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A.4 Anforderungen an die passiven Kleinsignal-Stromwandler (LPCT) für Netzschutzapplikationen mit Überstromzeitschutz
Mindestanforderungen an die Kleinsignal-Stromwandler nach obiger Definition:
Kleinsignal-
Stromwandler
1
5P 3000 A
2
5P 6000 A
3
5P 31 500 A
Der Kleinsignal-Stromwandler 1 erfüllt nicht die Mindestanforderungen. Die Kleinsignal-Stromwandler 2 und 3
erfüllen die Anforderungen. Im Folgenden werden die Anforderungen genauer beschrieben.
Unabhängiger Überstromzeitschutz (UMZ – fester Schwellwert und Selektivität über Zeitstaffelung):
Die Schutzfunktion wird bei allen 3 Kleinsignal-Stromwandlern korrekt arbeiten, da der Schwellwert (390 A)
deutlich kleiner als der Kurzschlussstrom ist. Eine mögliche Sättigung vom eisengeschlossenen Kleinsignal-
Stromwandler 1 bereitet schutztechnisch keine Probleme.
Abhängiger Überstromzeitschutz (AMZ – Selektivität über inverse Strom-/Zeitkennlinien):
Die inversen Kennlinien sind bis zum 20-fachen Schwellwert definiert. Stromstarke Fehler müssen schnell
abgeschaltet werden. Da der eisengeschlossene Kleinsignal-Stromwandler 1 einen primären Bemessungs-
Genauigkeitsgrenzstrom von 3000 A hat, erfüllt der Kleinsignal-Stromwandler 1 bei Nahkurzschlüssen die
Anforderungen nicht. Der Kleinsignal-Stromwandler 2 liegt mit 6000 A etwas unterhalb des symmetrischen
Kurzschlussstromes von 7090 A. D.h. die Gesamtmessabweichung ε
Kurzschlussstrom größer als 5 % sein. Der Kleinsignal-Stromwandler 2 kann eingesetzt werden, da ein
Nahfehler trotz geringem Genauigkeitsverlust immer noch schnell abgeschaltet wird. Durch den großen Dyna-
mikbereich der Rogowskispule überträgt diese den symmetrischen Kurzschlussstrom ohne Einschränkung in
der Genauigkeit problemlos (7090 A << 31 500 A).
Für eine ausreichend gute Abbildung der Kurzschlussströme im Störschrieb eignet sich der Kleinsignal-Strom-
wandler 2. Der Kleinsignal-Stromwandler 1 ist hierzu ungeeignet. Der Kleinsignal-Stromwandler 3 kann ohne
Einschränkung eingesetzt werden.
Beispiel 2: Anwendung im Leistungsschalterfeld einer Ortsnetzstation
Der Überstromzeitschutz schützt in einer Ortsnetzstation den Einspeisetransformator in die Niederspannung.
Mit der Hochstromstufe soll eine unverzögerte Kurzschlussstromabschaltung erfolgen.
Im Folgenden wird der Schwellwert I
Tabelle A-2
Nennspannungen
Nennscheinleistung
Schaltgruppe
Kurzschlussspannung
Nennstrom Schutzobjekt:
[fo_ex_XMZ3_LPIT, 1, de_DE]
Symmetrischer Kurzschlussstrom beim Fehler auf der 0,4-kV-Seite:
[fo_ex_XMZ4_LPIT, 1, de_DE]
SIPROTEC 5, 7SY82, Handbuch
C53000-G5000-C608-1, Ausgabe 10.2023
K
⋅ I
ALF
pr
10 ∙ 300 A = 3000 A
20 ∙ 300 A = 6000 A
650 ∙ 300 A = 31 500 A 31 500 A > 6000 A
Schwelle Max
Transformatordaten:
20 kV/0,4 kV
S
= 1,4 MVA
r
Dyn5
u
= 6 %
k
Geforderter primärer Bemessungs-Genauigkeitsgrenzstrom
Mindestanforderung:
K
⋅ I
≥ 20 ⋅ I
ALF
pr
Obj,ref
3000 A < 6000 A (= 20 ⋅ 300 A)
6000 A = 6000 A (= 20 ⋅ 300 A)
(= 20 ⋅ 300 A)
wird beim maximalen symmetrischen
c
abgeschätzt:
Anhang
Schwellwert-Anforderung:
K
⋅ I
≥ I
ALF
pr
Schwelle Max
3000 A > 390 A
6000 A > 390 A
31 500 A > 390 A
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