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Funktionen
2.9 Frequenzschutz (wahlweise)
2.9
Frequenzschutz (wahlweise)
Der Frequenzschutz hat die Aufgabe, Über- oder Unterfrequenzen im Netz oder an elektrischen Maschinen zu
erkennen. Liegt die Frequenz außerhalb des zulässigen Bereichs, werden entsprechende Schalthandlungen
veranlasst, wie z.B. das Abwerfen von Last oder das Trennen des Generators vom Netz.
Unterfrequenz entsteht durch erhöhten Wirkleistungsbedarf der Verbraucher oder durch Verminderung der
generierten Leistung, z.B. bei Netztrennung, Generatorausfall oder fehlerhaftem Arbeiten der Leistungs-/
Frequenz-Regelung. Unterfrequenzschutz wird auch bei Generatoren eingesetzt, die (zeitweilig) auf ein Insel-
netz arbeiten, da hier der Rückleistungsschutz bei Ausfall der Antriebsleistung nicht arbeiten kann. Über den
Unterfrequenzschutz kann der Generator vom Netz getrennt werden. Unterfrequenz resultiert auch in gestei-
gertem Blindleistungsbedarf induktiver Verbraucher.
Überfrequenz wird z.B. durch Lastabwürfe, Netztrennung oder Fehlverhalten der Leistungs-/Frequenz-Rege-
lung verursacht. Hierbei besteht auch die Gefahr einer Selbsterregung von Maschinen, die auf lange, leerlau-
fende Leitungen arbeiten.
Damit der Frequenzschutz arbeiten kann, müssen Sie Spannungen an das Gerät angeschlossen haben.
Funktionsbeschreibung
2.9.1
Frequenzstufen
Der Frequenzschutz verfügt über vier Frequenzstufen f1 bis f4. Jede Stufe lässt sich einzeln als Überfrequenz-
(f>) oder Unterfrequenzstufe (f<) mit individuellen Grenzwerten und Verzögerungen einstellen. Dadurch ist
eine variable Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck möglich.
•
Wird eine Stufe auf einen Wert oberhalb der Nennfrequenz eingestellt, wird diese automatisch als Über-
frequenzstufe f> interpretiert.
•
Wird eine Stufe auf einen Wert unterhalb der Nennfrequenz eingestellt, wird diese automatisch als Unter-
frequenzstufe f< interpretiert.
•
Wird eine Stufe exakt auf Nennfrequenz eingestellt, ist sie unwirksam.
Jede Stufe kann einzeln über einen Binäreingang blockiert werden; außerdem ist eine Blockierung des
gesamten Frequenzschutzes möglich.
Frequenzmessung
Für die Ermittlung der Frequenz wird die größte der 3 Leiter-Leiter-Spannungen herangezogen. Diese muss
mindestens einen Betrag von 65 % der Nennspannung aufweisen, der unter Parameter 204, UN-WDL
SEKUNDÄR, eingestellt wurde. Darunter findet keine Frequenzmessung statt.
Mittels numerischer Filter wird aus der Messspannung eine frequenzproportionale Größe errechnet, die im
spezifizierten Bereich (f
die Messung praktisch unabhängig von Oberschwingungseinflüssen und Phasensprüngen.
Um ein genaues und möglichst schnelles Messergebnis zu erzielen, wird außerdem die Frequenzänderung
berücksichtigt. Bei Änderung der Netzfrequenz bleibt das Vorzeichen des Quotienten
wiederholungen gleich. Wird hingegen durch einen Phasensprung in der Messspannung kurzzeitig eine
Frequenzabweichung vorgetäuscht, so kehrt sich anschließend das Vorzeichen von
einem schnellen Verwurf der durch einen Phasensprung verfälschten Messergebnisse.
Der Rückfallwert jeder Frequenzstufe liegt ca. 20 mHz unterhalb (für f>) bzw. oberhalb (für f<) des Ansprech-
wertes.
Arbeitsbereiche
Die Frequenzmessung erfordert eine verwertbare Messgröße. Das bedeutet, dass mindestens eine Spannung
in ausreichender Höhe vorhanden ist und dass die Frequenz dieser Spannung im Arbeitsbereich des Frequenz-
schutzes liegt.
Der Frequenzschutz wählt selbsttätig die größte der Leiter-Leiter-Spannungen aus. Wenn alle drei Spannungen
unterhalb des Arbeitsbereiches von 65 % · U
122
± 10 %) praktisch linear ist. Durch die Filterfunktionen und Messwiederholungen wird
N
(sekundär) liegen, kann die Frequenz nicht ermittelt werden. In
N
Δf
/
über mehrere Mess-
dt
Δf
/
um. Dies führt zu
dt
SIPROTEC 4, 7SD80, Handbuch
E50417-G1100-C474-A2, Ausgabe 02.2018
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