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2.24
Ständererdschlussschutz mit 3. Harmonischer
Mit dem in Abschnitt
Grundschwingung der Verlagerungsspannung können maximal 90 % bis 95 % der Ständerwicklung geschützt
werden. Um einen Schutzbereich von 100 % zu realisieren, muss eine nicht netzfrequente Spannung herange-
zogen werden. Im 7UM62 wird hierzu die 3. Harmonische benutzt.
In der Schutzfunktion können Sie zwischen 3 Messmethoden wählen:
•
Unterspannung (U03H<): Messung am Generatorsternpunkt
•
Überspannung (U03H>): Messung an der Generatorableitung
•
Differenzspannung (U03h Δ): Bewertung der 3. Harmonischen in der Nullspannung am Generatorstern-
punkt (direkte Messung) und an der Generatorableitung (berechnete Nullspannung)
Funktionsbeschreibung
2.24.1
Funktionsweise
Die 3. Harmonische entsteht in jeder Maschine mehr oder weniger stark ausgeprägt. Sie wird durch die Form
der Pole hervorgerufen. Tritt in der Ständerwicklung des Generators ein Erdschluss auf, verändert sich das
Teilungsverhältnis der parasitären Kapazitäten, da eine der Kapazitäten durch den Erdschluss kurzgeschlossen
worden ist. Dabei verringert sich die im Sternpunkt messbare 3. Harmonische, während die an den Generator-
klemmen messbare 3. Harmonische ansteigt (siehe folgendes Bild). Die 3. Harmonische bildet ein Nullsystem
und ist damit auch durch den in Stern-/Dreieck geschalteten Spannungswandler bzw. durch Berechnung des
Nullsystems aus den Leiter-Erde-Spannungen bestimmbar.
[verlauf-der-3-harmonischen-020827-ho, 1, de_DE]
Bild 2-91
Die Höhe der 3. Harmonischen ist außerdem abhängig vom Betriebspunkt des Generators, also eine Funktion
der Wirkleistung P und der Blindleistung Q. Aus diesem Grunde wird der Arbeitsbereich des Ständererdschluss-
schutzes eingeschränkt, um somit eine höhere Sicherheit zu erreichen.
Bei Sammelschienenschaltung liefern alle Maschinen einen Beitrag zur 3. Harmonischen, so dass die Trennung
der einzelnen Maschinen erschwert ist.
Messprinzip
Das Anregekriterium ist die Höhe der 3. Harmonischen in der Messgröße. Die 3. Harmonische wird durch digi-
tale Filterung über zwei Netzperioden aus der gemessenen Verlagerungsspannung bestimmt.
Je nachdem, wie die Verlagerungsspannung erfasst wird (Projektierungsparameter 223 UE ANGESCHLOSS.),
ergeben sich unterschiedliche Messverfahren:
•
Sternpunktwdl.: Anschluss des U
•
Dreieckswickl.: Anschluss des U
•
nicht angeschl.: Berechnung der Verlagerungsspannung aus den drei Leiter-Erde-Spannungen,
wenn der U
SIPROTEC 4, 7UM62, Handbuch
C53000-G1100-C149-B, Ausgabe 11.2017
2.23 Ständererdschlussschutz 90 %
Verlauf der 3. Harmonischen längs der Ständerwicklung
-Eingangs an den Spannungswandler im Maschinensternpunkt
E
-Eingangs an die offene Dreieckswicklung
E
-Eingang nicht angeschlossen ist
E
2.24 Ständererdschlussschutz mit 3. Harmonischer
beschriebenen Messverfahren unter Ausnutzung der
Funktionen
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