ABB Relion 615 Serie Technisches Handbuch Seite 598

Abschnitt 4
Schutzfunktionen
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Ein Kurzschluss zwischen den Leitern der Statorwicklungen verursacht
normalerweise große Fehlerströme. Der Kurzschluss birgt die Gefahr einer
Beschädigung von Isolierung, Wicklungen und Statorkern. Die großen
Kurzschlussströme sorgen für große Stromkräfte, die andere Komponenten der
Maschine beschädigen können. Der Kurzschluss birgt zudem das Risiko einer
Explosion oder eines Brands. Wenn ein Kurzschluss in einer Maschine auftritt, liegt
ein Schaden vor, der unbedingt behoben werden muss. Der Schweregrad und die
Reparaturzeit hängen vom Grad der Schädigung ab, der wiederum sehr von der
Fehlerdauer beeinflusst ist. Eine schnelle Beseitigung dieses Fehlers ist von großer
Bedeutung bei der Begrenzung der Schäden und des wirtschaftlichen Verlusts.
Um Schäden im Zusammenhang mit Kurzschlüssen in der Statorwicklung zu
begrenzen, muss die Störungsbeseitigung schnellstmöglich (umgehend) erfolgen.
Der Fehlerstrombeitrag sowohl vom externen elektrischen Netz (über die Maschine
oder den Blockleistungsschalter) und von der Maschine selbst muss schnellstmöglich
abgetrennt werden.
Die Gleichstromstabilisierungsfunktion sollte bei einer Anwendung mit einer großen
DC-Zeitkonstante in den Fehlerströmen verwendet werden. Dieser Fehlerstrom ist
eventuell nicht so hoch (geringer als der Bemessungsstrom), aber er ist unerfreulich,
da er für eine Sättigung der Stromwandler und die Auslösung des Differentialschutzes
für externe Fehler sorgt. Diese Funktion ist effektiv bei moderaten Durchflussströmen
und unwirksam bei höheren Durchflussströmen.
Obwohl der Kurzschlussstrom normalerweise sehr hoch ist, d. h. deutlich höher als
der Bemessungsstrom der Maschine, kann der Fehlerstrom bei einem Leiter-Leiter-
Fehler nahe des Sternpunkts relativ klein sein. Die Fehlerstromeinspeisung von der
Synchronmaschine kann zudem durch eine geringe Erregung des Synchrongenerators
begrenzt sein. Dies ist meistens der Fall beim Anlaufen der Synchronmaschine vor der
Synchronisierung des Netzes. Daher sollte die Erkennung von Leiter-Leiter-Fehlern
in der Maschine relativ empfindlich sein, um auch kleinere Fehlerströme zu erkennen.
Außerdem ist es wichtig, dass der Kurzschlussschutz der Maschine nicht bei externen
Fehlern auslöst, wenn ein großer Fehlerstrom von der Maschine eingespeist wird. Für
Leiter-Leiter-Fehler ist normalerweise der Maschinen-Differentialstromschutz die
beste Lösung, da er schnelle Störungsbeseitigung, Empfindlichkeit und Selektivität
miteinander verbindet.
Das Risiko einer ungewollten Differentialschutzauslösung durch die Sättigung des
Stromwandlers ist ein generelles Differentialschutzproblem. Wenn eine große
Synchronmaschine infolge eines externen Kurzschlusses ausgelöst wird, besteht die
zunehmende Gefahr eines Zusammenbruchs des elektrischen Netzes. Des Weiteren
hat jede ungewollte Auslösung der Maschine einen Produktionsausfall zur Folge.
Daher hat eine Verhinderung unerwünschter Maschinentrennungen einen großen
wirtschaftlichen Wert.
Empfehlungen für Stromwandler
Je wichtiger das zu schützende Objekt ist, desto mehr Aufmerksamkeit muss den
Stromwandlern gewidmet werden. Stromwandler können normalerweise nicht so
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