Schutz Des Transformators Durch Begrenzung Der Sekundärströme - Siemens NXGPro+ Handbuch

Betrieb der Steuerung
7.9 Überwachung der Eingänge und Eingangsschutz
7.9.3 Schutz des Transformators durch Begrenzung der Sekundärströme
Normalerweise ist ein GH180-Umrichter so ausgelegt, dass die Sekundärwicklungen des
Transformators nicht überlastet werden können. In manchen Fällen wurden Umrichter
jedoch mit einem Bypass, jedoch nicht mit Zellenredundanz versehen. In diesem Fall
ermöglicht der Bypass den kontinuierlichen Betrieb des Umrichters. Die
Ausgangsleistung muss jedoch reduziert werden, um die Last an den
Sekundärwicklungen des Transformators zu begrenzen.
Wenn eine Zelle überbrückt wird, stehen weniger Zellen zur Verfügung, um Leistung an
den Motor zu liefern. Dies erhöht die pro Zelle produzierte Leistung. Zudem bewirkt der
Algorithmus für die Nullpunktverschiebung in Verbindung mit dem Leistungsfaktor des
Motors eine Verteilung der Leistung über die verbleibenden Zellen. Das bedeutet, dass
als Ergebnis des Bypasses bei gleicher Motorleistung in den Sekundärwicklungen des
Transformators höhere Ströme fließen.
Da die Istleistung der Sekundärwicklungen des Transformators nicht direkt gemessen
werden kann, ist eine Annäherung erforderlich. Der Algorithmus fordert die
Echtzeitberechnung der Momentanausgangsleistung pro Phase an.
Die Leistung pro Phase wird durch die Anzahl von aktiven Zellen in der Phase geteilt, um
die Zellenleistungslast in den zugehörigen Sekundärwicklungen zu erhalten. Dieser Wert
wird dann mit der Bemessungsleistung für die Sekundärwicklungen verglichen, um zu
bestimmen, ob eine Überlast vorliegt. Weitere Skalierungsfaktoren für wassergekühlte
(W/C) und luftgekühlte (A/C) Transformatoren werden für die Oberwellenbelastung
verwendet, sind jedoch jeweils unterschiedlich, um den unterschiedlichen Architekturen
der Transformatoren Rechnung zu tragen.
Der Parameter "Harmonic Load Factor" (2024) legt den Umfang der
Oberwellenbelastung fest, die abhängig von der Wicklungsleistung auf die
Sekundärwicklungen des Transformators wirkt.
Dieser Lastfaktor kann nicht vom Hersteller bestimmt werden, der bei der Konstruktion
und Tests sinusförmige Wellenformen verwendet, und wird daher bei der Bestellung in
den technischen Spezifikationen vorgegeben. Nominell beträgt er 1,12 für
wassergekühlte Transformatoren und 1,2 für luftgekühlte Transformatoren.
Der "Xfrm Secondary Alarm" wird ausgegeben, wenn die Leistungsabsenkung zum
Schutz der Sekundärwicklungen des Transformators länger als eine Minute aktiv ist. Um
anzugeben, dass die Sekundärwicklungen des Transformators überlastet sind, werden
derselbe Alarmtext und dasselbe Flag verwendet, wie wenn die Leistungsabsenkung
deaktiviert ist. Bei aktivierter Leistungsabsenkung ist dem Schutz der
Sekundärwicklungen des Transformators kein Fehler zugeordnet.
Da die Ausgangsleistung des Umrichters proportional zum Produkt von Drehzahl und
Drehmoment ist, kann der Transformator unterhalb von ca. 50 % der
Bemessungsdrehzahl nicht überlastet werden. Dies gilt für alle Lastarten. Die
Leistungsabsenkungsfunktion verwendet unterhalb dieser Drehzahl das
Bemessungsdrehmoment – es gibt keine herabgesetzte Drehmomentbegrenzung. Der
Drehmomentstrom wird auf 5 % unterhalb des Fehlerpegels begrenzt.
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Handbuch NXGPro+ Steuerung
Bedienhandbuch, AC, A5E50491925B