Thermischer Überlastschutz; 2.11.1 Funktionsbeschreibung - Siemens SIPROTEC 7SD610 Handbuch

2.11 Thermischer Überlastschutz

2.11.1 Funktionsbeschreibung

7SD610 Handbuch
C53000–G1100–C145–2
Der thermische Überlastschutz verhindert eine thermische Überbeanspruchung des
zu schützenden Objekts, besonders bei Transformatoren, rotierenden Maschinen,
Leistungsdrosseln und Kabeln. Bei Freileitungen ist er i.Allg. nicht nötig, da die Be-
rechnung einer Übertemperatur wegen der stark schwankenden Umgebungsbedin-
gungen (Temperatur, Winde) nicht sinnvoll ist. Hier kann jedoch die strommäßige
Warnstufe vor drohender Überlastung warnen.
Das Gerät errechnet die Übertemperatur gemäß einem thermischen Einkörpermodell
nach der thermischen Differentialgleichung
1 1
dQ
æ
------ - Q × ------ - ×
------- - + =
è
t t
dt
th th
Q
mit – aktuelle Übertemperatur bezogen auf die Endübertemperatur bei maximal
zulässigem Leiterstrom k · I
t
– thermische Zeitkonstante der Erwärmung
th
k – k-Faktor, der den maximal dauernd zulässigen Strom bezogen auf Nennstrom
der Stromwandler angibt
I – aktueller effektiver Strom
I – Nennstrom der Stromwandler
N
Die Lösung dieser Gleichung ist im stationären Fall eine e-Funktion, deren Asymptote
die Endübertemperatur Q
Schwelle der Übertemperatur Q
eine Warnmeldung abgegeben, um z.B. eine rechtzeitige Lastreduzierung zu veran-
lassen. Ist die zweite Übertemperaturgrenze, die Endübertemperatur = Auslöseüber-
temperatur, erreicht, wird das Schutzobjekt vom Netz getrennt. Der Überlastschutz
kann jedoch auch auf Nur Meldung eingestellt werden. In diesem Fall wird auch bei
Erreichen der Endtemperatur nur eine Meldung abgegeben.
Die Berechnung der Übertemperaturen erfolgt für jede Phase in einem thermischen
Abbild aus dem Quadrat des jeweiligen Phasenstromes. Dies gewährleistet eine Echt-
effektivwertverarbeitung und berücksichtigt auch Oberschwingungseinflüsse. Für die
Bewertung in den Grenzwertstufen kann wahlweise die maximale der drei errechne-
ten Leiterübertemperaturen, deren Mittelwert oder die aus dem größten der Leiterströ-
me berechnete Übertemperatur herangezogen werden.
Der thermisch maximal zulässige Dauerstrom I
mes I beschrieben:
N
I = k · I
max N
Außer der Angabe dieses k-Faktors ist die thermische Zeitkonstante t
Warnübertemperatur Q
Der Überlastschutz besitzt außer der thermischen auch eine strommäßige Warnstufe
I . Diese kann bereits frühzeitig einen Überlaststrom melden, auch wenn die Über-
warn
temperatur noch nicht die Warn- oder Auslöseübertemperatur erreicht hat.
Der Überlastschutz kann über einen Binäreingang blockiert werden. Dabei werden
auch die thermischen Abbilder auf Null gesetzt.
2
I
ö
------------ -
ø
k I ×
N
N
darstellt. Nach Erreichen einer ersten einstellbaren
End
, die unterhalb der Endübertemperatur liegt, wird
warn
einzugeben.
warn
2.11 Thermischer Überlastschutz
wird als Vielfaches des Nennstro-
max
sowie die
th
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