Fehlerstrom; Sekundärer Zuleitungswiderstand Und Zusatzbürde - ABB Relion 670 Serie Anwendungs-Handbuch

1MRK 505 370-UDE Rev. J
Die Leistungsfähigkeit der Schutzfunktionen wurde im Bereich symmetrischer bis vollkommen
unsymmetrischer Fehlerströme überprüft. Bei den Tests wurden Primärzeitkonstanten von
mindestens 120 ms berücksichtigt. Die nachstehenden Stromanforderungen gelten daher sowohl für
symmetrische als auch für unsymmetrische Fehlerströme.
In Abhängigkeit von der jeweiligen Schutzfunktion beinhalteten die Tests Leiter-Erde-, Leiter-Leiter-
und dreipoliger Fehler mit verschiedenen relevanten Fehlerorten – z.B. stationsnahe Fehler in
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, Fehler in Reichweite von Zone 1, interne und externe Fehler. Die
Zuverlässigkeit und Sicherheit des Schutzes wurde z.B. durch eine Überprüfung auf Verzögerungen,
unerwünschte Auslösungen, Richtungsabhängigkeit, Überreichweite und Stabilität verifiziert.
Die Restmagnetisierung im Stromwandlerkern kann bei bestimmten Schutzfunktionen unerwünschte
Auslösungen oder geringfügige zusätzliche Verzögerungen hervorrufen. Da unerwünschte
Auslösungen definitiv nicht akzeptabel sind, wurde für sicherheitskritische Fehlerfälle – wie z.B.
Fehler in Rückwärtsrichtung und externe Fehler – die maximale Restmagnetisierung berücksichtigt.
Angesichts der Tatsache, dass das Risiko zusätzlicher Verzögerungen beinahe vernachlässigbar ist
und kein Risiko eines Auslöseversagens besteht, wurde die Restmagnetisierung bei der Überprüfung
der Zuverlässigkeit nicht berücksichtigt. Die nachstehenden Anforderungen sind daher für alle
normalen Anwendungsfälle umfassend gültig.
Es ist schwierig, allgemeine Empfehlungen für zusätzliche Toleranzen für die Restmagnetisierung zu
geben, um das geringe Risiko einer zusätzlichen Verzögerung zu vermeiden. Diese Zuschläge
hängen von den Anforderungen in Bezug auf Leistung und Wirtschaftlichkeit ab. Bei Verwendung
von Stromwandlern mit niedriger Restmagnetisierung (z. B. TPY, PR) ist normalerweise keine
zusätzliche Toleranz erforderlich. Bei Stromwandlern mit hoher Restmagnetisierung (z. B. P, PX,
TPX) ist bei der Entscheidung über eine zusätzliche Toleranz zu berücksichtigen, dass eine geringe
Wahrscheinlichkeit für das Auftreten vollkommen unsymmetrischer Fehler in Verbindung mit einer
hohen Restmagnetisierung in Richtung des fehlerbedingten Flusses besteht. Ein vollkommen
unsymmetrischer Fehlerstrom wird erreicht, wenn der Fehler ungefähr bei Nullspannung (0°) auftritt.
Untersuchungen haben gezeigt, dass 95 % der Fehler im Netz bei einem Spannungswinkel zwischen
40° und 90° auftreten. Darüber hinaus existiert ein vollkommen unsymmetrischer Fehlerstrom nicht
in allen Leitern gleichzeitig.
21.1.3

Fehlerstrom

Die Anforderungen an Stromwandler basieren auf dem maximalen Fehlerstrom an unterschiedlichen
Orten. Ein maximaler Fehlerstrom tritt bei zweipoligen Fehlern oder bei einpoligen Erdfehlern auf. Bei
einem Erdfehler ist die Stromstärke höher als bei einem dreipoligen Fehler, wenn die Nullimpedanz
in der Gesamtfehlerschleife niedriger ist als die Mitimpedanz.
Bei der Berechnung der Anforderungen an Stromwandler ist der maximale Fehlerstrom für den
jeweiligen Fehlerort zu verwenden. Daher sind beide Fehlerarten zu berücksichtigen.
21.1.4 Sekundärer Zuleitungswiderstand und Zusatzbürde
Die Spannung an den Sekundärklemmen des Stromwandlers wirkt sich direkt auf dessen Sättigung
aus. Diese Spannung baut sich in einer Schleife auf, die die Sekundärleiter und die Bürde aller
Relais im Stromkreis umfasst. Bei Erdfehlern umfasst die Schleife den fehlerhaften Leiter und die
Erde als Rückleiter, d.h. in der Regel das Doppelte des Widerstands eines einzelnen Leiters. Bei
dreipoligen Fehlern ist der Nullstrom gleich null und es muss nur der Widerstand bis zu dem Punkt
berücksichtigt werden, an dem der fehlerhafte Leiter mit der gemeinsamen Erde verbunden sind. Am
häufigsten werden vieradrige Sekundärkabel verwendet, sodass es normalerweise genügt, für den
dreipoligen Fall nur eine Sekundärleitung zu berücksichtigen.
Folglich ist zur Berechnung für Leiter-Erde-Fehler der Schleifenwiderstand, d.h. das Doppelte des
Widerstands eines einzelnen Sekundärleiters zu verwenden, während zur Berechnung für dreipolige
Fehler normalerweise der Leiterwiderstand, d.h. der Widerstand eines einzelnen Sekundärleiters,
verwendet werden kann.
Sammelschienenschutz REB670
Anwendungs-Handbuch
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Abschnitt 21
Anforderungen
M11613-3 v1
M11613-4 v4
M11614-3 v1
M11614-4 v5
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