Grundlagen der Stromversorgung für spartenfremde Fachkräfte

Netzschutz
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wachsender Fehlerentfernung zu, und zwar mit stufenförmigen Kennlinien
sprungweise. Die Fehlerentfernung wird vom Relais durch Messung des
Widerstandes zwischen Relaisort und Fehlerstelle bestimmt. Bei dem Distanzschutz
sprechen also sämtliche Relais, die im Zuge der Kurzschlussbahn liegen, an und
führen die Widerstandsmessung durch. Dasjenige Relais, das dem Fehlerort am
nächsten liegt, misst die kürzeste Fehlerentfernung, hat dadurch die kürzeste
Kommandozeit und löst deshalb vor allen anderen Relais aus. Nach Abschaltung des
Fehlers fallen alle übrigen Relais sofort wieder in ihre Ruhelage zurück. Dieses
Schutzprinzip hat einerseits den großen Vorteil, dass auch
Sammelschienenkurzschlüsse selektiv mit erfasst werden und andererseits bei
einem Versagen der Auslösung an der dem Fehler zunächst gelegenen Schaltstelle
das nächstfolgende Distanzrelais die Abschaltung automatisch übernimmt. Damit in
einer im Zuge der Kurzschlussbahn liegenden Station nur das Relais in dem zur
Kurzschlussstelle gerichteten Abgang auslöst bzw. als Reserverelais eingreift,
müssen die Relais mit Richtungsgliedern versehen sein.
Die Arbeitsweise der Distanzrelais im Netzbetrieb soll an Hand von einigen
Netzbeispielen noch etwas näher erläutert werden. Das Bild zeigt ein an einer Stelle
eingespeistes Ringnetz. Die einzelnen Strecken sind absichtlich verschieden lang
angenommen, wie dies in der Praxis fast stets der Fall ist.
Es ist weiter angenommen, dass in den Stationen B, C, D und E noch Stichleitungen
abgehen, die durch Überstromzeitrelais mit festen Zeiten von 0,5 bzw. 1,0 s
geschützt sind. Im Zuge der eigentlichen Ringleitung sind in allen Abgängen
Distanzrelais eingebaut. Die Einstellung dieser Distanzrelais hinsichtlich der
Impedanz- und Zeitwerte der einzelnen Stufen wird am einfachsten graphisch mit
Hilfe eines Staffelplanes übersehen, wie er unter dem Netzplan gezeichnet ist. Darin
sind in Abhängigkeit von der Kurzschlussentfernung die Auslösezeiten der
Distanzrelais dargestellt. Der Einfachheit halber ist angenommen, dass die
Leitungsquerschnitte im ganzen Ring die gleichen sind. Dann entsprechen den
Leitungslängen im anderen Maßstab auch ihre Leiterimpedanzen. Der Staffelplan
wird durch seine Abszisse in eine obere und eine untere Hälfte unterteilt.
Über der Abszisse sind in üblicher Weise die Auslösezeiten der Relais in Richtung A-
B-C-D-E-A, also der Distanzrelais 1, 3, 5, 7 und 9, unter der Abszisse die
Auslösezeiten der in der anderen Richtung A-E-D-C-B-A wirkenden Distanzrelais 2,
4, 6, 8 und 10 gezeichnet. Man erkennt, dass die stufenförmigen Zeitlmpedanzkennlinien
der Relais so gelegt sind, dass sich nirgends zwei Kennlinien
schneiden. Dies ist nötig, damit im Falle des Versagens der Abschaltung der der
Kurzschlussstelle am nächsten liegenden Schaltstelle nur das nächstfolgende Relais
als Reserve-Relais eingreift, also kein weiter zurückliegendes Distanzrelais diesem
vorgreift. Tritt z. B. an der Stelle 1 ein zwei- oder dreipoliger Kurzschluss auf, so
werden sämtliche Distanzrelais durch die von beiden Seiten des Rings zufließenden
Kurzschlussströme angeregt. Die Auslösung der Relais 2, 4, 7 und 9 wird durch die
sperrenden Richtungsglieder verhindert. Bei ordnungsgemäßem Arbeiten des
Schutzes lösen die beiden Relais 5 und 6 mit Schnellzeit aus. Unterbleibt jedoch aus
irgendeinem Grunde (Hängenbleiben des Schalters, Unterbrechung im
Auslösestromkreis usw.) die Abschaltung durch das Relais 5, so würde das Relais 3
abschalten, und zwar mit 1,5 s. Versagte auch diese Abschaltung, so würde als
letztes Netz-Reserverelais das Distanzrelais 1 eingreifen und die Abschaltung, und
zwar wiederum mit höherer Kommandozeit nämlich 2 s - durchführen. Im gleichen
Sinne wirken auf der anderen Seite der Kurzschlussstelle als Reserve für das Relais
6 die Relais 8 und 10.