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Funktionen
2.6 Überlastschutz
2.6
Überlastschutz
Der Überlastschutz verhindert eine thermische Überbeanspruchung der Ständerwicklungen der zu schütz-
enden Maschine.
Sie können alternativ zwischen 2 Ausführungen wählen:
– Die thermische Kennlinie ergibt sich aus den thermischen Parametern (K-FAKTOR und ZEITKONSTANTE).
– Die Kennlinie ist frei einstellbar und die thermischen Parameter werden angepasst. Die Ausführung ist für
Sonderanwendungen vorgesehen.
Funktionsbeschreibung
2.6.1
Thermisches Abbild
Das Gerät errechnet die Übertemperatur gemäß einem thermischen Einkörpermodell nach der thermischen
Differentialgleichung:
[thermische-differentialgleichung-020901-ho, 1, de_DE]
mit
Θ
Θ
K
τ
Ι
Die Schutzfunktion stellt somit 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.
Die Lösung dieser Gleichung ist im stationären Fall eine e-Funktion, deren Asymptote die Endübertemperatur
Θ
darstellt. Nach Erreichen einer ersten, einstellbaren Schwelle der Übertemperatur wird eine Warnmel-
End
dung abgegeben, um z.B. eine rechtzeitige Lastreduzierung zu veranlassen. Ist die zweite Übertemperatur-
grenze, die Endübertemperatur = Auslöseübertemperatur, erreicht, wird das zu schützende Betriebsmittel 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.
Für die Berechnung der Übertemperatur wird vom größten der drei Leiterströme ausgegangen. Durch die
Bewertung der Effektivwerte der Ströme werden auch Oberschwingungen, die mit zur Erwärmung der Stän-
derwicklung beitragen, mit berücksichtigt.
Der thermisch maximal zulässige Dauerstrom Ι
beschrieben:
= k · Ι
Ι
max
N
Außer der Angabe dieses k-Faktors (Parameter K-FAKTOR) ist die ZEITKONSTANTE τ sowie die Warntempe-
ratur Θ WARN (in Prozent der Auslösetemperatur Θ
Der Überlastschutz besitzt außer der temperaturmäßigen auch eine strommäßige Warnstufe I WARN. Diese
kann bereits frühzeitig einen Überlaststrom melden (bei Überschreiten von Ι
ratur noch nicht die Warn- oder Auslöseübertemperatur erreicht hat.
Kühlmitteltemperatur (Umgebungstemperatur)
Beim 7UM62 berücksichtigt das thermische Modell eine externe Temperatur. Diese Temperatur kann anwen-
dungsabhängig eine Kühlmittel-, Umgebungstemperatur oder bei Gasturbinen die Kaltgaseintrittstemperatur
sein.
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aktuelle Übertemperatur, bezogen auf die Endübertemperatur bei
maximal zulässigem Leiterstrom k · Ι
Kühlmitteltemperatur als Differenz zur Bezugstemperatur 40 °C
thermische Zeitkonstante der Erwärmung des Schutzobjekts
aktueller effektiver Leiterstrom bezogen auf den maximal zulässigen
Leiterstrom Ι
= k · Ι
max
N
wird als Vielfaches des Nennstromes Ι
max
) einzugeben.
AUS
N
des Schutzobjekts
N
), auch wenn die Übertempe-
max
SIPROTEC 4, 7UM62, Handbuch
C53000-G1100-C149-B, Ausgabe 11.2017
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