise einem Kabel oder Wandler) erzeugte Wärme wird als resistiver Verlust (I2Rt) bezeichnet. Die thermische Zeitkenngröße basiert folglich auf dem Quadrat des im Laufe der Zeit integrierten Stroms. Das Gerät verwendet automatisch den höchsten Phasenstrom als Eingang für das thermische Modell.
  • Seite 160 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D   − − τ − τ   −     wobei: ● = Erwärmungs- und Abkühlungszeitkonstante der Wandlerwicklungen ● = Erwärmungs- und Abkühlungszeitkonstante der Wandlerwicklungen 10.3 IMPLEMENTIERUNG VON THERMISCHEM ÜBERLASTSCHUTZ Das Gerät enthält eine strombasierte thermische Kenngröße, die den RMS-Laststrom zur Modellierung der Erwärmung und Kühlung der geschützten Anlage verwendet.
  • Seite 161 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen 10.5 ANWENDUNGSHINWEISE 10.5.1 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN FÜR DIE KENNGRÖßE DER DUALEN ZEITKONSTANTE Die einfachste Methode, die thermische Gleichung der dualen Zeitkonstante aufzulösen, besteht darin, den Strom in Form von Zeit auszudrücken und eine Kalkulationstabelle zu verwenden, um den Strom mithilfe der folgenden Gleichung für eine Reihe von länger werdenden Ansprechzeiten zu berechnen und dann grafisch darzustellen.
  • Seite 162 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Hinweis: Es ist zu beachten, dass die thermischen Zeitkonstanten in den obigen Tabellen nur typische Werte sind. Stets den Anlagenhersteller konsultieren, wenn genaue Daten benötigt werden. 10.5.2 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN FÜR DIE KENNGRÖßE DER EINZELNEN ZEITKONSTANTE Die Zeit bis zur Auslösung variiert in Abhängigkeit vom Laststrom, der vor Einsetzen der Überlast geführt wurde, d.
  • Seite 163 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen LEITERBRUCHSCHUTZ Ein typischer Unsymmetriefehler ist ein Serien- oder Leiterbruchfehler. Ein solcher Fehler kann unter anderem durch Leiterbruch verursacht werden. Serienfehler führen nicht zu einer Erhöhung des Phasenstroms und können daher nicht von Überstromschutzgeräten erkannt werden. Jedoch verursachen sie eine Unsymmetrie, aus der ein Gegensystemstrom resultiert, der erkannt werden kann.
  • Seite 164 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D den geschützten Kreis fließt, nähert sich 100% an. Bei einem mehrfach geerdeten Stromversorgungssystem (und unter der Voraussetzung der gleichen Impedanz in jedem Systemnetz) beträgt das Verhältnis I 50%. In der Praxis wird diese Mindesteinstellung durch die Werte des im System vorhandenen stationären Gegensystemstroms bestimmt.
  • Seite 165 Blockiersignals stabil bei Fehlern von externen Speiseleitungen. Eine solche Schaltung bietet deshalb viel kürzere Fehlerbeseitigungszeiten bei Sammelschienenfehlern als ein herkömmlicher zeitgestaffelter Überstromschutz. Die Verfügbarkeit mehrerer Überstrom- und Erdfehlerstufen in den Schutzgeräten von Alstom Grid ermöglicht einen zusätzlichen zeitgestaffelten Überstromschutz für Sicherungszwecke. 12.1 IMPLEMENTIERUNG VON BLOCKIERTEM ÜBERSTROM...
  • Seite 166 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D 12.3 LOGIK DER FUNKTION „BLOCKIERTER ERDFEHLER“ Zur Vereinfachung der Implementierung von Schaltungen mit blockiertem Überstrom verfügt das Gerät über die folgende Logik zur Bereitstellung des Signals der Funktion „Blockierter Erdfehler“ IE/IEEF Block Start: LS-Versag. Warn. &...
  • Seite 167 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen 12.4 ANWENDUNGSHINWEISE 12.4.1 BLOCKIERSCHALTUNG DER SAMMELSCHIENE Hauptschalter Hohe Spannung aufweisendes Element der Blockierung LS-Fehler bei Rückwärtsauslösung Ausgang LS-Fehler bei Schutz- Rückwärts- auslösung kontakts Speiseleitung 2 Speiseleitung 3 Speiseleitung 1 Speiseleitung 4 IED = Schutzgerät E00636 Abbildung 58: Einfache Blockierschaltung der Sammelschiene AMZ-Element des Hauptschalters Zeit (s)
  • Seite 168 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D BLOCKIERUNG DER ZWEITEN HARMONISCHEN Wenn ein Wandler anfangs an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird, kann daraus ein starker Stromstoß durch die primäre Wicklung resultieren. Dies wird als Einschaltstrom bzw. Einschaltstromstoß bezeichnet. Dies entspricht dem Einschaltstrom eines Elektromotors, der durch eine plötzliche Verbindung mit einer Stromquelle gestartet wird, obwohl der Wandlereinschaltstrom durch ein anderes Phänomen verursacht wird.
  • Seite 169 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen schließen, der vom Schutz erkannt werden muss. Aus diesem Grunde steht ein weiterer einstellbarer Trigger, I> Rushst. Aufh, zur Verfügung, der bei einer Überschreitung die Blockierung der zweiten Harmonischen stoppt. Jedes Überstromschutzelement verfügt über die Einstellung I>Blockieren, die zum Definieren der Art der Blockierung dient.
  • Seite 170 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D 13.2 LOGIK DER BLOCKIERUNG DER ZWEITEN HARMONISCHEN & IL1 grundlegend & I2 H Anregung I> Rushst. Aufh & & IA2H Anregung Niedriger Strom (festcodiert) IB2H Anregung IL1 zweite Harmonische / IL1 grundlegend IL1 zweite Harmonische IC2H Anregung Rush I(2fn)/Ifn IL1 grundlegend...
  • Seite 171 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen LASTAUSBLENDUNG Lastausblendung ist ein Mechanismus, durch den verhindert wird, dass Schutzgeräte bei großer Belastung, aber in störungsfreiem Zustand auslösen. In der Vergangenheit wurde dieser Mechanismus hauptsächlich für Übertragungsnetze eingesetzt und kaum für Verteilungsspannungen gebraucht. In den letzten Jahren jedoch müssen Verteilungsnetze immer häufiger permanente schwere Lasten bewältigen.
  • Seite 172 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Die Einstellungen erlauben Ihnen, die Impedanz und die Winkelgrenzen für sowohl die Rückwärts- als auch die Vorwärtsrichtung, die Unterspannungs- und Gegensystemstromschwellen für die Blockierung der Funktion und den Betriebsmodus festzulegen. Zwei Betriebsmodi stehen zur Verfügung: der Einphasen- und der Dreiphasenmodus. Im Einphasenmodus wird die normale Impedanz (Z) jeder Phase verwendet.
  • Seite 173 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen 14.2 LOGIK DER LASTAUSBLENDUNG Zmit Phasenwink. Ansprech & zyklen Vor. Winkel & Z Vor Lastausbl Abfall zyklen Zmit Betrag Vor. Impedanz Z Lastausbl Lastausbl Mode Vorwärts Beide Zmit Phasenwink. Ansprech zyklen & Rück. Winkel -180 ° &...
  • Seite 174 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D die Kriterien erfüllt werden und die Lastausblendungsfunktion sich im Richtungsmodus „Vorwärts“ oder „Beide“ befindet, werden die Lastausblendungssignale Z Rück Lastausbl und Z Lastausbl erzeugt. Z Winkel Anzug Zyklen & Vor. Winkel & Vor A Lastausbl Abfall Zyklen Zmit Betrag...
  • Seite 175 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen NULLLEITERSCHEINLEITWERTSCHUTZ Der Nullleiterscheinleitwertschutz wird durch Berechnung des Nullleiterscheinleitwerts des Neutralstrom- und Neutralspannungseingangs (I ) realisiert. Der Neutralstromeingang wird mit einem Stromwandler für Erdfehler oder empfindliche Erdfehler gemessen, und die Neutralspannung basiert auf der intern berechneten Größe UNE. Es werden drei einstufige Elemente bereitgestellt: ●...
  • Seite 176 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D 15.2 FUNKTION DER KONDUKTANZ Der Konduktanzschutz kann ungerichtet, vorwärts oder rückwärts gerichtet konfiguriert werden. Daher spricht das Gerät an, wenn die Größe und die Richtungskriterien für die Konduktanz erfüllt sind und die Größe der Neutralspannung den eingestellten Wert „UE Spanng-sch.“ überschreitet. Der Korrekturwinkel bewirkt die Drehung der Richtungsgrenze für die Konduktanz über die eingestellte Winkelkorrektur.
  • Seite 177 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Betrieb Betrieb Betrieb Betrieb Suszeptanz: Suszeptanz: Suszeptanz: Ungerichtet Vorwärts gerichtet Rückwärts gerichtet E00711 Abbildung 66: Funktion der Suszeptanz Hinweis: Im Vorwärtsbetrieb wird das Zentrum der Kennlinie erreicht, wenn IE UN um 90° voreilt. Hinweis: Wenn der Korrekturwinkel auf +30° eingestellt wird, wird die Grenze von 0° - 180° auf 330° - 150° gedreht. Es wird vorausgesetzt, dass die Richtung der G-Achse 0°...
  • Seite 178 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D ERKENNUNG HOCHOHMIGER FEHLER Ein hochohmiger Fehler, der auch als hochohmiger Erdfehler bezeichnet wird, tritt auf, wenn ein primärer Leiter einen unbeabsichtigten elektrischen Kontakt mit einer Straße, einem Weg, Baum usw. herstellt, wobei der Fehlerstrom aufgrund der hohen Impedanz des Störungspfads auf eine Größe beschränkt wird, die zuverlässig von normalen Überstromgeräten erkannt werden kann.
  • Seite 179 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen Zählerstatus Zeitgeberstatus Ergebnis Zustandsänderungen von Signalfolgen überschreiten die Zählungsgrenze nicht, es gibt Innerhalb des Zeitfensters eines FA-Bereichs Transientes Ereignis aber mehr als zwei Während die Grundamplitude über der Gültigkeitsschwelle der Weniger als zwei Änderungen Permanentes Ereignis Signalfolgen innerhalb des Zeitfensters bleibt Sonstiges Störgeräusche...
  • Seite 180 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D Ist der Satisfied State kürzer als die HIF-Dauer, aber länger als die mit „Transient“ definierte Dauer, wird ein „Verdacht auf Transienz“-Ereignis gemeldet und der Erkennungsprozess analysiert einen anderen Bereich. Wenn eine HIF-Anforderung innerhalb der Rücksetzungszeit erfüllt wird, wird ein HIF gemeldet und die Erkennung wird zurückgesetzt.
  • Seite 181 P14D Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen FA erkennt intermittierende Fehler, bei denen der Fehlerstrom zwischen „leitend“ und „nicht leitend“ wechselt. Dies kann bei allen Systemerdungen genutzt werden. Ein kontinuierlicher Fehler wird jedoch nur als ein permanentes Ereignis erkannt. Es folgt die Lösungsmatrix: Starr Widerstand Petersen-Spule...
  • Seite 182 Kapitel 5 - Stromschutzfunktionen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 183 ERDSCHLUSS- DIFFERENTIALSCHUTZ KAPITEL 6...
  • Seite 184 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 185 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz KAPITELÜBERSICHT Das Gerät bietet umfassenden Erdschluss-Differentialschutz. In diesem Kapitel werden die Wirkungsweise dieses Schutzes einschließlich der Funktionsprinzipien sowie logische Diagramme und Anwendungen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Prinzipien des Erdschluss-Differentialschutzes Implementierung von Erdschluss-Differentialschutz Anwendungshinweise P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 186 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D PRINZIPIEN DES ERDSCHLUSS-DIFFERENTIALSCHUTZES Fehler zwischen Wicklung und Kern in einem Wandler können auf ein Versagen der Isolierung zurückzuführen sein. Solche Fehler können sehr niedrige Fehlerströme aufweisen, müssen aber dennoch erkannt werden. Werden solche Fehler nicht erkannt, kann größter Schaden an sehr teuren Geräten entstehen.
  • Seite 187 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz REF- Schutzzone Last Schutzgerät V00621 Abbildung 69: Erdschluss-Differentialschutz für die Sternseite Hier ist eine ähnliche Konfiguration von parallel geschalteten Stromwandlern zu sehen. Der Unterschied besteht darin, dass auch der Nullsystemstrom im Nullleiter gemessen werden muss. Ein externer Unsymmetriefehler bewirkt, dass Nullsystemstrom durch den Nullleiter fließt, woraus ungleichmäßige Ströme in den Phasen resultieren.
  • Seite 188 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D Ein Erdschluss-Differentialschutzelement wird angeschlossen, um I direkt zu messen. Dies resultiert in einem sehr empfindlichen Erdfehlerschutz. Der Gesamtdifferentialschutz ist weniger empfindlich, da nur der Hochspannungsstrom I gemessen wird. Der Wert von I wird durch die Anzahl von fehlerhaften Sekundärwicklungen in Relation zu den Hochspannungswicklungen begrenzt.
  • Seite 189 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz ARTEN DES ERDSCHLUSS-DIFFERENTIALSCHUTZES Es gibt zwei Arten des Erdschluss-Differentialschutzes; niederohmiger Erdschluss-Differentialschutz (auch als vorspannungsgesteuerter Erdschluss-Differentialschutz bekannt) und hochohmigen Erdschluss- Differentialschutz. Jede der beiden Schutzarten kompensiert den Effekt von Durchgangsfehlern auf verschiedene Weise. Beim niederohmigen Erdschluss-Differentialschutz wird der gemessene Durchgangsfehlerstrom verwendet, um die Empfindlichkeit des Erdschluss-Differentialschutzelements entsprechend zu verändern, indem eine Vorstromgröße angewandt wird.
  • Seite 190 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D Phase A Phase A Phase B Phase B Phase C Phase C Phase A Phase A Phase B Phase B Phase C Phase C Neutral Schutzgerät Schutzgerät Anschluss des Schutzgeräts an eine Anschluss des Schutzgeräts an eine Sternwicklung für niederohmigen Dreieckwicklung für niederohmigen Erdschluss-Differentialschutz...
  • Seite 191 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz Hinweis: Bei Erdschluss-Differentialschutzanwendungen wird der Vorstromausgleich auch als niederohmiger Erdschluss- Differentialschutz bezeichnet. 2.4.2 PRINZIP DES HOCHOHMIGEN ERDSCHLUSS-DIFFERENTIALSCHUTZES Diese Schaltung ist sehr empfindlich und kann Schutz vor niedrigem Fehlerstrom bieten, der bei Wicklungsfehlern typisch ist. Hochohmiger Erdschluss-Differentialschutz basiert auf dem Differentialprinzip. Der Schutz funktioniert nach dem Kreisstromprinzip (siehe folgendes Diagramm).
  • Seite 192 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D Phase A Phase A Phase B Phase B Phase C Phase C Phase A Phase B Phase C STAB Neutral Neutral STAB Schutzgerät Schutzgerät Anschluss des Schutzgeräts an eine Anschluss des Schutzgeräts an eine Sternwicklung für hochohmigen Erdschluss- Dreieckwicklung für hochohmigen Differentialschutz Erdschluss-Differentialschutz...
  • Seite 193 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz IMPLEMENTIERUNG VON ERDSCHLUSS- DIFFERENTIALSCHUTZ IMPLEMENTIERUNG VON ERDSCHLUSS-DIFFERENTIALSCHUTZ Der Erdschluss-Differentialschutz (EDIF) wird in der Spalte „Nullstrom diff“ des entsprechenden Parametersatzes implementiert. Hier werden die Konstanten und Vorströme festgelegt. Der Erdschluss-Differentialschutz kann so konfiguriert werden, dass er entweder als hochohmiges oder vorstromgesteuertes Element funktioniert.
  • Seite 194 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D Idiff Ansprechbereich Rückhaltebereich Is1/K1 Ibias V00678 Abbildung 76: Vorstromkenngröße des Erdschluss-Differentialschutzes (EDIF) Folgende Einstellungen werden verwendet, um diese Vorstromkenngröße zu definieren: ● EDIF>Is1: zum Festlegen der Mindestschwelle für die Auslösung ● EDIF>Is2: zum Festlegen des Vorstromkniepunkts, wodurch sich der erforderliche Auslösestrom zu erhöhen beginnt ●...
  • Seite 195 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz Es wird kein Übergangsvorstrom erzeugt, wenn Lastschaltzustände eintreten oder der Sättigungszustand des Stromwandlers endet. HOCHOHMIGER ERDSCHLUSS-DIFFERENTIALSCHUTZ Das Gerät bietet hochohmigen Erdschluss-Differentialschutz. Ein externer Widerstand ist erforderlich, um Stabilität zu bieten, wenn Leitungsstromwandler gesättigt sind. Der hochohmige Erdschluss- Differentialschutz wird nicht durch Überwachungssignale von Stromwandlern blockiert.
  • Seite 196 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D ANWENDUNGSHINWEISE WIDERSTANDSGEERDETE STERNWICKLUNG Siehe nachstehende widerstandsgeerdete Sternwicklung. Primär Sekundär V00681 Abbildung 77: Widerstandsgeerdete Sternwicklung Ein Erdfehler an einer solchen Wicklung verursacht einen Strom, der vom Wert der Erdungsimpedanz abhängig ist. Dieser Erdfehlerstrom ist proportional mit der Distanz des Fehlers zum neutralen Punkt, da die Fehlerspannung im direkten proportionalen Verhältnis zu dieser Distanz steht.
  • Seite 197 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz X in % Idiff in % 0,58 2,31 5,20 59% der ungeschützten 9,24 Wicklung 14,43 20,00 28,29 36,95 41% der ungeschützten Wicklung 46,77 57,74 V00682 Abbildung 78: Prozentualer Anteil der geschützten Wicklung ANWENDUNG DES NIEDEROHMIGEN ERDSCHLUSS- DIFFERENTIALSCHUTZES 4.2.1 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN FÜR VORSTROMGESTEUERTEN SCHUTZ...
  • Seite 198 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D Leitungsstromwandler 1000:1 Phase A Phase B Phase C Phase A Phase B Phase C Neutralstromwandler 200:1 Neutral Schutzgerät V00683 Abbildung 79: Skalierungsfaktor für niederohmigen Erdschluss-Differentialschutz Ein weiterer Vorteil des niederohmigen Erdschluss-Differentialschutzes besteht darin, dass ein Neutralstromwandler verwendet werden kann, dessen Verhältnis niedriger als das der Leitungsspannungswandler ist, um für eine bessere Erdfehlerempfindlichkeit zu sorgen.
  • Seite 199 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz ANWENDUNG DES HOCHOHMIGEN ERDSCHLUSS- DIFFERENTIALSCHUTZES 4.3.1 BETRIEBSARTEN DES HOCHOHMIGEN ERDSCHLUSS- DIFFERENTIALSCHUTZES In den nachstehenden Beispielen müssen die Leitungsstromwandlerüberwachung und die jeweiligen Messstromwandler die gleichen Stromwandlerverhältnisse und ähnliche Magnetisierungskenngrößen aufweisen. StW1 TN1 CT TN2 CT TN3 CT Varistor V00684 Abbildung 80: Hi-Z-Erdschluss-Differentialschutz für eine geerdete Sternwicklung...
  • Seite 200 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D StW2 StW1 TN1 CT Varistor V00686 Abbildung 82: Hi-Z-Erdschluss-Differentialschutz für eine Spartransformatorkonfiguration 4.3.2 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN FÜR HOCHOHMIGEN SCHUTZ Diese Schaltung ist sehr empfindlich und kann Schutz vor niedrigem Fehlerstrom in widerstandsgeerdeten Systemen bieten. In dieser Anwendung sollten die EDIF>Is-Einstellungen gewählt werden, um einen primären Ansprechstrom bereitzustellen, der kleiner als 10 bis 25% des minimalen Erdfehlerwerts ist.
  • Seite 201 P14D Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz 400:1 Wandler: High-Z- Erdschluss - 90 MVA Differentialschutz 33/132 kV Dyn11, X = 5% Buderns: = 0,5 W = 0,98 W V00687 Abbildung 83: Hochohmiger Erdschluss-Differentialschutz für die Niederspannungswicklung 4.3.2.1 BERECHNUNG DER STABILITÄTSSPANNUNG Der Volllaststrom des Wandlers, IFLC, wird wie folgt berechnet: Ö...
  • Seite 202 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D 0.06 average op. time (s) 0.05 Durchschnittliche Betriebszeit (s) 0.04 0.03 Unstable Instabil 0.02 Stable 0.01 Stabil 9 10 11 12 13 14 15 16 Vk/Vs Vk/Vs V00688 Abbildung 84: Variation von K und der durchschnittlichen Ansprechzeit als Funktion von Vk/Vs Um die erforderlichen Werte zu enthalten, ist das nachstehende Verfahren zu befolgen.
  • Seite 203 Hinweis: Der in der obigen Formel verwendete Kniepunktspannungswert sollte der Spannung entsprechen, die aus der Magnetisierungsgröße des Stromwandlers resultiert, und kein berechneter Wert sein. Hinweis: Es kann ein Stabilisierungswiderstand, Alstom-Teilenummer ZB9016 756, und ein Varistor, Alstom-Teilenummer 600A/S1/S256, eingesetzt werden. P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 204 Kapitel 6 - Erdschluss-Differentialschutz P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 205 LS-VERSAGERSCHUTZ KAPITEL 7...
  • Seite 206 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 207 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz KAPITELÜBERSICHT Das Gerät bietet eine Funktion des Leistungsschalterversagerschutzes. In diesem Kapitel werden diese Funktion sowie die Prinzipien, die logischen Diagramme und die Anwendungen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Leistungsschalterversagerschutz Implementierung des Leistungsschalterversagerschutzes Logik des Leistungsschalterversagerschutzes Unterstrom- und ZCD-Logik für LSV-Schutz Logik für LS-Versager-EEF-Schutz...
  • Seite 208 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D LEISTUNGSSCHALTERVERSAGERSCHUTZ Wenn ein Fehler auftritt, spricht ein Schutzgerät (oder mehrere) an und dann wird ein Auslösebefehl an die entsprechenden Leistungsschalter gegeben. Die Leistungsschalterfunktion ist für die Isolierung von Fehlern wichtig und verhindert bzw. begrenzt Schaden am Stromversorgungssystem. Bei Übertragungs- und Nebenübertragungssystemen kann eine langsame Fehlerbehebung auch die Systemstabilität gefährden.
  • Seite 209 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz IMPLEMENTIERUNG DES LEISTUNGSSCHALTERVERSAGERSCHUTZES Der Leistungsschalterversagerschutz wird in der Spalte CB FAIL & I< des entsprechenden Parametersatzes implementiert. ZEITGEBER FÜR LEISTUNGSSCHALTERVERSAGERSCHUTZ Der Leistungsschalterversagerschutz enthält zwei Zeitstufen, LS-Vers.1 Zeitm. und LS-Vers.2 Zeitm., die folgende Konfigurationen erlauben: ● Einfacher LSV-Schutz, bei dem nur LS-Vers.1 Zeitm.
  • Seite 210 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D Die Einstellungen Anreg. I> abst. und Anreg. IE> abst. werden verwendet, um Anregungen abzustellen, die nach einer Zeitabschaltung des Leistungsschalterversagerschutzes durch die Überstrom- bzw. Erdfehlerelemente ausgelöst wurden. Die Anregung wird abgestellt, wenn das Feld auf Eingeschaltet gesetzt wird.
  • Seite 211 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz LOGIK DES LEISTUNGSSCHALTERVERSAGERSCHUTZES Ext. AUS 3p Aus Komm. Eing IL 1< Anregung CBF3PhStart IL2< Anregung & IL3< Anregung ZCD IA< ZCD B< & ZCD C< ZCD IN< LS -Versag. Warn. Ext. Aus. EF IE< Anregung ZCD IN<...
  • Seite 212 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D Ext. Aus. L1 IL 1< Anregung CBFExtPhAStart ZCD IA< & CBFExtPhBStart LS -Versag. Warn. Ext. Aus. L1 CBFExtPhCStart Ext. Schtz-Rückst. & Schtz-Rückst.&I< Nur I< LS Aus & I< & Pol L1 Stromlos Ext. Aus. L2 IL 2<...
  • Seite 213 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz LS-Vers.1 Status Freigegeben & CBF3PhStart LSV 1 Aus 3p CBFExtPhAStart & LS -Versag. Warn. CBFExtPhBStart LSV 2 Aus 3p & Hinweis zu SR-Signalspeichern Alle Signalspeicher werden „dominant“ CBFExtPhCStart zurückgesetzt und bei positiver Flanke ausgelöst. Wenn die Flanke bei aktiver Rücksetzung auftritt, wird die Erkennung LS-Vers.2 Status der Flanke verzögert , bis die...
  • Seite 214 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D Einleitung (über Menü auswählbar) Mechanismus für die Rücksetzung des LSV-Zeitgebers Drei Optionen sind verfügbar. Betätigung aller Elemente bei I< und IN< Rücksetzung der externen Auslösung UND Betätigung aller Externer Schutz Elemente bei I< und IN< LS Aus (alle drei Pole) UND Betätigung aller Elemente bei I<...
  • Seite 215 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz UNTERSTROM- UND ZCD-LOGIK FÜR LSV-SCHUTZ IL1< Anregung I< Strom Einst. IL2< Anregung I< Strom Einst. IL3< Anregung I< Strom Einst. IE< Anregung IE< Strom Einst. IEEF IEEF< Anregung IEEF>1 Strom ZCD IA< ZCD IB< Nulldurchgangserkennung ZCD IC <...
  • Seite 216 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D LOGIK FÜR LS-VERSAGER-EEF-SCHUTZ IEEF>1 Aus IEEF>2 Aus CBF SEF Trip -1 IEEF>3 Aus IEEF>4 Aus LSV EEF Aus -1 & CBF SEF Trip Aus Komm. Eing Legende: Internes DDB-Signal ODER- & UND-Gatter Gatter V02002 Abbildung 89: Logik für LS-Versager-EEF-Schutz P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 217 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz LOGIK FÜR LS-VERSAGER-NICHT-STROM-SCHUTZ U<1 Aus U<2 Aus U<3 Aus U>1 Auslösung U>2 Auslösung U>3 Auslösung UE>1 Aus UE>2 Aus UE>3 Aus Ugegen > Aus Lstng>1 3Ph Aus Lstng>1 A Aus Lstng>1 B Aus Lstng>1 C Aus Lstng>2 3Ph Aus Lstng>2 A Aus Lstng>2 B Aus...
  • Seite 218 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D ZUORDNUNG DES LEISTUNGSSCHALTERS LS Ein 3p LS in Betrieb Legende: Externes DDB-Signal V02026 Abbildung 91: Zuordnung des Leistungsschalters P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 219 P14D Kapitel 7 - LS-Versagerschutz ANWENDUNGSHINWEISE RÜCKSETZMECHANISMEN FÜR LSV-ZEITGEBER Es ist allgemein üblich, niedrig eingestellte Unterstromelemente zu verwenden, um anzuzeigen, dass die Leistungsschalterpole den Fehler- oder Laststrom unterbrochen haben. Dies gilt für folgende Situationen: ● LS-Hilfskontakte sind defekt oder für eine zuverlässige Meldung der LS-Auslösung unbrauchbar. ●...
  • Seite 220 Kapitel 7 - LS-Versagerschutz P14D LSV-Rücksetzungen: 1. Unterstromelementaktivierungen 2. Unterstromaktivierungen und der Leistungsschalterstatus weisen auf eine offen Stellung hin. 3. Schutzrücksetzungen und Auftreten des Fehlers Unterstromelementaktivierungen LSV- Sicherheits- Maximale LS- Rückset- Schutzbetriebszeit spanne Fehlerbeseitigungs -zeit zungszeit Normaler Betrieb Fehlerbeseitigungszeit bei Schutzbetriebszeit lokalen Blockierungen Verzögerung der LSV -Reserveauslösung...
  • Seite 221 ANFORDERUNGEN AN STROMWANDLER KAPITEL 8...
  • Seite 222 Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 223 P14D Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler KAPITELÜBERSICHT Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Anforderungen an Stromwandler mit Erdschluss-Differentialschutz P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 224 Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler P14D ANFORDERUNGEN AN STROMWANDLER MIT ERDSCHLUSS- DIFFERENTIALSCHUTZ ÜBERSTROM- UND ERDFEHLERSCHUTZ 2.1.1 RICHTUNGSELEMENTE Zeitverzögerte Phasenüberstromelemente Unverzögerte Phasenüberstromelemente Unverzögerte Erdfehler-Überstromelemente 2.1.2 UNGERICHTETE ELEMENTE Zeitverzögerte Phasenüberstromelemente Zeitverzögerte Erdfehler-Überstromelemente Unverzögerte Phasenüberstromelemente Unverzögerte Erdfehler-Überstromelemente P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 225 P14D Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler ERDFEHLERSCHUTZ 2.2.1 RICHTUNGSELEMENTE Unverzögerte Erdfehler-Überstromelemente 2.2.2 UNGERICHTETE ELEMENTE Zeitverzögerte Erdfehler-Überstromelemente Unverzögerte Erdfehler-Überstromelemente EEF-SCHUTZ (ANDERWEITIG ANGESCHLOSSEN) 2.3.1 RICHTUNGSELEMENTE Zeitverzögerter EEF-Schutz ≥ Unverzögerter EEF-Schutz ≥ 2.3.2 UNGERICHTETE ELEMENTE Zeitverzögerter EEF-Schutz ≥ Unverzögerter EEF-Schutz ≥ P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 226 Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler P14D EEF-SCHUTZ (KERNSYMMETRISCHER STW) 2.4.1 RICHTUNGSELEMENTE Unverzögertes Element ≥ Hinweis: Es ist sicherzustellen, dass der Phasenfehler des eingesetzten kernsymmetrischen Stromwandlers weniger als 90 Minuten bei 10% des Nennstroms und weniger als 150 Minuten bei 1% des Nennstroms beträgt. 2.4.2 UNGERICHTETE ELEMENTE Zeitverzögertes Element...
  • Seite 227 P14D Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler ≥ 4 Hinweis: Für hochohmige Erdschluss-Differentialschutzanwendungen sollten Stromwandler der Klasse x verwendet werden. VERWENDUNG NICHTLINEARER METROSIL-WIDERSTÄNDE Stromwandler können bei internen Fehlerzuständen hohe Spitzenspannungen entwickeln. Metrosil- Widerstände werden verwendet, um diese Spitzenspannungen auf einen Wert zu begrenzen, der unter der maximalen Stehspannung (normalerweise drei Kilovolt) liegt.
  • Seite 228 Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler P14D Wobei: ● = RMS-Wert der Sinusspannung, die an den Metrosil-Widerstand angelegt ist. S(RMS) Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Wellenform des Stroms, der durch den Metrosil-Widerstand fließt, nicht sinusförmig, sondern stark verzerrt ist. Die Metrosil-Kenngröße sollte folgenden Erfordernissen entsprechen: ●...
  • Seite 229 100 mA eff 100 mA eff 100 mA eff In manchen Fällen können Baugruppen mit einer Einzelscheibe akzeptabel sein. Wenden Sie sich an Alstom Grid, um ausführliche Informationen zu den betreffenden Anwendungen zu erhalten. Hinweis: Die für 5-Ampere-Stromwandler empfohlenen Metrosil-Widerstände können auch zusammen mit dreipoligen Geräten eingesetzt werden.
  • Seite 230 Kapitel 8 - Anforderungen an Stromwandler P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 231 SPANNUNGSSCHUTZFUNKTIONEN KAPITEL 9...
  • Seite 232 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 233 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen KAPITELÜBERSICHT Das Gerät bietet vielfältige Spannungsschutzfunktionen. In diesem Kapitel werden diese Funktionen sowie die Grundsätze, die logischen Diagramme und die Anwendungen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Unterspannungsschutz Überspannungsschutz Schutz, der auf die Spannungsänderungsgeschwindigkeit reagiert Nullüberspannungsschutz Gegensystem-Überspannungsschutz Frequenzschutz –...
  • Seite 234 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D UNTERSPANNUNGSSCHUTZ Unterspannungsbedingungen können in einem Energieversorgungsnetz aus vielen verschiedenen Gründen auftreten. Einige davon werden nachfolgend beschrieben: ● Unterspannungszustände können auf erhöhte Lasten zurückzuführen sein, mit denen eine Abnahme der Versorgungsspannung einhergeht. Normalerweise wird diese Situation durch Spannungsregeleinrichtungen wie beispielsweise automatische Spannungsregler oder Laststufenschalter behoben.
  • Seite 235 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen Es gibt drei Stufen, damit mehrere Ausgangstypen wie beispielsweise Warn- und Auslösestufen bereitgestellt werden können. Auch können in Abhängigkeit von der Stärke des Spannungsabfalls verschiedene Zeiteinstellungen erforderlich sein. Beispielsweise bleiben Motorlasten von einem kleinen Spannungsabfall länger unbeeinflusst als von einem großen Spannungsabfall. Für jede Stufe stehen im Feld U<...
  • Seite 236 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Die Ausgänge der Zeitgebermodule sind die Auslösesignale, die verwendet werden, um das Auslöseausgangsrelais zu betätigen. Diese Auslösesignale sind ebenfalls durch eine ODER-Bedingung miteinander verbunden, wodurch ein Dreiphasen-Auslösesignal erzeugt wird, das auch über die Einstellung U < Betriebsmodus gesteuert wird. Wenn eines der oben genannten Signale im Zustand L (niedrig) ist oder in den Zustand L übergeht, bevor der Zeitgeber abgelaufen ist, wird das Zeitgebermodul gesperrt (bzw.
  • Seite 237 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ Überspannungszustände sind im Allgemeinen auf Lastverluste zurückzuführen, mit denen eine Erhöhung der Versorgungsspannung einhergeht. Normalerweise wird diese Situation durch Spannungsregeleinrichtungen wie beispielsweise automatische Spannungsregler oder Laststufenschalter behoben. Wenn es aber nicht möglich ist, die Systemspannung mithilfe dieser Einrichtungen so zu regeln, dass sie im zulässigen Bereich liegt, bleibt das System in einem Überspannungszustand, der behoben werden muss.
  • Seite 238 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D LOGIK DES ÜBERSPANNUNGSSCHUTZES U< Meßmodus U<(n) Anr. L1 /L12 AMZ/ Konstantzeit & & U<(n ) Aus L 1/L12 U<(n) Spanng-schw. U> Meßmodus U<(n) Anr. L2/L 23 V<(n)Start C/CA V<(n)Trip A/AB V<(n)Start V<(n)Trip V<(n)Start A/AB V<(n)Start B/BC V<...
  • Seite 239 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen ANWENDUNGSHINWEISE 3.3.1 RICHTLINIEN FÜR ÜBERSPANNUNGSEINSTELLUNG Mehrere Stufen und ihre entsprechenden Ansprechkenngrößen ermöglichen den Einsatz verschiedener Anwendungen: ● Die Konstantzeit kann für beide Stufen verwendet werden, um die erforderlichen Warn- und Auslösestufen bereitzustellen. ● Die Verwendung der IDMT-Kenngröße erlaubt eine Abstufung der Zeitverzögerung entsprechend der Stärke der Überspannung.
  • Seite 240 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D SCHUTZ, DER AUF DIE SPANNUNGSÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Bei sehr großen Lasten können Unsymmetrien auftreten, aus denen ein schneller Abfall der Systemspannung resultieren kann. Diese Situation kann sich verschlimmern, wodurch es unwahrscheinlich wird, dass ein Lastabwurf von einer oder zwei Stufen diesen schnellen Spannungsabfall aufhalten kann. In einer solchen Situation muss der normale Unterspannungsschutz durch einen Schutz ergänzt werden, der auf die Spannungsänderungsgeschwindigkeit reagiert.
  • Seite 241 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen LOGIK DER SPANNUNGSÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT dU/dt Anr. L1/L12 dU/dt MeßmodUs dU/dt Mittelwertbildung & dU/ dt(n) Aus .L1/L12 dU/dt(n)Mtl.w.,Per Rücksetzung Frequ. n. Gefund & dU/dt(n)Spanng-sch dU/dt (n) Anr. L2 /L23 dU/dt MeßmodUs dU/dt Mittelwertbildung & dU/ dt(n) Aus .L2/L23 dU/dt(n)Mtl.w.,Per Rücksetzung Frequ.
  • Seite 242 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D erzeugt, was von der gewählten Richtung (positiv, negativ oder beides) abhängig ist, die durch die Einstellung dU/dt(n) Funktion festgelegt ist. Diese Einstellung kann auch verwendet werden, um die Funktion für einzelne Stufen zu deaktivieren. Jede Stufe kann auch durch das DDB-Signal dU/dt(n) Block blockiert werden.
  • Seite 243 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen NULLÜBERSPANNUNGSSCHUTZ Bei einem störungsfreien Dreiphasenstromversorgungssystem ist die Summe der Dreiphasen- und Erdspannungen gleich null, da es sich um die Vektorsumme von drei ausgeglichenen Vektoren handelt, die um 120 Grad voneinander versetzt sind. Wenn jedoch ein Erdfehler im Primärnetz auftritt, wird dieses Gleichgewicht gestört und eine Nullspannung erzeugt.
  • Seite 244 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D erforderliche Restspannung zu berechnen. Außerdem muss der primäre Sternpunkt des Spannungswandlers geerdet sein. Dreischenkel-Spannungswandler haben keinen Pfad für Reststrom und sind darum für diese Schutzart ungeeignet. LOGIK DES NULLÜBERSPANNUNGSSCHUTZES UE>(n ) Anregung AMZ/ Konstantzeit & &...
  • Seite 245 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen E00800 Abbildung 97: Restspannung für ein starr geerdetes System Wie aus dem obigen Diagramm ersichtlich ist, hängt die an einem starr geerdeten System gemessene Restspannung nur von dem Verhältnis zwischen der Quellenimpedanz hinter dem Schutz und der Leitungsimpedanz vor dem Schutz bis zum fehlerhaften Punkt ab.
  • Seite 246 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D E00801 Abbildung 98: Restspannung für ein widerstandsgeerdetes System Ein widerstandsgeerdetes System erzeugt immer eine relativ hohe Restspannung, da die Nullstrom- Quellimpedanz jetzt die Erdimpedanz einschließt. Daraus folgt, dass die durch einen Erdfehler in einem isolierten Netz erzeugte Restspannung den höchstmöglichen Wert annimmt (3 x Phase-Sternpunkt- Spannung), da die Nullsystem-Quellimpedanz unendlich ist.
  • Seite 247 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen GEGENSYSTEM-ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ Wenn eine Speiseleitung rotierende Anlageneinrichtungen wie beispielsweise einen Induktionsmotor speist, sind ein korrekter Phasenabgleich und Phasengleichheit der Speisung von großer Wichtigkeit. Eine falsche Phasenfolge führt dazu, dass angeschlossene Motoren in die falsche Richtung drehen. Bei richtungsempfindlichen Anwendungen wie beispielsweise Hebewerken und Förderbändern darf dies nicht zugelassen werden.
  • Seite 248 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Das Signal U2> Beschleunigung beschleunigt die Ansprechzeit der Funktion, indem die Anzahl der zum Ansprechen der Funktion benötigten Zyklen von vier auf zwei Zyklen reduziert wird. Bei 50 Hertz bedeutet das, dass die Zeit der Einleitung des Schutzes von 80 auf 40 Millisekunden reduziert wird. ANWENDUNGSHINWEISE 6.3.1 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN...
  • Seite 249 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen FREQUENZSCHUTZ – ÜBERSICHT Die Erzeugung und der Verbrauch von Strom in einem industriellen, Verteilungs- oder Übertragungsnetz muss gut ausgewogen sein. Solche elektrischen Netze sind dynamische Gebilde mit ständig wechselnden Lasten und Versorgungsgrößen, die ständig die Systemfrequenz beeinflussen. Eine erhöhte Belastung führt zu einer Reduzierung der Netzfrequenz, wodurch die Stromerzeugung erhöht werden muss, um die Versorgungsfrequenz beizubehalten.
  • Seite 250 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D UNTERFREQUENZSCHUTZ Eine reduzierte Netzfrequenz bedeutet, dass die Netzlast höher als die Stromerzeugung ist. Solch ein Zustand kann auftreten, wenn ein zusammengeschaltetes System getrennt wird und die Last, die weiterhin einem der Teilsysteme zugeschaltet ist, über der Kapazität der Generatoren im betreffenden Teilsystem liegt. In Industrieanlagen, deren Lasten von Versorgungseinrichtungen abhängig sind, treten Unterfrequenzen auf, wenn eingehende Leitungen unterbrochen werden.
  • Seite 251 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen Lastgruppen nacheinander getrennt werden, wobei die Gruppe mit der höchsten Priorität zuletzt getrennt wird. Die Wirksamkeit jeder Lastabwurfstufe hängt von der Proportion des jeweiligen Stromdefizits ab. Wenn die Lastabwurfstufe im Vergleich zum gegebenen Stromerzeugungsdefizit zu klein ist, wird möglicherweise keine Verbesserung des Frequenzzustands erreicht.
  • Seite 252 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D ÜBERFREQUENZSCHUTZ Die Netzfrequenz wird erhöht, wenn die Leistung für den mechanischen Antrieb eines Generators größer als die abgegebene elektrische Leistung ist. Dies kann beispielsweise passieren, wenn ein plötzlicher Lastverlust eintritt, der auf die Auslösung einer Speiseleitung zurückzuführen ist, die von der Anlage zu einem Lastzentrum führt.
  • Seite 253 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen Lasten inakzeptabel sein, da diese Zustände die Drehzahlen von Motoren beeinflussen. Das Überfrequenzelement kann eine solche Bedingung erkennen. Nachstehend wird ein Beispiel eines zweistufigen Überfrequenzschutzes mit den Stufen 5 und 6 der Elemente f+t gezeigt. Die Einstellungen für ein reales System hängen jedoch von der maximalen Frequenz ab, die von der Anlage über einen bestimmten Zeitraum toleriert werden kann.
  • Seite 254 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D SCHUTZ, DER AUF DIE UNABHÄNGIGE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Bei sehr große Lasten können Ungleichgewichte entstehen, aus denen ein schneller Abfall der Systemfrequenz resultiert. Diese Situation kann sich verschlimmern, wodurch es unwahrscheinlich wird, dass ein Lastabwurf von einer oder zwei Stufen diesen schnellen Frequenzabfall aufhalten kann. In solch einer Situation muss der normale Unterfrequenzschutz durch einen Schutz ergänzt werden, der auf die Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert.
  • Seite 255 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen 10.2 LOGIK DES SCHUTZES, DER AUF DIE UNABHÄNGIGE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Frequenz - df/dt S1 DF/KZT+Z Anr bestimmung & S1 DF/KZT+Z Aus df/dt MittelZyk df/dt+t (n) Einst & df/dt+t (n) Zeit Stufe (n) Freigegeben df/dt+t (n) Status Positiv Beide Negativ...
  • Seite 256 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Elemente, die auf die frequenzüberwachte „f+t [81U/81O]“- Frequenzänderungsgeschwindigkeit „f+df/dt [81RF] Frequenzschutzelemente “ reagieren Einstellung für die Frequenzeinst Frequenzeinstellu Stufe Zeiteinstellung (s) Frequenzänderungsgeschwindigkeit ellung (Hz) ng (Hz) (Hz/s) 48,2 48,4 47,8 48,0 Frequenzänderungsgeschwindigkeit Stufe „df/dt+t [81R]“-Elemente Einstellung für die Frequenzänderungsgeschwindigkeit (Hz/s) Zeiteinstellung (s) -3,0...
  • Seite 257 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen SCHUTZ, DER AUF DIE FREQUENZÜBERWACHTE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Der Schutz, der auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert, funktioniert in ähnlicher Weise wie der Schutz, der auf die unabhängige Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei Frequenzüberwachung die tatsächliche Frequenz selbst überwacht wird und der Schutz dann aktiv ist, wenn sowohl die Frequenzänderungsgeschwindigkeit ALS AUCH die Frequenz selbst die festgelegten Grenzen überschreiten.
  • Seite 258 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D 11.2 LOGIK DER FREQUENZÜBERWACHTEN FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT Frequenz - df/dt bestimmung & S 1 DF/KZT+Z Aus df/dt MittelZyk 1 f+df/dt df/dt & Frequenz - Frequenz - bestimmung mittelwertbildung Freq Mittelw .Zyk Stf 1 f+df/dt F Stufe (n) Freigegeben f+df/dt (n) Status Positiv...
  • Seite 259 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen des Systems vergrößert, indem die Laststufe auf der Grundlage einer Messung der Frequenzänderungsgeschwindigkeit getrennt und die Zeitverzögerung umgangen wird. Frequenz Langsamer Abfall Schneller Abfall Zeit E00858 Abbildung 105: Schutz, der auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert 11.3.2 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN Wir empfehlen, das Schutzelement, das auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit (f...
  • Seite 260 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Elemente, die auf die frequenzüberwachte „f+t [81U/81O]“- Frequenzänderungsgeschwindigkeit „f+df/dt [81RF] Frequenzschutzelemente “ reagieren Einstellung für die Frequenzeinstellu Frequenzeinstellun Stufe Zeiteinstellung (s) Frequenzänderungsgeschwindigkeit ng (Hz) g (Hz) (Hz/s) 49,2 48,6 48,8 48,2 48,4 47,8 48,0 P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 261 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen SCHUTZ, DER AUF DIE DURCHSCHNITTLICHE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Aufgrund der komplexen Dynamik von Stromnetzen sind Frequenzschwankungen während eines Ungleichgewichts zwischen Stromerzeugung und Last sehr nichtlinear. Schwingungen treten auf, wenn das System versucht, die Unsymmetrie zu beheben. Dann entstehen neben der grundlegenden Frequenzänderung Frequenzschwingungen von 0,1 bis 1 Hz.
  • Seite 262 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Überwachungsfrequenz Wahre Steigung für Zeit t EL00856 Abbildung 106: Kennlinie der durchschnittlichen Frequenzänderungsgeschwindigkeit Nach Ablauf der Zeit ∆t wird das Element so lange blockiert, bis die Frequenz wiederhergestellt ist und einem Wert entspricht, der über der Frequenzüberwachungsschwelle liegt. Wenn das Element betätigt wurde, ist das DDB-Auslösesignal AKTIV, bis die Frequenz wiederhergestellt ist und einem Wert entspricht, der über der Frequenzüberwachungsschwelle liegt.
  • Seite 263 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen 12.2 LOGIK DER DURCHSCHNITTLICHEN FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT Frequenz - Frequenz - S1 DF/KZT+Z Anr bestimmung mittelwertbildung & Frequenzvergleich S 1 DF/KZT+Z Aus Freq Mittelw .Zyk Df/Dt+f (n) Freq & F+ Df/Dt Dzeit (n) F+ Df/Dt DFreq (n) Stufe (n) Freigegeben f+df/dt (n) Status...
  • Seite 264 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Elemente, die auf die durchschnittliche Frequenz Frequenzänderungsgeschwindigkeit „f+Df/Dt [81RAV] „f+t [81U/81O]“-Elemente “ reagieren „(f+t) f“- „(f+Df/Dt) f“- „(f+Df/Dt) Df“- (f+t) t „(f+Df/Dt) Dt“-Dauer Stufe Frequenzeinstell Frequenzeinstellu Frequenzdifferenzeins Zeiteinstellung (s) ung (Hz) ng (Hz) tellung (Hz) 48,6 48,6 48,2...
  • Seite 265 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen LASTABWURF UND -WIEDERHERSTELLUNG Das Ziel des Lastabwurfs ist es, eine fallende Systemfrequenz zu stabilisieren. Wenn sich das System stabilisiert und die Stromerzeugungsfähigkeit besser wird, erreicht die Systemfrequenz wieder ein fast normales Niveau, und nach einer kurzen Verzögerungszeit ist es möglich, die Wiederherstellung der Last bei einem störungsfreien System in Erwägung zu ziehen.
  • Seite 266 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D Wiederherstellungsfrequenzeinstellung steigt. An diesem Punkt wird der Zeitgeber wieder in Betrieb gesetzt. Wenn die Systemfrequenz so weit abfällt, dass ein Frequenzschutzelement in dieser Stufe angeregt bzw. ausgelöst wird, d. h., wenn die Frequenz unter die untere Grenze des Haltebereichs fällt, wird der Wiederherstellungszeitgeber sofort zurückgesetzt.
  • Seite 267 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen Netzfrequenz Wiederherstellungs - frequenz Haltebereich Lastabwurf- frequenz Auslösung Unterfrequenz- element Haltezeitgeber Vollständig Zeit größer als Wiederherstellungs- Einstellung des zeitgeber Vollständig Haltezeitgebers Start der Wiederherstellung von Stufe 1 Haltezeitgeber Aktivierung der Wiederherstellung von Stufe 1 Teilweiser Abfall der Ansprechen des Lastabwurf bei Wiederherstellung der...
  • Seite 268 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D 13.3 LOGIK DER LASTWIEDERHERSTELLUNG Stf(n) F+Z Aus S(n) DF/KZT+Z Aus Kumulativer Lastwiederherstellungs - S(n) F+DF/KZT Aus & Stfe (n ) LWhg Anr . funktion Zeitgeber S(n) f+df/dt Aus. & Stfe(n) LWhg Ein Herstell(n) Status Herstell(n) Zeit Freigegeben Ausgeschaltet Sts Usp -Blck...
  • Seite 269 P14D Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen In diesem Plan wird durch die Zeitverzögerungen sichergestellt, dass die kritischsten Lasten wieder zugeschaltet werden (vorausgesetzt, dass die höheren Stufen in Relation zu wichtigeren Lasten stehen). Durch die sequentielle Wiederherstellung der Last wird die Systemstabilität normalerweise aufrechterhalten. Diese Zeiteinstellungen sind systemabhängig.
  • Seite 270 Kapitel 9 - Spannungsschutzfunktionen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 271 FREQUENZSCHUTZFUNKTIONEN KAPITEL 10...
  • Seite 272 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 273 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen KAPITELÜBERSICHT Das Gerät bietet eine Reihe von Frequenzschutzfunktionen. In diesem Kapitel werden diese Funktionen sowie die Grundsätze, die logischen Diagramme und die Anwendungen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Frequenzschutz – Übersicht Unterfrequenzschutz Überfrequenzschutz Schutz, der auf die unabhängige Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert Schutz, der auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert...
  • Seite 274 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D FREQUENZSCHUTZ – ÜBERSICHT Die Erzeugung und der Verbrauch von Strom in einem industriellen, Verteilungs- oder Übertragungsnetz muss gut ausgewogen sein. Solche elektrischen Netze sind dynamische Gebilde mit ständig wechselnden Lasten und Versorgungsgrößen, die ständig die Systemfrequenz beeinflussen. Eine erhöhte Belastung führt zu einer Reduzierung der Netzfrequenz, wodurch die Stromerzeugung erhöht werden muss, um die Versorgungsfrequenz beizubehalten.
  • Seite 275 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen UNTERFREQUENZSCHUTZ Eine reduzierte Netzfrequenz bedeutet, dass die Netzlast höher als die Stromerzeugung ist. Solch ein Zustand kann auftreten, wenn ein zusammengeschaltetes System getrennt wird und die Last, die weiterhin einem der Teilsysteme zugeschaltet ist, über der Kapazität der Generatoren im betreffenden Teilsystem liegt. In Industrieanlagen, deren Lasten von Versorgungseinrichtungen abhängig sind, treten Unterfrequenzen auf, wenn eingehende Leitungen unterbrochen werden.
  • Seite 276 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D Lastgruppen nacheinander getrennt werden, wobei die Gruppe mit der höchsten Priorität zuletzt getrennt wird. Die Wirksamkeit jeder Lastabwurfstufe hängt von der Proportion des jeweiligen Stromdefizits ab. Wenn die Lastabwurfstufe im Vergleich zum gegebenen Stromerzeugungsdefizit zu klein ist, wird möglicherweise keine Verbesserung des Frequenzzustands erreicht.
  • Seite 277 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen ÜBERFREQUENZSCHUTZ Die Netzfrequenz wird erhöht, wenn die Leistung für den mechanischen Antrieb eines Generators größer als die abgegebene elektrische Leistung ist. Dies kann beispielsweise passieren, wenn ein plötzlicher Lastverlust eintritt, der auf die Auslösung einer Speiseleitung zurückzuführen ist, die von der Anlage zu einem Lastzentrum führt.
  • Seite 278 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D Lasten inakzeptabel sein, da diese Zustände die Drehzahlen von Motoren beeinflussen. Das Überfrequenzelement kann eine solche Bedingung erkennen. Nachstehend wird ein Beispiel eines zweistufigen Überfrequenzschutzes mit den Stufen 5 und 6 der Elemente f+t gezeigt. Die Einstellungen für ein reales System hängen jedoch von der maximalen Frequenz ab, die von der Anlage über einen bestimmten Zeitraum toleriert werden kann.
  • Seite 279 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen SCHUTZ, DER AUF DIE UNABHÄNGIGE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Bei sehr große Lasten können Ungleichgewichte entstehen, aus denen ein schneller Abfall der Systemfrequenz resultiert. Diese Situation kann sich verschlimmern, wodurch es unwahrscheinlich wird, dass ein Lastabwurf von einer oder zwei Stufen diesen schnellen Frequenzabfall aufhalten kann. In solch einer Situation muss der normale Unterfrequenzschutz durch einen Schutz ergänzt werden, der auf die Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert.
  • Seite 280 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D LOGIK DES SCHUTZES, DER AUF DIE UNABHÄNGIGE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Frequenz - df/dt S1 DF/KZT+Z Anr bestimmung & S1 DF/KZT+Z Aus df/dt MittelZyk df/dt+t (n) Einst & df/dt+t (n) Zeit Stufe (n) Freigegeben df/dt+t (n) Status Positiv Beide Negativ...
  • Seite 281 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen Elemente, die auf die frequenzüberwachte „f+t [81U/81O]“- Frequenzänderungsgeschwindigkeit „f+df/dt [81RF] Frequenzschutzelemente “ reagieren Einstellung für die Frequenzeinst Frequenzeinstellu Stufe Zeiteinstellung (s) Frequenzänderungsgeschwindigkeit ellung (Hz) ng (Hz) (Hz/s) 48,2 48,4 47,8 48,0 Frequenzänderungsgeschwindigkeit Stufe „df/dt+t [81R]“-Elemente Einstellung für die Frequenzänderungsgeschwindigkeit (Hz/s) Zeiteinstellung (s) -3,0...
  • Seite 282 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D SCHUTZ, DER AUF DIE FREQUENZÜBERWACHTE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Der Schutz, der auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert, funktioniert in ähnlicher Weise wie der Schutz, der auf die unabhängige Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei Frequenzüberwachung die tatsächliche Frequenz selbst überwacht wird und der Schutz dann aktiv ist, wenn sowohl die Frequenzänderungsgeschwindigkeit ALS AUCH die Frequenz selbst die festgelegten Grenzen überschreiten.
  • Seite 283 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen LOGIK DER FREQUENZÜBERWACHTEN FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT Frequenz - df/dt bestimmung & S 1 DF/KZT+Z Aus df/dt MittelZyk 1 f+df/dt df/dt & Frequenz - Frequenz - bestimmung mittelwertbildung Freq Mittelw .Zyk Stf 1 f+df/dt F Stufe (n) Freigegeben f+df/dt (n) Status Positiv Beide...
  • Seite 284 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D des Systems vergrößert, indem die Laststufe auf der Grundlage einer Messung der Frequenzänderungsgeschwindigkeit getrennt und die Zeitverzögerung umgangen wird. Frequenz Langsamer Abfall Schneller Abfall Zeit E00858 Abbildung 116: Schutz, der auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit reagiert 6.3.2 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN Wir empfehlen, das Schutzelement, das auf die frequenzüberwachte Frequenzänderungsgeschwindigkeit (f...
  • Seite 285 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen Elemente, die auf die frequenzüberwachte „f+t [81U/81O]“- Frequenzänderungsgeschwindigkeit „f+df/dt [81RF] Frequenzschutzelemente “ reagieren Einstellung für die Frequenzeinstellu Frequenzeinstellun Stufe Zeiteinstellung (s) Frequenzänderungsgeschwindigkeit ng (Hz) g (Hz) (Hz/s) 49,2 48,6 48,8 48,2 48,4 47,8 48,0 P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 286 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D SCHUTZ, DER AUF DIE DURCHSCHNITTLICHE FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT REAGIERT Aufgrund der komplexen Dynamik von Stromnetzen sind Frequenzschwankungen während eines Ungleichgewichts zwischen Stromerzeugung und Last sehr nichtlinear. Schwingungen treten auf, wenn das System versucht, die Unsymmetrie zu beheben. Dann entstehen neben der grundlegenden Frequenzänderung Frequenzschwingungen von 0,1 bis 1 Hz.
  • Seite 287 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen Überwachungsfrequenz Wahre Steigung für Zeit t EL00856 Abbildung 117: Kennlinie der durchschnittlichen Frequenzänderungsgeschwindigkeit Nach Ablauf der Zeit ∆t wird das Element so lange blockiert, bis die Frequenz wiederhergestellt ist und einem Wert entspricht, der über der Frequenzüberwachungsschwelle liegt. Wenn das Element betätigt wurde, ist das DDB-Auslösesignal AKTIV, bis die Frequenz wiederhergestellt ist und einem Wert entspricht, der über der Frequenzüberwachungsschwelle liegt.
  • Seite 288 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D LOGIK DER DURCHSCHNITTLICHEN FREQUENZÄNDERUNGSGESCHWINDIGKEIT Frequenz - Frequenz - S1 DF/KZT+Z Anr bestimmung mittelwertbildung & Frequenzvergleich S 1 DF/KZT+Z Aus Freq Mittelw .Zyk Df/Dt+f (n) Freq & F+ Df/Dt Dzeit (n) F+ Df/Dt DFreq (n) Stufe (n) Freigegeben f+df/dt (n) Status Positiv...
  • Seite 289 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen Elemente, die auf die durchschnittliche Frequenz Frequenzänderungsgeschwindigkeit „f+Df/Dt [81RAV] „f+t [81U/81O]“-Elemente “ reagieren „(f+t) f“- „(f+Df/Dt) f“- „(f+Df/Dt) Df“- (f+t) t „(f+Df/Dt) Dt“-Dauer Stufe Frequenzeinstell Frequenzeinstellu Frequenzdifferenzeins Zeiteinstellung (s) ung (Hz) ng (Hz) tellung (Hz) 48,6 48,6 48,2...
  • Seite 290 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D LASTABWURF UND -WIEDERHERSTELLUNG Das Ziel des Lastabwurfs ist es, eine fallende Systemfrequenz zu stabilisieren. Wenn sich das System stabilisiert und die Stromerzeugungsfähigkeit besser wird, erreicht die Systemfrequenz wieder ein fast normales Niveau, und nach einer kurzen Verzögerungszeit ist es möglich, die Wiederherstellung der Last bei einem störungsfreien System in Erwägung zu ziehen.
  • Seite 291 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen Wiederherstellungsfrequenzeinstellung steigt. An diesem Punkt wird der Zeitgeber wieder in Betrieb gesetzt. Wenn die Systemfrequenz so weit abfällt, dass ein Frequenzschutzelement in dieser Stufe angeregt bzw. ausgelöst wird, d. h., wenn die Frequenz unter die untere Grenze des Haltebereichs fällt, wird der Wiederherstellungszeitgeber sofort zurückgesetzt.
  • Seite 292 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D Netzfrequenz Wiederherstellungs - frequenz Haltebereich Lastabwurf- frequenz Auslösung Unterfrequenz- element Haltezeitgeber Vollständig Zeit größer als Wiederherstellungs- Einstellung des zeitgeber Vollständig Haltezeitgebers Start der Wiederherstellung von Stufe 1 Haltezeitgeber Aktivierung der Wiederherstellung von Stufe 1 Teilweiser Abfall der Ansprechen des Lastabwurf bei Wiederherstellung der...
  • Seite 293 P14D Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen LOGIK DER LASTWIEDERHERSTELLUNG Stf(n) F+Z Aus S(n) DF/KZT+Z Aus Kumulativer Lastwiederherstellungs - S(n) F+DF/KZT Aus & Stfe (n ) LWhg Anr . funktion Zeitgeber S(n) f+df/dt Aus. & Stfe(n) LWhg Ein Herstell(n) Status Herstell(n) Zeit Freigegeben Ausgeschaltet Sts Usp -Blck...
  • Seite 294 Kapitel 10 - Frequenzschutzfunktionen P14D In diesem Plan wird durch die Zeitverzögerungen sichergestellt, dass die kritischsten Lasten wieder zugeschaltet werden (vorausgesetzt, dass die höheren Stufen in Relation zu wichtigeren Lasten stehen). Durch die sequentielle Wiederherstellung der Last wird die Systemstabilität normalerweise aufrechterhalten. Diese Zeiteinstellungen sind systemabhängig.
  • Seite 295 STROMSCHUTZFUNKTIONEN KAPITEL 11...
  • Seite 296 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 297 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen KAPITELÜBERSICHT Stromschutz wird zum Schutz von Generatoren verwendet. Das beschriebene Produkt bietet eine grundlegende Stromschutzfunktion für kleine dezentrale Generatoren mit weniger als 2 MW. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Überstromschutz Unterstromschutz Empfindlicher Stromschutz Wattmetrischer gerichteter Erdfehlerschutz P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 298 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D ÜBERSTROMSCHUTZ Beim Überstromschutz wird zwischen zwei Zuständen unterschieden: Vorwärts gerichteter Überstrom und rückwärts gerichteter Überstrom. Der Zustand des vorwärts gerichteten Überstroms liegt vor, wenn die Belastung des Systems zu groß ist. Ein Generator ist darauf ausgelegt, eine bestimmte Menge Strom zu liefern. Wenn ein Generator versucht, mehr Strom zu liefern als seiner Nennleistung entspricht, kann er beschädigt werden.
  • Seite 299 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen ÜBERSTROMLOGIK Lstng <(n) (Leiter) Anreg . P (A, B oder C) Konstantzeit & & Lstng <(n) (Leiter) Aus Lstg>(n) 1Ph Watt Lstg>(n) 1Ph VAr Lstg>(n)Verz.Zeit Lstng>(n) Modus Wirkleistung & Blindleistung Lstng <(n) 3 PhAnreg P(3ph) Konstantzeit Lstg>(n) 3Ph Watt &...
  • Seite 300 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D Antriebsmaschine Motorleistung Möglicher Schaden (prozentuale Bewertung) Brand- und Explosionsgefahr durch Dieselmotor 5% - 25% unverbrannten Kraftstoff Die Motorleistung hängt vom Verdichtungsverhältnis und der Steifheit der Zylinderbohrungen ab. Eine schnelle Trennung ist zur Begrenzung von Energieverlust und des Schadensrisikos erforderlich. Bei einigen Aggregaten, die über Getriebe 10–15 % (geteilte Welle) angetrieben werden, können Schäden aufgrund...
  • Seite 301 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen Der rückwärts gerichtete Überstromschutz kann auch bei Anwendungen zum Schutz vor Netzausfällen eingesetzt werden. Wenn der dezentrale Generator mit dem Netz verbunden ist, diesem aber nicht erlaubt ist, das Netz mit Strom zu versorgen, ist es möglich, die Rückwärtsstromerkennung zu verwenden, um den Generator abzuschalten.
  • Seite 302 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D UNTERSTROMSCHUTZ Obwohl der Unterstromschutz richtungsabhängig ist und als vorwärts oder rückwärts gerichteter Schutz konfiguriert werden kann, wird er zumeist als „Niedriger Vorwärtsstrom“-Schutz eingesetzt. Wenn die Maschine im Generatorbetrieb läuft und der Leistungsschalter, der den Generator mit dem Netz verbindet, ausgelöst wird, wird die elektrische Last vom Generator getrennt.
  • Seite 303 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen UNTERSTROMLOGIK Lstng <(n) (Leiter) Anreg . P (A, B oder C) Konstantzeit & & Lstng <(n) (Leiter) Aus Lstg<(n) 1Ph Watt Lstg<(n) 1Ph VAr Lstg>(n)Verz.Zeit Lstng<(n) Modus Wirkleistung & Blindleistung Lstng <(n) 3 PhAnreg P(3ph) Konstantzeit Lstg<(n) 3Ph Watt &...
  • Seite 304 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D Ein „Niedriger Vorwärtsstrom“-Schutz kann auch verwendet werden, um Netzausfälle in Anwendungen zu vermeiden, bei denen dem dezentralen Generator nicht erlaubt ist, das System mit Strom zu versorgen. 3.3.2 RICHTLINIEN FÜR DIE EINSTELLUNG DES NIEDRIGEN VORWÄRTSSTROMS Jede Stufe des Stromschutzes kann als Vorwärtsstromstufe definiert werden, indem das Feld Lstg<(n) Gerichtet auf Vorwärts gesetzt wird.
  • Seite 305 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen EMPFINDLICHER STROMSCHUTZ Bei manchen Anwendungen ist es notwendig, Stromschutz mit sehr hoher Genauigkeit anzuwenden. Zu diesem Zweck können Stromwandler-Messkreise und separate empfindliche Stromschutzelemente eingesetzt werden. Der empfindliche Stromschutz ist ein Einphasenstromelement, das den Strom und die Spannung der Phase A nutzt.
  • Seite 306 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D LOGIK DES EMPFINDLICHEN STROMSCHUTZES Anreg.Emp .Lstng (n) sens Konstantzeit P>(n) & Aus Emp .Lstng 1 Emp. Lstng(n) SZt sens P>(n) & sens P<(n) & ELstngSchtzfknl Legende : Eingeschaltet Erregungsgröße UND-Gatter & Emp.Leist1 Funkt Externes DDB-Signal Über Einstellungsfeld ODER-Gatter...
  • Seite 307 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen Die Berechnungen innerhalb des Geräts basieren auf Quadraturkomponenten, die aus der Fourier-Analyse der Eingangssignale erhalten werden. Die Quadraturwerte für V und I werden wie nachstehend gezeigt für die Berechnung des empfindlichen Stromschutzes verwendet: = A-Phase-N Volt = Strom für empfindlichen Schutz der Phase A = kompensierter Strom für empfindlichen Schutz der Phase A...
  • Seite 308 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D Berechnung der Wirkleistung Nun kann der Vektor des korrigierten Stroms für empfindlichen Schutz der Phase A verwendet werden, um die empfindliche Wirkleistung der Phase A, P , zu berechnen. Die folgende Gleichung wird verwendet: = Re A ASC ASCr ASCi...
  • Seite 309 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen WATTMETRISCHER GERICHTETER ERDFEHLERSCHUTZ Hinweis: Wattmetrischer Erdfehlerschutz (WDE) ist nur im Modell P14D H verfügbar. Wenn ein Erdfehler in einem nicht geerdeten Dreiphasensystem auftritt, wird die Spannung der fehlerbehafteten Phase auf das Erdpotential reduziert. Dadurch wird die Phasenspannung in den anderen zwei Phasen erhöht, was zu einem bedeutenden Ladestrom zwischen den Phasen-Erde-Kapazitäten führt.
  • Seite 310 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D Bei einem Vorwärtsrichtungsfehler entspricht der Nullsystem-Wirkleistung dem Stromverlust der Petersen- Spule, die negativ ist. Bei einem Rückwärtsrichtungsfehler entspricht der Nullsystem-Wirkleistung dem Stromverlust der Übertragungsleitung, die positiv ist. Allerdings hat diese Methode folgende Nachteile: ● Die Nullsystem-Wirkleistung ist für einen Rückwärtsrichtungsfehler sehr klein. Ihr Wert hängt vom Stromverlust der Übertragungsleitung ab.
  • Seite 311 P14D Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen Legende: Erregungsgröße Externes DDB -Signal DPA_POS WDE>(n) Act Pow Internes Signal Einstellungsfeld DPA_NEG Vergleicher für Umkehren Band hohe Werte filter Interne Vergleicher für Funktion niedrige Werte Qtran_POS RAP = Restwirkleistung TRP = Transiente Blindleistung WDE>(n) Act Pow Qtran_NEG Umkehren Bestimmung der...
  • Seite 312 Kapitel 11 - Stromschutzfunktionen P14D Die obigen Signale werden dann in die WDE-Logik eingespeist (siehe oben), wodurch Rückwärts- und Vorwärtsanregesignale und ein Auslösesignal erzeugt werden. Die Einstellungen stehen auch für drei verschiedene Zeitgeber zur Verfügung: WDE>1 Hold Time, WDE>2 Hold Time: Einstellungen für die Stufen 1 und 2 des Haltezeitgebers. WDE>1 Fwd Time, WDE>2 Fwd Time: Einstellungen für die Stufen 1 und 2 der Vorwärtszeitverzögerung.
  • Seite 313 AUTOMATISCHE WIEDEREINSCHALTUNG (AWE) KAPITEL 12...
  • Seite 314 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 315 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) KAPITELÜBERSICHT Die ausgewählten Modelle dieses Produkts bieten die fortgeschrittene Funktion „Automatische Wiedereinschaltung“ (AWE). In diesem Kapitel werden diese Funktion sowie die Grundsätze, die logischen Diagramme die Anwendungen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Einführung in die dreiphasige automatische Wiedereinschaltung Implementierung...
  • Seite 316 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D EINFÜHRUNG IN DIE DREIPHASIGE AUTOMATISCHE WIEDEREINSCHALTUNG Es ist bekannt, dass etwa 80 bis 90 Prozent aller Störungen kurzzeitig auftreten, d. h., das Auftreten dieser Störungen ist nicht von langer Dauer und die Störungen klären sich von selbst. Ein allgemeines Beispiel für eine vorübergehende Störung ist ein Isolatorüberschlag, der beispielsweise durch einen Blitz, durch kollidierende Leiter oder durch vom Wind getragene Trümmer verursacht werden kann.
  • Seite 317 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Störungen führen können. Solch eine Schaltung kann auch verwendet werden, um das Ansprechen von Sicherungen in Hauptspeiseleitungen zu gestatten, bei denen der Fehlerstrom niedrig ist. Bei Speiseleitungen, die teilweise aus oberirdischen und teilweise aus unterirdischen Leitungen bestehen, sollte die Entscheidung, eine automatische Wiedereinschaltung zu installieren, von einer Analyse der Daten (Kenntnis der Häufigkeit des Auftretens vorübergehender Störungen) abhängig gemacht werden.
  • Seite 318 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D IMPLEMENTIERUNG Da die Funktion „Automatische Wiedereinschaltung“ eine Softwareoption ist, die bei der Bestellung des Geräts gewählt wird, gilt die vorliegende Beschreibung nur für Gerätemodelle, die mit dieser Option ausgestattet sind. Die automatische Wiedereinschaltung funktioniert bei Phasenüberstromschutz (POC-Schutz), Erdfehlerschutz (EF-Schutz) und empfindlichem Erdfehlerschutz (EEF-Schutz).
  • Seite 319 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) EINGÄNGE DER AWE-FUNKTION Die AWE-Funktion hat mehrere logische Eingänge, die jedem der Opto-Eingänge oder einem oder mehreren DDB-Ausgangssignalen zugeordnet werden können, die von der PSL generiert werden. Die Funktionen dieser Eingänge werden nachstehend beschrieben. LS STÖRUNGSFREI Es muss geprüft werden, ob genügend Energie im Leistungsschalter (Feder gespannt, Gasdruck in Ordnung usw.) vorhanden ist, bevor der Leistungsschalter erneut geschlossen werden kann.
  • Seite 320 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D aus den Signalen „Leiter Aktiv“, „Leiter Stromlos“, „Sammelsch. Aktiv“ und „Ssch. Stromlos“ der Systemprüfungslogik abgeleitet werden oder je nach Anwendung von einer externen Quelle kommen. AWE SYSPRF OK (AWE-SYSTEMPRÜFUNGEN) Das Signal AWE SysPrf OK kann über den Systemprüfungsausgang SysChksInactive zugeordnet werden, um die automatische Wiedereinschaltung ohne Systemprüfungen zu aktivieren, vorausgesetzt, dass die Einstellung SystemprÜfungen in der Spalte KONFIGURATION deaktiviert ist.
  • Seite 321 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) 4.14 TZ OK ZU ANFANG (STARTFREIGABE FÜR PAUSENZEIT) Dies ist eine optionale Zusatzsperre in der Logik zur Einleitung der Pausenzeit. Neben dem offenen Zustand des Leistungsschalters und der Schutzrücksetzung ist TZ ok zu Anfang auf H (High) gesetzt, damit die Pausenzeitfunktion einsatzbereit gemacht werden kann, nachdem ein AWE-Zyklus begonnen hat.
  • Seite 322 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D AUSGÄNGE DER AWE-FUNKTION Die AWE-Funktion hat mehrere logische Ausgänge, die Ausgangsrelaiskontakten, Überwachungsbits in der Spalte INBETRIEB.-TESTS oder der PSL zugewiesen werden können. Die Funktionen dieser Ausgänge werden nachstehend beschrieben. 3P AWE LÄUFT Dieses Signal ist während des gesamten Wiedereinschaltungszyklus vorhanden, d. h. vom Start der Schutzfunktion bis zum Ende der Sperrzeit bzw.
  • Seite 323 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) BLOCK EEFSCHUTZ (EEF-SCHUTZ BLOCKIEREN) Das Signal Block EEFSchutz blockiert ausschließlich die Pausenzeitstufen (unverzögerte Stufen) der EEF- Schutzelemente. Diese sind IEEF>3 und IEEF>4. Sie können die unverzögerten EEF-Stufen für jede Auslösung des AWE-Zyklus mithilfe der Einstellung EEF SCHUTZ IEEF> Blockieren und der Einstellungen Auslösung 1/2/3/4/5 EEF blockieren.
  • Seite 324 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D 5.15 RESET SPERRALARM (SPERRWARNUNG ZURÜCKSETZEN) Reset Sperralarm wird wirksam, wenn sich das Gerät in der Betriebsart Nicht Autom. befindet und die Einstellung Rückst. Sperre auf NichtAuto Wähln gesetzt ist. 5.16 AWE ERF. LÄUFT. Der Ausgang AWE erf.
  • Seite 325 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) WARNUNGEN DER AWE-FUNKTION Die nachstehend aufgeführten DDB-Signale lösen eine Warnung aus. Diese werden nachfolgend beschrieben. AWE OHNE SKA Die Warnung AWE ohne SKA zeigt an, dass die Systemspannungen nicht angemessen sind, um die automatische Wiedereinschaltung am Ende der Systemprüfungszeit (Einstellung LS-Stg.
  • Seite 326 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D AUTOMATISCHE WIEDEREINSCHALTUNG Die Automatische Wiedereinschaltung ist eine komplexe Funktion, die aus mehreren sich gegenseitig beeinflussenden Modulen besteht. Dies wird in Form von separaten logischen Diagrammen beschrieben, die miteinander mittels interner Signale in Verbindung stehen (was durch die rosafarbenen Kästen dargestellt wird).
  • Seite 327 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Hinweis: „Leiter Aktiv Modus“ bietet zusätzliche Sicherheit für die aktive Leitung der geschützten Speiseleitung. Die AWE-Funktion muss zunächst in der Spalte KONFIGURATION aktiviert werden. Sie können dann die Betriebsart entsprechend den Anwendungserfordernissen wählen. Die grundlegende Methode der Auswahl der Betriebsart wird durch die Einstellung Mode AWE Wähln in der Spalte AWE bestimmt, wie in der folgenden Tabelle zusammengefasst: Einstellung „Mode AWE...
  • Seite 328 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D MODUSEINSTELLUNGEN WAHLSCHALTER MIT VIER AUTOM. BEFEHLSMODUS SCHALTSTELLUNGEN OPTO KONT. MODUS BENUTZER MODUS IMPULSE MODUS NICHT AUTOM. BETRIEBSMODI FERNSTEUERUNG NICHT AUTOM. FERNSTEUERUNG LOGISCHER EINGANG AUTOMATISCH AUTOMATISCH AUTOMATISCH LOGISCHER EINGANG LEITER AKTIV LEITER AKTIV LEITER AKTIV LOGISCHER EINGANG Schutzgerät E00500...
  • Seite 329 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) 7.1.2 LOGIK FÜR DIE AUSWAHL DER BETRIEBSART Autoreclose disabled Ausgeschaltet Einschalten & Live Line Mode (int) Aktive Leitung Mode AWE Wähln Opto Kont . Modus & & Benutzer Modus & & Impulse Modus &...
  • Seite 330 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D Erdfehlerschutzes können auch programmiert werden, um sowohl die AWE-Hauptfunktion als auch die EEF- AWE-Funktion zu initiieren oder zu blockieren. Die zugehörigen Einstellungen sind in der Spalte AWE unter dem Unterabschnitt AWE INITIATION zu finden.
  • Seite 331 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) 7.2.1 ANREGESIGNALLOGIK Ext AWE stz Strt Ext Schutz & Start AWE I>(n) Anregung I>(n) AWE & Start AWE IE1>(n) Anregung IN1>(n) AWE & Main Protection Start Start AWE IN2>(n) Anregung Legende: IN2>(n) AWE &...
  • Seite 332 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D 7.2.3 BLOCKIERSIGNALLOGIK LS-Versag. Warn. AWE-Blockierung Ausgangsrelais 3 I>3 Auslösung I>3 AWE & AWE-Blockierung IBEF> Aus I>4 Auslösung Igegen(n) Aus. I>4 AWE & Drahtbruch Aus AWE-Blockierung Therm. Aus U<1 Aus I>6 Auslösung U<2 Aus I>6 AWE &...
  • Seite 333 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) 7.2.4 LOGIK FÜR DIE ÜBERSCHREITUNG DER ANZAHL VON VERSUCHEN Main Protection Start Legende: & SC >= Main Shots Main High Shots Externes DDB-Signal Internes DDB-Signal SEF Protection Start & UND-Gatter ODER-Gatter & SC >= SEF Shots SEF High Shots SR-Signalspeicher V00504...
  • Seite 334 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D BLOCKIEREN DES UNVERZÖGERTEN SCHUTZES BEI AUSGEWÄHLTEN AUSLÖSUNGEN Unverzögerter Schutz kann für jede Auslösung in einem AWE-Zyklus blockiert oder nicht blockiert werden. Dies wird mithilfe der Einstellungen Trip (n) Main (Auslösung (n) Hauptschutz) und Trip (n) SEF (Auslösung (n) EEF) ausgewählt, wobei n die Nummer der Auslösung im AWE-Zyklus ist.
  • Seite 335 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Seq Zähler = 0 Auslösung 1 & Blk.UnVerzög.Sch Nicht Blockiert Seq Zähler = 1 Auslösung 2 & Blk.UnVerzög.Sch Nicht Blockiert Seq Zähler = 2 Auslösung 3 & Block Main Prot Trips Blk.UnVerzög.Sch Nicht Blockiert Seq Zähler = 3 Auslösung 4 &...
  • Seite 336 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D BLOCKIEREN DES UNVERZÖGERTEN SCHUTZES BEI SPERREN Der unverzögerte Schutz kann auch bei bestimmten Sperrzuständen blockiert werden: Er wird blockiert, wenn der Zähler für LS-Wartungssperren oder eine Sperrfunktion, die auf übermäßig hohe Fehlerhäufigkeit reagiert, den vorletzten Wert erreicht. Wenn beispielsweise die Einstellung Anz.
  • Seite 337 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) AR disabled Warnung Sperre Vorsperre & Wart -Sperre ÜFF Blk.UnVerzög.Sch Nicht Blockiert Block Main Prot Trips & & & Main Protection Start & Blk HSchtz Live Line Mode Block SEF Prot Trips & &...
  • Seite 338 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D die Einstellung AWE n. MnSchl auf „Gesperrt“ gesetzt werden. Bei dieser Einstellung wird die AWE- Einleitung für eine Zeit blockiert, die der Einstellung AWE Sperrzeit nach einem manuellen Schließen des Leistungsschalters entspricht. Es folgt die Logik für die AWE-Blockierung: Impuls zum Starten des LS Ein 3p Blockierungszeitgebers...
  • Seite 339 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Schema 2 (nur Spannungsmodelle ) AWE mit SKA Einschalten & Ausgeschaltet & AWE SKA Tot Zeit Einge. & Seq Zähler = 1 & Seq Zähler = 2 TZ Komplett & Paus .zeit Läuft &...
  • Seite 340 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D Anz . Rst AWE Ges Zähler für Gesamtanzahl der Versuche (Inkrementierung bei +ve Nein Flanke) LS Ein Fehlg. & Autom. Ein LS Aus 3p & Hold Reclaim Output & & TZ Komplett & Autoreclose Start Warnung Sperre &...
  • Seite 341 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) ● Syspruf Vrsch 1: Kann zur Deaktivierung der Systemprüfungen beim ersten AWE-Versuch verwendet werden. ● AR with ChkSync (AWE mit Synchronkontrolle): Erlaubt eine automatische Wiedereinschaltung nur dann, wenn das System die Bedingungen der Einstellungen „Check Sync Stage 1 (CS1) “...
  • Seite 342 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D Legende: Externes DDB-Signal Rueckst. Sperre Internes DDB-Signal HMI freigegeben Einstellungsfeld Rückst. Sperre Einstellungswert Rückstellen Warnung Sperre Sperre & Interne Funktion LS Ein 3 p HMI-Schlüssel Rst.Sperre durch LS Ein Anwendschnitt . UND-Gatter & ODER-Gatter Reset Sperralarm SR-Signalspeicher...
  • Seite 343 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Die Sperre der automatische Wiedereinschaltung kann auch dadurch verursacht werden, dass der LS infolge einer Störung (keine Spannung der Federn des LS oder niedriger Gasdruck) nicht schließen kann oder kein Synchronismus zwischen den Systemspannungen vorhanden ist. Diese beiden Zustände werden durch die Warnungen LS Gestört und AR No Check Sync (AWE keine Synchronkontrolle) angezeigt.
  • Seite 344 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D Ext. AUS 3p Main Protection Trip & SEF Protection Trip Schutzperre Autoreclose inhibit Legende: ManSchl bei Fhlr Sperre Externes DDB -Signal Keine Sperre Internes DDB -Signal Live Line Mode Einstellungsfeld Non Auto mode &...
  • Seite 345 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Die Haupt- oder EEF-Schutzeinleitungssignale zeigen an, wann Fehlerstrom vorhanden ist, erhöhen die Ablaufzählung um eins und starten die Pausenzeit, unabhängig davon, ob der LS offen oder geschlossen ist. Sobald die Pausenzeit abgelaufen ist und die Schutzeinleitungseingänge im Zustand L (Low) sind, wird der Sperrzeit-Zeitgeber initiiert.
  • Seite 346 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D EINSTELLUNGSRICHTLINIEN ANZAHL VERSUCHE Es gibt keine eindeutigen Regeln zur Bestimmung der Anzahl von Versuchen für eine bestimmte Anwendung. Im Allgemeinen verwenden Mittelspannungsanlagen nur Schaltungen mit zwei oder drei AWE- Versuchen. In manchen Ländern werden in spezifischen Anwendungen jedoch auch Schaltungen mit vier Versuchen eingesetzt.
  • Seite 347 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) 8.2.2 REIBUNGSLOSER BETRIEB Wenn keine Hochgeschwindigkeits-Wiedereinschaltung erforderlich ist, hat die für die erste Wiedereinschaltung gewählte Pausenzeit nach einer störungsbedingten Auslösung keine entscheidende Bedeutung. Sie sollte lang genug sein, damit alle Spannungsspitzen, die aus der Störung resultieren, abklingen können.
  • Seite 348 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D zerstreuen, wodurch das Isolationsniveau der Luft wiederhergestellt wird. Sie können diese Zeit nicht genau vorherbestimmen, aber Sie können aus der folgenden Formel eine Annäherung erhalten: Entionisierungszeit = (10,5 + ((Systemspannung in kV)/34,5))/Frequenz Beispiele: Bei 66 kV 50 Hz beträgt die Entionisierungszeit etwa 0,25 s.
  • Seite 349 P14D Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) Die Sperrzeit muss lang genug sein, damit verzögerte Schutzeinrichtungen, die die automatische Wiedereinschaltung einleiten, genügend Zeit zum Ansprechen haben. Wird dies nicht gewährleistet, führt dies zur vorzeitigen Rückstellung der AWE-Schaltung und zu einer Neuaktivierung des unverzögerten Schutzes.
  • Seite 350 Kapitel 12 - Automatische Wiedereinschaltung (AWE) P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 351 ÜBERWACHUNG UND STEUERUNG KAPITEL 13...
  • Seite 352 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 353 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung KAPITELÜBERSICHT Neben Schutzfunktionen bietet das Gerät umfassende Überwachungs- und Steuerungsfunktionen. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Ereignisaufzeichnungen Störschreiber Messdaten LS-Zustandsüberwachung LS-Zustandsüberwachung LS-Steuerung „Pol stromlos“-Funktion Systemprüfungen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 354 P14D EREIGNISAUFZEICHNUNGEN Die Schutzgeräte von Alstom Grid zeichnen Ereignisse in einem Ereignisprotokoll auf. Dadurch kann festgestellt werden, in welcher Reihenfolge Ereignisse aufgetreten sind, die zu einer bestimmten Situation geführt haben. Beispielsweise würde eine Änderung in einem digitalen Signal oder in einem Ausgangssignal eines Schutzelements dazu führen, dass eine Ereignisaufzeichnung erstellt und im Ereignisprotokoll...
  • Seite 355 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung ● Fehleraufzeichnungsereignisse ● Standardereignisse ● Sicherheitsereignisse Standardereignisse sind in Unterkategorien aufgeteilt, die verschiedene Informationen enthalten. Diese sind: ● Schutzereignisse (Anrege- und Auslösesignale) ● Wartungsereignisse ● Plattformereignisse 2.1.1 OPTO-EINGANGSEREIGNISSE Wenn sich der Zustand eines oder mehrerer Opto-Eingänge seit der letzten Ausführung des Schutzalgorithmus (der mehrmals pro Zyklus ausgeführt wird) verändert hat, wird ein neues Ereignis erzeugt, wodurch die logischen Zustände aller Opto-Eingänge protokolliert werden.
  • Seite 356 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Der im Feld Ereigniswert für diesen Ereignistyp angezeigte Ereigniswert ist eine binäre 32-Bit-Zeichenfolge. Je nach Gerätemodell gibt es ein oder mehrere 32-Bit-Datenbankregister. Diese enthalten alle Warnungstypen und deren logische Zustände (EIN oder AUS). Dieselben Informationen werden auch in den Feldern Warn.Zustand (n) in der Spalte SYSTEMDATEN angezeigt.
  • Seite 357 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Hinweis: Der Warnzustand 1 wird in den Feldern 22 und 50 dupliziert, um die Rückwärtskompatibilität für ältere Modelle beizubehalten 2.1.3.2 PRODUKTWARNZUSTAND 2 Bitnummer Ereignistext Beschreibung Bit 1 Ohne Funktion Ohne Funktion Bit 2 Ohne Funktion Ohne Funktion Bit 3...
  • Seite 358 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Bitnummer Ereignistext Beschreibung Bit 2 Ohne Funktion Ohne Funktion Bit 3 Ohne Funktion Ohne Funktion Bit 4 GOOSE IED N Vorh GOOSE IED N Vorh Bit 5 NIC n.bestückt NIC n.bestückt Bit 6 NIC Keine Anwort NIC Keine Anwort Bit 7...
  • Seite 359 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Fehlerdauer in Verbindung stehen. Diese Parameter werden in separaten Courier-Feldern gespeichert, die je nach Art des Fehlers sichtbar werden. Der Störschreiber stoppt die Aufzeichnung nur dann, wenn Folgendes geschieht: Das Startsignal wird zurückgesetzt UND der Unterstrom ist EINgeschaltet ODER das Auslösesignal wird zurückgesetzt (siehe unten): Startsignalrücksetzungen &...
  • Seite 360 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Die im Feld Ereignistext für diesen Ereignistyp angezeigte Ereignistypbeschreibung ist vom aufgetretenen Schutzereignis abhängig. Jedes Mal, wenn ein Schutzereignis stattfindet, ändert sich der Zustand des DDB- Signals. Der Name dieses DDB-Signals, dem „ON“ (EIN) oder „OFF“ (AUS) folgt, wird im Feld Ereignistext angezeigt.
  • Seite 361 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung STÖRSCHREIBER Mithilfe des Störschreibers können Sie ausgewählte Strom- und Spannungseingänge der Schutzelemente zusammen mit ausgewählten digitalen Signalen aufzeichnen. Die digitalen Signale können Eingänge, Ausgänge oder interne DDB-Signale sein. Die Störungsaufzeichnungen können mithilfe des Betrachters in der Anwendungssoftware für Einstellungen angezeigt werden.
  • Seite 362 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D MESSDATEN MESSGRÖßEN Die Systemgrößen, die jede Sekunde aktualisiert werden, werden direkt vom Gerät gemessen und berechnet. Sie können diese Werte in der Spalte MESSDATEN oder mit dem Messdatenbetrachter in der Anwendungssoftware für Einstellungen anzeigen. Je nach Modell kann das Gerät eine oder mehrere der folgenden Größen messen und anzeigen: ●...
  • Seite 363 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Meßmodus Parameter Vorzeichen Leistungslieferung – Leistungsbezug Nacheilende Blindleistung – Voreilende Blindleistung Das Gerät berechnet auch die Faktoren pro Phase und des Dreiphasenstroms. Diese Leistungswerte werden zum Inkrementieren der Gesamtmesswerte der Wirk- und Blindleistung verwendet.
  • Seite 364 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D FEHLERORTER Manche Modelle bieten eine Funktion zur Bestimmung des Fehlerorts. Es ist möglich, den Fehlerort zu bestimmen, indem die Größen und Phasen der Fehlerspannung und des Fehlerstroms gemessen und diese Informationen an eine Fehlerorterfunktion weitergegeben werden. Der Fehlerorter wird immer dann ausgelöst, wenn eine Fehleraufzeichnung generiert wird.
  • Seite 365 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Sowohl bei gefilterten als auch ungefilterten Opto-Eingängen ist der Zeitstempel eines Opto- Eingangsereignisses die Abtastzeit, zu der die Zustandsänderung stattgefunden hat. Wenn sich die Zustände von mehreren Opto-Eingängen im gleichen Abtastintervall ändern, werden diese Zustandsänderungen als einzelnes Ereignis gemeldet.
  • Seite 366 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D LS-ZUSTANDSÜBERWACHUNG Das Gerät zeichnet verschiedene Statistiken in Bezug auf jede Leistungsschalterauslösung auf und gestattet so eine genaue Bewertung des Leistungsschalterzustands. Die Zähler zur Überwachung des Leistungsschalterzustands werden jedes Mal dann inkrementiert, wenn das Gerät einen Auslösebefehl ausgibt.
  • Seite 367 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Manche Leistungsschalter, wie Ölleistungsschalter, können nur eine bestimmte Anzahl von Trennvorgängen durchführen, bevor sie gewartet werden müssen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass jeder Trennvorgang zu einer Verkohlung des Öls und damit zu einer Verschlechterung seiner dielektrischen Eigenschaften führt. Der Schwellenwert für die wartungsbezogene Warnung (Anz.
  • Seite 368 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D LS-ZUSTANDSÜBERWACHUNG Mittels der LS-Zustandsüberwachung wird festgestellt, ob ein Leistungsschalter geöffnet oder geschlossen ist. Die meisten Leistungsschalter haben Hilfskontakte, mit deren Hilfe der Leistungsschalterzustand (geöffnet oder geschlossen) an Steuergeräte wie beispielsweise Schutzgeräte übermittelt wird. Diese Hilfskontakte werden wie folgt bezeichnet: ●...
  • Seite 369 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung LOGIK DER LS-ZUSTANDSÜBERWACHUNG Legende: Externes DDB-Signal Einstellungsfeld LS-StatusEingang Einstellungswert Ohne UND-Gatter & ODER-Gatter 52A und 52B & XOR-Gatter LS 3 p (52-A) & LS Ein 3p & Anlagenstatus LS1 Ein -Mld. LS1 Aus-Mld. &...
  • Seite 370 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D LS-STEUERUNG Es gibt verschiedene Typen von Leistungsschaltern: ● Leistungsschalter ohne Hilfskontakte ● Leistungsschalter mit 52A-Kontakten (bei denen sich der Hilfskontakt nach dem Zustand des Leistungsschalters richtet) ● Leistungsschalter mit 52B-Kontakten (bei denen sich der Hilfskontakt in einem Zustand befindet, der dem des Leistungsschalters entgegengesetzt ist) ●...
  • Seite 371 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung LOKALE STEUERUNG MITHILFE DES MENÜS DES SCHUTZGERÄTS Sie können manuelle Auslöse- und Schließvorgänge mit dem Befehl LS Aus/Ein in der Spalte SYSTEMDATEN steuern. Dieser kann auf Keine Betrieb, Auslösung oder Ein gesetzt werden. Damit dies funktioniert, müssen Sie das Feld LS-Steuerg durch auf Option 1 Lokal, Option 5 Opto + Lokal oder Option 7 Opto + Lokal + Fern in der Spalte LS-STEUERUNG setzen.
  • Seite 372 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Standardanzeige LS-Stg. HOTKEY Hotkey-Menü LS Aus LS Ein EIN AUSFÜHREN <LS-STATUS> <LS-STATUS> AUSLÖSEN DES SCHLIESSEN DES GESCHLOSSEN LS AUSFÜHREN OFFEN LS AUSFÜHREN 30 s BEENDEN ABBRECHEN BEENDEN ABBRECHEN BESTÄTIGEN ABBRECHEN NEUSTART AUSLÖSUNG BESTÄTIGEN E01209 Abbildung 145: Navigation im Direktzugriffsmenü...
  • Seite 373 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Die LEDs der programmierbaren Funktionstasten sind so zugeordnet, dass sie gelb leuchten, wenn die Tasten aktiviert werden. LOKALE STEUERUNG MITHILFE DER OPTO-EINGÄNGE Bestimmte Anwendungen können die Verwendung von Druckschaltern oder externen Signalen erfordern, damit die verschiedenen Leistungsschaltervorgänge gesteuert werden können.
  • Seite 374 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Schutzauslösung Auslösung Fern steuerung Fern steuerung Fern Auslösung E01207 Abbildung 147: Fernsteuerung des Leistungsschalters PRÜFUNG DER SYNCHRONISIERUNG Wenn die Synchronkontrollfunktion eingestellt ist, kann sie aktiviert werden, um die Befehle für das manuelle Schließen des Leistungsschalters zu überwachen. Ein Befehl zum Schließen des Leistungsschalters wird nur dann ausgegeben, wenn die Kriterien der Synchronisierungsprüfung erfüllt sind.
  • Seite 375 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung LOGIK DER LS-STEUERUNG LS-Steuerung Ausgeschaltet Opto Opto + Lokal Opto-initiiertes Auslösen und Schließen des LS aktivieren Fern Opto + Fern Lokal + Fern Opto + Fern + Lokal HMI Auslösung Steuerung Aus & &...
  • Seite 376 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D „POL STROMLOS“-FUNKTION Die Pol-stromlos-Logik wird verwendet, um anzuzeigen, dass einer oder mehrere Abschnitte der Leitung stromlos sind. Sie kann auch verwendet werden, um bei Bedarf das Ansprechen von Unterfrequenz- und Überspannungselementen zu blockieren. Ein „Pol stromlos“-Zustand wird erkannt, indem die Ströme und/oder Spannungen der betreffenden Leitung gemessen werden oder der Zustand der Leistungsschalter-Hilfskontakte überwacht wird.
  • Seite 377 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Wenn sowohl der Strom als auch die Spannung der Leitung unter eine bestimmte Schwelle fallen, leitet das Gerät einen „Pol stromlos“-Zustand ein. Die Schwellen für Unterspannung (U<) und Unterstrom (I<) sind intern festcodiert. Wenn einer oder mehrere Pole stromlos sind, zeigt das Gerät an, welche Phase stromlos ist.
  • Seite 378 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D SYSTEMPRÜFUNGEN In manchen Fällen kann sowohl die Sammelschienenseite als auch die Leitungsseite eines Leistungsschalters Strom führen, wenn der Leistungsschalter offen ist, beispielsweise an den Enden einer Speiseleitung, die an jedem Ende eine Versorgungsquelle aufweist. Darum muss normalerweise geprüft werden, ob die Netzbedingungen auf beiden Seiten angemessen sind, bevor der Leistungsschalter geschlossen wird.
  • Seite 379 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Synchronkontroll-SpW auf der anderen Seite befindet. Normalerweise befindet sich der Haupt-SpW (gemäß Voreinstellung) auf der Leitungsseite, was aber nicht immer der Fall ist. Aus diesem Grunde steht eine Einstellung zur Verfügung, mit der Sie dies definieren können. Es handelt sich um die Einstellung Haupt- SpW Posit., die in der Spalte STW&SPW-VERHÄLTN zu finden ist.
  • Seite 380 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Grenzen der Synchron- kontrolle Stufe 2 Grenzen der Synchron- kontrolle Stufe 1 V Sammelschiene Volt – aktiv Nennspannungen Drehvektor V Leitung Dead Volts ±180° System- aufspaltungsgrenzen E01204 Abbildung 150: Vektordiagramm für die Synchronisierungsprüfung 9.1.5 SYS AUFSPALT Wenn die Leitungsseite und die Sammelschienenseite dieselbe Frequenz aufweisen (d.
  • Seite 381 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung LOGIK DER SYSTEMPRÜFUNG Synchronkontroll SysChks Inactiv. Ausgeschaltet Eingeschaltet SK1-Kriterien OK & SK2-Kriterien OK & SS-Kriterien OK Auswählen & SKA1 Schlpffreq> & SKA 1 Schlpffreq > SKA1 Schlpffreq< & SKA 1 Schlpffreq< Usammelsch. SKA2 Schlpffreq> &...
  • Seite 382 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Abbildung 151: Logik der Systemprüfung PSL-SYSTEMPRÜFUNG SysChks Inactiv . Synchronkontr1OK Synchronkontr2OK Manuell SKA Leiter Aktiv & Ssch. Stromlos AWE SysPrf OK & Leiter Stromlos Legende: & Externes DDB-Signal Sammelsch. Aktiv ODER-Gatter UND-Gatter & V02028 Abbildung 152: PSL-Systemprüfung ANWENDUNGSHINWEISE...
  • Seite 383 P14D Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung Folglich ist die maximale Schlupffrequenz = 10/360 x 0,1 = 0,278 Hz. Die Schlupfkontrolle mittels Zeitgeber empfiehlt sich nicht bei Anwendungen mit großem Schlupf und kleinem Phasenwinkel, weil die erforderlichen Zeitgebereinstellungen sehr klein sind, manchmal kleiner als 0,1 Sekunden.
  • Seite 384 Kapitel 13 - Überwachung und Steuerung P14D Niederspannungsseite oder umgekehrt. Wenn die Vektorgruppe des Transformators bzw. Wandlers nicht „0“ ist, sind die Spannungen nicht phasengleich, weshalb auch eine Phasenkorrektur nötig ist. Es folgen die Korrekturfaktoren, die in der Spalte STW&SPW-VERHÄLTNV zu finden sind. •...
  • Seite 385 ÜBERWACHUNG KAPITEL 14...
  • Seite 386 Kapitel 14 - Überwachung P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 387 P14D Kapitel 14 - Überwachung KAPITELÜBERSICHT In diesem Kapitel werden die Überwachungsfunktionen beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Überwachung der Gleichstromversorgung Spannungswandlerüberwachung Stromwandlerüberwachung Auslösekreisüberwachung P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 388 Kapitel 14 - Überwachung P14D ÜBERWACHUNG DER GLEICHSTROMVERSORGUNG Eine Überwachung der Gleichstromversorgung kann bei manchen Anwendungen sehr nützlich sein. Die Nennspannung der Gleichstromversorgung einer Station beträgt 48 VDC. Diese Spannung wird von einer sehr großen Batterie bereitgestellt. Diese Nennspannung kann zuweilen unter eine bestimmte Grenze fallen oder eine bestimmte Grenze überschreiten.
  • Seite 389 P14D Kapitel 14 - Überwachung LOGIK DER ÜBERWACHUNG DER GLEICHSTROMVERSORGUNG V DC1 Start Vdc1 Untergrenz & V DC1 Auslösung Legende: Vdc1 Obergrenz Erregungsgröße Vergleicher für Externes DDB -Signal niedrige Werte Vdc1 Status Eingeschaltet & Vergleicher für UND-Gatter Zeitstufe hohe Werte DC-VersÜber.Verh V01220 Abbildung 154: Logik der Überwachung der Gleichstromversorgung...
  • Seite 390 Kapitel 14 - Überwachung P14D SPANNUNGSWANDLERÜBERWACHUNG Die Spannungswandlerüberwachung (SpWÜ) wird verwendet, um fehlerhafte WS-Spannungseingänge der Schutzeinrichtung zu erkennen. Dies kann auf Spannungswandlerfehler, Überlastung oder Fehler in der Verkabelung zurückzuführen sein, was in der Regel zur Folge hat, dass eine oder mehrere Spannungswandlersicherungen durchbrennen.
  • Seite 391 P14D Kapitel 14 - Überwachung Der erste Zustand würde eine Blockierung der spannungsabhängigen Funktionen durch die SpWÜ erfordern. Beim zweiten Zustand sollten die spannungsabhängigen Funktionen nicht blockiert werden, da eine Auslösung erforderlich ist. Zur Unterscheidung zwischen diesen beiden Zuständen werden Überstrompegeldetektoren verwendet (SpWÜ...
  • Seite 392 Kapitel 14 - Überwachung P14D Legende: Alle P. Stromlos Externes DDB-Signal Festcodierte Schwelle Einstellungsfeld SpWÜ I> sperr. Einstellungswert SpWÜ I> sperr. SR-Signalspeicher Zeitstufe & UND-Gatter ODER-Gatter SpWÜ I> sperr. Vergleicher für hohe Werte SpWü-Spanng-sch. & & SpWü-Spanng-sch. & SpWÜ Block-2 SpWü-Spanng-sch.
  • Seite 393 P14D Kapitel 14 - Überwachung Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird die SpWÜ-Funktion bei folgenden Zuständen gesperrt: ● Ein Signal „Alle P. Stromlos“ ist vorhanden ● Ein Phasenüberstromzustand liegt vor ● Ein Gegensystemstrom ist vorhanden ● Der Phasenüberstrom ändert sich innerhalb der Dauer eines Zyklus Die Spannungswandlerüberwachung wird bei folgenden Zuständen aktiv: ●...
  • Seite 394 Kapitel 14 - Überwachung P14D STROMWANDLERÜBERWACHUNG Die Stromwandlerüberwachung (StWÜ) dient zur Erkennung von fehlerhaften Wechselstromeingängen der Schutzeinrichtung. Dies kann auf interne Stromwandlerfehler, Überlastung oder Fehler in der Verkabelung zurückzuführen sein. Wenn ein Fehler des Wechselstromeingangs vorliegt, kann dies von der Schutzeinrichtung fälschlicherweise als Fehler der Phasenströme im Energieversorgungsnetz interpretiert werden, was zu einer Fehlfunktion führen kann.
  • Seite 395 P14D Kapitel 14 - Überwachung ANWENDUNGSHINWEISE 4.3.1 EINSTELLUNGSRICHTLINIEN Die Restspannungseinstellung StWÜ UN<Verzögen und die Reststromeinstellung StWÜ IE> Einst sollten so eingestellt werden, dass eine unerwünschte Betätigung bei störungsfreiem System vermieden wird. Beispiel: ● StWÜ UN<Verzögen sollte auf 120 Prozent der maximalen stationären Restspannung gesetzt werden.
  • Seite 396 Kapitel 14 - Überwachung P14D AUSLÖSEKREISÜBERWACHUNG In den meisten Schutzkonzepten geht der Auslösekreis über das Gehäuse des Schutzgeräts hinaus und erstreckt sich auf andere Komponenten wie beispielsweise Verbindungen, Relaiskontakte, Hilfsschalter und Anschlussmodule. Solche komplexen Konfigurationen können zielgerichtete Konzepte für die Überwachung erfordern.
  • Seite 397 P14D Kapitel 14 - Überwachung 5.1.1 WIDERSTANDSWERTE Der Überwachungsstrom ist sehr viel kleiner als der Strom, der von der Auslösespule zum Auslösen eines Leistungsschalters benötigt wird. Der Opto-Eingang begrenzt diesen Überwachungsstrom auf weniger als 10 mA. Wenn der Opto-Eingang jedoch kurzgeschlossen wird, ist es möglich, dass der Überwachungsstrom einen Pegel erreicht, durch den der LS ausgelöst wird.
  • Seite 398 Kapitel 14 - Überwachung P14D AUSLÖSEKREISÜBERWACHUNGSSCHALTUNG 2 Diese Schaltung ermöglicht die Überwachung der Auslösespule bei offenem oder geschlossenem Leistungsschalter, aber nicht die Überwachung des Auslösewegs vor dem Schließen des Leistungsschalters. Die Verwendung von zwei Opto-Eingängen ermöglicht jedoch die ordnungsgemäße Überwachung des LS- Zustands durch das Schutzgerät, da diese mit den LS-Hilfskontakten in Reihe geschaltet sind.
  • Seite 399 P14D Kapitel 14 - Überwachung Warnung: Wenn für Ihr Schutzgerät die Opto-Modus-Einstellungen (Opto 9 Mode, Opto 10 Mode, Opto 11 Mode) in der Spalte OPTO-KONFIGURAT. eingestellt sind, MÜSSEN diese Einstellungen auf Auslösekreisüberwachung gesetzt werden. 5.2.2 PSL FÜR AUSLÖSEKREISÜBERWACHUNGSSCHALTUNG 2 Opto-Eingang 1 HLS 3p(52-A) NC-Ausgangsrelais Abschaltwert...
  • Seite 400 Kapitel 14 - Überwachung P14D 5.3.1 WIDERSTANDSWERTE Wie bei den Auslösekreisüberwachungsschaltungen 1 und 2 werden die Widerstände R1 und R2 verwendet, um eine Falschauslösung zu verhindern, wenn der Opto-Eingang versehentlich kurzgeschlossen wird. Anders als bei den anderen beiden Schaltungen ist diese Schaltung jedoch abhängig von der Position und dem Wert dieser Widerstände.
  • Seite 401 P14D Kapitel 14 - Überwachung Ausgangsrelais auslösen Auslösespule Auslöseweg Opto-Eingang 1 Leistungsschalter Opto-Eingang 2 V01222 Abbildung 164: Auslösekreisüberwachungsschaltung 4 Im normalen fehlerfreien Zustand fließt ein Strom vom 2 mA durch einen der folgenden Wege: a) Überwachung nach dem Schließen: Wenn der LS geschlossen ist, fließt der Strom durch R1, Opto- Eingang 1, Kontakt 52A und die Auslösespule.
  • Seite 402 Kapitel 14 - Überwachung P14D Bei einer momentanen Auslösung wird keiner der Opto-Eingänge aktiviert. Um eine solche normale Aktivierung des Leistungsschalters zu berücksichtigen, wird eine Abfallzeitverzögerung von etwa 400 ms in der PSL hinzugefügt. Warnung: Wenn für Ihr Schutzgerät die Opto-Modus-Einstellungen (Opto 9 Mode, Opto 10 Mode, Opto 11 Mode) in der Spalte OPTO-KONFIGURAT.
  • Seite 403 KONFIGURATION DER DIGITALEN E/A UND DER PSL KAPITEL 15...
  • Seite 404 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 405 P14D Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL KAPITELÜBERSICHT In diesem Kapitel wird der PSL-Editor vorgestellt und es wird die Konfiguration der digitalen Ein- und Ausgänge beschrieben. Es enthält eine Übersicht der Schaltungslogikkonzepte und des PSL-Editors. Danach folgen Informationen zur Zuordnung der digitalen Ein- und Ausgänge, wofür der PSL-Editor benötigt wird.
  • Seite 406 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D KONFIGURIEREN DIGITALER EIN- UND AUSGÄNGE Die Konfiguration digitaler Ein- und Ausgänge in diesem Gerät ist sehr flexibel. Sie können eine Kombination von Einstellungen und die programmierbare Logik verwenden, um sie an Ihre Anwendung anzupassen. Mithilfe der Tastatur am Bedienfeld können Sie auf einige der Einstellungen zugreifen.
  • Seite 407 P14D Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL SCHALTUNGSLOGIK Das Gerät wird mit vorinstallierter Fixed Scheme Logic (FSL, feste Logik) und Programmable Scheme Logic (PSL, programmierbare Logik) geliefert. Bei der Schaltungslogik handelt es sich um eine Funktionseinheit innerhalb des Schutzgeräts, mit der alle Zuordnungen von Eingängen und Ausgängen bearbeitet werden.
  • Seite 408 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D Erregungsgrößen Schutzfunktionen LEDs mit Festfunktion Opto-Eingänge Programmierbare LEDs PSL und FSL Funktion taste Ausgangsrelais Steuereingangs Ethernet- modul Verarbeitungsmodul V02011 Abbildung 166: Schnittstellen der Schaltungslogik PSL-EDITOR Die programmierbare Logik (PSL) ist ein Modul, das aus programmierbaren Logikgattern und Zeitgebern im Schutzgerät besteht und verwendet werden kann, um eine kundenspezifische Logik zu erstellen, damit qualifiziert werden kann, wie das Gerät auf Systembedingungen reagiert.
  • Seite 409 P14D Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL Konfigurationsinformationen bereitzustellen. Eine vorhandene oder eine Standarddatei öffnen Sie einfach mit einem Doppelklick. PSL-SCHEMAVERSIONSKONTROLLE Damit Sie die in die Geräte geladene PSL verfolgen können, ist eine Versionskontrollfunktion enthalten. Die Benutzeroberfläche enthält eine Spalte namens DATEN PSL, die verwendet werden kann, um PSL- Modifizierungen zu verfolgen.
  • Seite 410 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D KONFIGURIEREN DER OPTO-EINGÄNGE Die Anzahl der optisch isolierten Zustandseingänge (Opto-Eingänge) ist vom gelieferten Modell abhängig. Die Verwendung der Eingänge ist anwendungsabhängig, und die Zuordnung der Eingänge wird in der programmierbaren Logik definiert.
  • Seite 411 P14D Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL ZUWEISEN VON AUSGANGSRELAIS Relaiskontaktvorgänge werden mit der PSL gesteuert. DDB-Signale werden in der PSL zugeordnet und steuern die Ausgangsrelais. Die Steuerung eines Ausgangsrelais wird über einen Relaisausgangs- Signalformer kontrolliert. Für die Konditionierung von Ausgangsrelais gibt es mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise können Sie wählen, ob der Betrieb eines Ausgangsrelaiskontakts gesperrt wird oder ob der Kontakt verzögert anzieht oder verzögert abfällt.
  • Seite 412 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D LEDS MIT FESTFUNKTION Vier LEDs mit Festfunktion auf der linken Seite des Bedienfelds zeigen folgende Zustände an: ● Die LED „Auslösung“ (rot) leuchtet AUF, wenn das Schutzgerät ein Auslösesignal ausgibt. Sie wird zurückgesetzt, wenn die zugehörige Fehlermeldung am Bedienfeld gelöscht wird.
  • Seite 413 P14D Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL KONFIGURIEREN VON PROGRAMMIERBAREN LEDS Es gibt drei Arten von programmierbaren LEDs, die je nach Modell unterschiedlich sein können. Diese sind: ● Einfarbige programmierbare LEDs. Diese leuchten rot. ● Dreifarbige programmierbare LEDs. Diese leuchten rot, grün oder gelb. ●...
  • Seite 414 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D Bei einer einfarbigen LED sieht sie so aus: Es handelt sich um die Schaltfläche „LED-Signal“. Mithilfe der Schaltfläche können Sie Abbildinstanzen einer konditionierten LED in die PSL einfügen. Dadurch müssen Sie keine seitenübergreifende Verbindungen herstellen, welche die Klarheit des Schemas beeinträchtigen können.
  • Seite 415 P14D Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL FUNKTION TASTE Bei den meisten Modellen stehen programmierbare Funktionstasten zur Verfügung. Dadurch können Sie Funktionstasten zuweisen, um Funktionen über die programmierbare Logik (PSL) zu steuern. Jede Funktionstaste ist einer programmierbaren dreifarbigen LED zugeordnet, die Sie programmieren können, damit bei Aktivierung der Funktionstaste die gewünschte Anzeige erscheint.
  • Seite 416 Kapitel 15 - Konfiguration der digitalen E/A und der PSL P14D STEUEREINGANG. Die Steuereingänge sind Softwareschalter, die lokal oder per Fernzugriff gesetzt oder zurückgesetzt werden können. Diese Eingänge können verwendet werden, um eine PSL-Funktion auszulösen, mit der sie verbunden sind. Es gibt drei Einstellungsspalten, die zu den Steuereingängen gehören: STEUEREINGANG., STEUEREING.KONF.
  • Seite 417 KOMMUNIKATION KAPITEL 16...
  • Seite 418 Kapitel 16 - Kommunikation P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 419 P14D Kapitel 16 - Kommunikation KAPITELÜBERSICHT Dieses Gerät unterstützt die Kommunikation für Schaltanlagenleittechnik (Substation Automation System, SAS) und Überwachung, Steuerung und Datenerfassung (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA). Die Unterstützung umfasst die Entwicklung von Kommunikationstechnologie, die seit der Integrierung von Mikroprozessortechnologie in Schutz-, Steuerungs- und Überwachungsgeräte vorangetrieben wurde.
  • Seite 420 Kapitel 16 - Kommunikation P14D KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN Die MiCOM P40 Agile-Produkte verfügen über eine Reihe von standardmäßigen und optionalen Kommunikationsschnittstellen. Die standardmäßige und optionale Hardware sowie die zugehörigen Protokolle sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst: Bitübertragungsschi Anschluss Verfügbarkeit Verwendung Datenprotokolle Lokale Einstellungen Vorderseite Standard Herunterladen von...
  • Seite 421 Eine Beschreibung des K-Bus-Standards finden Sie unter K-Bus (seite397) und in R6509, K-Bus Interface Guide (Handbuch zur K-Bus-Schnittstelle) von Alstom Grid. Eine vollständige Beschreibung von RS485 steht im veröffentlichten Standard zur Verfügung. UNIVERSAL SERIAL BUS Dieser USB-Anschluss dient zum lokalen Verbinden von Computern, um Einstellungen, Messungen und Aufzeichnungen auf den Computer und vom Computer auf das Schutzgerät zu übertragen und Firmware-...
  • Seite 422 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Es kann notwendig sein, die Signalleitungen zu stabilisieren, um Jabber zu vermeiden. Jabber tritt auf, wenn der Signalpegel einen unbestimmten Status hat, weil der Bus nicht aktiv angesteuert wird. Dies kann auftreten, wenn alle Slave-Geräte im Empfangsmodus sind, und das Master-Gerät zu langsam vom Empfangs- in den Sendemodus wechselt.
  • Seite 423 IEC 60870-5 FT1.2-Datenblöcke in K-Bus zu konvertieren. Zu diesem Zweck muss ein Protokollkonverter (KITZ101, KITZ102 oder KITZ201) verwendet werden. Wenden Sie sich bitte bezüglich der Spezifikation und der Bereitstellung von KITZ-Geräten an Alstom Grid. Die folgende Abbildung zeigt eine typische K-Bus-Verbindung.
  • Seite 424 Kapitel 16 - Kommunikation P14D STANDARDMÄßIGE ETHERNET-KOMMUNIKATION Die Ethernet-Schnittstelle wird entweder für IEC 61850 oder DNP3 over Ethernet benötigt. (Das Protokoll muss zum Zeitpunkt der Bestellung ausgewählt werden.) Im Zusammenwirken mit einem dieser Protokolle ermöglicht die Ethernet-Schnittstelle auch die Kommunikation mit MiCOM S1 Studio für die Fernkonfiguration und das Auslesen von Aufzeichnungen.
  • Seite 425 Anfrage weitere Publikationen (R6511 und R6512) mit ausführlichen Informationen zum Protokoll und dessen Verwendung erhältlich. Courier ist ein firmeneigenes Kommunikationsprotokoll von Alstom Grid. Courier verwendet eine standardmäßige Gruppe von Befehlen, um auf eine Datenbank mit Einstellungen und die Daten des Schutzgeräts zuzugreifen.
  • Seite 426 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Für Courier stehen drei Verbindungsoptionen zur Verfügung: ● Der vordere USB-Anschluss – zur Verbindung mit Anwendungssoftware für Einstellungen (beispielsweise auf einem Laptop) ● Hinterer serieller Anschluss 1 – für eine permanente SCADA-Verbindung über RS485 oder K-Bus ●...
  • Seite 427 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Methode sehr langsam sein, wenn viele Einstellungen geändert werden müssen, da drei Befehle für jede Änderung erforderlich sind. Methode 2 Der Befehl Set Value (Wert festsetzen) kann verwendet werden, um eine Einstellung direkt zu ändern. Die Antwort auf diesen Befehl ist entweder eine Bestätigung oder ein Fehlercode, der die Art des Fehlers angibt.
  • Seite 428 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Auswahl von Wartungsaufzeichnungen (Feld für die Wartungsauswahl: 01F0) Dieses Feld kann zur Auswahl einer Wartungsaufzeichnung verwendet werden, indem ein Wert zwischen 0 und 4 verwendet wird. Dieses Feld funktioniert in ähnlicher Weise für Auswahl von Fehleraufzeichnungen. Wenn die Spalte verwendet wird, um Ereignisinformationen auszulesen, ändert sich die zu einer bestimmten Aufzeichnung gehörende Nummer, sobald ein neues Ereignis oder ein neuer Fehler auftritt.
  • Seite 429 P14D Kapitel 16 - Kommunikation 5.1.7 PARAMETER DER PROGRAMMIERBAREN LOGIK Die Einstellungen der programmierbaren Logik (PSL) können mit Hilfe des Blockübertragungsmechanismus auf das Schutzgerät hochgeladen oder von diesem heruntergeladen werden. Die folgenden Felder werden zum Auslesen verwendet: ● Feld Bereich (B204): Wird verwendet, um entweder PSL-Einstellungen (Hochladen oder Herunterladen) oder PSL-Konfigurationsdaten (nur Hochladen) auszuwählen.
  • Seite 430 Kapitel 16 - Kommunikation P14D KOMMUNIKATION RP1 Protokol Courier Wechseln Sie nach unten zum nächsten Feld (RP1 Adresse). Dieses Feld dient zum Steuern der Adresse des RP1-Anschlusses des Geräts. Bis zu 32 Schutzgeräte können an eine Abzweigleitung angeschlossen werden. Folglich muss jedes Schutzgerät eine eindeutige Adresse haben, damit Meldungen der Master-Steuerungsstation von nur einem Schutzgerät angenommen werden.
  • Seite 431 P14D Kapitel 16 - Kommunikation KOMMUNIKATION RP1 Portkonfigur K-Bus Wenn EIA(RS)485 verwendet wird, dient das nächste Feld (RP1 Komm. Modus) zum Auswählen des Kommunikationsmodus. Die Auswahl erfolgt zwischen IEC 60870 FT1.2 für Normalbetrieb mit 11-Bit- Modems oder 10-Bit, keine Parität. Bei Verwendung von K-Bus wird dieses Feld nicht angezeigt. KOMMUNIKATION RP1 Komm.
  • Seite 432 Übertragung (COT) dieser Antwort ist entweder der Befehl „Reset CU“ oder der Befehl „Reset FCB“, was von der Natur des Rücksetzbefehls abhängt. Der Inhalt von ASDU 5 wird im IEC 60870-5-103-Abschnitt der Menüdatenbank beschrieben und ist bei Bedarf separat von Alstom Grid erhältlich. Zusätzlich zur obigen Identifizierungsmeldung wird ein Einschaltereignis generiert.
  • Seite 433 P14D Kapitel 16 - Kommunikation 5.2.7 BEFEHLE In der Menüdatenbank ist eine Liste der unterstützten Befehle enthalten. Das Gerät reagiert auf andere Befehle mit einer ASDU 1 mit einer Ursache der Übertragung (COT), die eine negative Bestätigung anzeigt. 5.2.8 TESTMODUS Es ist möglich, die Ausgangskontakte des Geräts zu deaktivieren, damit entweder über das Menü...
  • Seite 434 Kapitel 16 - Kommunikation P14D KOMMUNIKATION RP1 Adresse Wechseln Sie nach unten zum nächsten Feld (RP1 Baudrate). Dieses Feld dient zum Steuern der Baudrate, die verwendet werden soll. Zwei Baudraten werden vom Schutzgerät unterstützt: 9600 bit/s und 19200 bit/s. Stellen Sie sicher, dass die am Schutzgerät gewählte Baudrate mit der Baudrate der Master-Station übereinstimmt.
  • Seite 435 P14D Kapitel 16 - Kommunikation DNP 3.0 In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie der Standard DNP 3.0 auf die Px40-Plattform angewendet wird. Es handelt sich dabei nicht um eine Beschreibung des Standards selbst. Für das Verständnis dieses Abschnitts wird vorausgesetzt, dass der Leser bereits mit dem Standard DNP 3.0 vertraut ist. Die hier gegebenen Beschreibungen sind zur Begleitung des Geräteprofildokuments gedacht, das in der Menüdatenbankdokument enthalten ist.
  • Seite 436 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Es steht ein zusätzliches Bild der Steuerungseingänge zur Verfügung. Diese als Aliassteuerungseingänge bezeichneten Eingänge reflektieren den Status des Steuerungseingangs, allerdings auf dynamische Art und Weise. ● Wenn sich das DDB-Signal des Steuerungseingangs bereits im Zustand SET befindet und ein neuer DNP-SET-Befehl an den Steuerungseingang gesendet wird, wird das DDB-Signal des Steuerungseingangs kurz in den Zustand RESET und dann wieder in den Zustand SET versetzt.
  • Seite 437 P14D Kapitel 16 - Kommunikation 5.3.4 OBJEKT 20 BINÄRZÄHLER Das Objekt 20 (Binärzähler) enthält kumulative Zähler und Messdaten. Die Binärzähler können als aktueller „laufender“ Wert des Objekts 20 oder als „eingefrorener“ Wert des Objekts 21 gelesen werden. Die laufenden Zähler des Objektes 20 akzeptieren die Funktionen Lesen, Einfrieren und Löschen. Die Funktion „Einfrieren“...
  • Seite 438 Kapitel 16 - Kommunikation P14D 5.3.8 DNP3-KONFIGURATION So konfigurieren Sie das Gerät: Wählen Sie die Spalte KONFIGURATION , und stellen Sie sicher, dass das Feld Kommun.Einstell. auf Sichtbar gesetzt ist. Wählen Sie die Spalte KOMMUNIKATION. Wechseln Sie nach unten zum ersten Feld (RP1 Protokol). Dies ist ein nicht einstellbares Feld, das das gewählte Kommunikationsprotokoll angezeigt –...
  • Seite 439 P14D Kapitel 16 - Kommunikation KOMMUNIKATION RP1 Phys.Verbind Kupfer Wechseln Sie nach unten zum nächsten Feld (RP1 Zeit Sync). Dieses Feld beeinflusst die Zeitsynchronisierungsanforderung vom Master durch das Schutzgerät. Es kann aktiviert oder deaktiviert werden. Falls aktiviert, kann die DNP3.0-Master-Station die Uhrzeit des Schutzgeräts synchronisieren.
  • Seite 440 Kapitel 16 - Kommunikation P14D 5.4.2 MODBUS-FUNKTIONEN Folgende Modbus-Funktionscodes werden unterstützt: ● 01 : Spulenstatus lesen ● 02 : Eingangsstatus lesen ● 03 : Halteregister lesen ● 04 : Eingaberegister lesen ● 06: Einzelnes Register voreinstellen ● 08: Diagnose ● 11 : Kommunikations-Ereigniszähler abrufen ●...
  • Seite 441 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Hinweis: Die „erweiterte Speicherdatei“ (6xxxx) wird nicht unterstützt. Hinweis: Gemäß MODBUS-Konvention werden Registeradressen als Ordnungswerte dokumentiert, während die tatsächlichen Protokolladressen Literalwerte sind. Die Registeradressen der MiCOM-Schutzgeräte beginnen mit Null. Darum ist das erste Register auf einer Speicherseite die Registeradresse Null. Das zweite Register ist die Registeradresse 1 und so weiter.
  • Seite 442 Kapitel 16 - Kommunikation P14D 5.4.5.3 AUFZEICHNUNGSDATEN Für den Zugriff auf die Aufzeichnungsdaten werden derselbe Speicherort und dasselbe Format verwendet, unabhängig davon, ob automatisch oder manuell ausgelesen wird. Ereignisbeschreibu MODBUS- Länge Bemerkungen Adresse Zeit und Datum 30103 Siehe Beschreibung des Datentyps G12 Ereignistyp 30107 Siehe Beschreibung des Datentyps G13...
  • Seite 443 P14D Kapitel 16 - Kommunikation MODBUS-Register MODBUS-Register Name Beschreibung Liefert den Status des Geräts als Bit-Flags: b0: Außer Betrieb b1: unbedeutender Selbstprüfungsfehler b2: Ereignis b3: Zeitsynchronisierung 3x00001 Statusregister b4: Störung b5: Fehler b6: Auslösung b7: Warnung b8 bis b15: Ohne Funktion Eine „1“...
  • Seite 444 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Status von Störungsaufzeichnungen Status Beschreibung Dies ist der Status, der gemeldet wird, wenn keine Aufzeichnung ausgewählt ist (beispielsweise nach der Bereitschaft Einschaltung oder nachdem eine Aufzeichnung als ausgelesen markiert wurde). Belegt Das Schutzgerät verarbeitet gerade Daten. Seite fertig Die Datenseite wurde belegt und die Masterstation kann nun die Daten sicher lesen.
  • Seite 445 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Anregung Anzahl von Störungen aus Register 3x00800 abrufen Nein Gibt es Störungen? Älteste Störungs-ID aus Register 3x00801 abrufen Die erforderliche Störung wählen, indem der ID -Wert der erforderlichen Aufzeichnung in Register 4x00250 geschrieben wird Störungszeitstempel aus Störungsdaten auslesen den Registern 3x00930 bis 3x00933 abrufen...
  • Seite 446 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Methode 1 Methode 1 ist einfacher und besser für das Auslesen einzelner Störungsaufzeichnungen geeignet (wenn der Störschreiber regelmäßig abgefragt wird). Anregung Statuswort aus Register 3x0001 lesen Nein Ist das Störungsbit (Bit 4) gesetzt ? Fehler Nächste älteste nicht ausgelesene Aufzeichnung wählen, indem 0x04 in...
  • Seite 447 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Anregung FirstTime = Wahr Statuswort aus Register 3x0001 lesen FirstTime = Wahr Ist das Störungsbit (Bit 4) gesetzt ? Nein Nächste älteste nicht ausgelesene Aufzeichnung Ist FirstTime = wählen, indem 0x04 in Wahr? Register 4x00400 geschrieben wird Nein FirstTime =...
  • Seite 448 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Auslesen der Comtrade-Konfigurationsdatei Start (ausgewählte Aufzeichnung ) übergeordneten Prozedur Belegt DR-Statuswert aus Register 3x00934 lesen DR-Status auf Fehlerzustände oder Status Fehler „Belegt“ prüfen Konfiguration fertig Sonstiges Welchen Wert hat der DR-Status? Seite fertig Anzahl von Registern in Datenseite ab Adresse 3x00802 lesen Datenseitenregister...
  • Seite 449 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Auslesen der Comtrade-Datendatei Start (Konfiguration fertig) „Datendatei auswählen“ an Register 4x00400 senden übergeordneten Prozedur Belegt DR-Statuswert aus Register 3x00934 lesen DR-Status auf Fehlerzustände oder Status Fehler „Belegt“ prüfen Aufzeichnung vollständig Sonstiges Welchen Wert hat der DR-Status? Seite fertig Anzahl von Registern in Datenseite ab Adresse...
  • Seite 450 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Während des Auslesens der COMTRADE-Dateien kann ein Fehler auftreten, der im DR-Statusregister 3x00934 gemeldet wird. In diesem Fall müssen Sie das Auslesen der Aufzeichnung neu starten oder den Vorgang abbrechen (siehe nachstehende Tabelle). Wert Zustand Beschreibung Dies ist der Status, der gemeldet wird, wenn keine Aufzeichnung ausgewählt ist (beispielsweise nach der Ruhezustand...
  • Seite 451 P14D Kapitel 16 - Kommunikation 5.4.9 EINSTELLUNGEN DER SCHUTZEINRICHTUNG UND DES STÖRSCHREIBERS Einstellungsänderungen an diesen Bereichen werden in einem Schnellspeicherbereich gespeichert und nur dann vom Schutzgerät verwendet, wenn dies zuvor bestätigt wird. Register 40405 kann zur Bestätigung oder zum Abbruch der Änderungen der Einstellungen im Schnellspeicherbereich verwendet werden. Das Schutzgerät unterstützt vier Gruppen von Schutzeinstellungen.
  • Seite 452 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Schlüssel zur Tabelle: ● m = Millisekunden: 0 bis 59.999 ● I = Minuten: 0 bis 59 ● H = Stunden: 0 bis 23 ● W = Wochentag: 1 bis 7 beginnend mit Montag ● D = Tag des Monats: 1 bis 31 ●...
  • Seite 453 P14D Kapitel 16 - Kommunikation G28 = (gemessene sekundäre Menge/StW sekundär)(110 V/(SpW sekundär). Da der Datentyp G28 eine vorzeichenbehaftete 16-Bit-Ganzzahl ist, ist sein dynamischer Bereich auf +/– 32768 begrenzt. Diese Beschränkung sollte bei Energiemessungen berücksichtigt werden, da die Sättigung des G29-Werts viel früher als die des äquivalenten G125-Werts eintritt. Der zugehörige G27-Faktor wird wie folgt berechnet: G27 = (StW primär)(SpW primär/110 V), wenn Primärwertmessungen gewählt werden, G27 = (StW sekundär)(SpW sekundär/110 V), wenn Sekundärwertmessungen gewählt werden.
  • Seite 454 Kapitel 16 - Kommunikation P14D Der Wert der G125-Messung ist so genau wie die Messauflösung des Schutzgeräts, nachdem es die sekundären und primären Skalierungsfaktoren angewendet hat. Der Wert ist nicht von Kürzungsfehlern oder Begrenzungen des dynamischen Bereichs betroffen, die aus dem G29-Datenformat resultieren. 5.4.12 MODBUS-KONFIGURATION So konfigurieren Sie das Gerät:...
  • Seite 455 Standard IEC 61850 In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie der Standard IEC 61850 auf die Geräte von Alstom Grid angewendet wird. Es handelt sich dabei nicht um eine Beschreibung des Standards selbst. Für das Verständnis dieses Abschnitts wird vorausgesetzt, dass der Leser bereits mit dem Standard IEC 61850 vertraut ist.
  • Seite 456 Kapitel 16 - Kommunikation P14D mehr im Kommen, was für RS485 spricht. Ethernet in Schaltstationen bietet viele Vorteile, darunter vor allem folgende: ● Ethernet erlaubt hohe Dateiübertragungsraten (derzeit 100 Megabit pro Sekunde anstelle der Zehnerwerte der in Kilobit pro Sekunde angegebenen Raten, was bei den meisten seriellen Protokollen der Fall ist).
  • Seite 457 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Datenattribute stVal Datenobjekte Logische Knoten : 1 bis n LN1: XCBR LN2: MMXU Logisches Gerät : Schutzgeräte 1 bis n Physisches Gerät (Netzwerkadresse ) V01008 Abbildung 176: Datenmodellschichten in IEC 61850 Die Ebenen dieser Hierarchie können wie folgt beschrieben werden: Datenblockformat Schicht Beschreibung...
  • Seite 458 Kapitel 16 - Kommunikation P14D 5.5.4 IEC 61850 IN MICOM-SCHUTZGERÄTEN IEC 61850 wird mittels einer separaten Ethernet-Karte implementiert. Diese Karte steuert den größten Teil der IEC 61850-Implementierung und der Datenübertragung, um jede Beeinträchtigung der Schutzleistung zu vermeiden. Für die Kommunikation mit einem IEC 61850-Schutzgerät braucht nur dessen IP-Adresse bekannt zu sein. Für die Konfiguration kann Folgendes verwendet werden: ●...
  • Seite 459 P14D Kapitel 16 - Kommunikation 5.5.8 ZUORDNEN VON GOOSE-NACHRICHTEN ZU VIRTUELLEN EINGÄNGEN Jedes GOOSE-Signal, das in einer abonnierten GOOSE-Nachricht enthalten ist, kann jedem der virtuellen Eingänge in der PSL zugeordnet werden. Die virtuellen Eingänge erlauben die direkte Zuordnung von internen Logikfunktionen für die Schutzsteuerung zu Ausgangskontakten oder LEDs für die Überwachung. Ein Schutzgerät kann alle GOOSE-Nachrichten abonnieren, aber nur die folgenden Datentypen können entschlüsselt und einem virtuellen Eingang zugewiesen werden: ●...
  • Seite 460 Kapitel 16 - Kommunikation P14D 5.5.10 IEC 61850-KONFIGURATION Sie können das Gerät für IEC 61850 nicht mithilfe des Bedienfelds des Geräts konfigurieren. Dazu müssen Sie die IEC 61850-Konfigurationssoftware verwenden, die zur Anwendungssoftware für Einstellungen gehört. IEC 61850 erlaubt, Schutzgeräte direkt mithilfe einer Konfigurationsdatei zu konfigurieren. Die Systemkonfigurationsfähigkeiten des Schutzgeräts werden durch eine IED Capability Description (ICD)-Datei bestimmt, die zusammen mit dem Gerät geliefert wird.
  • Seite 461 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Das Schutzgerät kann mithilfe der Netzwerkrouter-Einstellung so konfiguriert werden, dass es Daten von anderen Netzwerken annimmt. Wenn mehrere Netzwerke verwendet werden, müssen die IP-Adressen in allen Netzwerken eindeutig sein. P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 462 NUR-LESEN-MODUS Im Zuge der Entwicklung der IEC 61850- und Ethernet-/Internetkommunikation ist Sicherheit zu einem wichtigen Anliegen geworden. Aus diesem Grunde wurden alle betreffenden Schutzgeräte von Alstom Grid an die neuesten Standards der Cybersicherheit angepasst. Außerdem wird eine Funktion bereitgestellt, die dem Benutzer erlaubt, die Kommunikationsschnittstellen zu aktivieren bzw.
  • Seite 463 P14D Kapitel 16 - Kommunikation Folgende Befehle sind weiterhin zulässig: ● Einstellungen, Status und Messwerte lesen ● Aufzeichnungen lesen (Ereignis-, Fehler- und Störungsaufzeichnungen) ● Zeitsynchronisierung ● Gruppe der aktiven Einstellungen ändern BLOCKIERUNG DES IEC 61850-PROTOKOLLS Wenn der Nur-Lesen-Modus für die Ethernet-Schnittstelle mit IEC 61850 aktiviert ist, werden folgende Befehle an der Schnittstelle blockiert: ●...
  • Seite 464 Kapitel 16 - Kommunikation P14D ZEITSYNCHRONISIERUNG In modernen Schutzeinrichtungen ist es notwendig, die Echtzeituhr des Schutzgeräts zu synchronisieren, damit Ereignisse von anderen Geräten mit einem Zeitstempel versehen und in chronologischer Reihenfolge geordnet werden können. Dies geschieht auf verschiedene Arten, was von den gewählten Optionen und Kommunikationsprotokollen abhängig ist.
  • Seite 465 P14D Kapitel 16 - Kommunikation und verschiedene Datengruppierungen innerhalb der Synchronisierungszeichenfolgen zulassen. Die Zeitschlitze 7 bis 10 definieren die Zeit in SBS (Straight Binary Second, binäre Sekunden des Tages). 7.1.1 IMPLEMENTIERUNG DES DEMODULIERTEN IRIG-B Alle Modelle haben die Option, einen demodulierten IRIG-B-Eingang zu akzeptieren. Dies ist eine Hardwareoption, bei der dieselben Anschlüsse wie für RP1-Eingänge (oder gegebenenfalls RP2-Eingänge) verwendet werden.
  • Seite 466 Kapitel 16 - Kommunikation P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 467 CYBERSICHERHEIT KAPITEL 17...
  • Seite 468 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 469 P14D Kapitel 17 - Cybersicherheit ÜBERSICHT In der Vergangenheit wurden Netzwerke von Schaltstationen isoliert, und die Protokolle und Datenformate, die zur Übertragung von Informationen zwischen den Geräten verwendet wurden, waren oft firmenspezifisch. Aus diesen Gründen war die Umgebung von Schaltstationen sehr sicher vor Cyberangriffen. Die Bedingungen für den betreffenden Sicherheitstyp sind folgende: ●...
  • Seite 470 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D DIE NOTWENDIGKEIT VON CYBERSICHERHEIT Cybersicherheit bietet Schutz vor unberechtigter Offenlegung, Übermittlung, Modifizierung oder Zerstörung von Informationen oder Informationssystemen, ganz gleich, ob dies zufällig oder absichtlich geschieht. Um dies zu erreichen, sind verschiedene Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen: ●...
  • Seite 471 P14D Kapitel 17 - Cybersicherheit STANDARDS Es gibt mehrere Standards für die Cybersicherheit von Schaltstationen. Die Standards, die gegenwärtig für die Schutzgeräte von Alstom Grid gelten, sind NERC und IEEE1686. Standard Land Beschreibung NERC CIP (North American Electric Reliability Grundlagen für den Schutz netzkritischer Cybergüter...
  • Seite 472 Cybergüter, beispielsweise Schutzgeräte, die routingfähige Protokolle für die Kommunikation innerhalb oder außerhalb der elektronischen Sicherheitsbegrenzung verwenden oder über eine Wählverbindung zugänglich sind Verantwortlichkeit von Beitrag von Alstom Grid: Stromversorgungsunternehmen: Wir können Stromversorgungsunternehmen bei der automatischen Erstellung einer Liste der Anlagegüter helfen.
  • Seite 473 Verantwortlichkeit von Beitrag von Alstom Grid: Stromversorgungsunternehmen: Bereitstellung physischer Sicherheitseinrichtungen sowie Überwachung von Begrenzungen. Alstom Grid kann in dieser Hinsicht keine zusätzliche Unterstützung leisten. Sicherstellung, dass Personen, die auf wichtige Cybergüter zugreifen, nicht vorbestraft sind. 3.1.6 CIP 007 CIP 007 bezieht sich auf Folgendes: ●...
  • Seite 474 Verantwortlichkeit von Beitrag von Alstom Grid: Stromversorgungsunternehmen: Bereitstellung eines Reaktionsteams für sicherheitsrelevante Vorfälle sowie entsprechender Alstom Grid kann in dieser Hinsicht keine zusätzliche Unterstützung leisten. Prozesse. 3.1.8 CIP 009 CIP 009 verlangt die Erstellung eines Notfallwiederherstellungsplans und dessen Prüfung anhand von jährlichen Analysen.
  • Seite 475 Kapitel 17 - Cybersicherheit IMPLEMENTIERUNG VON CYBERSICHERHEIT Die Schutzgeräte von Alstom Grid waren schon immer mit modernsten Sicherheitsfunktionen ausgestattet. Dies wird auch in Zukunft so sein. Aufgrund der ständig weiterentwickelten Kommunikationstechnologie und der neuen Sicherheitsbedrohungen ist dies keine statische Anforderung. Sicherheitsmaßnahmen für Software und Hardware werden ständig weiterentwickelt, um sicherheitsrelevante Bedrohungen und Risiken...
  • Seite 476 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D NERC-konformes Banner NERC-Konformität NERC-Konformität Warnung Warnung Systemstrom Zugriffsebene Messwerte Systemspannung Netzfrequenz Messwerte Systemleistung Anlagenbezeichnung Messwerte Beschreibung Datum & Uhrzeit V00403 Abbildung 178: Navigationsbereich der Standardanzeige ZUGRIFF AUF VIER EBENEN Das Menü enthält vier Zugriffsebenen. Drei dieser Ebenen sind passwortgeschützt. Passwortebenen Stufe Bedeutung...
  • Seite 477 P14D Kapitel 17 - Cybersicherheit Stufe Bedeutung Lesevorgang Schreibvorgang Alle Elemente können auf Ebene 0 geschrieben werden. Einstellung für Passwortebene 1 Alle Daten und Einstellungen können Alle lesen gelesen werden. Störschreiberaufzeichnungen auslesen Einige schreiben Abfragemessungen Ereignis, Netz und Fehler auswählen (Hochladen) Ereignisse auslesen (beispielsweise über MiCOM S1 Studio) Alle Elemente können auf Ebene 1 geschrieben werden.
  • Seite 478 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D Die „Rückfallebene“ ist die Passwortebene, die vom Schutzgerät nach einer Inaktivitätszeitüberschreitung oder nach Abmeldung des Benutzers übernommen wird. Dies ist entweder die Ebene des Passworts auf der höchsten Ebene oder Ebene 0, wenn keine Passwörter leer sind. 4.2.2 PASSWORTREGELN ●...
  • Seite 479 P14D Kapitel 17 - Cybersicherheit 4.3.2 PASSWORTVALIDIERUNG Das Schutzgerät prüft Passwörter auf NERC-Konformität. Bei Eingabe des Passworts über das Bedienfeld wird dies kurz auf der Flüssigkristallanzeige angezeigt. Ist das Passwort NERC-konform, wird folgender Text angezeigt: NERC-KONFORM PWORT GESICHERT Wenn das eingegebene Passwort nicht NERC-konform ist, wird der Benutzer aufgefordert, dies zu bestätigen.
  • Seite 480 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D Blockierungszeitgebers wird der Zugriff auf die Schnittstelle wieder freigegeben und der Versuchszähler auf null zurückgesetzt. Wenn Sie versuchen, das Passwort einzugeben, während die Schnittstelle gesperrt ist, wird zwei Sekunden lang folgende Meldung angezeigt: ABGELEHNT EING. BLOCKIERT Dasselbe geschieht, wenn Sie versuchen, das Passwort über einen Kommunikationsanschluss einzugeben.
  • Seite 481 P14D Kapitel 17 - Cybersicherheit 4.4.1 PASSWORTWIEDERHERSTELLUNG Das Wiederherstellungspasswort ist nur für die Wiederherstellung bestimmt. Es ist kein Ersatzpasswort, das ständig verwendet werden kann. Es kann nur ein Mal verwendet werden: für die Passwortwiederherstellung. Durch die Eingabe des Wiederherstellungspassworts werden alle Passwörter auf die Standardeinstellung zurückgesetzt.
  • Seite 482 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D Hinweis: Wir empfehlen, den physischen Ethernet-Anschluss nicht zu deaktivieren. DEAKTIVIEREN LOGISCHER ANSCHLÜSSE Es ist möglich, nicht verwendete logische Anschlüsse zu deaktivieren. Dafür wird ein Passwort der Ebene 3 benötigt. Hinweis: Die Einstellungsfelder zum Deaktivieren des Anschlusses sind nicht in der Einstellungsdatei enthalten. Dies ist nur mithilfe des Bedienfelds durchführbar.
  • Seite 483 P14D Kapitel 17 - Cybersicherheit Ereigniswert Anzeige WDHST-PW EINGEG. WIEDERHERSTELLUNGSPASSWORT EINGEGEBEN AUF {int} IED SICH.C.GELES SICHERHEITSCODE DES SCHUTZGERÄTS GELESEN AUF {int} IED SICH.C.ABGEL ZEITGEBER FÜR SICHERHEITSCODE DES SCHUTZGERÄTS ABGELAUFEN ANSCHLUSS DEAKTIVIERT ANSCHLUSS DEAKTIVIERT DURCH {int} ANSCHLUSS {prt} ANSCHLUSS AKTIVIERT ANSCHLUSS AKTIVIERT DURCH {int} ANSCHLUSS {prt} STD.
  • Seite 484 Kapitel 17 - Cybersicherheit P14D Ereigniswert Anzeige EINGESCHALTET EINGESCHALTET SOFTWARE HERUNTERGELADEN SOFTWARE_DOWNLOADED Wobei: ● int ist die Schnittstellendefinition (UI, FP, RP1, RP2, TNL, TCP) ● prt ist die Anschluss-ID (FP, RP1, RP2, TNL, DNP3, IEC, ETHR) ● grp ist die Gruppennummer (1, 2, 3, 4) ●...
  • Seite 485 ANWENDUNGSSOFTWARE FÜR EINSTELLUNGEN KAPITEL 18...
  • Seite 486 Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 487 Einstellungen P40-M&CR-UG-DE-n – der Buchstabe n steht für die neueste Version der Anwendungssoftware für Einstellungen. Mit der Software können Sie Geräteeinstellungen und Befehle für die Schutzgeräte von Alstom Grid bearbeiten. Sie ist kompatibel mit den Betriebssystemen Windows XP, Windows Vista und Windows 7.
  • Seite 488 Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen P14D Anreg Data Model Manager starten Datenmodelle herunterladen S1 Agile starten System Auf das Fenster „System Offline öffnen Explorer“ und dann System oder Datei auf das Fenster „Neues Online oder offline? öffnen ? System“ oder „System öffnen“...
  • Seite 489 P14D Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen 1.1.1 KURZANLEITUNG ZUR VERWENDUNG EINES SYSTEMS Mithilfe von S1 Agile können Sie ein Modell eines Schutzsystems erstellen, das ein reales Schutzsystem simuliert. Sie können Schaltstationen, Schaltfelder, Spannungspegel und Geräte zum System hinzufügen. Zunächst müssen Sie die Datenmodelle für die Geräte im System herunterladen. Dann können Sie ein neues System erstellen oder ein vorhandenes System öffnen.
  • Seite 490 Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen P14D 1.1.6 SENDEN VON EINSTELLUNGEN AN EIN GERÄT Damit die Einstellungen an ein Gerät gesendet werden können, muss mindestens eine Einstellung in einem Einstellungsordner für ein Gerät vorhanden sein. Klicken Sie im Fenster „System Explorer“ mit der rechten Maustaste auf den Gerätenamen, und wählen Sie Senden.
  • Seite 491 P14D Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen PSL-EDITOR Die programmierbare Logik (PSL) ist ein Modul, das aus programmierbaren logischen Gattern und Zeitgebern im Schutzgerät besteht und verwendet werden kann, um eine kundenspezifische interne Logik zu erstellen. Dies geschieht durch Kombinieren der Digitaleingänge des Schutzgeräts mit den digitalen Signalen, die mithilfe der logischen Gatter und Zeitgeber intern erzeugt werden, und anschließendes Zuordnen der resultierenden Signale zu den Digitalausgängen und LEDs des Schutzgeräts.
  • Seite 492 AEDR2 AutoExtract Disturbance Records 2 (AEDR2) liest automatisch COMTRADE-Störungsaufzeichnungen über die rückseitigen seriellen Kommunikationsanschlüsse von Alstom Grid-Geräten mit entweder Courier- Protokoll oder IEC 60870‑5‑Protokoll. AEDR2 wird mit einer Initialisierungsdatei konfiguriert. Diese Datei enthält alle für die Konfiguration benötigten Einstellungen, Dateinamen und Datenverzeichnisse. Diese Datei kann mithilfe eines Standard- Texteditors erstellt und bearbeitet werden.
  • Seite 493 P14D Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen 1.10 MENÜTEXTEDITOR FÜR DAS GERÄT Mit dem Menütexteditor können Sie Menütexte, die in den MiCOM-Px4x-Schutzgeräten gespeichert sind, modifizieren und ersetzen. Beispielsweise können Sie ein Schutzgerät anpassen, sodass Menüs in einer anderen Sprache als der Standardsprache angezeigt werden. Wenn Sie eine Kopie der aktuellen Menütextdatei von einer der Standardsprachen in die Referenzspalte laden, können Sie die Übersetzung jedes Menüs in die Zielspalte eintragen.
  • Seite 494 Kapitel 18 - Anwendungssoftware für Einstellungen P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 495 INSTALLATION KAPITEL 19...
  • Seite 496 Kapitel 19 - Installation P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 497 P14D Kapitel 19 - Installation KAPITELÜBERSICHT Dieses Kapitel enthält Informationen zur Installation des Geräts. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Handhabung der Güter Montieren des Geräts Kabel und Stecker Gehäuseabmessungen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 498 Kapitel 19 - Installation P14D HANDHABUNG DER GÜTER Unsere Geräte sind von robuster Beschaffenheit, müssen aber vor der Installation vor Ort sorgfältig behandelt werden. In diesem Abschnitt werden die Anforderungen bezüglich des Empfangs und des Auspackens der Güter sowie bezüglich der Gerätepflege und der Sicherheit des Personals erläutert. Achtung: Vor dem Anheben oder Transportieren der Ausrüstung sollten Sie sich mit dem Kapitel „Sicherheitsinformationen“...
  • Seite 499 P14D Kapitel 19 - Installation MONTIEREN DES GERÄTS Die Geräte stehen in folgender Form zur Verfügung: ● für die Einbau-/Schalttafelmontage die Gestellmontage ● für die Nachrüstung mit Modellen der K Serie ● nur Software (für Ausbaustufen) EINBAU-/SCHALTTAFELMONTAGE Die Geräte können mit selbstschneidenden M4-Blechschrauben mit unverlierbaren 3 mm dicken Unterlegscheiben (sogenannte SEMS-Schrauben) bündig in Schalttafeln montiert werden.
  • Seite 500 Kapitel 19 - Installation P14D 3.1.1 GESTELLMONTAGE Die Gestellmontage von Schalttafelvarianten kann auch mithilfe von Gestellrahmen mit einer Etage (unsere Teilenummer FX0021 101) durchgeführt werden, wie in der nachstehenden Abbildung gezeigt ist. Diese Gestelle haben Abmessungen in Übereinstimmung mit IEC 60297 und werden vormontiert und gebrauchsfertig geliefert.
  • Seite 501 P14D Kapitel 19 - Installation Gehäusegrößen Teilenummern der Blenden 15TE GJ2028 103 20TE GJ2028 104 25TE GJ2028 105 30TE GJ2028 106 35TE GJ2028 107 40TE GJ2028 108 NACHRÜSTUNG MIT DER K SERIE Ein Hauptvorteil der P40 Agile-Plattform ist ihre Rückwärtskompatibilität mit Geräten der K Serie. Die P40 Agile-Geräte sind so konzipiert, dass das Gehäuse, die rückseitigen Anschlüsse und die Anschlussstiftbelegungen identisch mit den Vorgängergeräten der K Serie sind.
  • Seite 502 Kapitel 19 - Installation P14D Wenn keine StW vorhanden sind, werden die StW-Anschlusspunkte permanent intern kurzgeschossen. E01407 Abbildung 182: Federbelastete StW-Kurzschlusskontakte Vor dem Herausziehen des Gestells ist Folgendes wichtig zu tun: ● Das vorhandene Gehäuse auf Schaden prüfen ● Den Zustand der Verdrahtung prüfen, insbesondere der Erdleitungen ●...
  • Seite 503 Gerät bereits mit der erforderlichen Hardware ausgerüstet ist). Es gibt zwei Optionen, die nur für softwarebasierte Produkte zur Verfügung stehen: ● Ihr Gerät wird zum Aktualisierung an das Alstom-Werk zurückgeschickt. ● Die Software für die Aktualisierung wird Ihnen zugesendet. Wenden Sie sich an Ihren lokalen Betreuer, wenn Sie von einem Inbetriebnahmetechniker bei der Aktualisierung Ihres Geräts unterstützt...
  • Seite 504 Kapitel 19 - Installation P14D Hinweis: Softwarebasierte Produkte sind für die Verwendung mit Geräten mit bestimmten Seriennummern lizenziert. Achtung: Versuchen Sie nicht, ein vorhandenes Gerät zu aktualisieren, wenn die Software nicht für das betreffende Gerät lizenziert ist. P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 505 P14D Kapitel 19 - Installation KABEL UND STECKER In diesem Abschnitt werden die Arten der Verkabelung und der Verbindungen beschrieben, die bei der Installation des Geräts zu verwenden sind. Einzelheiten zur Anschlussstiftbelegung sind dem Kapitel „Hardwaredesign“ oder den Schaltplänen zu entnehmen. Achtung: Den Abschnitt „Sicherheit“...
  • Seite 506 Kapitel 19 - Installation P14D Achtung: Immer eine Isolierbuchse über dem Kabelschuh anbringen. STROMVERSORGUNGSANSCHLÜSSE Diese sollten mit einer PVC-isolierten mehradrigen Kupferleitung (1,5 mm) verdrahtet sein, die mit M4- Kabelschuhen abgeschlossen ist. Der Draht muss außerdem eine Mindestnennspannung von 300 V eff. haben. Achtung: Die zusätzliche Stromversorgungsleitung mit einer HRC-Sicherung des Typs NIT oder TIA (maximal 16 A) schützen.
  • Seite 507 P14D Kapitel 19 - Installation Hinweis: Wenn Stromwandler vorhanden sind, stellen federbelastete Kurzschlusskontakte sicher, dass die Anschlusspunkte, an denen die Stromwandler angeschlossen sind, kurzgeschlossen werden, bevor die Stromwandlerkontakte unterbrochen werden. Hinweis: Bei 5-A-StW-Sekundärstrom empfehlen wir, mit PVC isolierten mehradrigen Kupferdraht (2 x 2,5 mm ) zu verwenden.
  • Seite 508 Kapitel 19 - Installation P14D E01402 Abbildung 184: Erdverbindung für Kabelschirm Es gibt keine elektrische Verbindung des Kabelschirms mit dem Gerät. Die Verbindung dient lediglich zum Verbinden der beiden Kabelschirme. IRIG-B-VERBINDUNG Für den optionalen IRIG-B-Eingang werden dieselben Anschlusspunkte wie für den EIA(RS)485-Anschluss RP1 verwendet.
  • Seite 509 P14D Kapitel 19 - Installation 4.11 METALLISCHE ETHERNET-VERBINDUNGEN Wenn das Gerät eine metallische Ethernet-Verbindung hat, kann es entweder mit einem 10Base-T- oder einem 100Base-TX-Ethernet-Hub verbunden werden. Aufgrund der Geräuschempfindlichkeit empfehlen wir diese Art der Verbindung nur für Kurzstreckenverbindungen, idealerweise wenn sich die Geräte und Hubs im selben Schaltschrank befinden.
  • Seite 510 Kapitel 19 - Installation P14D GEHÄUSEABMESSUNGEN 99.0mm A = Durchgangsbohrungen 10.5mm 78.0mm B = Montagebohrungen 159.0mm 168.0mm 243.1mm 23.5mm 52.0mm 8 Bohrungen 3.4mm 213.1mm 177.0mm 102.4mm E01403 Abbildung 185: Gehäuseabmessungen 20 TE P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 511 P14D Kapitel 19 - Installation 151.0mm 10.75 129.5mm A = Durchgangsbohrungen B = Montagebohrungen 159.0mm 168.0mm 242.7mm 8 Bohrungen 3.4mm 23.7mm 103.6mm 213.1mm 177.0mm 154.2mm E01404 Abbildung 186: Gehäuseabmessungen 30 TE P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 512 Kapitel 19 - Installation P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 513 ANLEITUNG ZUR INBETRIEBNAHME KAPITEL 20...
  • Seite 514 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 515 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme KAPITELÜBERSICHT Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Allgemeine Richtlinien Inbetriebnahmemenü Ausrüstung für die Inbetriebnahme Geräteprüfungen Prüfungen der Einstellungen Prüfung der Schutzfunktionen Prüfungen unter Last Abschließende Prüfungen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 516 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D ALLGEMEINE RICHTLINIEN Die Schutzgeräte von Alstom Grid sind selbstprüfende Geräte, die im unwahrscheinlichen Falle eines Ausfalls Alarm auslösen. Aus diesem Grunde sind die Inbetriebnahmetests weniger umfangreich als die für nichtnumerische elektronische Geräte oder elektromechanische Relais.
  • Seite 517 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme INBETRIEBNAHMEMENÜ Das Schutzgerät bietet unter der Menüüberschrift INBETRIEB.-TESTS verschiedene Prüfoptionen. Es gibt Menüfelder, die es erlauben, den Status der Opto-Eingänge, der Ausgangsrelaiskontakte, der internen Signale des Digitaldatenbusses (DDB) und der vom Benutzer programmierbaren LEDs zu überwachen. In diesem Abschnitt werden diese Prüfeinrichtungen für die Inbetriebnahme beschrieben.
  • Seite 518 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D Um den Testmodus zu aktivieren, wählen Sie im Feld Test Modus die Option Test Modus. Dadurch wird das Schutzgerät außer Betrieb gesetzt, was zur Aufzeichnung eines Warnzustands und zum Aufleuchten der LED Außer Betrieb führt. Auch werden dadurch die in der Spalte LS-ZUSTAND gespeicherten Informationen gesperrt.
  • Seite 519 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme Die Ausgabe des Befehls PrÜf. 3pol. bewirkt, dass das Gerät den ersten dreiphasigen Auslösungs-/ Wiedereinschaltungszyklus durchführt, wodurch die zugehörigen Ausgangskontakte auf korrekte Funktionsweise zu den richtigen Zeitpunkten während des Zyklus geprüft werden können. Nachdem der Auslöseausgang angesprochen hat, kehrt der Befehlstext zu Kein Betrieb zurück, während der Rest des AWE-Zyklus abläuft.
  • Seite 520 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D AUSRÜSTUNG FÜR DIE INBETRIEBNAHME ERFORDERLICHE MINIMALE AUSRÜSTUNG Es muss zumindest folgende Ausrüstung zur Verfügung stehen: ● Multifunktionale Prüfeinrichtung für Strom- und Spannungsinjektionstests (sofern anwendbar) ● Multimeter mit geeignetem Wechselstrombereich sowie Spannungsbereichen für Wechselstrom und Gleichstrom von 0 bis 440 V bzw.
  • Seite 521 Passwort bereitgestellt oder das ursprüngliche Passwort wiederhergestellt werden, bevor mit den Prüfungen begonnen wird. Hinweis: Wenn das Passwort verloren geht, kann ein Wiederherstellungspasswort von Alstom Grid angefordert werden. PRÜFUNGEN BEI SPANNUNGSLOSEM SCHUTZGERÄT Warnung: Bei der Durchführung folgender Prüfungen sollte die Hilfsspannung des Schutzgeräts abgeschaltet und (je nach Anwendung) der Auslösekreis...
  • Seite 522 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D 5.1.1 SICHTPRÜFUNG Achtung: Die zusammen mit dem Gerät gelieferten Leistungsinformationen prüfen. Sicherstellen, dass es sich beim geprüften Schutzgerät um das richtige Gerät für die Leitung oder den Schaltkreis handelt. Das Gerät sorgfältig untersuchen, um festzustellen, ob seit der Installation sichtbare Schäden aufgetreten sind.
  • Seite 523 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme 5.1.5 STROMVERSORGUNG Das Schutzgerät akzeptiert eine Gleichstromnennspannung von 24 VDC bis 250 VDC oder eine Wechselstromnennspannung von 110 VAC bis 240 VAC bei 50 Hz oder 60 Hz. Sicherstellen, dass die Stromversorgung innerhalb dieses Betriebsbereichs liegt. Die Stromversorgung muss eine Nennleistung von 12 Watt oder mehr haben.
  • Seite 524 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D Achtung: Vor der Anwendung einer Kontrasteinstellung ist sicherzustellen, dass die Einstellung nicht zu hell oder zu dunkel ist, wodurch der Menütext unleserlich wird. Es ist möglich, die Sichtbarkeit einer Anzeige wiederherzustellen, in dem eine Einstellungsdatei heruntergeladen wird.
  • Seite 525 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme In dieser Phase ist es nicht erforderlich, das Feld Test Modus auf Ausgeschaltet zu setzen, da der Testmodus noch für spätere Prüfungen benötigt wird. 5.2.6 PRÜFUNG DER LED „AUSLÖSUNG“ Die LED „Auslösung“ kann geprüft werden, indem der Leistungsschalter manuell ausgelöst wird. Die LED „Auslösung“...
  • Seite 526 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D Diese Prüfung dient nicht dem Zweck, die Funktion der vollständigen Kommunikationsverbindung zwischen dem Schutzgerät und dem Fernstandort zu prüfen. Es soll lediglich der rückseitige Kommunikationsanschluss des Schutzgeräts und (sofern zutreffend) der Protokollkonverter geprüft werden. 5.2.10.1 PRÜFUNG DER PHYSISCHEN ANSCHLÜSSE Der rückseitige Kommunikationsanschluss RP1 liegt an den Klemmen 54 und 56.
  • Seite 527 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme Schutzgerät Schutzgerät Schutzgerät RS232 K-Bus Computer RS232-USB-Konverter KITZ-Protokollkonverter V01001 Abbildung 188: Fernkommunikation mit K-Bus 5.2.10.2 PRÜFUNG DER LOGISCHEN ANSCHLÜSSE Die Fähigkeit der Verwendung logischer Anschlüsse hängt vom gewählten Datenprotokoll ab, aber die Prinzipien der Prüfung sind für alle Protokollvarianten gleich: Sicherstellen, dass die Kommunikationsbaudrate und die Paritätseinstellung in der Anwendungssoftware mit denen des Protokollkonverters übereinstimmen.
  • Seite 528 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D Alle Geräte sind werkseitig für den Betrieb mit einer Systemfrequenz von 50 Hz eingestellt. Wenn ein Betrieb mit 60 Hz erforderlich ist, muss dies im Feld „Frequenz“ in der Spalte SYSTEMDATEN eingestellt werden. Für jeden Stromwandlereingang ist ein Strom anzulegen, der der Leistung der sekundären Wicklungen des Stromwandlers entspricht.
  • Seite 529 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme Entsprechendes Spannungswandlerverhältnis Feld in MESSDATEN 1 (in der Spalte „StW&SpW-VERHÄLTN“) U1E Betrag U2E Betrag Haupt-SpW Primär / Haupt-SpW Sekund U3E Betrag SKA ULS-Betrag SKA SpW Primär / SKA SpW Sekundär P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 530 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D PRÜFUNGEN DER EINSTELLUNGEN Durch die Prüfungen der Einstellungen wird sichergestellt, dass alle anwendungsspezifischen Einstellungen (sowohl die des Schutzgeräts als auch die der programmierbaren Schaltungslogik) richtig angewandt wurden. Hinweis: Der Auslösekreis muss während der Durchführung dieser Prüfungen getrennt bleiben, um das zufällige Ansprechen des zugehörigen Leistungsschalters zu unterbinden.
  • Seite 531 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme Um aus einer beliebigen Spaltenüberschrift zur Standardanzeige zurückzukehren, drücken Sie Cursor-nach-oben-Taste oder die Taste „Abbrechen“. Wenn Sie die automatische Wiederholungsfunktion der Cursor-nach-oben-Taste verwenden, können Sie nicht von einem der Spaltenfelder direkt zur Standardanzeige gehen, weil die automatische Wiederholung an der Spaltenüberschrift anhält.
  • Seite 532 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D PRÜFUNG DER SCHUTZFUNKTIONEN Es ist nicht nötig, jede Schutzfunktion einzeln zu prüfen. Es muss nur eine Schutzfunktion geprüft werden, um sicherzustellen, dass die Zeitsteuerung des Prozessors richtig funktioniert. ÜBERSTROMSCHUTZPRÜFUNG Wenn die Überstromschutzfunktion verwendet wird, ist der Überstromschutz für Stufe 1 zu verwenden. Nach möglichen Abhängigkeiten suchen und bei Bedarf Vorgänge simulieren.
  • Seite 533 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme Betriebszeit bei zweifacher Stromeinstellung und Zeitkennlinienfaktor/ Kennlinientyp Zeitwahleinstellung von 1,0 Nennwert (Sekunden) Bereich (Sekunden) Konstantzeit I>1 VerzögZeit] Einstellung Einstellung ±2 % IEC S Inverse 10,03 9,53 - 10,53 IEC V Inverse 13,50 12,83 - 14,18 IEC E Inverse 26,67 24,67 - 28,67...
  • Seite 534 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D PRÜFUNGEN UNTER LAST Warnung: Prüfungen unter Last sind sehr gefährlich und dürfen nur von qualifiziertem und autorisiertem Personal durchgeführt werden. Prüfungen unter Last können nur durchgeführt werden, wenn keine Einschränkungen bestehen, die das Einschalten der Anlage verhindern, und die anderen Geräte in der Gruppe bereits in Betrieb genommen wurden.
  • Seite 535 P14D Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme Entsprechendes SpW-Verhältnis in der Spalte „StW&SpW- Feld in der Spalte „MESSDATEN 1“ VERHÄLTN“ U12 Betrag U23 Betrag U31 Betrag Haupt-SpW Primär / Haupt-SpW Sekund U1E Betrag U2E Betrag U3E Betrag SKA ULS-Betrag. SKA SpW Primär / SKA SpW Sekundär Wenn das Feld Werte Ort auf Sekundär gesetzt ist, müssen die angezeigten Werte der angelegten Sekundärspannung entsprechen.
  • Seite 536 Kapitel 20 - Anleitung zur Inbetriebnahme P14D ABSCHLIEßENDE PRÜFUNGEN Alle Prüfkabel und vorübergehend verwendeten Kurzschlussleitungen entfernen. Wenn eine externe Verdrahtung zur Durchführung der Verdrahtungsprüfungen getrennt wurde, sind sämtliche Verdrahtungen, Sicherungen und Verbindungen in Übereinstimmung mit der relevanten externen Verbindung oder dem Schaltplan wieder anzuschließen. Die aktuellen Einstellungen sind sorgfältig mit den erforderlichen anwendungsspezifischen Einstellungen zu vergleichen, um sicherzustellen, dass sie richtig sind und nicht versehentlich während der Prüfungen verändert wurden.
  • Seite 537 WARTUNG UND FEHLERBEHEBUNG KAPITEL 21...
  • Seite 538 Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 539 P14D Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung KAPITELÜBERSICHT Im Kapitel „Wartung und Fehlerbehebung“ sind Informationen zur Wartung und Fehlerbehebung von Produkten zu finden, die auf Px4x- und P40Agile-Plattformen basieren. Immer die in diesem Kapitel aufgeführten Warnhinweise beachten. Nichtbeachtung kann zu Verletzung oder Beschädigung von Geräten führen.
  • Seite 540 PRÜFUNGEN IM RAHMEN DER WARTUNG In Anbetracht der kritischen Natur der Anwendung müssen Alstom Grid-Produkte regelmäßig überprüft werden, damit sichergestellt wird, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Alstom Grid-Produkte sind für eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren konzipiert. Die Geräte haben einen Selbstüberwachungsfunktion und erfordern damit weniger Wartung als ihre Vorgängermodelle.
  • Seite 541 Vor der Durchführung von Arbeiten an der Rückseite des Geräts alle Stromversorgungsquellen des Geräts abklemmen. Hinweis: Die Produkte von Alstom Grid haben integrierte Stromwandler-Kurzschlussschalter, die aus Sicherheitsgründen schließen, wenn der Klemmenblock entfernt wird. Austausch des Schlittens, ohne auf das Gehäuse und die Verdrahtung einzuwirken: Die Frontabdeckung abnehmen.
  • Seite 542 Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung P14D REINIGUNG Warnung: Stellen Sie vor der Reinigung des Geräts sicher, dass sämtliche Wechsel-, Gleichstromversorgungen und Wandleranschlüsse abgeklemmt sind, um jedes Risiko eines Stromschlags bei der Reinigung auszuschließen. Zum Reinigen des Geräts darf nur ein fusselfreies Tuch verwendet werden, das mit sauberem Wasser getränkt ist.
  • Seite 543 P14D Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung FEHLERBEHEBUNG SELBSTDIAGNOSESOFTWARE Das Gerät verfügt über mehrere Selbstdiagnosefunktionen zur Überwachung seiner Hardware und Software während des Betriebs. Wenn ein Problem mit der Hardware oder Software vorliegt, ist das Schutzgerät normalerweise in der Lage, das Problem zu erkennen und zu melden. In solch einem Fall versucht das Gerät, das Problem zu beheben, indem es einen Neustart durchführt.
  • Seite 544 Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung P14D Test Prüfung Vorgehen Während der Einschaltprüfungen wurden fehlerhafte Einstellungen des Das Schutzgerät zeigt eine Meldung aufgrund fehlerhafter Schutzgeräts entdeckt. Die Standardeinstellungen wiederherstellen, damit Einstellungen an und verlangt die Rücksetzung der der Einschaltvorgang abgeschlossen werden kann. Dann erneut die betroffenen Einstellungen auf die Standardwerte.
  • Seite 545 P14D Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung Ein permanentes Problem (das beispielsweise auf einen Hardwarefehler zurückzuführen ist) wird normalerweise während des Einschaltvorgangs erkannt. In diesem Fall zeigt das Schutzgerät einen Fehlercode an und stoppt. Bei einem vorübergehenden Problem führt das Schutzgerät einen Neustart aus und setzt den Betrieb fort.
  • Seite 546 Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung P14D 3.6.3 FALSCHE ANALOGSIGNALE Wenn die gemessenen analogen Werte nicht korrekt zu sein scheinen, verwenden Sie die Messfunktion, um die Art des Problems zu bestimmen. Die Messungen können in primärer oder sekundärer Form konfiguriert werden.
  • Seite 547 Führen Sie bitte folgende Schritte aus, um ein Automation-Produkt an uns zurückzugeben: Das Rückgabeformular für Reparatur- und Änderungsverfahren (RMA-Formular) beschaffen. Eine elektronische Version des RMA-Formulars steht auf der folgenden Webseite zur Verfügung: http://www.alstom.com/grid/productrepair/ Das RMS-Formular ausfüllen Nur den weißen Teil des Formulars ausfüllen.
  • Seite 548 Kapitel 21 - Wartung und Fehlerbehebung P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 549 TECHNISCHE DATEN KAPITEL 22...
  • Seite 550 Kapitel 22 - Technische Daten P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 551 P14D Kapitel 22 - Technische Daten KAPITELÜBERSICHT In diesem Kapitel werden die technischen Spezifikationen des Produkts beschrieben. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht Schnittstellen Leistung der Stromschutzfunktionen Leistung der Spannungsschutzfunktionen Leistung der Frequenzschutzfunktionen Stromschutzfunktionen Leistung der Überwachungs- und Steuerfunktionen Messung und Aufzeichnung Konformität mit Standards Mechanische Daten...
  • Seite 552 Kapitel 22 - Technische Daten P14D SCHNITTSTELLEN VORDERSEITIGER USB-ANSCHLUSS Vorderseitiger USB-Anschluss Zur lokalen Verbindung mit einem Laptop für Konfigurationszwecke und zum Verwendung Herunterladen von Firmware Anschluss USB-Typ B Isolation Isolation für Kleinspannung Beschränkungen Maximale Kabellänge: 5 m HINTERER SERIELLER ANSCHLUSS 1 Hinterer serieller Anschluss 1 (RP1) Verwendung Für SCADA-Kommunikation (Mehrpunktverbindung)
  • Seite 553 P14D Kapitel 22 - Technische Daten IRIG-B-Schnittstelle (demoduliert) Genauigkeit < +/– 1 s pro Tag RÜCKSEITIGER ETHERNET-ANSCHLUSS – KUPFER Rückseitiger Ethernet-Anschluss mit CAT 5/6/7-Verdrahtung Hauptsächliche Verwendung Kommunikation zwischen Schaltstationen per Ethernet Standard IEEE 802.3 10BaseT/100BaseTX Anschluss RJ45 Kabeltyp Geschirmtes, paarig verdrilltes Kabel Isolation 1,5 kV Unterstützte Protokolle...
  • Seite 554 Kapitel 22 - Technische Daten P14D Parameter Min. Typ. Max. Einheit Optische Ausgangsleistung bei dBm Mittelwert logischem Status 0 Bedingungen: TA = 0 bis 70 °C P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 555 P14D Kapitel 22 - Technische Daten LEISTUNG DER STROMSCHUTZFUNKTIONEN DREIPHASEN-ÜBERSTROMSCHUTZ AMZ-Ansprechwert 1,05 x Einstellung +/– 5 % Unabhängiger Ansprechwert Einstellung +/– 5 % Abfallwert (AMZ und Konstantzeit) 0,95 x Einstellung +/– 5 % +/- 5% oder 60 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist (1,05 - <2) Is AMZ-Betriebswert +/–...
  • Seite 556 Kapitel 22 - Technische Daten P14D Gemessen und berechnet Unabhängige Rücksetzung Einstellung +/– 5 % Wiederholbarkeit +/– 2,5 % (gemessen), +/– 5 % (berechnet) 3.2.1 ERDFEHLER-RICHTUNGSPARAMETER Nullsystem-Polarisierungsgenauigkeit Ansprechwert für Richtungsgrenze (RCA +/– 90°) +/-2° Hysterese <3° UE> Ansprechwert Einstellung +/– 10 % UE>...
  • Seite 557 P14D Kapitel 22 - Technische Daten Wattmetrische EEF-Genauigkeit Abfallwert für P > 0 W 0,9 x P> +/– 5 % oder 5 mA Grenzgenauigkeit +/– 5 % mit Hysterese < 1° Wiederholbarkeit +/– 5 % Genauigkeit von EEF CosΦ Ansprechwert Einstellung +/–...
  • Seite 558 Kapitel 22 - Technische Daten P14D +/- 2% oder 70 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist (1,05 - <2) Is Konstantzeit-Betriebswert +/– 2 % oder 50 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist (2 – 20) Is Unabhängige Rücksetzung Einstellung +/–...
  • Seite 559 P14D Kapitel 22 - Technische Daten Hinweis: Auslösezeit gemessen bei einem Stromwert von 20 % über der thermischen Einstellung. KLA-SCHUTZ I> Ansprechwert Einstellung +/– 1,5 % IE> Ansprechwert Einstellung +/– 1,5 % I> Abfallwert 0,95 x Einstellung +/– 1,5 % IE>...
  • Seite 560 Kapitel 22 - Technische Daten P14D LEISTUNG DER SPANNUNGSSCHUTZFUNKTIONEN UNTERSPANNUNGSSCHUTZ Ansprechwert (AMZ und Konstantzeit) Einstellung +/– 5 % Abfallwert (AMZ und Konstantzeit) 1,02 x Einstellung +/– 5 % +/– 3,5 % oder 40 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist (<10 V) AMZ-Betriebswert +/–...
  • Seite 561 P14D Kapitel 22 - Technische Daten +/– 2 % oder 65 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist (70 Hz – 45 Hz) Konstantzeit-Betriebswert +/– 5 % oder 70 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist (<45 Hz) Wiederholbarkeit +/–...
  • Seite 562 Kapitel 22 - Technische Daten P14D LEISTUNG DER FREQUENZSCHUTZFUNKTIONEN ÜBERFREQUENZSCHUTZ Genauigkeit Ansprechwert Einstellung +/– 10 MHz Abfallwert Einstellung – 20 MHz +/– 10 MHz Betriebszeitgeber +/– 2 % oder 50 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist Betriebs- und Rücksetzzeit Betriebszeit (Fs/Ff-Verhältnis kleiner als 2) <125 ms Betriebszeit (Fs/Ff-Verhältnis zwischen 2 und 30)
  • Seite 563 P14D Kapitel 22 - Technische Daten Genauigkeit Einstellung +/– 3 % oder +/– 10 mHz/s, je nach dem, Ansprechwert (df/dt) welcher Wert größer ist Abfallwert (f, Unterfrequenz) (Einstellung + 20 mHz) +/– 10 mHz Abfallwert (f, Überfrequenz) (Einstellung – 20 MHz +/– 10 MHz Abfallwert (df/dt, fallend, für Einstellungen zwischen (Einstellung + 5 MHz/s) +/–...
  • Seite 564 Kapitel 22 - Technische Daten P14D Genauigkeit Ansprechwert (Df/Dt) Einstellung +/– 100 MHz/s Abfallwert (fallend) (Einstellung + 20mHz) +/– 10mHz Abfallwert (steigend) (Einstellung – 20 MHz +/– 10 MHz Betriebszeitgeber +/– 2 % oder 30 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist Ansprechzeit Betriebszeit (Einstellung „Freq.
  • Seite 565 P14D Kapitel 22 - Technische Daten STROMSCHUTZFUNKTIONEN ÜBERSTROM-/UNTERSTROMSCHUTZ Ansprechwert Einstellung +/– 10 % Rückwärts/Überstromabfallwert 0,95 x Einstellung +/– 10 % Abfallwert niedriger Vorwärtsstrom 1,05 x Einstellung +/– 10 % Ansprechwert Winkelveränderung +/– 2° Abfallwert Winkelveränderung +/– 2.5° Ansprechzeit +/– 2 % oder 50 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist Wiederholbarkeit <...
  • Seite 566 Kapitel 22 - Technische Daten P14D LEISTUNG DER ÜBERWACHUNGS- UND STEUERFUNKTIONEN SPANNUNGSWANDLERÜBERWACHUNG Ansprechen für schnelle Blockierung < 25 ms Rücksetzung für schnelle Blockierung < 40 ms Zeitverzögerung +/– 2 % oder 40 ms, je nach dem, welcher Wert größer ist STROMWANDLERÜBERWACHUNG IE>...
  • Seite 567 P14D Kapitel 22 - Technische Daten ÜBERWACHUNG DER GLEICHSTROMVERSORGUNG Messbereich 19 V-310 V ± 5 % Toleranz ±1,5 V für 19–100 V ±2 % für 100–200 V ±2,5 % für 200–300 V Ansprechwert 100 % der Einstellung ± Toleranz * Abfallwert Hysterese% 102 % der Einstellung ±...
  • Seite 568 Kapitel 22 - Technische Daten P14D MESSUNG UND AUFZEICHNUNG ALLGEMEIN Allgemeine Messgenauigkeit bei 20 °C Allgemeine Messgenauigkeit Normalerweise +/– 1 %, aber +/– 0,5 % zwischen 0,2 bis 2 In/Vn 0,05 bis 4 In +/– 0,5 % des Messwerts (1-A-Eingang) Strom 0,05 bis 4 In +/–...
  • Seite 569 P14D Kapitel 22 - Technische Daten FEHLERORTER Genauigkeit +/– 3,5 % der Leitungslänge bis SIR 30 Fehlerort Referenzbedingungen: Dauerfehler an Leitung P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 570 Kapitel 22 - Technische Daten P14D KONFORMITÄT MIT STANDARDS Konformität mit der Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit und der Niederspannungsrichtlinie der Europäischen Kommission wird durch Selbstzertifizierung mit internationalen Standards nachgewiesen. EMV-KONFORMITÄT: 2004/108/EG Zur Herstellung von Konformität wurde EN60255-26:2009 verwendet. PRODUKTSICHERHEIT: 2006/95/EG Zur Herstellung von Konformität wurde EN60255-27:2005 verwendet.
  • Seite 571 P14D Kapitel 22 - Technische Daten MECHANISCHE DATEN 10.1 PHYSIKALISCHE PARAMETER Technische Angaben 20TE Gehäusearten 30TE Gewicht (Gehäuse mit 20 TE) 2 bis 3 kg (abhängig von den gewählten Optionen) Gewicht (Gehäuse mit 30 TE) 3 bis 4 kg (abhängig von den gewählten Optionen) Abmessungen in mm (B x H x L) (Gehäuse mit 20 TE) B: 102,4 mm H: 177,0 mm T: 243,1 mm Abmessungen in mm (B x H x L) (Gehäuse mit 30 TE) B: 154,2 mm H: 177,0 mm T: 243,1 mm Montage...
  • Seite 572 Kapitel 22 - Technische Daten P14D LEISTUNGSGRÖßEN 11.1 WS-MESSEINGÄNGE WS-Messeingänge Nennfrequenz 50 oder 60 Hz (einstellbar) Betriebsbereich 40 bis 70 Hz Phasenrotation ABC oder CBA 11.2 STROMWANDLEREINGÄNGE Wechselstrom Nennstrom (In) 1 und 5 A (zwei Nennwerte)* Nennlast pro Phase < 0,05 VA bei In Kontinuierlich: 4 x In 10 s: 30 x In Wärmefestigkeit bei Wechselstrom...
  • Seite 573 P14D Kapitel 22 - Technische Daten STROMVERSORGUNG 12.1 ZUSÄTZLICHE VERSORGUNGSSPANNUNG 24–250 V DC +/– 20 % Nennbetriebsbereich 110–240 VAC –20 % + 10 % Maximaler Betriebsbereich 19 bis 300 VDC Frequenzbereich für 45–65 Hz Wechselstromversorgung Welligkeit <15 % für eine Gleichstromversorgung (konform mit IEC 60255-11:2008) 12.2 NENNLAST Ruhelast...
  • Seite 574 Kapitel 22 - Technische Daten P14D EINGANGS-/AUSGANGSANSCHLÜSSE 13.1 ISOLIERTE DIGITALEINGÄNGE Optogekoppelte Digitaleingänge (Opto-Eingänge) Konformität ESI 48-4 Nennspannung 24 bis 250 V GS Betriebsbereich 19 bis 265 V GS Festigkeit 300 V GS Erkennungszeit mit deaktiviertem Störfestigkeitsfilter für Halbzyklus- < 2 ms Wechselstrom Erkennungszeit mit aktiviertem Filter <...
  • Seite 575 P14D Kapitel 22 - Technische Daten Herstellung, Übertragung und 4 A über eine Dauer von 1,5 s, 10.000 Betätigungen (abhängig von den oben Trennung, Gleichstrom ohmsch angegebenen Grenzen) Herstellung, Übertragung und 0,5 A über eine Dauer von 1 s, 10.000 Betätigungen (abhängig von den oben Trennung, Gleichstrom induktiv angegebenen Grenzen) Herstellung, Übertragung und...
  • Seite 576 Kapitel 22 - Technische Daten P14D UMGEBUNGSBEDINGUNGEN 14.1 UMGEBUNGSTEMPERATURBEREICH Konformität IEC 60255-27:2005 Prüfmethode IEC 60068-2-1:2007 und IEC 60068-2-2 2007 Betriebstemperaturbereich – 25 °C bis +55 °C (kontinuierlich) Temperaturbereich für Transport und Lagerung – 25 °C bis +70 °C (kontinuierlich) 14.2 TEMPERATURFESTIGKEITSPRÜFUNG Temperaturfestigkeitsprüfung Prüfmethode...
  • Seite 577 P14D Kapitel 22 - Technische Daten TYPPRÜFUNGEN 15.1 ISOLATION Konformität IEC 60255-27:2005 > 100 MOhm bei 500 VDC (nur unter Verwendung elektronischer/bürstenloser Isolationswiderstand Isolationsprüfer) 15.2 KRIECH- UND LUFTSTRECKEN Konformität IEC 60255-27:2005 Verschmutzungsgrad Überspannungskategorie Stoßprüfspannung (nicht RJ45) 5 kV Stoßprüfspannung (RJ45) 1 kV 15.3 HOCHSPANNUNGSFESTIGKEIT (DIELEKTRISCH)
  • Seite 578 Kapitel 22 - Technische Daten P14D Zwischen allen unabhängigen Stromkreisen und Stirnzeit: 1,2 µs, Halbwertzeit: 50 µs, Spitzenwert: 5 kV, 0,5 J der Schutzleiterklemme Hinweis: Ausnahmen sind Kommunikationsanschlüsse und Schließer-Ausgangskontakte (je nach Anwendung). P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 579 P14D Kapitel 22 - Technische Daten ELEKTROMAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT 16.1 PRÜFUNG AUF HOCHFREQUENZSTÖRUNGEN, 1 MHZ BURST Konformität IEC 60255-22-1: 2008, Klasse III, IEC 60255-26:2013 Allgemeine Prüfspannung (Stufe 3) 2,5 kV Differentialprüfspannung (Stufe 3) 1,0 kV 16.2 PRÜFUNG AUF GEDÄMPFTE SCHWINGUNGEN EN61000-4-18: 2011: Stufe 3, 100 kHz und 1 MHz. Stufe 4: 3 MHz, Konformität 10 MHz und 30 MHz, IEC 60255-26:2013 Allgemeine Prüfspannung (Stufe 3)
  • Seite 580 Kapitel 22 - Technische Daten P14D 16.6 ÜBERSPANNUNGSFESTIGKEIT Konformität IEC 61000-4-5: 2005 Stufe 4, IEC 60255-26:2013 Impulsdauer Halbwertzeit: 1,2/50 µs Zwischen allen Gruppen und der Schutzleiterklemme Amplitude 4 kV Zwischen den Klemmen jeder Gruppe (außer Amplitude 2 kV Kommunikationsanschlüsse, je nach Anwendung) 16.7 FESTIGKEIT GEGEN ABGESTRAHLTE ELEKTROMAGNETISCHE ENERGIE Konformität...
  • Seite 581 P14D Kapitel 22 - Technische Daten Frequenzbänder 150 kHz bis 80 MHz Prüfung der Störungsspannung 10 Veff Prüfung mit AM 1 kHz / 80 % Punktprüfungen 27 MHz und 68 MHz 16.11 STÖRFESTIGKEIT GEGEN MAGNETFELDER IEC 61000-4-8: 2009, Stufe 5 Konformität IEC 61000-4-9/10: 2001 Stufe 5 IEC 61000-4-8-Prüfung...
  • Seite 582 Kapitel 22 - Technische Daten P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 583 SCHALTPLÄNE KAPITEL 23...
  • Seite 584 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 585 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne KAPITELÜBERSICHT Dieses Kapitel enthält Schaltpläne für alle möglichen Konfigurationen. Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Kapitelübersicht E/A-Option A E/A-Option A mit EEF E/A-Option A mit Ethernet E/A-Option A mit Ethernet und EEF E/A-Option B mit zwei rückseitigen Anschlüssen E/A-Option B mit zwei rückseitigen Anschlüssen und EEF E/A-Option C mit Auslösekreisüberwachung E/A-Option C mit Auslösekreisüberwachung und EEF...
  • Seite 586 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D E/A-OPTION A W02311 Abbildung 189: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, 8 Eingängen und zwölf Ausgängen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 587 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION A MIT EEF W02312 Abbildung 190: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, acht Eingängen, acht Ausgängen und Option für empfindlichen Erdfehler (EEF) P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 588 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D E/A-OPTION A MIT ETHERNET W02313 Abbildung 191: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, 8 Eingängen, 8 Ausgängen und Ethernet P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 589 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION A MIT ETHERNET UND EEF W02314 Abbildung 192: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, acht Eingängen, acht Ausgängen, Ethernet und Option für empfindlichen Erdfehler (EEF) P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 590 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D E/A-OPTION B MIT ZWEI RÜCKSEITIGEN ANSCHLÜSSEN W02315 Abbildung 193: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, elf Eingängen, zwölf Ausgängen und zwei rückseitigen Anschlüssen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 591 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION B MIT ZWEI RÜCKSEITIGEN ANSCHLÜSSEN UND W02316 Abbildung 194: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, elf Eingängen, zwölf Ausgängen, zwei rückseitigen Anschlüssen und Option für empfindlichen Erdfehler (EEF) P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 592 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D E/A-OPTION C MIT AUSLÖSEKREISÜBERWACHUNG W02317 Abbildung 195: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, elf Eingängen, zwölf Ausgängen zur Auslösekreisüberwachung P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 593 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION C MIT AUSLÖSEKREISÜBERWACHUNG UND EEF W02318 Abbildung 196: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, elf Eingängen, zwölf Ausgängen und Option für empfindlichen Erdfehler (EEF) zur Auslösekreisüberwachung P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 594 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D E/A-OPTION D W02319 Abbildung 197: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, 13 Eingängen und zwölf Ausgängen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 595 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION D MIT EEF W02320 Abbildung 198: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, 13 Eingängen, zwölf Ausgängen und Option für empfindlichen Erdfehler (EEF) P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 596 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D KCEG142-NACHRÜSTUNG W02321 Abbildung 199: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, acht Eingängen, acht Ausgängen für KCEG142-Nachrüstungsanwendungen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 597 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION A MIT UNE-EINGANG W02322 Abbildung 200: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, acht Eingängen, acht Ausgängen und UNE- Ausgang P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 598 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D E/A-OPTION E W02461 Abbildung 201: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, drei Eingängen und vier Ausgängen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 599 P14D Kapitel 23 - Schaltpläne E/A-OPTION F W02462 Abbildung 202: P14D mit gerichtetem Abzweigschutz, drei Eingängen und vier Ausgängen P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 600 Kapitel 23 - Schaltpläne P14D P14D-TM-DE-4.1...
  • Seite 601 EINSTELLUNGEN UND SIGNALE ANHANG A...
  • Seite 602 Anhang A - Einstellungen und Signale P14D In einer separaten interaktiven PDF-Datei, die als eingebettete Ressource angefügt ist, sind Tabellen enthalten, in denen sämtliche Einstellungen, Messdaten und DDB-Signale aufgeführt sind. Tabellen sind in einem einfachen Menüsystem organisiert, das eine Auswahl nach Sprache (sofern verfügbar), Modell und Tabellentyp ermöglicht, und können mithilfe einer aktuellen Version von Adobe Reader angezeigt und/oder gedruckt werden.
  • Seite 604 Alstom Grid © - ALSTOM 2015. Alle Rechte vorbehalten. Die in diesem Dokument enthaltenen Informationen dienen nur als Beispiele. Es wird weder zugesichert noch gewährleistet, dass das Dokument vollständig, korrekt oder auf ein bestimmtes Projekt anwendbar ist. Dies ist von den technischen und kommerziellen Gegebenheiten abhängig.