Frequenzschutz; Funktionsbeschreibung - Siemens SIPROTEC 7UT613 Handbuch

2 Funktionen
2.16

Frequenzschutz

2.16.1 Funktionsbeschreibung

270
Der Frequenzschutz hat die Aufgabe, Über- oder Unterfrequenzen zu erkennen. Liegt
die Netzfrequenz außerhalb des zulässigen Bereichs, werden entsprechende Schalt-
handlungen veranlasst. Bei Generatoren wird z.B. die Maschine vom Netz getrennt,
in Netzen können Netzentkupplung oder Lastabwurf eingeleitet werden.
Ein Rückgang der Frequenz entsteht durch erhöhten Wirkleistungsbedarf von Netzen
oder Teilnetzen, der nicht oder nicht schnell genug durch zusätzliche Leistungsgene-
ration ausgeglichen werden kann. Der Wirkleistungsbedarf muss daher durch Lastab-
wurf vermindert werden. Im Kraftwerksbereich kann auch fehlerhaftes Arbeiten der
Frequenz- bzw. Drehzahlregelung die Ursache sein. Der Frequenzrückgangsschutz
wird auch bei Generatoren eingesetzt, die (zeitweilig) auf ein Inselnetz arbeiten, da
hier bei Ausfall der Antriebsleistung der Rückleistungsschutz nicht arbeiten kann.
Über den Frequenzrückgangsschutz kann der Generator vom Netz getrennt werden.
Eine Steigerung der Frequenz wird z.B. durch Lastabwürfe (Inselnetz) oder Fehlver-
halten der Frequenzregelung verursacht. Bei rotierenden Maschinen bedeutet
erhöhte Drehzahl auch eine erhöhte mechanische Beanspruchung. Es besteht auch
die Gefahr einer Selbsterregung von Maschinen, die auf lange, leerlaufende Leitun-
gen arbeiten.
Der Frequenzschutz verfügt über vier Frequenzstufen. Jede Stufe ist unabhängig und
kann unterschiedliche Steuerfunktionen auslösen. Drei der Frequenzstufen sind für
Unterfrequenzerfassung ausgelegt (f<, f<<, f<<<), die vierte ist eine Überfrequenzstu-
fe (f>).
Der Frequenzschutz kann nur bei dreiphasigen Schutzobjekten verwendet werden. Er
setzt voraus, dass das Gerät an einen Spannungswandlersatz angeschlossen ist. Er
ist daher nur bei 7UT613 und 7UT633 möglich. Da der Frequenzschutz seine Mess-
informationen allein aus den angeschlossenen Messspannungen bezieht, ist die Zu-
ordnung zu den Strömen einer Seite oder einer Messstelle für die Funktion selber
ohne Belang. Lediglich für die Einstellung der Mindestspannung für die Frequenzmes-
sung gilt: Wenn die Spannungswandler für den Frequenzschutz einer Seite des
Hauptschutzobjektes oder der 3-phasigen Sammelschiene zugeordnet sind, ist die
Spannungsgrenze als bezogener Wert (U/UnS) einzustellen. Bei Zuordnung zu einer
Messstelle wird der Wert in Volt sekundär eingestellt.
Der Frequenzschutz in 7UT613/63x verwendet das Mitsystem aus den Grundschwin-
gungen der angeschlossenen Leiter-Erde-Spannungen. Das Fehlen einzelner Pha-
senspannungen oder verketteter Spannungen hat somit keinen negativen Einfluss,
solange das Mitsystem der Spannungen in ausreichender Größe vorhanden ist. Sinkt
die Mitsystemspannung unter einen einstellbaren Wert U MIN ab, so wird der Fre-
quenzschutz blockiert, da hier aus der Messgröße keine genaue Frequenz mehr be-
rechnet werden kann.
Bei Spannung oder Frequenz außerhalb des Arbeitsbereiches des Frequenzschutzes
(siehe Technische Daten) kann der Frequenzschutz nicht arbeiten. Hat eine Fre-
quenzstufe jedoch bei Frequenzen >66 Hz (bzw. >22 Hz bei 16,7 Hz Nennfrequenz)
bereits angeregt, so tritt eine Anregehaltung in Kraft. Steigt die Frequenz weiter über
den Arbeitsbereich hinaus oder wird die Mitsystemspannung von 8,6 V als verkettete
Spannung oder 5 V als nicht verkettete Spannung sekundär unterschritten, wird die
Anregung aufrecht erhalten und damit eine Auslösung auf Überfrequenz ermöglicht.
7UT613/63x Handbuch
C53000-G1100-C160-3