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2 Funktionen
2.18
Frequenzschutz (wahlweise)
2.18.1 Funktionsbeschreibung
Frequenzstufen
Frequenzmessung
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Der Frequenzschutz hat die Aufgabe, Über- oder Unterfrequenzen im Netz oder an
elektrischen Maschinen zu erkennen. Liegt die Frequenz außerhalb des zulässigen
Bereichs, werden entsprechende Schalthandlungen veranlasst, wie z.B. das Abwer-
fen von Last oder das Trennen des Generators vom Netz.
Unterfrequenz entsteht durch erhöhten Wirkleistungsbedarf der Verbraucher oder
durch Verminderung der generierten Leistung, z.B. bei Netztrennung, Generatoraus-
fall oder fehlerhaftem Arbeiten der Leistungs-/Frequenz-Regelung. Unterfrequenz-
schutz wird auch bei Generatoren eingesetzt, die (zeitweilig) auf ein Inselnetz arbei-
ten, da hier der Rückleistungsschutz bei Ausfall der Antriebsleistung nicht arbeiten
kann. Über den Unterfrequenzschutz kann der Generator vom Netz getrennt werden.
Unterfrequenz resultiert auch in gesteigertem Blindleistungsbedarf induktiver Ver-
braucher.
Überfrequenz wird z.B. durch Lastabwürfe, Netztrennung oder Fehlverhalten der Leis-
tungs-/Frequenz-Regelung verursacht. Hierbei besteht auch die Gefahr einer Selbst-
erregung von Maschinen, die auf lange, leerlaufende Leitungen arbeiten.
Der Frequenzschutz verfügt über vier Frequenzstufen f1 bis f4. Jede Stufe lässt sich
einzeln als Überfrequenz- (f>) oder Unterfrequenzstufe (f<) mit individuellen Grenz-
werten und Verzögerungen einstellen. Dadurch ist eine variable Anpassung an den je-
weiligen Verwendungszweck möglich.
• Wird eine Stufe auf einen Wert oberhalb der Nennfrequenz eingestellt, wird diese
automatisch als Überfrequenzstufe f> interpretiert.
• Wird eine Stufe auf einen Wert unterhalb der Nennfrequenz eingestellt, wird diese
automatisch als Unterfrequenzstufe f< interpretiert.
• Wird eine Stufe exakt auf Nennfrequenz eingestellt, ist sie unwirksam.
Jede Stufe kann einzeln über einen Binäreingang blockiert werden; außerdem ist eine
Blockierung des gesamten Frequenzschutzes möglich.
Für die Ermittlung der Frequenz wird die größte der 3 Leiter-Erde-Spannungen heran-
gezogen. Diese muss mindestens einen Betrag von ca. 6 V (sekundär) aufweisen.
Darunter findet keine Frequenzmessung statt.
Mittels numerischer Filter wird aus der Messspannung eine frequenzproportionale
Größe errechnet, die im spezifizierten Bereich (f
die Filterfunktionen und Messwiederholungen wird die Messung praktisch unabhängig
von Oberschwingungseinflüssen und Phasensprüngen.
Um ein genaues und möglichst schnelles Messergebnis zu erzielen, wird außerdem
die Frequenzänderung berücksichtigt. Bei Änderung der Netzfrequenz bleibt das Vor-
zeichen des Quotienten
gen durch einen Phasensprung in der Messspannung kurzzeitig eine Frequenzabwei-
chung vorgetäuscht, so kehrt sich anschließend das Vorzeichen von
führt zu einem schnellen Verwurf der durch einen Phasensprung verfälschten Mess-
ergebnisse.
Der Rückfallwert jeder Frequenzstufe liegt ca. 20 mHz unterhalb (für f>) bzw. oberhalb
(für f<) des Ansprechwertes.
∆f
/
über mehrere Messwiederholungen gleich. Wird hinge-
dt
± 10 %) praktisch linear ist. Durch
N
∆f
C53000-G1100-C169-1
/
um. Dies
dt
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