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Nennfrequenz
Stabilisiertes
Differential-
stromverfahren
4
Die Erdschlußrelaisbaugruppe kann bei Nenn-
frequenzen zwischen 16,67 Hz und 60 Hz ein-
gesetzt werden. Die Nennfrequenz ist mit einer
Genauigkeit von 1 mHz einstellbar. Der Ein-
stellvorgang erfolgt getrennt für Frequenzen in
Der Erdschlußschutz erfolgt auf der Oberspan-
nungsseite nach dem numerisch stabilisierten
Differentialstromverfahren, wenn Schalter SGF1/
1 = 1 ist und entsprechend auf der Unterspan-
nungsseite, wenn Schalter SGF1/5 = 1 ist. Ein
externer Stabilisierwiderstand oder ein nichtli-
nearer Widerstand wird nicht benötigt.
Die Funktion des stabilisierten Differential-
stromverfahrens beruht auf dem Vergleich der
Phasenwinkel- und Amplitudendifferenz zwi-
schen dem Grundschwingungsanteil des Sum-
menstroms der Phasenströme (∑I) und dem
Nullstrom(I
), der im Leiter zwischen Stern-
0
punkt und Erde fließt. Der Differenzstrom I
wird als absoluter Wert der Differenz des Sum-
menstromes und des Nullstromes errechnet.
= ∑I - I
I
d
0
Bei Erdungsfehler die innerhalb des Schutzbe-
reiches auftreten (zwischen Phasenwandler und
dem Nullstromwandler) entsteht ein Differenz-
strom. Zusätzlich zu berücksichtigen ist die
Richtung des Summenstromes und des Null-
stromes und auch das Verhältnis zwischen Null-
strom und Summenstrom (I
Schutzbereiches um entsprechende Genauig-
keit zu gewährleisten.
Während eines Erdungsfehlers innerhalb des
Schutzbereiches sind die Ströme ∑I und I
Schutzbereich gerichtet. Der gerichtete Diffe-
renzstrom I
cosϕ wird mit Hilfe des Differenz-
d
stromes I
und des Phasenwinkels zwischen
d
Summenstrom und Nullstrom errechnet. Der
Ausdruck cosϕ ist so definiert, daß bei einer
Phasenverschiebung von 180°, also bei entge-
gengesetzten Strömen, bei einem im Schutzbe-
reich liegenden Erdschluß, cosϕ= 1 ist und bei
einem Phasenwinkel kleiner als 90°, wenn in-
nerhalb des Schutzbereiches kein Erdschluß
vorliegt, cosϕ = 0 ist. Eine Auslösung ist also
möglich, wenn der Phasenwinkel zwischen dem
Summenstrom und dem Nullstrom größer als
90° ist.
Der bei dem stabilisierten Differentialstromver-
fahren verwendete Stabilisierungsstrom I
aus den Grundschwingungsanteilen der Pha-
senströme errechnet:
I
+ I
+ I
L1
L2
L3
I
=
b
3
"Hz" und "mHz" entweder über die Taster in
der Frontplatte in Unterregister 5 und 6 des
Hauptregisters A oder über die serielle Schnitt-
stelle mit den Steuerparametern V180 und V181.
Die Kennlinie des stabilisierten Differential-
stromverfahrens wird mit Hilfe der Grundein-
stellungen P
Anregung des Relais notwendige gerichtete Dif-
ferenzstrom ist konstant P
Stabilierungsströmen I
Stabilisierungsstrom größer als der Nennstrom
ist, ist die Steilheit der Kennlinie 50 % entsprech-
end Abb. 1, d. h. das Verhältnis der Änderung
des Differenzstromes ∆I
des Stabilisierungsstromes ∆I
I cosϕ
d
(1)
Abb. 1. Kennlinie des stabilisierten Differenti-
alstromverfahrens der Erdschlußrelaisbaugrup-
pe SPCD 2D55
/∑I) innerhalb des
0
I cosϕ
zum
0
Abb. 2. Einstellbereich der Kennlinie des stabi-
lisierten Differentialstromverfahrens der Erd-
schlußrelaisbaugruppe SPCD 2D55
Die Berechnung des Differenzstromes I
setzt voraus, daß die Amplitude des Grund-
schwingungsanteils sowohl des Summenstro-
mes der Phasenströme als auch des Nullstromes
höher als 4 % des Nennstromes ist. Falls eine der
wird
b
beiden Bedingungen nicht erfüllt ist, ist cosϕ = 1.
(2)
/I
und P
/I
1
n
2
n
/I
b
n
d
d
I
n
1.5
∆I
b
1.0
I
n
P / I
n
0.5
0.0
0.0
1.0
P / I
Kurve
n
d
1
50
I
n
2
5
1.5
1.0
1
0.5
0.0
0.0
1.0
2.0
eingestellt. Der zur
/I
oder P
/I
bei
1
n
2
n
= 0...1. Wenn der
cosϕ zur Änderung
ist konstant.
b
∆I cosϕ
d
I
n
I
b
I
2.0
3.0
n
[%]
2
I
b
3.0
I
n
cosϕ
d
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