Überlastschutz; Funktionsbeschreibung - Siemens SIPROTEC 4 7SJ80 Handbuch

2.10 Überlastschutz
Der Überlastschutz hat die Aufgabe, eine thermische Überbeanspruchung des zu schützenden Betriebsmittels
zu verhindern. Die Schutzfunktion stellt ein thermisches Abbild des zu schützenden Objektes (Überlastschutz
mit Gedächtnisfunktion) dar. Es wird sowohl die Vorgeschichte einer Überlast als auch die Wärmeabgabe an
die Umgebung berücksichtigt.
Anwendungsfälle
•
Insbesondere an Generatoren und Transformatoren lässt sich so der thermische Zustand überwachen.
2.10.1

Funktionsbeschreibung

Thermisches Abbild
Das Gerät errechnet die Übertemperatur gemäß einem thermischen Einkörpermodell nach der thermischen
Differentialgleichung:
[thermdifferentialgleichung-260602-kn, 1, de_DE]
mit
Θ
τ
th
Ι
k
Ι
N Obj.
Die Schutzfunktion stellt somit ein thermisches Abbild des zu schützenden Objektes (Überlastschutz mit
Gedächtnisfunktion) dar. Die Vorgeschichte einer Überlast wird dabei berücksichtigt.
Nach Erreichen einer ersten, einstellbaren Schwelle der Übertemperatur Θ WARN wird eine Warnmeldung
abgegeben, um z.B. eine rechtzeitige Lastreduzierung zu veranlassen. Ist die zweite Übertemperaturgrenze
erreicht, kann das zu schützende Betriebsmittel vom Netz getrennt werden. Dabei gilt als Kriterium die größte
berechnete Übertemperatur aus den drei Leiterströmen.
Der thermisch maximal zulässige Dauerstrom Ι
beschrieben:
= k · Ι
Ι
max N Obj.
Außer der Angabe dieses k-Faktors (Parameter K-FAKTOR) ist die ZEITKONSTANTE τ
ratur Θ WARN (in Prozent der Auslösetemperatur Θ
Nachdem das Gerät 7SJ80 über keinen Anschluss für eine Thermobox verfügt, ist die aktuelle Temperatur Θ
immer gleich Null.
Der Überlastschutz besitzt außer der temperaturmäßigen auch eine strommäßige Warnstufe I WARN. Diese
kann bereits frühzeitig einen Überlaststrom melden, auch wenn die Übertemperatur noch nicht die Warn- oder
Auslöseübertemperatur erreicht hat.
Verlängerung der Zeitkonstanten
Beim Einsatz des Gerätes zum Schutz von Motoren kann das unterschiedliche thermische Verhalten im Still-
stand und im Lauf richtig bewertet werden. Bei Auslauf und Stillstand eines nicht fremdbelüfteten Motors
kühlt sich die Maschine wesentlich langsamer ab; es ist also mit einer verlängerten thermischen Zeitkonstante
zu rechnen. Bei abgeschalteter Maschine wird dies im 7SJ80 dadurch berücksichtigt, dass die Zeitkonstante τ
um einen einstellbaren Verlängerungsfaktor (kτ–Faktor) erhöht wird. Die Maschine gilt dabei als abgeschaltet,
SIPROTEC 4, 7SJ80, Handbuch
E50417-G1100-C343-A8, Ausgabe 12.2017
aktuelle Übertemperatur, bezogen auf die Endübertemperatur bei maximal zulässigem
Leiterstrom k · Ι
N Obj.
thermische Zeitkonstante der Erwärmung des Schutzobjekts
aktueller effektiver Leiterstrom
k–Faktor, der den maximal dauernd zulässigen Leiterstrom, bezogen auf den Nennstrom
des Schutzobjektes angibt
Nennstrom des Schutzobjektes
wird als Vielfaches des Objekt-Nennstromes Ι
max
) einzugeben.
AUS
Funktionen
2.10 Überlastschutz
N Obj.
sowie die Warntempe-
th
th
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