Abschnitt Petersen-Spulensteuerung; Einführung In Die Anwendung - ABB REX640 Anwendungs-Handbuch

2NGA000333 A
Abschnitt 14 Petersen-Spulensteuerung
14.1
REX640
Anwendungs-Handbuch
Einführung in die Anwendung
Eine wirksame Methode für die Minderung der Auswirkungen von Erdschluss in
einem Verteilungsnetz ist die Erdschlusskompensation. Dazu wird eine induktive
Spule, das heißt eine Lichtbogenunterdrückungsspule (ASC, Petersen-Spule),
zwischen dem Sternpunkt des Systems und der Erde eingeführt, so dass der von
den Abgängen erzeugte kapazitive Erdfehlerstrom kompensiert wird. Der
Sternpunkt wird im Allgemeinen mithilfe eines spezifisch geerdeten
Transformators in der Schaltanlage gebildet.
Die Erdschlusskompensation erhöht die Wahrscheinlichkeit der
Lichtbogenlöschung im Fall eines temporären Erdfehlers. Die
Lichtbogenunterdrückungsspule ist nur wirksam, wenn ihr Wert gemäß der
gesamten Kapazität des Erdschlussstroms im Netz so abgestimmt ist, dass sie den
ungefähren Resonanzzustand erreicht und der Erdschlussstrom somit am Fehlerort
sehr gering ist. Weil die meisten Fehler in Verteilungsnetzen
Einphasenerdungsfehler sind, kann die Einführung des kompensierten Sternpunkts
die Anzahl der Ausfälle beträchtlich reduzieren. Zudem wird die Sicherheit wegen
der Berührungs- und Schrittspannungen am Fehlerort reduziert. Darüber hinaus
reduziert die Kompensation des Erdschlussstroms die Kosten der Schutzerdung,
weil der Fehlerstrom gegenüber einem ungeerdeten Nullleiter beträchtlich reduziert
wird.
In einem idealen Netz sind die Leiter-Erde-Kapazitäten gleich groß. Das heißt, die
Leiter sind vollständig verdrillt. In einem solchen Netz gibt es keine
Sternpunktspannung (Sternpunktverschiebung). In der Realität herrscht immer eine
gewisse Unsymmetrie zwischen den Leiter-Erde-Kapazitäten der verschiedenen
Leiter. Das Relais bietet die Spulensteuerfunktion PASANCR für die automatische
Anpassung des Lichtbogenunterdrückungsspulen-Ausgleichsstroms basierend auf
der gemessenen Spulenspannung und dem gewünschten Grad der Kompensation.
PASANCR steuert Lichtbogenunterdrückungsspulen in kompensierten Netzen mit
Unsymmetrie zwischen den Leitern. Schieflast tritt üblicherweise in einem Netz
mit Freileitern oder Freileitern mit Kabelabgängen auf. PASANCR nutzt diese
natürliche Schieflast, um den gesamten nichtkompensierten Erdfehlerstrom des
Netzes automatisch zu bestimmen.
Wenn ASC den temporären Erdfehler nicht eliminiert, muss der fehlerhafte
Eingang möglicherweise ausgelöst werden. Die Summenströme in kompensierten
Netzen sind im Allgemeinen jedoch sehr niedrig, weshalb sich die Ermittlung der
fehlerhaften Leitung als schwierig erweist. Um Empfindlichkeitsprobleme zu
vermeiden, wird häufig ein Parallelwiderstand verwendet, um den Summenstrom
zu erhöhen, so dass ein Erdschlussschutz die fehlerhafte Leitung ermitteln kann.
Abschnitt 14
Petersen-Spulensteuerung
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