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Anwendungen
Schutz von Generatoren, Motoren, Kondensatorenanlagen
und Transformatoren Einsatz von EntelliGuard G Leistungs-
schaltern in Automatik-Umschaltsystemen (ATS)
Einführung
Die Elektronische Auslöseeinheit der EntelliGuard G Leistungs-
schalter bietet eine Vielzahl zusätzlicher Schutzfunktionen.
Eine vollständige Beschreibung erhalten Sie in Kapitel B. Hier ist
eine Anzahl der möglichen Anwendungen nur kurz erläutert.
Schutz von Generatoren
Zum Schutz eines Generators müssen Überlast- und Kurz-
schlussauslöser schneller als bei anderen Schutzanwendungen
reagieren, da Generatoren im Allgemeinen einen sehr kleinen
Kurzschlussstrom liefern.
Nach Feststellung der Generatorwerte bzgl. Überlast- und Kurz-
schlussvorgaben muss die Schutzfunktion der Auslöseeinheit
entsprechend eingestellt werden.
Es wird empfohlen, den „schnelleren'' Überlast-Zeitbereich (LTDB
eingestellt zwischen Minimum und dem C6 Bereich) und eine
niedrige Einstellung des zeitlich verzögerten Kurzschlussschutzes
(2,5 x Ir) zu wählen.
Der optionale 3 Phasen-Unterspannungsschutz, verfügbar in der
GT-H Auslöseeinheit, kann ebenso berücksichtigt werden.
Schutz von Motoren
Beim Starten elektrischer Motoren wird ein höherer Strom aufge-
nommen, als unter normalen Bedingungen. Diese Anlaufströme
unterscheiden sich typbedingt stark voneinander und sollten
nicht zur Auslösung des Schutzgerätes führen.
Die IEC 60947-4 Norm definiert 4 verschiedene Betriebs- oder
Auslöseklassen:
Geforderte Auslösezeit bei
Auslöseklasse
1,2 x In
10A
t < 2 Stunden
10
t < 2 Stunden
20
t < 2 Stunden
30
t < 2 Stunden
Diese Tabelle wird für einige Fälle um eine „Auslöseklasse
40" erweitert (von 15-40 Sekunden bei 7,2 x In). Zum Schutz
von Motoren wird empfohlen, die Auslöseeinheit auf den
‚'trägen'' Überlast-Zeitbereich einzustellen, der genauer mit
den dargestellten Klassen übereinstimmt (LTDB eingestellt
zwischen C8 und C22-Bereich). Motoreinschaltungen bewirken
hohe, aber sehr kurze Einschaltstromspitzen, die zum Anspre-
chen des Kurz schlussschutzes des Leistungsschalters und zur
unerwarteten Auslösung führen können. Hier sollte der zeitlich
verzögerte Kurzschlussschutz (STDB) des Leistungsschalters
mit mindestens 12 x Ir und einer Zeitverzögerung von 50ms
(STDB Bereich 3) gewählt werden. Wenn eine Kurzschluss-
schnellauslösung vorhanden und eingeschaltet ist, wird eine
Einstellung von mindestens 12x Ie empfohlen. Nach einer Über-
lastausschaltung sind der Motor und die Verdrahtung noch
warm, eine sofortige Wiedereinschaltung des Stromkreises
könnte deshalb zur Beschädigung der Isolation und des Motors
führen. Der Überlastschutz muss in diesem Fall ein Wärmemodell
„Thermisches Gedächtnis" enthalten, das eine bestimmte aus-
reichende Abkühlzeit gewährleistet.
1,5 x In
7,2 x In
t < 2 Min.
2 ≤ t < 10 Sek.
t < 4 Min.
4 ≤ t ≤ 10 Sek.
t < 8 Min.
6 ≤ t ≤ 20 Sek.
t < 12 Min.
9 ≤ t ≤ 30 Sek.
EntelliGuard* G
Bemerkung
Eine Übersicht der verwendeten Abkürzungen (wie LTDB und STDB)
ist auf Seite B.22 dargestellt. Weiteren Anomalien, wie z.B. der
Motor verliert eine Phase oder ein Rotor blockiert, sollten verhin-
dert werden und erfordern einen zusätzlichen Schutz. Neben dem
Standard-Schutz enthalten die EntelliGuard G Elektronikauslöse-
einheiten deshalb noch eine ‚'Thermische Gedächtnis'' - Funktion
und einen optionalen 3-Phasen-Unterspannungs- und Schieflast-
schutz, um einen vollständigen Motorschutz zu gewährleisten.
Schutz von Kondensatorblöcken
Leistungsschaltern sind für hohes Einschalt- und Ausschalt-
vermögen unter schwierigsten Bedingungen konzipiert. Das
Schalten von Kondensatorblöcken übt einen geringen bis keinen
Einfluss auf seine Eigenschaften als Schutzgerät oder auf seine
Lebensdauer aus. Der im Stromkreis auftretende Strom kann
einen Leistungsschalter jedoch auslösen und eine kapazitive Last
weist bestimmte Anomalien auf. In einem Stromkreis mit kapazi-
tiven Lasten kann die maximal auftretende Stromstärke nicht mit
der berechneten Kondensatorstromstärke gleichgesetzt werden.
Der Effektivwert muss aufgrund von Oberwellenanteilen (um einen
Faktor von 30%) und wegen Toleranzen in der Kapazität des Ge-
räts selbst höher angenommen werden (normalerweise 10%). Die
Auslöseeinheiten müssen dementsprechend eingestellt werden.
Schutz von NS/NS Transformatoren.
Transformatoren erzeugen im Allgemeinen einen sehr hohen
Einschaltstrom. Der Scheitelwert der ersten Halbwelle kann
Werte vom 15- bis 25-fachen des Bemessungsstroms erreichen.
Daten und Tests bei Herstellern haben gezeigt, dass ein Schutz-
gerät für Transformatoren in der Lage sein muss, die folgenden
Stromstärken zuzulassen ohne auszulösen.
Maximalwerte für Einschaltstromspitzen
Transformator-
leistung
Erste Welle
5 ms
< 50 kvA
25 x In
≥ 50 kvA
15 x In
Es wird empfohlen, den zeitlich verzögerten Kurzschlussschutz
(STDB) auf mindestens 8 x Ir mit einer Zeitverzögerung von 30ms
(STDB Bereich 1) einzustellen.
Wenn eine Kurzschlussschnellauslösung vorhanden ist, sollte
der erweiterte Einstellbereich mit einer Einstellung von 20 x Ie
gewählt werden (= 15 x In zuzüglich Toleranzen).
Automatik-Umschaltsysteme
EntelliGuard G Leistungsschalter sind mit mechanischen Verrie-
gelungs-vorrichtungen für 2 bis 3 Leistungsschalter verfügbar.
Ein elektrisches Verriegelungs-Modul ermöglicht dem Anwender
die komplette Verriegelung eines oder mehrerer Leistungsschal-
ter. Die Leistungsumschaltung von einer Einspeisung zur anderen
ist somit stark vereinfacht. Zusätzlich kann der Leistungsschalter
durch die schnelle EIN- und AUS – Schaltung des Antriebs für
Synchronisierungszwecke eingesetzt werden.
Weitere zahlreiche EntelliGuard G Schutzfunktionen können
verwendet werden, eine davon ist der 3-phasige Unterspan-
nungsschutz. Durch diesen Schutz kann festgestellt werden, ob
Spannung an der Einspeisung anliegt und ob ein Generator seine
Bemessungsspannung erreicht hat.
Zweite Welle
Nach drei Wellen
25 ms
45 ms
12 x In
5 x In
8 x In
3,5 x In
Intro
A
B
C
D
E
F
X
D.9
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