Hochimpedanz-Differentialschutz - Siemens SIPROTEC 7UT613 Handbuch

2.7.2

Hochimpedanz-Differentialschutz

Applikationsbei-
spiel
Funktion des Hoch-
impedanzprinzips
7UT613/63x Handbuch
C53000-G1100-C160-3
Beim Hochimpedanzverfahren arbeiten alle Stromwandler an den Grenzen des
Schutzbereiches parallel auf einen gemeinsamen, relativ hochohmigen, Widerstand
R, dessen Spannung gemessen wird. Beim 7UT613/63x geschieht die Spannungs-
messung durch Erfassung des Stromes durch den (externen) Widerstand R am emp-
findlichen 1-phasigen Strommesseingang.
Die Stromwandler müssen gleicher Bauform sein und zumindest einen eigenen Kern
für den Hochimpedanz-Differentialschutz aufweisen. Insbesondere müssen sie
gleiche Übersetzung und annähernd gleiche Sättigungsspannung haben.
Das Hochimpedanzprinzip eignet sich mit 7UT613/63x besonders für die Erfassung
von Erdfehlern in geerdeten Netzen an Transformatoren, Generatoren, Motoren und
Querdrosseln. Der Hochimpedanz-Differentialschutz kann anstelle des Erdfehlerdiffe-
rentialschutzes oder auch zusätzlich zu diesem betrieben werden (siehe auch Ab-
schnitt 2.3).
Das Bild 2-86 zeigt links ein Anwendungsbeispiel für eine geerdete Trafowicklung
oder einen geerdeten Motor/Generator. Im rechten Beispiel ist eine nicht geerdete
Trafowicklung oder ein nicht geerdeter Motor/Generator gezeigt, wobei die Erdung
des Netzes an einer anderen Stelle angenommen ist.
Bild 2-86 Erdfehlerschutz nach dem Hochimpedanzprinzip
Das Hochimpedanzprinzip soll anhand einer geerdeten Transformatorwicklung erläu-
tert werden.
Im Normalzustand fließen kein Nullströme, d.h. im Trafosternpunkt ist I
den Leitern 3 I = I + I
0 L1
Bei einem äußeren Erdfehler (links im Bild 2-87), dessen Kurzschlussstrom über den
geerdeten Sternpunkt gespeist wird, fließt im Trafosternpunkt und in den Leitern der
gleiche Strom. Die entsprechenden Sekundärströme (bei gleicher Übersetzung aller
Stromwandler) saugen sich gegenseitig ab, sie sind in Reihe geschaltet. Am Wider-
stand R entsteht nur eine geringe Spannung, die lediglich aus den Innenwiderständen
der Wandler und denen der Wandlerzuleitungen resultiert. Selbst wenn ein Strom-
wandler partiell in Sättigung gerät, wird dieser für die Zeit der Sättigung niederohmig
und bildet einen niederohmigen Nebenschluss zum hochohmigen Widerstand R. Die
hohe Resistanz des Widerstandes wirkt sich also stabilisierend aus (sog. Wider-
standsstabilisierung).
+ I
= 0.
L2 L3
2.7 Einphasiger Überstromzeitschutz
= 0 und in
St
201