Empfindlicher Erdstromschutz B; Funktionsbeschreibung - Siemens SIPROTEC 7UM62 Handbuch

Funktionen

2.32 Empfindlicher Erdstromschutz B

2.32 Empfindlicher Erdstromschutz B
Der empfindliche Erdstromschutz IEE-B erlaubt beim Einsatz des 7UM62 eine höhere Flexibilität und kann für
folgende Applikationen genutzt werden.
Anwendungsfälle
• Erdstromüberwachung, um Erdschlüsse (Generatorständer, Ableitung, Transformator) zu erkennen.
• 3. harmonische Erdstrommessung zur Erfassung von Erdschlüssen in Generatorsternpunktnähe. Der An-
schluss erfolgt im Sekundärkreis des Nullpunkttransformators.
• Schutz von Belastungswiderständen durch einphasige Stromüberwachung.
• Wellenstromschutz, um Wellenströme der Generatorwelle zu erfassen und eine Schädigung von Lagern zu
vermeiden. Die Funktion wird schwerpunktmäßig bei Wasserkraftgeneratoren eingesetzt.
2.32.1

Funktionsbeschreibung

Allgemeines
Der empfindliche Erdstromschutz IEE-B benutzt wahlweise den Hardwareeingang I
ge sind so ausgeführt, dass sie einen Strom größer 1,6 A abschneiden (thermische Grenzen, siehe technische
Daten). Dies ist bei den Anwendungen bzw. der Stromwandlerauswahl zu beachten.
Anwendung als Wellenstromschutz (Lagerstromschutz)
Da die meisten obigen Anwendungen einfach sind, soll schwerpunktmäßig auf den Einsatz als Wellensstrom-
schutz eingegangen werden. Insbesondere bei Wasserkraftgeneratoren ist diese Funktion interessant. Kon-
struktionsbedingt verfügen die Wasserkraftgeneratoren über relativ lange Wellen. Über das Turbinenrad und
Wasser ist an einem Punkt eine Erdverbindung der Welle gegeben. Bei Turbogeneratoren ist die Welle über
die Erdungsbürste an einem Punkt geerdet. Über unterschiedliche Ursachen, wie Reibung, magnetische
Felder der Generatoren und andere mehr kann sich eine Spannung über der Welle aufbauen, die dann als
Spannungsquelle (electro motive force - emf) wirkt. Diese Spannung enthält auch Harmonische, wobei die
3. Harmonische stärker ausgeprägt ist. Diese induzierte Spannung ist weiterhin last-, anlagen- und maschinen-
abhängig. Bei Turbogeneratoren kann die induzierte Spannung im Bereich von 0,5 bis 2 V und bei Wasserkraft-
generatoren im Bereich von 10 bis 30 V liegen. Der Nachweis lässt sich nur während des Anlagenbetriebes
führen.
Ist der Ölfilm an einem Lager zu dünn, dann kann es zum Durchschlag kommen. Da das Lagergehäuse geerdet
ist, hat man jetzt einen geschlossenen Stromkreis. Durch die Niederohmigkeit (Welle, Lager und Erdung)
können größere Ströme fließen, die zur Zerstörung des Lagers führen. Als kritisch für die Lager hat sich erwie-
sen, wenn diese Ströme größer als 1 A sind. Da unterschiedliche Lager betroffen sein können, wird nicht an
jedem Lager der Strom gemessen, sondern der in der Welle fließende Strom durch einen Spezialwandler er-
fasst. Dieser ist ein aufklappbarer Wandler, der um die Welle montiert wird.
Die grundsätzliche Anschaltung des Wellenstromschutzes zeigt Bild 2-101. An den Wellenstromwandler wird
dann der ausgewählte empfindliche Erdstromeingang (I
lenstrom den zulässigen Wert, so sollte eine Stillsetzung des Generators vorgenommen werden.
238
oder I ) angeschlossen. Überschreitet der Wel-
ee1 ee2
SIPROTEC, 7UM62, Handbuch
C53000-G1100-C149-8, Ausgabedatum 05.2010
oder I . Diese Eingän-
ee1 ee2