Effiziente Energie-Automatisierung mit dem Standard IEC ... - siemens

Rückwärtige Verriegelung
über den GOOSE der
IEC 61850
1. Prinzip der rückwärtigen
Verriegelung
Mit der rückwärtigen Verriegelung kann ein
kostengünstiger Sammelschienenschutz zusammen
mit Überstromzeitschutzgeräten
7SJ62 ab Version 4.7 und 7SJ64 realisiert werden.
Diese Geräte bieten ausreichend Performance,
um die zeitkritische Schutzanwendung
auch über GOOSE zu realisieren. Die Sammelschiene
wird über einen Transformatorabweig
gespeist und die anderen Abzweige (Abzweig
1 bis Abzweig 3) gehen zu den Verbrauchern
(siehe Bild 1). Werden sehr kurze Abschaltzeiten
unter 20 ms gefordert, ist ein Sammelschienenschutz
7SS60 oder 7SS52 einzusetzen.
Eine Überstromzeitschutzstufe (UMZ/AMZ)
wird in IEC 61850 durch den logischen Knoten
‘Protection Time Overcurrent’ (PTOC) beschrieben.
Die Anregung der Stufe wird als
Start (str) bezeichnet, deren Auslösung als
Operate (Op). Es gibt eine parametrierbare
Stromschwelle I> oder I>>. Wird diese vom
Kurzschlussstrom überschritten, kommt es
unverzögert zur Anregung der Stufe
(Anr I> / PTOC.str). Nach Ablauf einer parametrierbaren
Zeitverzögerung T kommt es zum
Auskommando (Aus I> / PTOC.Op) der Stufe.
Mit der Anregung (Anr I> / PTOC.str) der
Überstromzeitschutzstufe I> in den Abzweigen
1 bis 3 wird die Stufe I>> des speisenden
Abzweigs über einen Binäreingang blockiert.
Der Binäreingang ist so rangiert, dass diese
Blockierung ohne Spannung aktiv ist. Die
I>>-Stufe des speisenden Abzweigs ist mit der
Verzögerungszeit T so eingestellt (70–100 ms),
dass ein sicheres Blockieren durch eine Anregung
(str) in den Abzweigen gewährleistet
ist, bevor die Zeitverzögerung dieser Stufe in
der Einspeisung abläuft. Im Normalbetrieb
liegt über die Schleifenleitung über die geschlossenen
Kontakte Spannung am Binäreingang
an. Dadurch ist die I>>-Stufe nicht
blockiert und schaltet bei einer Anregung der
Stufe I>> nach der Verzögerungszeit ab.
U/AMZ:
Anr. I>
Einspeisung mit
Transformator
Einspeisung
2. Soll-Verhalten der Verriegelung bei
Kurzschluss
2.1 Äußerer Kurzschluss auf einem Abzweig
Ein äußerer Kurzschluss an Stelle 1 (s. Bild 1)
führt zur Anregung der I>-Stufe des Gerätes
am Abzweig 1. Diese Anregung ist auf einen
Öffner-Kontakt rangiert und blockiert die
I>>-Stufe des speisenden Abzweigs über den
Binäreingang (BE), weil durch das Öffnen des
Kontaktes der Binäreingang spannungslos
wird. Der Kurzschluss wird durch den Überstromzeitschutz
des kurzschlussbehafteten
Abzweigs abgeschaltet, wenn dessen Verzögerungszeit
abgelaufen ist.
2.2 Kurzschluss auf der Sammelschiene
Die I>>-Stufe des speisenden Abzweigs ist so
eingestellt, dass sie durch einen Sammelschienenkurzschluss
sicher anregt. Ein Sammelschienenkurzschluss
an Stelle 2 führt
nicht zur Anregung einer der I>-Stufen der
Geräte in den Abzweigen 1 bis 3. Nach Ablauf
der eingestellten Verzögerungszeit T wird ein
Auskommando abgegeben und der Kurzschluss
abgeschaltet.
Rückwärtige Verriegelung
Blockierung der I>>-Stufe
(ohne Spannung aktiv)
Bild 1 Einfacher Sammelschienenschutz über rückwärtige Verriegelung
Siemens E D EA · Anwendungsbeispiele für IEC 61850 7
BE
U/AMZ:
Anr. I>
U/AMZ:
Anr. I>
Abz. 1 Abz. 2 Abz. 3
Schleifenleitung