5 Schutzmodule
5.5.2 Betriebsart „df/dt"
5.5.2
Betriebsart „df/dt"
df/dt – Frequenzgradient (Frequenzänderungsgeschwindigkeit)
Netzparallel laufende Stromerzeuger, z. B. Eigenversorgungsanlagen der Industrie, sollten
aus folgenden Gründen bei Ausfall des Verbundnetzes schnellstmöglich vom Netz
getrennt werden:
• Es muss verhindert werden, dass die Stromerzeuger bei nicht-synchroner
Wiederkehr der Netzspannung, z. B. nach einer Kurzunterbrechung, Schaden
nehmen.
• Die Industrie-Eigenversorgung muss aufrecht erhalten bleiben.
Die Messung der Frequenzänderungsgeschwindigkeit df/dt ist ein zuverlässiges Kriterium
für die Erkennung eines Netzfehlers. Voraussetzung hierzu ist ein Leistungsfluss über die
Netzkuppelstelle. Bei einem Netzfehler führt der sich dann spontan ändernde
Leistungsfluss zu einer steigenden, bzw. sinkenden Frequenz. Bei einem Leistungsdefizit
der Eigenerzeugungsanlage sinkt die Frequenz dabei linear ab und steigt bei einem
Leistungsüberschuss linear an (vorausgesetzt man vernachlässigt die Turbinenregelung
und die Frequenzabhängigkeit der Lasten). Typische Frequenzgradienten bei der
Anwendung „Netzentkupplung" liegen im Bereich von 0,5 Hz/s bis über 2 Hz/s.
Das Schutzgerät ermittelt den momentanen Frequenzgradienten df/dt jeder
Netzspannungsperiode, wobei bei jedem Spannungsnulldurchgang der Leiter-Leiter-
Spannungen der Frequenzgradient aktualisiert wird.
Über ein einstellbares Messfenster kann die Genauigkeit des Frequenzgradienten mit dem
Einstellwert [Feldparameter / Frequenz] »Fenster df/dt« erhöht werden. Das Messfenster
beträgt mindestens zwei Netzperioden der Nennfrequenz und kann bis zu
10 Netzperioden verlängert werden (z. B. bei fN = 50 Hz: 10⋅20 ms = 200 ms maximales
Messfenster).
Zur Berechnung des Frequenzgradienten df/dt wird der gemessene Frequenzwert (vor der
Glättung bzw. Stabiliserung, siehe
zwei Einstellparameter, über die der gemessene Frequenzwert als Eingangsgröße für df/dt
geglättet bzw. stabilisiert werden kann, um eine noch höhere Genauigkeit, siehe auch
„13.3.3 Toleranzen der
• [Feldparameter / Frequenz] »Stab.-Fenster f für df/dt«: Stabilisierung der zugrunde
gelegten Frequenzwerte; für diese Einstellung wird allerdings empfohlen, sie im
Allgemeinen auf dem Vorgabewert (3 Netzperioden) zu belassen.
• [Feldparameter / Frequenz] »Stab.-Fenster df/dt«: Stabilisierung von df/dt gegen
kurzzeitige Schwankungen, Einstellung in Zyklen bei Nennfrequenz.
Jede Vergrößerung von Messfenster oder Stabilisierungsfenster erhöht die Messzeit und
somit auch die Ansprechzeit.
Durch dieses spezielle Messverfahren wird eine hohe Auslösesicherheit und damit eine
hohe Stabilität gegen transiente Vorgänge, z. B. Schalthandlungen erreicht.
Der Frequenzgradient df/dt (Frequenzänderungsgeschwindigkeit) kann abhängig davon ob
eine Frequenzsteigerung oder ein Frequenzrückgang vorliegt, ein positives oder negatives
Vorzeichen besitzen.
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╚═▷ „Frequenz –
Schutzstufen", zu erreichen:
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Messprinzip") herangezogen. Es gibt
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