Läufererdschlussschutz (1-3 Hz); Funktionsbeschreibung - Siemens SIPROTEC 7UM62 Handbuch

Funktionen
2.35 Läufererdschlussschutz (1-3 Hz)
2.35 Läufererdschlussschutz (1-3 Hz)
Der Läufererdschlussschutz dient der Erfassung von hoch- und niederohmigen Erdschlüssen im Erregerkreis
von Synchronmaschinen. Ein Erdschluss in der Erregerwicklung hat zwar noch keinen unmittelbaren Schaden
zur Folge. Kommt jedoch ein zweiter Erdschluss hinzu, so bedeutet dies ein Windungsschluss in der Erreger-
wicklung. Es können magnetische Unwuchten entstehen, die durch ihre extremen mechanischen Kräfte zur
Zerstörung der Maschine führen. Im Gegensatz zur Funktionsausführung im Abschnitt 2.34 zeichnet sich die
nachfolgend beschriebene Schutzfunktion durch eine wesentlich höhere Empfindlichkeit aus und wird bei grö-
ßeren Generatoren eingesetzt.
2.35.1

Funktionsbeschreibung

Grundprinzip
Der Läufererdschlussschutz arbeitet mit einer Gleichspannung von ca. 50 V, die einstellabhängig etwa 1 bis 4
mal pro Sekunde umgepolt wird. Diese Verspannung des Läuferkreises mit U
erzeugt. Über ein Widerstandsgerät 7XR6004 (bzw. 7XR6003) wird diese Spannung symmetrisch über hoch-
ohmige Widerstände an den Erregerkreis angekoppelt und gleichzeitig über einen niederohmigen Messshunt
R mit der Erdungsbürste (Erdpotential) verbunden (siehe auch Anhang). Die über den Messshunt abgegriffe-
M
ne Spannung und die Steuerspannung wird in den Schutz über Messwertumformer eingekoppelt. Die Steuer-
spannung ist der eingekoppelten 50 V-Spannung Ug in Amplitude und Frequenz proportional. In der Messspan-
nung bildet sich der fließende Läufererdstrom ab.
Die Gleichspannung U
kapazitäten des Erregerkreises. Dieser Strom ruft im Messshunt des Vorschaltgerätes einen ihm proportiona-
len Spannungsabfall U
ein Läufererdschluss vor, wird dauerhaft ein Erdstrom getrieben. Die Höhe wird durch den Fehlerwiderstand
bestimmt.
Durch Verwendung einer niederfrequenten Rechteckspannung als Verlagerungsspannung wird der Einfluss
der Erdkapazität eliminiert und gleichzeitig ist der Störabstand zu den Störfrequenzen durch die Erregereinrich-
tung entsprechend groß.
Bild 2-110 Schaltungsprinzip der Verspannung der Läuferwicklung
CE Läufer-Erde Kapazität
Rv Vorwiderstand
Ug Rechteckspannung vom 7XT71
Ig Fließender Strom vom 7XT71 über den Läufer zur Erde
fg Rechteckfrequenz des 7XT71
252
treibt bei jeder Umpolung einen Ladestrom I
g
hervor. Nach Aufladung der Läufererdkapazität wird der Ladestrom zu Null. Liegt
Mess
wird im Vorschaltgerät 7XT71
g
durch das Widerstandsgerät in die Erd-
g
SIPROTEC, 7UM62, Handbuch
C53000-G1100-C149-8, Ausgabedatum 05.2010