Multifunktionaler Maschinenschutz SIPROTEC 4 7UM62 · SIPROTEC 4 7UM62 Beschreibung 2 Siemens SIP...

Schutztechnik

KatalogSIP 6.2 ⋅ 2001

Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 47UM62

MaschinenschutzSeiten

Beschreibung 2 bis 5

Bedienprogramm DIGSI 4 6 und 7

Kommunikation 8 und 9

Funktionen 10 bis 16

Anschaltungen

Anwendungsbeispiele 17 bis 23

Technische Daten 24 bis 35

Auswahl- und Bestelldaten 36

Schaltpläne 38 und 39

Siemens SIP 6.2 ⋅ 2001 1

Siemens AG 2001

MultifunktionalerMaschinenschutzSIPROTEC 47UM62Firmwareversion 4.0

Katalog SIP 6.2 ⋅ 2001

Zubehör 37

Ihre VorteileWirtschaftlichkeit,

hoher Automatisierungsgrad

Benutzerfreundliche Bedienung

Geringer Planungs- undEngineeringaufwand

Schnelle, einfache, flexibleMontage, reduzierte Verdrahtung

Einfache, kurze Inbetriebsetzung

Einfache Ersatzteilhaltung,hohe Flexibilität

Hohe Zuverlässigkeit undVerfügbarkeit

Einsatz innovativer,zukunftssicherer Technik

Einhaltung internationaler Normen

Einfache Einbindung in eineLeit- und Steuerungstechnik

Maßbilder 40 und 41

Vertriebsregionen 42

Katalogverzeichnis 43

Anwendungsbereich

Die 7UM6-Schutzgeräte derFamilie SIPROTEC 4 sind mul-tifunktionale Kompaktgeräte,die für kleine, mittlere bis hinzu großen Energieerzeugungs-anlagen entwickelt wordensind.Sie verfügen über alle erforder-lichen Schutzfunktionen undeignen sich insbesondere zumSchutz von− Laufwasser- und Pumpspei-

cherkraftwerken− Blockheizkraftwerken− Eigenerzeugungsanlagen un-

ter Nutzung regenerativerEnergien

− Energieerzeugung mit Die-selgeneratoren

− Gasturbinenkraftwerken− Industriekraftwerken

und− Dampfkraftwerken.Sie können auch als Schutzvon Motoren und Transforma-toren eingesetzt werden.Durch die weiteren zahlreichenZusatzfunktionen wird der An-wender in seiner wirtschaftli-chen Betriebsführung und zu-verlässigen Energieversorgungunterstützt. Messwerte bildendie aktuellen Betriebsbedin-gungen ab. Gespeicherte Mel-dungen und der Störschriebunterstützen die Störungsauf-klärung nicht nur bei Fehlernim Generatorbereich.Durch Kombination der Gerätelassen sich wirkungsvolle Re-dundanzkonzepte realisieren.

Einheitliches Design

Die SIPROTEC 4-Geräte über-zeugen durch das einheitlicheDesign und einen Grad anFunktionalität, der eine neueQualität in der Schutztechnikdarstellt. Die Vor-Ort-Bedie-nung wurde nach ergonomi-schen Gesichtspunkten gestal-tet. Viel Wert wurde auf dasmehrzeilige, gut ablesbare Dis-play gelegt. Das Bedienpro-gramm DIGSI 4 vereinfacht diePlanung, Schutzeinstellungund verkürzt die Inbetriebnah-me.

Hohe Zuverlässigkeit

Die 7UM6-Hardware basiertauf 20-jähriger Erfahrung vonSiemens mit numerischenSchutzeinrichtungen. Mo-dernste Technologien und einleistungsfähiger 32-Bit-Mikro-prozessor kommen zum Ein-satz. Die Fertigung unterliegthohen Qualitätsstandards.Besondere Aufmerksamkeitwurde auf die elektromagneti-sche Verträglichkeit gelegt undinsgesamt die Anzahl der elek-tronischen Komponentendurch den Einsatz hochinte-grierter Schaltkreise drastischreduziert.In das Softwaredesign flossendie Erfahrungen und neuestetechnologische Erkenntnisseein. Die Objektorientierungund Hochsprachenprogram-mierung sowie das durchgän-gige Qualitätssystem sorgenfür eine hohe Softwarezuver-lässigkeit.

Programmierbare Logik

Die integrierte Logikfunktionali-tät ermöglicht dem Anwender,über eine grafische Benutzer-schnittstelle eigene Funktio-nen zur Automatisierung derAnlage zu implementieren undbenutzerdefinierte Meldungenzu erzeugen.Problemlos sind Anpassungenan unterschiedliche Anlagen-bedingungen möglich.

Schutzfunktionen

Zum sicheren Schutz von elek-trischen Maschinen sind zahl-reiche Schutzfunktionen erfor-derlich. Der Umfang und dieKombination sind von unter-schiedlichen Faktoren wie Ma-schinengröße, Betriebsweise,Anlagenausführung, Verfüg-barkeitsforderungen, Erfahrun-gen und Philosophien geprägt.Das führt zwangsläufig zu ei-ner Multifunktionalität, die mitder numerischen Technik her-vorragend beherrscht wird.Um unterschiedlichen Forde-rungen gerecht zu werden, istder Funktionsmix skalierbar(siehe Tabelle 1 auf Seite 3).Die Auswahl vereinfacht dieAufteilung in schutzobjekt- undanwendungsbezogene Grup-pen.

• Generator Basis

Ein Anwendungsschwer-punkt liegt bei kleineren undmittleren Generatoren, beidenen ein Differentialschutzgefordert wird. Der Funk-tionsmix eignet sich auch alsReserveschutz. Eine weitereAnwendung ist der Schutzvon Synchronmotoren.

• Generator Standard

Bei Generatoren von mittle-rer Größe (10 bis 100 MVA)in Blockschaltung bietet die-ser Funktionsumfang alle er-forderlichen Schutzfunktio-nen. Neben dem Zuschalt-schutz enthält er auch einenleistungsfähigen Reserve-schutz für den Transformatorbzw. das Netz. Der Schutz-umfang eignet sich auch fürGeräte in der 2. Schutzgrup-pe.

• Generator Voll

Hier sind alle Schutzfunktio-nen verfügbar und die Haupt-anwendung liegt bei großenBlockeinheiten (größer100 MVA). Der Funktionsmixenthält alle erforderlichenSchutzfunktionen für denGenerator sowie den Reser-veschutz für den Blocktrans-formator einschließlich Netz.Zusatzfunktionen, wie z.B.der Anfahrschutz bei Gene-ratoren mit Anfahrumrichtersind ebenfalls enthalten.Der Funktionsumfang kannfür die zweite Schutzgruppegenutzt werden, wobeinichtbenutzte Funktionenausblendbar sind.

• Motor Asynchron

Dieses Funktionspaket ent-hält neben dem Differential-schutz alle erforderlichenSchutzfunktionen zumSchutz von großen Asyn-chronmotoren (größer1 MVA). Ständer- und Lager-temperaturen werden durcheine getrennte Einheit er-fasst und seriell für die Aus-wertung zum Schutzgerätübertragen.

• Transformator

Bei diesem Funktionsum-fang sind neben dem Diffe-rentialschutz und Über-stromschutz zahlreicheSchutzfunktionen vorhan-den, die z.B. eine Überwa-chung der Spannungs- undFrequenzbeanspruchung er-lauben. Der Rückleistungs-schutz kann für eine Rück-speisungsüberwachung beiparallelen Transformatorengenutzt werden.

Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 4 7UM62Beschreibung

2 Siemens SIP 6.2 ⋅ 2001

Schutzfunktion Abkürzung ANSI-Nr. Generator

Basis

Generator

Standard

Generator

Voll

Motor

Asynchron

Transformator

Stromdifferentialschutz ∆I > 87G, 87M,87T

X X X X X

Ständererdschlussschutzungerichtet, gerichtet

U0>, 3I0>∠ (U0, 3I0)

59N, 64G67G

X X X X X

Empfindlicher Erdstromschutz(auch als Läufererdschlussschutz)

IEE> 50/51GN(64R)

X X X X X

Überlastschutz I2t 49 X X X X X

Überstromzeitschutzmit Unterspannungshaltung

I> + U< 51 X X X X X

Überstromzeitschutz, gerichtet I>>, Richt. 50/51/67 X X X X X

Abhängiger Überstromzeitschutz t= f (I) +U< 51V X X X X X

Überspannungsschutz U> 59 X X X X X

Unterspannungsschutz U<, t=f (U) 27 X X X X X

Frequenzschutz f<, f> 81 X X X X X

Rückleistungsschutz - P 32R X X X X X

Übererregungsschutz U/f 24 X X X X

Fuse failure monitor U2/U1; I1/I2 60FL X X X X X

Einkopplungen von Auslösungen Einkop. 4 4 4 4 4

Auslösekreisüberwachung Akr. Üw 74TC X X X X X

Vorwärtsleistungsüberwachung P>, P< 32F X X X X X

Untererregungsschutz 1/xd 40 X X X

Schieflastschutz I2>, t=f (I2) 46 X X X X

Schalterversagerschutz Imin> 50BF X X X X X

Anlaufzeitüberwachung Ian2t 48 X X X X

Wiedereinschaltsperre I2t 66, 49 Rotor X

Läufererdschlussschutz mitnetzfrequenter Spannung

R< 64R(fn)

X X X

Zuschaltschutz (Inadvertent energization) I>, U< 50/27 X X

100%-Ständererdschlussschutz mit3. Harmonischer

U0(3.Harm.) 59TN, 27TN3.H X X

Impedanzschutz mit (I>+U<)-Anregung Z< 21 X X

Gleichspannungs-/Gleichstromzeitschutz Udc>Idc >

59N (DC)51N (DC)

X

Anfahrüberstromschutz2) I> 51 X

Erdstromdifferentialschutz2) ∆Ie 87GN/TN X

Außertrittfallschutz ∆Z/∆t 78 X

Empfindlicher Läufererdschlussschutzmit 1 bis 3 Hz – Rechteckspannung2)

RLES< 64R(1 bis 3 Hz)

X1) X1) X1)

100 %-Ständererdschlussschutz mit20-Hz- Spannung2)

RSES< 64G(100%)

X1) X1) X1)

Frequenzänderungsschutz2) df/dt > 81R X1) X1) X1)

Vektorsprung (Spannung)2) ∆ > X1) X1) X1)

Drehfeldüberwachung L1,L2,L3 47 X X X X X

Unterstrom über CFC I < 37 X X X X X

Externe Temperaturüberwachungüber Schnittstelle2) (RTD)

38 X X X X X

1) Optionale Auswahl für alle Funktionspakete.2) Ab Version V4.1 verfügbar.

Tabelle 1: Funktionsumfang 7UM62


Messtechnik

Basierend auf den jahrelangenErfahrungen sind leistungsfähi-ge Schutzalgorithmen imple-mentiert, die sich insbesonde-re an das Maschinenverhaltenanpassen. So wird unabhängigvon der aktuellen Generator-frequenz durch die Abtastfre-quenznachführung im Bereichvon 11 bis 69 Hz eine hoheMessgenauigkeit erreicht. Fil-teralgorithmen unterdrückenhöherfrequente Ausgleichsvor-gänge und aperiodischeGleichstromkomponenten.

Geräteausführung

Die Geräte gibt es in 2 Ausfüh-rungen: 7UM621 in 1/2 19 Zoll-und 7UM622 in 1/1 19 Zoll-Breite. Die Softwarefunktionenund die Aufteilung sind iden-tisch. Der 7UM622 verfügtüber mehr binäre Ein- und Aus-gänge und eignet sich für dieEinbindung in ältere bzw. kom-plexere Anlagen.

Kommunikation

Großer Wert wurde auf eineflexible und leistungsfähigeKommunikation gelegt. Der7UM62 verfügt über unter-schiedliche serielle Schnittstel-len:− Frontschnittstelle zum An-

schluss eines PC− Serviceschnittstelle zum An-

schluss eines PC über Mo-dem

− Systemschnittstelle zum An-schluss an eine Leittechniküber IEC 60870-5-103,PROFIBUS-DP oderMODBUS RTU

− Zusatzschnittstelle für belie-bige Anwendungensowie eines Einganges

− zur Zeitsynchronisation überDCF77 oder IRIG B.

Betriebsmesswerte

Zur Unterstützung der Be-triebsführung und für die Inbe-triebsetzung werden alle rele-vanten Messwerte als Primär-und Sekundärwerte mit Di-mension und auf schutzobjekt-bezogene Werte dargestellt.Die Messwerte können auchüber die seriellen Schnittstel-len übertragen werden.Weiterhin ermöglicht die pro-grammierbare Logik Grenz-werteabfragen und daraus ab-geleitete Meldungen.

Als Zählwerte stehen die Ener-giezählwerte für die abgegebe-ne bzw. aufgenomme Wirk-und Blindarbeit und ein Be-triebsstundenzähler zur Verfü-gung.

Meldungen

Die SIPROTEC 4-Geräte liefernausführliche Daten zur Analysevon Störfällen und zur Kontrol-le von Zuständen im Betrieb.Die Meldungen sind alle gegeneinen Versorgungsspannungs-ausfall gesichert.

• Störfallmeldungen

Im Gerät werden immer dieletzten 8 Störfälle gespei-chert. Ein neuer Störfalllöscht den ältesten. Die Stör-fallmeldungen haben einezeitliche Auflösung von1 ms. Sie geben detaillierteAussagen über den Stö-rungsablauf.Der Puffer ist für insgesamt600 Meldungen ausgelegt.

• Betriebsmeldungen

Alle Meldungen, die nichtunmittelbar zum Störfall ge-hören (z. B.: Bedienhandlun-gen, Überwachungen, Gerä-teanlauf) werden im Be-triebsmeldepuffer gespei-chert. Die zeitliche Auflö-sung beträgt 1 ms, die Spei-chergröße umfasst 200 Mel-dungen.

Temperaturerfassung

Über ein getrenntes Tempera-turerfassungsgerät können biszu 6 beliebige Temperaturenüber Temperaturfühler erfasstwerden. Diese werden übereine serielle Schnittstelle zumSchutzgerät übertragen unddort verarbeitet.Die Temperaturauswertung istfür 12 Messstellen ausgelegt,so dass 2 Temperaturerfas-sungseinheiten angeschlossenwerden können. Die Tempera-turen werden wahlweise in °Coder °F ausgewertet. Als Tem-peraturfühler können PT 100,Ni 100 und Ni 120 eingesetztwerden.

Messumformer

Im Schutzgerät stehen 3Messumformer zur Verfügung.Werden diese durch dieSchutzfunktionen nicht be-nutzt, können sie zur Einkopp-lung beliebiger Analogsignale(± 10 V, 0 bis 20 mA) genutztwerden. So sind Signale vonDruckgebern, Schwingungs-messern u. a. auswertbar. DieSchwellenwertverarbeitungund logische Verarbeitung er-folgt im Continuous FunctionChart (CFC) (siehe Seite 7 ).

Störschreibung bis zu 5 bzw.80 Sekunden

Es ist ein Momentan- bzw. Ef-fektivwertschreiber vorhan-den. Die Firmware erlaubt dieSpeicherung von 8 Störschrie-ben. Die Triggerung kann überAnregung, Auslösung, Binär-eingang oder vom Bedienpro-gramm DIGSI 4 bzw. von derLeittechnik erfolgen.Beim Momentanwertschriebwerden die Eingangsgrößen(4 x u und 8 x i ) sowie die 3Messumformergrößen im Ras-ter von 1,25 ms geschrieben.Die Gesamtdauer beträgt 5 Se-kunden. Bei Überschreiten derZeit, wird der jeweils ältesteStörschrieb überschrieben.Werden Schutzfunktionen mitlangen Verzögerungszeiten ak-tiviert, so empfiehlt sich der Ef-fektivwertschrieb. Es erfolgtim Raster von einer Periodedie Speicherung relevanter be-rechneter Größen (U1, UE, I1,I2, Iee1, Iee2, P, Q, , R, X, f-fn).Die Gesamtdauer beträgt 80Sekunden.

Uhrzeit

Es ist standardmäßig eine bat-teriegepufferte Uhr verfügbar,die über ein Synchronisations-signal (DCF77, IRIG B mittelsSatellitenempfänger), Binärein-gang, Systemschnittstelle oderLeittechnik (z. B. SICAM) syn-chronisierbar ist. Allen Meldun-gen werden Datum und Uhr-zeit zugeordnet.

Frei belegbare binäre Ein-und Ausgänge

Binäreingänge, Ausgaberelaissowie die Leuchtdioden sindanwenderspezifisch und von-einander unabhängig mit Mel-dungen belegbar.Die Auslösematrix wird überdie Firmware realisiert. Spie-lend leicht kann man die Auslö-seprogramme einstellen. DieFirmware unterstützt die Pri-märprüfung, durch funktions-weises Unterdrücken des Aus-lösekommandos.

Permanente Selbstüberwa-chung

Hard- und Software werdenständig überwacht und Unre-gelmäßigkeiten sofort erkannt.Damit wird eine sehr hohe Si-cherheit, Zuverlässigkeit undVerfügbarkeit erreicht.

Zuverlässige Batterieüber-wachung

Die Batterie puffert die Mel-dungen und die Störschriebebei Versorgungsspannungs-ausfall. Ihre Funktion wird vomProzessor in regelmäßigen Ab-ständen überprüft. Lässt dieLeistungsfähigkeit der Batterienach, wird eine Alarmmeldungerzeugt.Alle Einstellparameter sind si-cher in einem Flash-EPROMgespeichert, das heißt, auchbei Ausfall der Batterie bleibendie SIPROTEC 4-Geräte vollfunktionsfähig.

Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 4 7UM62


Beschreibung

Bedienung

ErgonomischeVor-Ort-Bedienung

Die übersichtlich und ergono-misch gestaltete Front der Ge-räte überzeugt durch ihre vie-len Vorteile: Die Anordnung der Tasten-

bereiche unterstützt dennatürlichen Bedienablauf Blendfreies hintergrundbe-

leuchtetes Display Frei belegbare LED-Anzei-

gen für wichtige Meldun-gen

Sternförmige Tastenanord-nung für leichte Navigationim Bedienbaum Komfortable Eingabe der

Einstellwerte über Ziffern-tasten oder DIGSI 4 4 frei belegbare Tasten für

häufig gebrauchte Funktio-nen >auf Knopfdruck<

Vor-Ort-Bedienung

Alle Bedienhandlungen und In-formationen können über eineintegrierte Benutzeroberflächeausgeführt bzw. angezeigtwerden:

In einem LC-Display können Prozess- und Ge-räteinformationen als Text in verschiedenenListen angezeigt werden.Häufig angezeigte Informationen sind:Schutzeinstellwerte, Messwerte, allgemeineMeldungen und Alarme sowie binäre Informa-tionen der Ein- und Ausgänge.

14 frei parametrierbare LED dienen zur Anzei-ge beliebiger Prozess- oder Geräteinformatio-nen. Die LED können anwendungsspezifischbeschriftet werden. Die LED-Reset-Tastesetzt die LED zurück.

4 frei parametrierbare Funktionstasten ermög-lichen es dem Benutzer, häufige Aktionensehr schnell und einfach auszuführen.Typische Anwendungen sind z. B. Sprünge aneine bestimmte Stelle im Menübaum, um dieListe der Betriebsmesswerte oder Meldun-gen anzuzeigen.

Navigationstasten

Bild 1

SIPROTEC 4 7UM62

RS232-Bedienschnittstelle

Numerische Bedientasten


LSP2

287f

.eps

DIGSI 4, das PC-Programmzur Schutzbedienung

Das PC-BedienprogrammDIGSI 4 ist die Schnittstelledes Benutzers zu denSIPROTEC 4-Geräten. Es ver-fügt über eine moderne, intuiti-ve Bedienoberfläche.Mit DIGSI 4 werden dieSIPROTEC 4-Geräte parame-triert und ausgewertet – es istein maßgeschneidertes Pro-gramm für Industrie und Ener-gieversorgung.Die Software ist unterWindows (ab 95 und NT) lauf-fähig.

Einfache Schutzeinstellung

Aus den zahlreichen Schutz-funktionen können die benötig-ten ausgewählt werden(Bild 3). Dadurch erhöht sichdie Übersichtlichkeit in weite-ren Menüs.Die neu eingeführte Primärdar-stellung (Einstellwerte sind aufNenngrößen des Schutzobjek-tes bezogen) erlaubt eine Stan-dardisierung der Einstellwerte.Per Knopfdruck erfolgt die Um-rechnung in Sekundärwerteund das Laden in das Schutz-gerät.

Rangiermatrix

Beim Rangieren behalten Sieden Überblick. In einer Matrixsehen Sie sofort, z. B. welcheLEDs, Binäreingänge und Re-lais mit welchen internen Sig-nalen verbunden sind. Mit nureinem Klick schaffen Sie Ver-bindungen, bis hin zur Leit-technik.Unter Nutzung von Filterfunk-tionen sind u. a. nur rangierteInformationen sichtbar. Außer-dem können die Sichtweisenverändert werden. In der An-sicht Binärausgabe (Relais)wird in übersichtlicher Formdie Auslösematrix dargestellt.



Bedienprogramm DIGSI 4

Bild 2DIGSI 4, Hauptmenü

Bild 4DIGSI 4, Rangiermatrix

Bild 3DIGSI 4, Auswahl der Schutzfunktionen

LSP2

290-

afpd

e.tif

LSP2

291-

afpd

e.tif

LSP2

292-

afpd

e.tif

CFC: Logik projektieren stattprogrammieren

Mit dem CFC (ContinuousFunction Chart) können Sieohne Softwarekenntnissedurch einfaches Zeichnen vonlogischen Abläufen Anlagenbe-dingungen berücksichtigen so-wie Informationen verknüpfenund ableiten. Es stehen logi-sche Elemente wie UND,ODER, Zeitglieder usw. zurVerfügung. Weiterhin sindGrenzwertabfragen von Mess-werten möglich.

Inbetriebsetzung

Besondere Aufmerksamkeitwurde der Inbetriebsetzunggewidmet. Alle binären Ein-und Ausgänge können gezieltgelesen und gesetzt werden.Somit ist eine stark vereinfach-te und übersichtliche Verdrah-tungsprüfung möglich.Bei Primärprüfung kann eineÜbertragungssperre aktiviertwerden, um über die Schnitt-stelle keine Informationen zurLeitzentrale zu senden. Ande-rerseits können zu Testzwe-cken bewusst Meldungen ab-gesetzt werden.

SIGRA 4: Universelles Pro-gramm zur Störschriebaus-wertung

Im Schutz gespeicherte Stör-schriebe können in übersichtli-cher Form visualisiert und aus-gewertet werden. Problemloslassen sich Harmonische be-rechnen, einzelne Messpunktebetrachten, Zeiger- und Orts-kurven darstellen und vielesmehr.Durch das Comtrade-Formatkönnen beliebige Störschriebeanalysiert werden.

Das neue DIGSI 4

Leicht zu erlernen

Übersichtliche Rangiermatrix

Anlagen- und Geräteverwaltung

Passwortschutz

Einbindung in die SICAM/SIMATIC-

Softwareumgebung

Windows-Standards Siemens SIP 6.2 ⋅ 2001 7

Bild 5CFC-Plan

Bild 6Störschriebaufzeichnung

LSP2

159f

.tif

LSP2

161f

.tif

Bei der Kommunikation wirdbesonderer Wert auf einehohe Flexibilität, Datensicher-heit und die Nutzung gängigerStandards der Energieautoma-tisierungstechnik gelegt. DasKonzept der Kommunikations-module ermöglicht einmal dieAustauschbarkeit und ist offenfür zukünftige Standards (z. B.Industrial Ethernet).

Vor-Ort-PC-Schnittstelle

Die von der Frontseite des Ge-rätes zugängige PC-Schnitt-stelle ermöglicht über das Be-dienprogramm DIGSI 4 einenschnellen Zugriff auf alle Para-meter und Störfalldaten. Be-sonders vorteilhaft ist die An-wendung während der Prü-fung bzw. Inbetriebnahme.

Rückwärtige Schnittstellen

Auf der Geräterückseite befin-den sich eine feste Schnittstel-le und zwei Kommunikations-module, die wahlweise be-stückt sind und problemlosnachgerüstet werden können.Sie gewährleisten, dass denAnforderungen unterschiedli-cher Kommunikationsinter-faces (elektrisch oder optisch)und -protokollen (IEC 60870;PROFIBUS, DIGSI) entspro-chen werden kann.Die Schnittstellen sind für fol-gende Applikationen vorgese-hen:

• Serviceschnittstelle (fest)

In der Ausführung RS485können mehrere Schutzgerä-te zentral mit DIGSI 4 be-dient werden. Bei Anschlusseines Modems ist eine Fern-bedienung möglich. Sie bie-tet Vorteile bei der Störungs-klärung, insbesondere in un-besetzten Kraftwerken.

• Systemschnittstelle

Über sie wird die Kommuni-kation mit einer Steuerungs-bzw. Leittechnik vorgenom-men und sie unterstützt inAbhängigkeit vom gesteck-ten Modul unterschiedlicheKommunikationsprotokolleund Interfaceausführungen.

• Zusatzschnittstelle

Über sie kann die Kommuni-kation mit dem Temperatur-erfassungsgerät realisiertwerden.

IEC 60870-5-103

Es ist ein international genorm-tes Protokoll zur effizienten Lö-sung von Kommunikationsauf-gaben im Schutzbereich. DasProtokoll wird von mehrerenHerstellern unterstützt undkommt weltweit zum Einsatz.Die Maschinenschutzfunktio-nalität ist im herstellerspezifi-schen Teil realisiert.

PROFIBUS-DP

PROFIBUS ist ein internationalgenormtes Kommunikations-system (EN 50170) zur effi-zienten Lösung von Kommuni-kationsaufgaben im Feldbe-reich. PROFIBUS wird interna-tional von mehreren Herstel-lern unterstützt und kam bis-her in mehr als 1 000 000 An-wendungen weltweit zum Ein-satz.

MODBUS RTU

MODBUS ist ebenfalls einweit verbreiteter Kommunika-tionsstandard und wird beizahlreichen Automatisierungs-lösungen verwendet.

Sichere Busarchitektur

RS485-BusBei dieser kupferbasiertenDatenübertragung sindelektromagnetische Stör-einflüsse durch die Ver-wendung verdrillter Zwei-drahtleitungen weitgehendausgeschaltet. Bei Ausfalleines Geräts arbeitet dasverbleibende System ohneStörungen weiter. LWL-Doppelring

Der LWL-Doppelring ist ab-solut unempfindlich gegenelektromagnetische Störun-gen.Bei Ausfall einer Teilstreckezwischen zwei Geräten ar-beitet die Kommunikationohne Störung weiter. BeiAusfall eines Gerätes kannzwar mit diesem in der Re-gel nicht mehr kommuniziertwerden, dies bleibt jedochohne Einfluss auf die Kom-munikation mit dem Restdes Systems.


Bild 9PROFIBUS: RS485-Kupferverbindung

OLM1)

Bild 8PROFIBUS: optischer Doppelring


Kommunikation

Bild 7IEC 60870-5-103 sternförmige RS232-Kupferverbindung oderLWL-Verbindung

1) Optical Link Module

Systemlösung

SIPROTEC 4 ist maßgeschnei-dert für den Einsatz inSIMATIC-basierten Automati-sierungssystemen.Über den PROFIBUS-DP wer-den vom Schutzgerät Meldun-gen (Anregungen und Auslö-sungen) sowie alle relevantenBetriebsmesswerte übertra-gen.Über Modem und Service-schnittstelle hat der Schutzin-genieur jederzeit Zugriff zu denSchutzeinrichtungen. Damitwird eine Fernwartung undDiagnose (zyklische Prüfung)ermöglicht.Parallel dazu ist die Kommuni-kation vor Ort, z. B. währendeiner Hauptprüfung möglich.

Analogausgabe 0 bis 20 mA

Im 7UM62 können alternativzu den seriellen Schnittstellenbis zu 2 Analogausgabemodule(4 Kanäle) gesteckt werden(Bild 13). Über die 0 bis 20-mA-Schnittstellen sind auswählba-re Betriebsmesswerte (I1, I2,U1, P, Q, f, cosϕ , ΘStänder,ΘLäufer) übertragbar.


Bild 10Kommunikationsmodul, optisch

Bild 12Kommunikationsmodul, RS232, RS485

Bild 11Kommunikationsmodul, optisch, Doppelring

LSP2

164f

.eps

LSP2

162f

.eps

Bild 14Systemlösung, Kommunikation

LSP2

163f

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Bild 13Analogausgabemodul 0 bis 20 mA, 2 Kanäle

LSP2

207f

.eps

Stromdifferentialschutz(ANSI 87G, 87M, 87T)

Die Funktion ist der unverzö-gert wirkende Kurzschluss-schutz bei Generatoren, Moto-ren und Transformatoren undbasiert auf dem Stromdifferen-tialschutzprinzip (Knotenpunkt-satz).Aus den Leiterströmen erfolgtdie Berechnung des Differenz-und Stabilisierungsstromes.Optimierte digitale Filterbedämpfen sicher Störgrößenwie aperiodisches Gleich-stromglied und Harmonische.Die hohe Auflösung der Mess-größen ermöglicht die Erfas-sung kleiner Differenzströme(10 % von IN) und damit einesehr hohe Empfindlichkeit.Eine einstellbare Stabilisie-rungskennlinie erlaubt eine op-timale Anpassung an die Be-dingungen des Schutzobjek-tes. Per Software wird einemögliche Fehlanpassung derStromwandler und die Phasen-winkeldrehung durch denTransformator korrigiert. Durchdie harmonische Analyse desDifferenzstromes werden derEinschaltvorgang (2. Harmoni-sche) und der Übererregungs-vorgang (5. Harmonische) si-cher erkannt und eine Über-funktion des Differentialschut-zes verhindert. Stromstarke in-nere Kurzschlüsse erfasst zu-verlässig eine Schnellmessstu-fe (IDiff>>), die mit zwei sichergänzenden Messverfahrenarbeitet. Den äußeren Kurz-schluss mit Wandlersättigungerkennt ein Sättigungsdetektormit Zeit- und Zustandsüberwa-chung. Er wird aktiv, wenn derDifferenzstrom (IDiff) aus demZusatzstabilisierungsbereichaustritt.Im Falle der Zuschaltung einesMotors, wird dieser Vorgangdurch Überwachung des Stabi-lisierungsstromes erkannt undkurzzeitig die Stabilisierungs-kennlinie angehoben. Mit die-ser Maßnahme wird eine Fehl-auslösung bei ungleicherStromübertragung durch denStromwandler verhindert.Bild 15 zeigt die Stabilisie-rungskennlinie und die einzel-nen Bereiche.

Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 4 7UM62Funktionen

Bild 15Stabilisierungskennlinie des Stromdifferentialschutzes

Bild 16Stabilisierungskennlinie des Erdstromdifferentialschutzes

Erdstromdifferentialschutz(ANSI 87GN, 87TN)

Eine hohe Empfindlichkeit beieinpoligen Fehlern ermöglichtder Erdstromdifferentialschutz.Dabei werden die Nullströmemiteinander verglichen. Einer-seits wird der Nullstrom ausden Leiterströmen berechnet,andererseits wird der Erd-strom direkt am Sternpunkt-wandler gemessen. Es erfolgtdie Bildung der Differenz- undStabilisierungsgröße und dieEinordnung in die Stabilisie-rungskennlinie (siehe Bild 16).

Über speziell dimensionierteFilter werden insbesondereGleichanteile unterdrückt.Zahlreiche Überwachungsver-fahren vermeiden eine Über-funktion bei äußeren Kurz-schlüssen bzw. Zuschaltvor-gängen. Bei empfindlicher Ein-stellung gewährleistet eineMehrfachmessung die not-wendige Sicherheit. Es sei je-doch darauf hingewiesen, dassdie Empfindlichkeitsgrenzendurch die Stromwandler be-stimmt werden.

Die Schutzfunktion findet beiGeneratoren nur Anwendung,wenn der Sternpunkt nieder-ohmig geerdet ist. Bei Trans-formatoren erfolgt der An-schluss auf der Sternseite.Eine niederohmige bzw. starreErdung ist ebenfalls Vorausset-zung. In dieser Ausführungentspricht sie dem im englischsprechenden Raum bezeichne-ten “restricted earth fault”.


Überstromzeitschutz I>, I>>(ANSI 50, 51, 67)

Diese Schutzfunktion ist ein-mal der Kurzschlussschutz fürdie Maschine und zum ande-ren der Reserveschutz für vor-gelagerte Einrichtungen (z. B.Transformator bzw. Netz-schutz).Eine Unterspannungsstufe beiI> bietet die Möglichkeit, dieAnregung aufrecht zu erhalten,wenn der Fehlerstrom unterdie Anregeschwelle zurück-geht, aber gleichzeitig dieSpannung einbricht, weil dasErregersystem nicht mehr aus-reichend versorgt werdenkann.Die I>> -Stufe kann alsSchnellauslösestufe genutztwerden. Mit den integriertenRichtungsfunktionen ist sie alsoberspannungsseitiger Reser-veschutz einsetzbar. Mit denInformationen vom Richtungs-glied kann über den CFC derImpedanzschutz gesteuertwerden.

Abhängiger Überstromzeit-schutz (ANSI 51V)

Er ist ebenfalls Kurzschluss-und Reserveschutz und wirddort eingesetzt, wo der Netz-schutz ebenfalls über stromab-hängige Schutzeinrichtungenverfügt.Es werden IEC- und ANSI-Kennlinien unterstützt(Tabelle 2).Mit Auswertung der Maschi-nenspannung kann die Strom-funktion beeinflusst werden.Die Ausführung gesteuert gibtbei Unterschreiten der Span-nungsschwelle die empfindlicheingestellte Stromstufe frei.Bei abhängig wird linear mitsinkender Spannung derStromansprechwert erniedrigt.Der Fuse-Failure-Monitor ver-hindert eine Überfunktion.

Ständerüberlastschutz(ANSI 49)

Der Überlastschutz soll dieStänderwicklung von Genera-toren und Motoren gegen zuhohe stetige Stromüberlastun-gen schützen. Es werden alleLastspiele durch ein mathema-tisches Modell bewertet.Grundlage für die Berechnungist die thermische Wirkung desStromeffektivwertes. Die Um-setzung entspricht derIEC 60255-8.Stromabhängig wird automa-tisch die Abkühlzeitkonstanteverlängert. Wird die Umge-bungs- oder Kühlmitteltempe-ratur über einen Messumfor-mer (MU2) bzw. denPROFIBUS-DP eingekoppelt,so passt sich das Modell auto-matisch an die Umgebungsbe-dingungen an, andernfalls wirdvon einer konstanten Umge-bungstemperatur ausgegan-gen.

Schieflastschutz(ANSI 46)

Unsymmetrische Strombelas-tungen der drei Stränge einesGenerators führen im Rotor zurErwärmung aufgrund des sichausbildenden Gegendrehfel-des.Der Schutz erkennt eine un-symmetrische Belastung vonDrehstrommaschinen. Er ar-beitet auf der Grundlage dersymmetrischen Komponentenund bewertet das Gegensys-tem der Strangströme. Diethermischen Vorgänge werdenim Algorithmus berücksichtigtund führen zur abhängigenCharakteristik. Außerdem wirddie Schieflast von einer unab-hängigen Warn- und Auslöse-stufe ausgewertet, die durchVerzögerungsglieder ergänztwerden (siehe Bild 17).Bei Motoren wird die Schutz-funktion auch zur Erfassung ei-nes Phasenausfalls eingesetzt.

IEC-Kennlinien

Normal Inverse

t T=

−

⋅014

10 02

,,

II p

p

Very Inverse

t T=

−

⋅135

11

,

II p

p

Extremely Inverse

t T=

−

⋅80

12

II p

p

ANSI-Kennlinien

Inverse

t D=

−

+

⋅8 9341

1

0179662 0938

, ,,

II p

Moderately Inverse

t D=

−

+

⋅0 0103

1

0 02280 02

, ,,

II p

Very Inverse

t D=

−

+

⋅3 922

1

0 09822

, ,I

I p

Extremely Inverse

t D=

−

+

⋅5 64

1

0 024342

, ,I

I p

Definite Inverse

t D=

−

+

⋅0 4797

1

0 213591 5625

, ,,

II p

Tabelle 2Stromabhängige Kennlinien(IP - Ansprechwert;TP, D - Zeitmultiplikatoren)

Bild 17Kennlinie des Schieflastschutzes


Untererregungsschutz(ANSI 40)

Aus Generatorklemmenspan-nung und -strom wird der kom-plexe Leitwert berechnet. DerSchutz verhindert Schädendurch Außertrittfallen infolgevon Untererregung. DieSchutzfunktion bietet dreiKennlinien zur Überwachungder statischen und der dynami-schen Stabilität. Über einenMessumformer kann die Erre-gerspannung (siehe Bild 25)eingekoppelt und bei Ausfalleine schnelle Reaktion desSchutzes durch Timerumschal-tung erreicht werden.Die Geradenkennlinien ermög-lichen eine optimale Anpas-sung des Schutzes an das Ge-neratordiagramm (siehe Bild18). Aus der Per-Unit-Darstel-lung des Diagramms lassensich direkt die Einstellwerteablesen.Für die Berechnung der Grö-ßen werden die Mitsystemeder Ströme und Spannungenherangezogen, wodurch kor-rekte Arbeitsweise auch beiunsymmetrischen Verhältnis-sen gewährleistet wird.

Rückleistungsschutz(ANSI 32R)

Der Rückleistungsschutz über-wacht die Wirkleistungsrich-tung und spricht bei Ausfall dermechanischen Energie an,weil dann die Antriebsenergiedem Netz entnommen wird.Diese Funktion kann zum be-triebsmäßigen Stillsetzen desGenerators genutzt werden,verhindert aber auch Schädenan Dampfturbinen. Die Berech-nung der Rückleistung erfolgtaus den Mitsystemen vonStrom und Spannung. Unsym-metrische Netzverhältnisseführen deshalb nicht zueiner Beeinträchtigung derMessgenauigkeit.Die Stellung des Schnell-schlussventils wird als Binärin-formation eingekoppelt. Mit ihrwird zwischen zwei Verzöge-rungen des Ausschaltkom-mandos umgeschaltet.Bei Motorschutzanwendungenkann über Parameter das Vor-zeichen der Wirkleistung geän-dert werden.

Vorwärtsleistungsüber-wachung (ANSI 32F)

Die Überwachung der abgege-benen Wirkleistung kann fürdas An- und Abfahren von Ge-neratoren nützlich sein. EineStufe überwacht das Über-schreiten eines Grenzwertes,eine andere das Unterschrei-ten eines anderen Grenzwer-tes. Für die Leistungsberech-nung werden die Mitkompo-nenten von Strom und Span-nung genutzt. Die Funktionkann zum Stillsetzen von leer-laufenden Motoren benutztwerden.

Impedanzschutz(ANSI 21)

Dieser schnell wirkende Kurz-schlussschutz schützt einer-seits den Generator bzw.Blocktransformator und ist Re-serveschutz für das Netz. Erverfügt über zwei einstellbareImpedanzstufen, wobei zusätz-lich die erste Stufe über Binär-eingang umschaltbar ist. Beioffenem Netzschalter lässtsich der Impedanzmessbereichverlängern (siehe Bild 19).Die Überstromanregung mitUnterspannungshaltung sorgtfür eine sichere Anregung unddie Schleifenauswahllogik fürdie Bestimmung der fehlerbe-hafteten Schleife. Sie ermög-licht auch ein korrektes Mes-sen über den Transformator.

Unterspannungsschutz(ANSI 27)

Der Unterspannungsschutzwertet die Mitkomponente derSpannung aus und vergleichtsie mit den Schwellwerten. ImGerät sind zwei Stufen nutz-bar.Die Unterspannungsfunktionwird für Asynchronmotorenund Pumpspeichersätze einge-setzt und verhindert eine span-nungsbedingte Instabilität die-ser Maschinen.Sie kann außerdem für Über-wachungszwecke genutztwerden.


Bild 18Kennlinie des Untererregungsschutzes

Bild 19Staffelung des Impedanzschutzes


Funktionen

Überspannungsschutz(ANSI 59)

Der Schutz verhindert Isola-tionsfehler als Folge zu hoherSpannung.Wahlweise können die maxi-mal verketteten Spannungenbzw. Leiter-Erde-Spannungen(bei Niederspannungsmaschi-nen) ausgewertet werden. Beiden verketteten Spannungenist das Messergebnis unabhän-gig von Nullpunktverschiebun-gen durch Erdschlüsse.Die Schutzfunktion ist zweistu-fig ausgeführt.

Frequenzschutz(ANSI 81)

Der Frequenzschutz verhinderteine unzulässige Beanspru-chung der Betriebsmittel (z. B.Turbine) bei Über- und Unter-frequenz und dient auch häufigals Überwachungs- und Steue-rungselement.Die Funktion ist vierstufig aus-geführt, wobei die Stufenwahlweise als Über- bzw. Un-terfrequenzschutz arbeitenkönnen. Jede Stufe ist einzelnverzögerbar.Der aufwendige Frequenz-messalgorithmus filtert auchbei verzerrten Spannungen zu-verlässig die Grundschwin-gung heraus und führt einesehr genaue Frequenzbestim-mung durch. Über eine Unter-spannungsstufe kann die Fre-quenzmessung blockiert wer-den.

Übererregungsschutz(ANSI 24)

Der Übererregungsschutzdient zur Erkennung einer un-zulässig hohen Induktion (pro-portional zu U/f ) in Generato-ren bzw. Transformatoren, diezu einer thermischen Überbe-anspruchung führt.Diese Gefahr ist bei Anfahrvor-gängen, bei Volllastabschaltun-gen, bei „schwachen“ Netzenund im Inselbetrieb möglich.Die abhängige Kennlinie wirdmit den Herstellerdaten durch8 Punkte eingestellt. Zusätzlichsind eine unabhängige Warn-stufe und eine Schnellstufenutzbar.Neben der Frequenz wird diemaximale der drei verkettetenSpannungen für die Berech-nung des Quotienten U/f be-nutzt. Der überwachbare Fre-quenzbereich erstreckt sichvon 11 bis 69 Hz.

90 %-Ständererdschluss-schutzgerichtet, ungerichtet(ANSI 59N, 64G, 67G)

Bei isoliert betriebenen Gene-ratoren äußert sich ein Erd-schluss durch das Auftreteneiner Verlagerungsspannung.Bei Blockschaltung ist die Ver-lagerungsspannung ein ausrei-chendes, selektives Schutzkri-terium.Wenn ein Generator galva-nisch mit einer Sammelschie-ne verbunden ist, muss füreine selektive Erdschlusserfas-sung zusätzlich noch die Rich-tung des fließenden Erdstro-mes bewertet werden.Der Schutz misst die Verlage-rungsspannung an einemSpannungswandler im Genera-torsternpunkt oder an der off-nen Dreieckswicklung einesSpannungswandlers. Wahlwei-se ist die Nullspannung auchaus den Leiter-Erde-Spannun-gen berechenbar. In Abhängig-keit von der Anlagenausfüh-rung sind 90 bis 95 % Ständer-wicklung eines Generatorsschützbar.Für den Erdstrom steht einempfindlicher Stromeingangzur Verfügung, der vorteilhaftan einen Kabelumbauwandleranzuschließen ist. Aus Verla-gerungsspannung und Erd-strom wird auf die Fehlerrich-tung geschlossen. Die Rich-tungsgerade ist problemlos andie Anlagenbedingungen an-passbar. Es ist somit ein wir-kungsvoller Schutz für Sam-melschienenschaltungen reali-sierbar. Beim Anfahren kannüber ein extern eingekoppeltesSignal auf Nullspannungsmes-sung umgeschaltet werden.Entsprechend der Schutzein-stellung sind mit der Funktionunterschiedliche Erdschluss-Schutzkonzepte umsetzbar(siehe Bilder 23 bis 26).

Empfindliche Erdstrom-erfassung(ANSI 50/51GN, 64R)

Der empfindliche Erdstromein-gang kann auch als separaterErdstromschutz verwendetwerden. Er ist zweistufig aus-geführt. Es werden sekundäreErdströme ab 2 mA sicher ver-arbeitet.Alternativ eignet sich dieserEingang auch als Läufererd-schlussschutz. Über die An-koppeleinheit 7XR61 wird inden Läuferkreis eine Spannungmit Nennfrequenz (50 bzw.60 Hz) angeschlossen. Fließtein höherer Erdstrom, liegt einLäufererdschluss vor. Für die-se Anwendung ist eine Mess-kreisüberwachung vorgesehen(siehe Bild 29).

100%-Ständererdschluss-schutz mit 3. Harmonischer(ANSI 59TN, 27TN (3.H.))

Auf Grund des konstruktivenAufbaus erzeugt der Generatorauch eine 3. Harmonische,welche ein Nullsystem bildet.Sie ist an der offenen Drei-eckswicklung bzw. am Null-punkttransformator nachweis-bar. Die Höhe der Spannungs-amplitude ist maschinen- undbetriebsabhängig.Im Falle eines Erdschlusses inSternpunktnähe kommt es zurSpannungsverschiebung der3. Harmonischen (Absinken imSternpunkt und Ansteigen anden Klemmen).

Anschlussabhängig muss derSchutz entweder als Unter-bzw. Überspannungsschutzeingestellt werden. Er kann zu-sätzlich verzögert werden. UmÜberfunktionen zu vermeiden,wirken die Wirkleistung unddie Mitsystemspannung alsFreigabekriterium.Die endgültige Schutzeinstel-lung kann nur über einen Pri-märversuch vorgenommenwerden.

Schalterversagerschutz(ANSI 50BF)

Bei einer planmäßigen Stillset-zung oder bei einem Fehler imGenerator bleibt bei einem de-fekten Netzschalter die Ma-schine weiter am Netz undkann dabei erheblich beschä-digt werden.Der Schalterversagerschutzwertet einen Mindeststromund den Leistungsschalter-hilfskontakt aus. Er kann durchinterne Schutzauslösungenoder extern über Binäreinganggestartet werden. Eine zweika-nalige Ansteuerung vermeidetÜberfunktionen (siehe Bild 20).

Bild 20Logikdiagramm des Schalterversagerschutzes (SVS)


Zuschaltschutz(ANSI 50, 27)

Er hat die Aufgabe, den Scha-den durch ein unbeabsichtig-tes Zuschalten des stehendenoder schon angelaufenen, abernoch nicht synchronisiertenGenerators durch schnelle Be-tätigung des Netzschalters zubegrenzen. Die vom Netz vor-gegebene Spannung lässt denGenerator mit großem Schlupfals Asynchronmaschine anlau-fen und führt zu unzulässig ho-hen Strömen im Läufer.Eine Logik, bestehend ausempfindlicher Strommessungje Leiter, Messgrößendetek-tor, Zeitsteuerung und Blockie-rung ab einer Mindestspan-nung, führt zum sofortigenAuslösekommando.Spricht der Fuse Failure Moni-tor an, so ist die Funktion un-wirksam.

Läufererdschlussschutz(ANSI 64R)

Diese Schutzfunktion kann mitdem 7UM62 auf drei Wegengelöst werden. Die einfachsteForm ist die Methode der Läu-fererdstrommessung (sieheempfindliche Erdstromerfas-sung).Widerstandsmessung beinetzfrequenter SpannungDie zweite Form ist die Läufer-erdwiderstandsmessung mitnetzfrequenter Spannungsein-kopplung in den Läuferkreis(siehe Anwendungsbeispiele,Bild 29). Durch den Schutzwird die eingekoppelte Span-nung und der fließende Läufer-erdstrom erfasst. Unter Be-rücksichtigung des komplexenWiderstandes vom Ankoppel-gerät (7XR61) erfolgt über einmathematisches Modell dieBerechnung des Läufererdwi-derstandes. Durch diese Vor-gehensweise wird der stören-de Einfluss der Läufererdkapa-zität eliminiert und die Emp-findlichkeit erhöht. Bei stö-rungsfreier Erregerspannungkönnen Fehlerwiderstände biszu 30 kΩ erfasst werden. Da-mit ist eine zweistufigeSchutzfunktion realisierbar, dieüber eine Warn- und Auslöse-stufe verfügt. Eine zusätzlichimplementierte Unterstrom-stufe überwacht den Läufer-kreis auf Drahtbruch und gibteine Meldung ab.

Widerstandsmessung beiRechteckspannungseinkopp-lung von 1 bis 3 HzBei größeren Generatorenwird eine höhere Empfindlich-keit gefordert. Es muss einer-seits der störende Einfluss derLäufererdkapazität noch bes-ser eliminiert und anderseitsder Störabstand zu den Har-monischen (z.B. 6. Harmoni-sche) der Erregereinrichtungvergrößert werden. Hier hatsich die Einkopplung einer nie-derfrequenten Rechteckspan-nung in den Läuferkreis be-stens bewährt (siehe Anwen-dungsbeispiele, Bild 30).Die durch das Vorschaltgerät7XT71 eingekoppelte Recht-eckspannung führt zur stetigenUmladung der Läufererdkapa-zität. Über einen Shunt im Vor-schaltgerät wird der fließendeErdstrom erfasst und in denSchutz (Messeingang) einge-koppelt. Im fehlerfreien Fall(RE ≈¥ ) ist der Läufererdstromnach Aufladung der Erdkapazi-tät nahe Null. Im Fehlerfall be-stimmt der Erdwiderstand ein-schließlich Ankoppelwider-stand (7XR6004) sowie diespeisende Spannung den sta-tionären Strom. Über denzweiten Eingang (Steuerein-gang) werden die Umschaltun-gen, die aktuelle Rechteck-spannung und die Umladefre-quenz erfasst . Mit dem Mess-prinzip sind Fehlerwiderständebis zu 80 kΩ erfassbar. DieÜberwachung des Läufererd-kreises auf Unterbrechung er-folgt durch die Bewertung desStromes während der Umpo-lungen.

100%-Ständererdschluss-schutz mit 20-Hz-Einkopp-lung(ANSI 64 G (100%))

Als ein sicheres und zuverlässi-ges Verfahren hat sich die Ein-kopplung einer 20-Hz-Span-nung zur Erfassung von Feh-lern im Sternpunkt bzw. Stern-punktnähe von Generatorenerwiesen. Es ist im Gegensatzzum Kriterium 3. Harmonische(siehe Seite 12, 7UM61 Kata-log) unabhängig von den Gene-ratoreigenschaften und der Be-triebsweise. Weiterhin ist aucheine Messung beim Anlagen-stillstand möglich. Die prinzi-pielle Anschaltung zeigt Bild28.Die Schutzfunktion ist so aus-geführt, dass sie sowohl Erd-schlüsse in der gesamten Ma-schine (echte 100%) und allengalvanisch angeschlossenenAnlagenkomponenten erkennt.Vom Schutzgerät wird die ein-gekoppelte 20-Hz-Spannungund der fließende 20-Hz-Stromerfasst. Über ein mathemati-sches Modell werden die stö-renden Größen, wie z. B. dieStändererdkapazitäten elimi-niert und der ohmsche Fehler-widerstand ermittelt. Dadurchwird einmal eine hohe Emp-findlichkeit gewährleistet undzum anderen der Einsatz beiMaschinen mit großen Erdka-pazitäten, z.B. große Wasser-kraftgeneratoren, ermöglicht.Winkelfehler durch den Er-dungs- bzw. Nullpunktstrans-formator werden bei der Inbe-triebnahme erfasst und im Al-gorithmus korrigiert.Die Schutzfunktion verfügtüber eine Warn- und Auslöse-stufe. Zusätzlich wird derMesskreis überwacht und einAusfall des 20-Hz-Generatorserfasst.Unabhängig von der Erdwider-standsberechnung bewertetdie Schutzfunktion zusätzlichdie Höhe des Stromeffektiv-wertes. Für Erdschlüsse, beidenen die Verlagerungsspan-nung und damit der Fehler-strom eine bestimmte Höheüberschreitet, steht damit eineweitere Stufe zur Verfügung.

Anlaufzeitüberwachung(nur Motorschutz)(ANSI 48)

Die Anlaufzeitüberwachungschützt Motoren vor zu langenAnlaufvorgängen. Diese kön-nen auftreten, wenn zu großeLastmomente vorliegen, zugroße Spannungseinbrüchebeim Zuschalten des Motorsentstehen oder der Läufer blo-ckiert ist. Die Auslösezeit istvom Quadrat des Anlaufstro-mes und der eingestellten An-laufzeit abhängig (InverseKennlinie). Sie passt sich andas Anlaufverhalten bei abge-senkter Spannung an. Die Aus-lösezeit wird nach folgenderFormel ermittelt:

t tAUSA

effAmax=

⋅I

I

2

tAUS AuslösezeitIA zulässiger AnlaufstromtAmax zulässige AnlaufzeitIeff gemessener Strom,

EffektivwertDie Berechnung wird erst ge-startet, wenn der Strom Ieffüber einstellbaren Ansprech-wert (z.B. 2 IN,Motor) liegt.Ist die zulässige Festbremszeitkleiner als die zulässige Anlauf-zeit (läuferkritische Motoren)wird zur Erkennung eines blo-ckierten Läufers mittels Tacho-generators ein Binärsignal ge-setzt. Dieses Binärsignal gibtdie eingestellte Festbremszeitfrei und es kommt nach derenAblauf zur Auslösung.

Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 4 7UM62Funktionen


Gleichspannungs-/Gleich-stromzeitschutz(ANSI 59N (DC), 51N(DC))

Wasserkraftgeneratoren bzw.Gasturbinen werden über An-fahrumrichter gestartet. Im Fal-le eines Erdschlusses im Zwi-schenkreis des Anfahrumrich-ters kommt es zur Gleichspan-nungsverlagerung und damitzu einem Gleichstrom. Da derNullpunkts- bzw. Erdungs-transformator einen geringe-ren ohmschen Widerstand alsdie Spannungswandler haben,fließt durch diese der größteTeil des Gleichstromes. Damitist die Gefahr der Zerstörungdurch thermische Überbean-spruchung gegeben.Gemäß Bild 28 wird derGleichstrom über einen an denShunt direkt angeschlossenenShuntwandler (Messumfor-mer) erfasst. Je nach Ausfüh-rung des Messumformerswerden dem 7UM62 Spannun-gen bzw. Ströme zugeführt.Der Messalgorithmus filtert dieGleichgröße heraus und führtden Schwellenwertentscheiddurch. Die Schutzfunktion istab 0 Hz wirksam.Wird vom Messumformer zumSchutz eine Spannung übertra-gen, muss die Verbindungstörsicher und kurz ausgeführtwerden.Die implementierte Funktionist auch für Sonderanwendun-gen einsetzbar. So kann fürdie am Eingang anliegendeGröße über einen weiten Fre-quenzbereich der Effektivwertausgewertet werden.

Anfahrüberstromschutz(ANSI 51)

Gasturbinen werden über An-fahrumrichter hochgefahren.Der Anfahrüberstromschutz er-fasst Kurzschlüsse im unterenFrequenzbereich (ab etwa5 Hz) und ist als unabhängigerÜberstromzeitschutz ausge-führt. Der Ansprechwert wirddabei unter Nennstrom einge-stellt. Die Funktion ist nur wäh-rend des Anfahrvorgangeswirksam. Bei Frequenzen grö-ßer 10 Hz greift die Abtastfre-quenznachführung und danachsind die weiteren Kurzschluss-schutzfunktionen aktiv.

Außertrittfallschutz(ANSI 78)

Die Schutzfunktion dient zurErfassung von Pendelungenim Netz. Speisen Generatorenzu lange auf einen Netzkurz-schluss, kann es nach der Feh-lerabschaltung zu einem Aus-gleichsvorgang (Wirkleistungs-schwingungen) zwischen Netzund Generator kommen. Liegtdas Pendelzentrum im Bereichder Blockeinheit, so führen die“Wirkleistungsstöße” zu einerunzulässigen mechanischenBeanspruchung des Genera-tors und der gesamten Gene-ratorbefestigung einschließlichTurbine.Da es sich um symmetrischeVorgänge handelt, wird aus derSpannungs- und Strommit-komponente die Mitimpedanzberechnet und der Impedanz-verlauf bewertet. Zusätzlich er-folgt die Symmetrieüberwa-chung durch die Bewertungdes Gegensystemstromes.Zwei Kennlinien im R/X-Diagramm beschreiben denWirkungsbereich (Generator,Blocktransformator bzw. Netz)des Außertrittfallschutzes. Jenachdem in welchem Kennli-nienbereich der Impedanzvek-tor ein- und austritt, werdendie zugeordneten Zähler er-höht. Wird der eingestellteZählerstand erreicht, kommtes zur Auslösung. Erfolgt nacheiner eingestellten Zeit keinePendelung mehr, so werdendie Zähler automatisch zurück-gesetzt. Über einen einstellba-ren Impuls kann jede Pende-lung gemeldet werden. DieAusweitung der Kennlinie inR-Richtung bestimmt den er-fassbaren Pendelwinkel. Prak-tikabel sind 120 °. Zur Anpas-sung an die Verhältnisse beiEinspeisung von mehrerenparallelen Generatoren insNetz, kann die Kennlinie übereinen einstellbaren Winkel ge-neigt werden.Bild 21 zeigt die Kennlinienbe-reiche und illustriert möglichePendelverläufe.

Abhängiger Unterspan-nungsschutz(ANSI 27)

Motoren neigen zum Kippen,wenn ihr Kippmoment unter-schritten wird. Dieses hängtwiederum von der Spannungab. Auf der einen Seite möchteman die Motoren so lange wiemöglich am Netz lassen, aufder anderen Seite das Kippmo-ment nicht unterschreiten.Diese schutztechnische Aufga-be erfüllt ein abhängiger Unter-spannungsschutz. Wird die An-sprechschwelle Up< unter-schritten, erfolgt der Start derabhängigen Kennlinie. Die Aus-lösezeit ist dabei umgekehrtproportional zum Spannungs-einbruch (siehe Gleichung).Von der Schutzfunktion wirddie treibende Größe, die Mit-systemspannung, für dieSchutzentscheidung benutzt.

tUU

TAUS

p

M=−

⋅I

I

tAus AuslösezeitU aktuelle SpannungUp AnsprechwertTM Zeitmultiplikator

Funktionen zur Netzent-kupplung

Eigenerzeuger speisen zumBeispiel direkt in ein Netz ein.Die Einspeiseleitung ist in derRegel die Rechtsträgergrenzezwischen Anlagenbetreiberund Eigenerzeuger. Fällt dieEinspeiseleitung z.B. infolge ei-ner automatischen Wiederein-schaltung aus, kann es in Ab-hängigkeit der Leistungsbilanzam speisenden Generator zueiner Spannungs- bzw. Fre-quenzabweichung kommen.Bei einer Zuschaltung könnenasynchrone Bedingungen vor-liegen, die dann zu Schädenam Generator bzw. am Getrie-be zwischen Generator undAntrieb führen. Neben denklassischen Kriterien wie Span-nung und Frequenz kommenauch nachfolgende zwei Krite-rien zum Einsatz (Vektor-sprung, Frequenzänderungs-schutz, siehe Seite 16).


Bild 21Kennlinien des Außertrittfallschutzes

Vektorsprung

Ein Kriterium zur Identifikationeiner unterbrochenen Einspei-sung ist die Überwachung desPhasenwinkels in der Span-nung. Fällt die Einspeiseleitungaus, so führt die schlagartigeStromunterbrechung zu einemPhasenwinkelsprung in derSpannung. Dieser wird mittelseinem Deltaverfahren erfasstund bei Überschreiten des ein-gestellten Schwellenwerteserfolgt der Befehl zum Öffnendes Generator- bzw. Kuppel-schalters.

Frequenzänderungsschutz(ANSI 81R)

Aus der ermittelten Frequenzwird über ein Zeitintervall dieFrequenzdifferenz bestimmt.Sie entspricht der momenta-nen Frequenzänderung. DieFunktion ist dabei so ausge-führt, dass sie sowohl auf einepositive als auch negative Fre-quenzänderung reagiert. Dabeierfolgt eine ständige Überwa-chung hinsichtlich eines Über-schreiten der zulässigen Fre-quenzänderung. Die Freigabeder jeweiligen Richtung hängtdavon ab, ob die Nennfre-quenz über- oder unterschrit-ten wird. Insgesamt stehenvier Stufen zur Verfügung, diewahlweise eingesetzt werdenkönnen.

Wiedereinschaltsperre (nurMotorschutz)(ANSI 66, 49Rotor)

Motoren dürfen aus dem kal-ten bzw. betriebswarmen Zu-stand nur eine bestimmte An-zahl in Folge zugeschaltet wer-den. Der Anlaufstrom führt da-bei zu einer Rotorerwärmung.Die Wiedereinschaltsperreüberwacht diesen Vorgang.Im Gegensatz zu klassischenZählverfahren werden in derWiedereinschaltsperre durchein thermisches Abbild die Er-wärmungs- und Abkühlungs-vorgänge im Läufer nachgebil-det. Die Läufertemperatur wirddabei aus den Ständerströmenermittelt. Die Wiederein-schaltsperre lässt ein Anfahrendes Motors nur dann zu, wennder Läufer genügend thermi-sche Reserve für einen voll-ständig neuen Anlauf hat. Dasthermische Verhalten für einenzulässigen dreifachen Anlaufaus dem kalten Zustand zeigtBild 22.

Ist die thermische Reserve zuklein, gibt die Wiederein-schaltsperre ein Blockiersignalab, mit dem der Motorein-schaltkreis gesperrt werdenkann. Nach erfolgter Abküh-lung und Unterschreiten derAnsprechgrenze wird die Blo-ckierung wieder aufgehoben.Da beim abgeschalteten Motordie Zwangskühlung durch denLüfter entfällt, wird er sichlangsamer abkühlen. Betriebs-zustandsabhängig wird durchdie Schutzfunktion eine Steue-rung der Abkühlungszeitkon-stante vorgenommen. Einwirksames Umschaltkriteriumist das Unterschreiten einesMindeststromes.

Einkopplungen

Zur Erfassung und Verarbei-tung von binären Informatio-nen dienen die vier direktenEinkopplungen. Sie sind für In-formationen des Buchholz-schutzes bzw. maschinentech-nischer Befehle vorgesehenund verhalten sich wie eineSchutzfunktion. Jede Einkopp-lung eröffnet einen Störfall undist mit einem Zeitglied individu-ell verzögerbar.

Auslösekreisüberwachung(ANSI 74TC)

Das Schutzgerät ist in der Lage,einen Auslösekreis (Leistungs-schalter einschließlich Zulei-tung) zu überwachen. Bei ei-nem Fehler in dem überwach-ten Kreis wird ein Befehl abge-geben.

Drehfeldumschaltung

Bei Einsatz in Pumpspeicher-kraftwerken kann über Binär-eingang eine Anpassung andas aktuelle Drehfeld vorge-nommen werden (Genera-tor-/Motorbetrieb über Dreh-feldumschaltung).

2 vordefinierbare Parameter-gruppen

Im Schutz können die Einstell-werte in zwei Datensätzen hin-terlegt werden. Neben der„Standardparametergruppe“ist die zweite für bestimmteBetriebsbedingungen (Pump-speicherkraftwerke) vorgese-hen. Sie kann über Binärein-gang, die Vor-Ort-Bedienungoder über DIGSI 4 aktiviertwerden.

Endgültiges Aus(ANSI 86)

Alle Binärausgaben (Relais)können wie LEDs gespeichertund mittels LED-Reset-Tastezurückgesetzt werden. DieserZustand wird auch bei Versor-gungsspannungsausfall ge-speichert. Eine Wiederein-schaltung ist erst nach beab-sichtigter Freigabe möglich.

Überwachungen und FuseFailure Monitor

Im Gerät sind leistungsfähigeÜberwachungen für die Hard-und Software realisiert.Überwacht werden die Mess-kreise, die Analog-Digital-Umsetzung und die Versor-gungsspannungen, die Spei-cher und der Softwareablauf(Watchdog).Die Fuse-Failure-Funktion hatdie Aufgabe, den Ausfall einerMessspannung durch Kurz-schluss oder Unterbrechungzu detektieren und eine Über-funktion der Unterspannungs-stufen zu vermeiden.Bewertet werden das Mit- undGegensystem von Spannungund Strom.

Filterzeit

Alle Binärsignale können miteiner Filterzeit (Meldungsver-zögerung) belegt werden. Da-mit vermeidet man eine Stör-beeinflussung.



Funktionen

Bild 22Temperaturverlauf am Läufer und im thermischen Abbild des Läufers bei Mehrfachanläufen

Sammelschienenschaltung

Dargestellt im Bild 23 ist die zuempfehlende Standardschal-tung, wenn mehrere Generato-ren auf eine Sammelschienespeisen. Über das Erdschluss-richtungskriterium werden ein-polige Fehler abgeschaltet. DerErdschlussstrom wird durchdie Kabel des Netzes getrie-ben. Reicht dieser nicht aus,so liefert ein an der Sammel-schiene angeschlossener Er-dungstransformator den not-wendigen Strom (max. etwa10 A) und ermöglicht einenSchutzbereich von bis zu90 %. Der Erdstrom sollteüber Kabelumbauwandler er-fasst werden, um die notwen-dige Empfindlichkeit zu erzie-len.Die Verlagerungsspannungkann als Erdschlusskriteriumbei Anfahrvorgängen bis zurSynchronisation genutzt wer-den.Der Differentialschutz umfasstden Schutz des Generatorsund des abgehenden Kabels.Die zulässige Kabellänge unddie Stromwandlerauslegung(zulässige Bürde) bedingeneinander. Ab Längen von mehrals 100 m wird eine Nachrech-nung empfohlen.


Bild 23

Anschaltungen, Anwendungsbeispiele

Sammelschienenschaltungbei niederohmiger Erdung

Ist der Generatorsternpunktniederohmig geerdet, wird dieim Bild 24 dargestellte An-schaltung empfohlen. Beimehreren Generatoren ist zurVermeidung von Kreisströmen(3. Harmonische) der Wider-stand nur an einen Generatorangeschlossen.Zur selektiven Erdfehlererfas-sung wird der Erdstromein-gang in den gemeinsamenRückleiter der beiden Strom-wandlersätze eingeschleift(Differenzschaltung). DieStromwandler sind nur an ei-nem Punkt zu erden. Die Verla-gerungsspannung UE wird alszusätzliches Freigabekriteriumgenutzt.Vorteilhaft sind bei dieser An-schaltung abgeglicheneDE-Stromwandler. Bei größe-ren Maschinenleistungen(z. B. IN etwa 2000 A) werdenStromwandler mit einem se-kundären Nennstrom von 5 Aempfohlen.Alternativ (im Bild nicht darge-stellt) kann auch der Erdstrom-differentialschutz zur Anwen-dung kommen.

Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 4 7UM62Anschaltungen/Anwendungsbeispiele

Bild 24


Blockschaltung mit freiemSternpunkt

Diese Ausführung der Block-schaltung ist eine zu empfeh-lende Variante (siehe Bild 25).Die Erdschlusserfassung er-folgt über die Verlagerungs-spannung. Zur Vermeidung derÜberfunktion bei Erdschlüssenim Netz ist ein Belastungswi-derstand an der offenen Drei-eckswicklung vorzusehen. An-lagenabhängig kann bereits einleistungsstarker Spannungs-wandler ausreichen. Wennnicht, ist ein Erdungstransfor-mator einzusetzen. Für dieSpannungsmessung kann dieverfügbare Messwicklung ge-nutzt werden.Der Differentialschutz ist imApplikationsbeispiel für denGenerator vorgesehen. DerBlocktransformator wird durcheinen eigenen Differential-schutz (z.B. 7UT612) ge-schützt.Wie im Bild angedeutet, ste-hen die weiteren Eingänge zu-sätzlichen Schutzfunktionenzur Verfügung. Sie kommenbei größeren Blockeinheitenzur Anwendung (siehe auchBilder 28 und 30).


Bild 25

Blockschaltung mit Null-punkttransformator

Bei dieser Anlagenausführungübernimmt die Störspannungs-absenkung und Bedämpfungbei Erdschlüssen im Genera-torbereich ein an den Genera-torsternpunkt angeschlossenerBelastungswiderstand (sieheBild 26).Der maximale Erdstrom wirdauf etwa 10 A begrenzt. DieAusführung kann ein Primär-oder Sekundärwiderstand mitNullpunkttransformator sein.Zur Vermeidung eines zu klei-nen Sekundärwiderstandes istdas Übersetzungsverhältnisdes Nullpunkttransformatorsniedrig auszuführen. Die höhe-re Sekundärspannung kannüber einen Spannungsteiler ab-gesenkt werden.Elektrisch ist die Schaltung mitBild 25 identisch.In der Applikation ist der Diffe-rentialschutz als Overallschutzausgeführt und umfasst denGenerator und Blocktransfor-mator. Die Schaltgruppenan-passung und sonstige Anpas-sungen übernimmt die Schutz-funktion.



Anschaltungen/Anwendungsbeispiele

Bild 26

Spannungswandler inV-Schaltung

Der Schutz kann auch pro-blemlos an Spannungswand-lern in V-Schaltung betriebenwerden. Das Bild 27 zeigt dieAnschaltung. Gegebenenfallskönnen die Betriebsmesswer-te für die Leiter-Erde-Spannun-gen geringfügig unsymme-trisch sein. Ist dies störend, sokann der Sternpunkt (R16)über eine Kapazität mit Erdeverbunden werden.Bei der V-Schaltung ist es nichtmöglich, aus den Sekundär-spannungen die Nullspannungzu berechnen. Sie muss übereinen anderen Weg zumSchutzgerät geführt werden(z. B. Spannungswandler imGeneratorsternpunkt oder vomErdungstransformator).

100%-Ständererdschluss-schutz, Anfahrerdschluss-schutz

Bild 28 zeigt am Beispiel desNullpunkttransformators dieAnschaltung des 100%-Stän-dererdschlussschutzes mit20-Hz-Spannungseinkopplung.Die gleiche Anschaltung giltauch für die offene Dreiecks-wicklung des Erdungstransfor-mators.Der 20-Hz-Generator kann so-wohl an die Gleichspannungals auch an einen leistungs-starken Spannungswandler(>100 VA) angeschlossen wer-den. Die Bürde des Klein-stromwandlers 4NC1225 sollte0,5 Ω nicht überschreiten.Die Verbindung 7XT33, 7XT34und Belastungswiderstand istniederohmig auszuführen(RVerbindung < RL). Bei großenEntfernungen werden die Ge-räte in der Erdungszelle unter-gebracht.Für Anlagen mit Anfahrumrich-ter ist die Anschaltung desGleichspannungsschutzes(MU 1) dargestellt. Der 7KG6verstärkt in Abhängigkeit derGeräteauswahl das erfassteSignal am Shunt auf 10 V bzw.20 mA .Der Eingang MU1 kann perJumper auf das jeweilige Sig-nal eingestellt werden.


Bild 28

Bild 27

Läufererdschlussschutz mitnennfrequenter Spannungs-einkopplung

Bild 29 zeigt beispielhaft denAnschluss des Läufererd-schlussschutzes an einen Ge-nerator mit statischer Erre-gung. Wird nur der Läufer-strom bewertet, kann derSpannungsanschluss entfallen.Der Erdanschluss ist an der Er-dungsbürste vorzunehmen.Das Ankoppelgerät 7XR61 istdurch die externen Widerstän-de 3PP1336 zu ergänzen,wenn der Kreisstrom durch dieErregung (6. Harmonische)0,2 A überschreiten kann. Un-ter worst-case-Bedingungenist das ab Nennerregerspan-nungen von >150 V der Fall.

Läufererdschlussschutz mit1-Hz- bis 3-Hz-Rechteckspan-nungseinkopplung

Für diese Applikation werdendie Messwertumformer MU1und MU2 benutzt (Bild 30).Das Vorschaltgerät 7XT71 er-zeugt am Ausgang eine Recht-eckspannung von etwa ± 50 V.Die Frequenz kann per Jumpereingestellt werden und richtetsich nach der Läufererdkapazi-tät. Über den Steuereingangwird die Spannungsumpolungund über den Messeingangder fließende Kreisstrom er-fasst. Die Erdung ist an der Er-dungsbürste vorzunehmen.


Bild 30

Bild 29


Schutz eines Asynchronmo-tors

Bild 31 zeigt die typische An-schaltung des Schutzes an ei-nen großen Asynchronmotor.Der Differentialschutz umfasstden Motor einschließlich desKabels. Ab Längen von mehrals 100 m wird eine Nach-rechnung der zulässigenStromwandlerbürde emp-fohlen.Die Spannung zur Spannungs-und Nullspannungsüberwa-chung wird in der Regel vonder Sammelschiene abgegrif-fen. Sind mehrere Motoren ander Sammelschiene ange-schlossen, können einpoligeErdfehler mit dem Erdschluss-richtungsschutz erfasst undselektive Abschaltung vorge-nommen werden. Zur Erd-stromerfassung wird einKabelumbauwandler einge-setzt. Bei mehreren parallelenKabeln ist der Ansprechwertetwas höher zu wählen.Die erforderliche Stillsetzungdes Motors im Leerlauffallkann mit der Wirkleistungs-überwachung realisiert wer-den.

Bild 31


Benutzung ausgewählterAnalogeingänge

Mehrere Schutzfunktionengreifen auf gleiche Analogein-gänge zurück, woraus sich ap-plikationsabhängig gewisseAusschlüsse ergeben. Es darfein Eingang nur durch eineSchutzfunktion benutzt wer-den. Eine andere Kombinationkann zum Beispiel vom Gerätder Schutzgruppe 2 benutztwerden.Die Mehrfachbenutzung be-zieht sich auf die empfindli-chen Erdstromeingänge sowieden Nullspannungseingang(siehe Tabelle 3).Gleiches trifft auf die Messum-former zu (Tabelle 4).


EE1 EE2 UE

empfindlicher Erdstromschutz X1)

X1)

Erdschlussrichtungsschutz X X

Läufererdschlussschutz mit netzfrequenter Spannung X X

100%-Ständererdschlussschutz mit 20 Hz X X

Erdstromdifferentialschutz X1)

X1)

1) wahlweise (entweder IEE1 oder IEE2)Tabelle 3: Mehrfachbenutzung der Analogeingänge

MU1 MU2 MU3

Erregerspannungseinkopplung X

Gleichspannungs-/Gleichstromschutz X

Temperatureinkopplung X

Läufererdschlussschutz (1 bis 3 Hz) X X

beliebige Analoggrößen über CFC X X X

Tabelle 4: Mehrfachbenutzung der Messumformereingänge

Überstromziffern

ErforderlicheBetriebsüberstromziffer n'= ⋅K td

pSSC

pN

ResultierendeNennüberstromziffer n R R

R Rn= +

+⋅BC Ct

BN Ct

'

Wandleranforderungen

Transformator Generator

transienter Dimensionierungsfaktor Ktd ≥ 4τN ≤ 100 ms

> (4 bis 5)τN > 100 ms

symmetrischer Kurzschlussstrom IpSSC ≈ 1u K

pN,Tr⋅ ≈ ⋅1x "d

pN,G

Beispiel uK = 0,1n’ > 40

x”d = 0,12n’ > (34 - 42)

Hinweise:generell identische Wandler einsetzen

Leistung ≥ 10 bzw.15 VABeispiel Netztrafo10P10: 10 bzw.15 VA(IsN = 1 A oder 5 A)

Beachte InnenbürdeBeispielIN, G etwa 1000 bis2000 A5P15: 15 VA(IsN = 1 A oder 5 A)IN, G > 5 000 A5P20: 30 VA(IsN = 1 A oder 5 A)

Kniepunktspannungen

IEC British Standard ANSI

( )U n R R= +Ct BN sN

( )U

R Rn=

+Ct BN sN

13,( )U R R n= ⋅ ⋅ + ⋅20

20sN Ct BN

sN A= 5 (typischer Wert)

Ktd transienter DimensionierungsfaktorIpSSC symmetrischer KurzschlussstromIpN primärer WandlernennstromRBC angeschlossene BürdeRBN NennbürdeRCt InnenbürdeuK Kurzschlussspannungx”d subtransiente LängsreaktanzIsN sekundärer StromwandlernennstromτN Netzzeitkonstante

Tabelle 5: Auslegungsempfehlungen


Stromwandleranforderungen

Die Anforderungen an dieStromwandler bestimmt dieDifferentialschutzfunktion. Da-bei beherrscht die Schnellauslö-sestufe (IDiff>>) über das Mo-mentanwertverfahren sicherdie stromstarken inneren Kurz-schlüsse.Der äußere Kurzschluss be-stimmt die Anforderungen andie Stromwandler infolge desmöglichen Gleichstromgliedes.Dabei sollte die sättigungsfreieZeit bei einem durchfließendenKurzschlussstrom mindestens5 ms betragen. Tabelle 5 zeigtAuslegungsempfehlungen. Eswurden dabei die NormenIEC 60044-1 und 60044-6 be-rücksichtigt. Zur Umrechnungder Anforderungen in die Knie-punktspannungen werden dieerforderlichen Gleichungen an-gegeben.Für die Festlegung des primä-ren Wandlernennstromes giltdie bisher übliche Praxis. Er istgrößer gleich dem Nennstromdes Schutzobjektes zu wählen.

Hardware

Analoge Eingänge NennfrequenzNennstrom IN

Erdstrom, empfindlich IEmax

Nennspannung UN (bei 100 V)Messumformer

Leistungsaufnahmebei IN = 1 Abei IN = 5 Afür Erdstrom, empfindlichSpannungseingänge (bei 100 V)

Belastbarkeit Strompfadthermisch (Effektivwert)

dynamisch (Scheitelwert)Erdstrom empfindlich

dynamisch (Scheitelwert)Belastbarkeit SpannungspfadBelastbarkeit Messumformer

als Spannungseingangals Stromeingang

50 oder 60 Hz1 oder 5 A1,6 A100 bis 125 V- 10 V bis + 10 V (Ri = 1 MΩ) oder- 20 mA bis + 20 mA (Ri = 10 Ω)

etwa 0,05 VAetwa 0,3 VAetwa 0,05 VAetwa 0,3 VA

100 IN für 1 s30 IN für 10 s4 IN dauernd

250 IN (Halbschwingung)300 A für 1 s100 A für 10 s15 A dauernd750 A (Halbschwingung)230 V dauernd

60 V dauernd100 mA dauernd

Hilfsspannung Nennspannungen

zulässige Toleranzüberlagerte Wechselspannung (Spitze-Spitze)Leistungsaufnahme

nicht angeregt7UM6217UM622

angeregt7UM6217UM622

Überbrückungszeitbei UH = 48 V und UH ≥ 110 Vbei UH = 24 V und UH = 60 V

DC 24 bis 48 VDC 60 bis 125 VDC 110 bis 250 Vund AC 115 V (50/60 Hz)–20 bis +20 %≤ 15 %

etwa 5,3 Wetwa 5,5 W

etwa 12 Wetwa 15 W

≥ 50 ms≥ 20 ms

Binäre Eingänge Anzahl7UM6217UM6222 Schaltschwellen

Bereiche sind einstellbar mit Jumpermaximal zulässige SpannungStromaufnahme, angeregt

715DC 14 bis 19 V bzw. DC 66 bis 88 V

DC 300 Vetwa 1,8 mA

Ausgangsrelais Anzahl7UM6217UM622

SchaltleistungEINAUSAUS (bei ohmscher Last)AUS (bei L/R ≤ 50 ms)

Schaltspannungzulässiger Gesamtstrom

12 (je ein S; 4 wahlweise als Ö)21 (je ein S; 5 wahlweise als Ö)

1000 W / VA30 VA40 W25 VA250 V5 A dauernd30 A für 0,5 Sekunden

LED AnzahlRUN (grün)ERROR (rot)rangierbare LED (rot)

1114

Technische Daten


Multifunktionaler MaschinenschutzSIPROTEC 4 7UM62Technische Daten

Geräteausführung Gehäuse 7XP20Schutzart nach EN 60529

im Aufbaugehäuseim Einbaugehäuse

vornehinten

für die KlemmenGewicht

Einbaugehäuse7UM621 (1/2 x 19 Zoll)7UM622 (1/1 x 19 Zoll)

Aufbaugehäuse7UM621 (1/2 x 19 Zoll)7UM622 (1/1 x 19 Zoll)

Abmessungen siehe Maßbilder

IP 51

IP 51IP 50IP 2x mit aufgesetzter Abdeckkappe

etwa 7 kgetwa 9,5 kg

etwa 12 kgetwa 15 kg

Serielle Schnittstellen

Bedienschnittstellefür DIGSI 4

Anschluss

Baudrate

frontseitig, nicht abgeriegelt, RS232,9-polige SUB-D-Buchse4800 bis 115200 Baud

ZeitsynchronisationDCF77/ IRIG-B-Signal

Anschluss

Signalspannungen

9-polige SUB-D-Buchse; Klemme beiAufbaugehäusewahlweise 5 V, 12 V oder 24 V

Service/Modemschnittstelle(Port C)für DIGSI 4 / Modem / Service

isoliert RS232/RS485PrüfspannungEntfernung bei RS232Entfernung bei RS485

9-polige SUB-D-Buchse500 V / 50 Hzmax. 15 mmax. 1000 m

Systemschnittstelle (Port B)IEC 60870-5-103PROFIBUS-DPMODBUS RTUsowie Schnittstelle (Port D)

isoliert RS232/RS485BaudratePrüfspannungEntfernung bei RS232Entfernung bei RS485

PROFIBUS RS485PrüfspannungBaudrateüberbrückbare Entfernung

PROFIBUS LWL

Baudrateoptische Wellenlängezulässige Streckendämpfungüberbrückbare Entfernung

Analogausgabemodul (elektrisch)

9-polige SUB-D-Buchse4800 bis 115200 Baud500 V / 50 Hzmax. 15 mmax. 1000 m

500 V / 50 Hzmax. 12 MBaud1000 m bei 93,75 kBaud; 100 m bei 12 MBaudST-SteckerEinfach- oder Doppelringmax. 1,5 MBaudλ = 820 nmmax. 8 dB für Glasfaser 62,5/125 µmmax. 1,5 km2 Ports mit 0 bis 20 mA

Elektrische Prüfungen

Vorschriften Normen IEC 60255 (Produktnormen)ANSI/IEEE C37.90.0/.1/.2UL 508DIN 57435 Teil 303(weitere Normen siehe Einzelprüfungen)

Isolationsprüfungen NormenSpannungsprüfung (Stückprüfung)alle Kreise außer Hilfsspannung, Binäreingänge,Kommunikations- und Zeitsynchronisations-SchnittstellenSpannungsprüfung (Stückprüfung)Hilfsspannung und BinäreingängeSpannungsprüfung (Stückprüfung)nur abgeriegelte Kommunikations- undZeitsynchronisations-SchnittstellenStoßspannungsprüfung (Typprüfung)alle Kreise außer Kommunikations- und Zeitsynchronisa-tions-Schnittstellen, Klasse III

IEC 60255-52,5 kV (Effektivwert), 50/60 Hz

DC 3,5 kV

500 V (Effektivwert), 50/60 Hz

5 kV (Scheitelwert); 1,2/50 µs; 0,5 J;3 positive und 3 negative Stößein Abständen von 5 s


EMV-Prüfungen zur Störfestig-keit(Typprüfung)

Normen

HochfrequenzprüfungIEC 60255-22-1, Klasse IIIund DIN 57435 Teil 303, Klassse IIIEntladung statischer ElektrizitätIEC 60255-22-2 Klasse IVund EN 61000-4-2, Klasse IVBestrahlung mit HF-Feld, unmoduliertIEC 60255-22-3 (Report), Klasse IIIBestrahlung mit HF-Feld, amplitudenmoduliertIEC 61000-4-3, Klasse IIIBestrahlung mit HF-Feld, pulsmoduliertIEC 61000-4-3/ ENV 50204, Klasse IIIschnelle transiente Störgrößen/BurstIEC 60255-22-4, IEC 61000-4-4, Klasse IV

Energiereiche Stoßspannungen (SURGE),IEC 61000-4-5 Installationsklasse IIIHilfsspannung

Messeingänge, Binäreingaben und Relais-ausgabenleitungsgeführte HF, amplitudenmoduliertIEC 61000-4-6, Klasse IIIMagnetfeld mit energietechnischer FrequenzIEC 61000-4-8, Klasse IV; IEC 60255-6Oscillatory Surge Withstand CapabilityANSI/IEEE C37.90.1

Fast Transient Surge Withstand CapabilityANSI/IEEE C37.90.1Radiated Electromagnetic InterferenceANSI/IEEE C37.90.2gedämpfte SchwingungenIEC 60894, IEC 61000-4-12

IEC 60255-6, IEC 60255-22 (Produktnormen)EN 50082-2 (Fachgrundnormen)DIN 57435 Teil 3032,5 kV (Scheitelwert); 1 MHz; τ = 15 ms;400 Stöße je 1 s; Prüfdauer 2 s

8 kV Kontaktentladung; 15 kV Luftentladung;beide Polaritäten; 150 pF; Ri = 330 Ω

10 V/m; 27 bis 500 MHz

10 V/m; 80 bis 1000 MHz; 80 % AM; 1 kHz

10 V/m; 900 MHz; Wiederholfrequenz 200 Hz;Einschaltdauer 50 %4 kV; 5/50 ns; 5 kHz; Burstlänge = 15 ms; Wieder-holrate 300 ms; beide Polaritäten;Ri = 50 Ω; Prüfdauer 1 minImpuls: 1,2/50 µs

common mode: 2 kV; 12 Ω, 9 µFdifferential mode:1 kV; 2 Ω, 18 µF

common mode: 2 kV; 42 Ω, 0,5 µFdifferential mode: 1 kV; 42 Ω, 0,5 µF10 V; 150 kHz bis 80 MHz; 80 % AM; 1 kHz

30 A/m dauernd; 300 A/m für 3 s; 50 Hz0,5 mT; 50 Hz2,5 bis 3 kV (Scheitelwert); 1 bis 1,5 MHzgedämpfte Welle; 50 Stöße je s;Dauer 2 s; Ri = 150 bis 200 Ω4 bis 5 kV; 10/150 ns; 50 Pulse je s;beide Polaritäten; Dauer 2 s ; Ri = 80 Ω35 V/m; 25 bis 1000 MHz

2,5 kV (Scheitelwert), Polarität alternierend100 kHz, 1 MHz, 10 und 50 MHz, Ri = 200 Ω

EMV-Prüfungen zur Störaussen-dung(Typprüfung)

NormFunkstörspannung auf Leitungen, nur HilfsspannungIEC-CISPR 22FunkstörfeldstärkeIEC-CISPR 22

EN 50081-1 (Fachgrundnorm)150 kHz bis 30 MHzGrenzwertklasse B30 bis 1000 MHzGrenzwertklasse B

Schwingungs- und Schockbean-spruchungbei stationärem Einsatz Normen

SchwingungIEC 60255-21-1, Klasse 2IEC 60068-2-6

SchockIEC 60255-21-2, Klasse 1IEC 60068-2-27Schwingung bei ErdbebenIEC 60255-21-2, Klasse 1IEC 60068-3-3

IEC 60255-21 und IEC 60068sinusförmig10 bis 60 Hz: ±0,075 mm Amplitude;60 bis 150 Hz: 1 g BeschleunigungFrequenzdurchlauf 1 Oktave/min20 Zyklen in 3 Achsen senkrecht zueinanderhalbsinusförmigBeschleunigung 5 g, Dauer 11 ms,je 3 Schocks in beide Richtungen der 3 Achsensinusförmig1 bis 8 Hz: ± 3,5 mm Amplitude(horizontale Achse)1 bis 8 Hz: ± 1,5 mm Amplitude (vertikale Achse)8 bis 35 Hz: 1 g Beschleunigung(horizontale Achse)8 bis 35 Hz: 0,5 g Beschleunigung(vertikale Achse)Frequenzdurchlauf 1 Oktave/min1 Zyklus in 3 Achsen senkrecht zueinander



Schwingungs- und Schockbean-spruchungbeim Transport

NormenSchwingungIEC 60255-21-1, Klasse 2IEC 60068-2-6

SchockIEC 60255-21-2, Klasse 1IEC 60068-2-27DauerschockIEC 60255-21-2, Klasse 1IEC 60068-2-29

IEC 60255-21 und IEC 60068-2sinusförmig5 bis 8 Hz: ±7,5 mm Amplitude;8 bis 150 Hz: 2 g BeschleunigungFrequenzdurchlauf 1 Oktave/min20 Zyklen in 3 Achsen senkrecht zueinanderhalbsinusförmigBeschleunigung 15 g, Dauer 11 ms, je 3 Schocksin beiden Richtungen der 3 AchsenhalbsinusförmigBeschleunigung 10 g, Dauer 16 ms, je1000 Schocks in beiden Richtungen der 3 Achsen

KlimabeanspruchungenTemperaturen Normen

empfohlene Temperatur bei Betriebvorübergehend zulässige Grenztemperaturen bei Betrieb

Grenztemperaturen bei LagerungGrenztemperaturen bei Transport(Lagerung und Transport mit werksmäßiger Verpackung)

IEC60255-6–5 bis +55 °C–20 bis +70 °C(Displayablesbarkeit ab 55 °C evtl. beieinträchtigt)–25 bis +55 °C–25 bis +70 °C

Feuchte zulässige FeuchtebeanspruchungEs wird empfohlen, die Geräte so anzuordnen, dass siekeiner direkten Sonneneinstrahlung und keinem starkenTemperaturwechsel, bei dem Betauung auftreten kann,ausgesetzt sind.

Im Jahresmittel ≤75 % relative Feuchte; an 56 Ta-gen im Jahr bis zu 93 % relative Feuchte; Betauungim Betrieb unzulässig.

Funktionen

Allgemein Frequenzbereich 11 bis 69 Hz

Unabhängiger Überstromzeit-schutzANSI 50, 51, 67

EinstellbereicheÜberstrom I>, I>>Verzögerungszeiten TUnterspannungshaltung (bei I>) U<Haltezeit von U<Winkel der Richtungsgeraden (bei I>>)

ZeitenAnsprechzeiten I>, I>>bei 2-mal Einstellwertbei 10-mal EinstellwertRückfallzeiten I>, I>>

RückfallverhältnisRückfallverhältnis U<Toleranzen

Stromanregungen I>, I>>Unterspannungshaltung U<RichtungswinkelVerzögerungszeiten

0,05 bis 20 A (Stufung 0,01 A); mal 5 bei IN= 5 A0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)0,1 bis 60 s (Stufung 0,01 s)– 90 ° bis + 90 ° (Stufung 1°)

etwa 35 msetwa 25 msetwa 50 msI>: 0,95; I>>: 0,9 bis 0,99 (Stufung 0,01)etwa 1,05

1 % vom Einstellwert, bzw. 10/50 mA1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V1 °1 % bzw. 10 ms

Abhängiger Überstromzeit-schutzANSI 51V

EinstellbereicheStromanregung IPZeitmultiplikator IEC-Kennlinien TZeitmultiplikator ANSI-Kennlinien DUnterspannungsfreigabe U<

AuslösekennlinienIECANSI

AnregeschwelleRückfallschwelle

ToleranzenAnregeschwellen IPAnregeschwelle U<Zeit für 2 ≤ I/IP ≤ 20

0,1 bis 4 A (Stufung 0,01 A); mal 5 bei IN = 5A0,05 bis 3,2 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam0,5 bis 15 (Stufung 0,01) oder unwirksam10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)

Normal inverse; very inverse; extremely inverseInverse; moderately inverse; very inverse;extremely inverse; definite inverseetwa 1,1 IPetwa 1,05 IP für IP/IN ≥ 0,3

1 % vom Einstellwert, bzw. 10/50 mA1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V5 % vom Sollwert +1 % Stromtoleranz,bzw. 40 ms


Technische Daten

StänderüberlastschutzANSI 49

EinstellbereicheFaktor k nach IEC 60255-8ZeitkonstanteVerlängerungsfaktor bei StillstandWarnübertemperaturΘWarn/ΘAus

strommäßige Warnstufe IWarnNennübertemperatur (bei IN)

Skalierwert Kühlmitteltemperatur

Grenzstrom IGrenz

Rückfallzeit bei Notanlauf TNotanlauf

Rückfallverhältnisse/ Aus/ WarnI/IWarn

Toleranzenbezüglich k x INbezüglich Auslösezeit

0,5 bis 2,5 (Stufung 0,01)30 bis 32000 s (Stufung 1 s)1 bis 10 (Stufung 0,01)70 bis 100 % bezogen auf die Auslösetemperatur(Stufung 1 %)0,1 bis 4 A (Stufung 0,01 A); mal 5 bei IN = 5 A40 bis 200 °C (Stufung 1 °C)bzw. 104 bis 392 °F (Stufung 1 °F)40 bis 300 °C (Stufung 1 °C)bzw. 104 bis 572 °F (Stufung 1 °F)0,5 bis 8 A (Stufung 0,01 A), mal 5 bei IN=5 A20 bis 150000 s (Stufung 1 s)

Rückfall mit ΘWarnetwa 0,99etwa 0,95

2 % bzw. 10/50 mA; Klasse 2 % nach IEC 60255-83 % bzw. 1 s: Klasse 3 % nach IEC 60255-8für I/(k IN)>1,25

SchieflastschutzANSI 46

Einstellbereichezulässige Schieflast I2 zul./INAuslösestufe I2 >>/INVerzögerungszeiten Twarn; T 2>>Unsymmetriefaktor KAbkühlzeit TAbkühl

ZeitenAnsprechzeiten (Stufenkennlinie)Rückfallzeiten (Stufenkennlinie)

Rückfallverhältnis I2 zul.; I2 >>Rückfallverhältnis thermische StufeToleranzen

Ansprechwerte I2 zul.; I2 >>Stufenzeitenthermische KennlinieZeit für 2 ≤ I2/I2 zul. ≤ 20

3 bis 30 % (Stufung 1 %)10 bis 100 % (Stufung 1 %)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam2 bis 40 s (Stufung 0,1 s)0 bis 50000 s (Stufung 1 s)

etwa 50 msetwa 50 msetwa 0,95Rückfall bei Unterschreiten von I2 zul.

3 % vom Einstellwert bzw. 0,3 % Schieflast1 % bzw. 10 ms5 % vom Sollwert +1 % Stromtoleranz,bzw. 600 ms

UntererregungsschutzANSI 40

EinstellbereicheKonduktanzabschnitte 1/xd(3 Kennlinien)Neigungswinkel α1, α2, α3Verzögerungszeiten TUnterspannungsblockierung U<

ZeitenStänderkriterium 1/xd; αUnterspannungsblockierung

RückfallverhältnisseStänderkriterium 1/xd; αUnterspannungsblockierung

ToleranzenStänderkriterium 1/xdStänderkriterium αUnterspannungsblockierungVerzögerungszeiten T

0,25 bis 3 (Stufung 0,01)

50 bis 120 ° (Stufung 1 °)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)

etwa 60 msetwa 50 ms

etwa 0,95etwa 1,1

3 % vom Einstellwert1 ° elektrisch1 % bzw. 0,5 V1 % bzw. 10 ms

RückleistungsschutzANSI 32R

EinstellbereicheRückleistung Prück>/SNennVerzögerungszeiten T

ZeitenAnsprechzeitRückfallzeit

Rückfallverhältnis von Prück>Toleranzen

Rückleistung Prück>Verzögerungszeiten T

–0,5 bis –30 % (Stufung 0,01 %)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

etwa 360 ms (50 Hz); etwa 300 ms (60 Hz)etwa 360 ms (50 Hz); etwa 300 ms (60 Hz)etwa 0,6

0,25 % SN ± 3 % vom Einstellwert1 % bzw. 10 ms



VorwärtsleistungsschutzANSI 32F

EinstellbereicheVorwärtsleistung PVorw.</SNennVorwärtsleistung PVorw.>/SNennVerzögerungszeiten T

ZeitenAnsprechzeit (bei genauer Messung)Ansprechzeit (bei schneller Messung)Rückfallzeit (bei genauer Messung)Rückfallzeit (bei schneller Messung)

Rückfallverhältnis von PVorw.<Rückfallverhältnis von PVorw.>Toleranzen

Wirkleistung PVorw.<, PVorw.>

Verzögerungszeiten T

0,5 bis 120 % (Stufung 0,1 %)1 bis 120 % (Stufung 0,1 %0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

etwa 360 ms (50 Hz); etwa 300 ms (60 Hz)etwa 60 ms (50 Hz); etwa 50 ms (60 Hz)etwa 360 ms (50 Hz); etwa 300 ms (60 Hz)etwa 60 ms (50 Hz); etwa 50 ms (60 Hz)1,1 bzw. 0,5 % von SNetwa 0,9 bzw. – 0,5 % von SN

0,25 % SN ± 3 % vom Einstellwertbei Q < 0,5 SN bei genauer Messung0,5 % SN ± 3 % vom Einstellwertbei Q < 0,5 SN bei schneller Messung1 % bzw. 10 ms

ImpedanzschutzANSI 21

EinstellbereicheÜberstromanregung I>Unterspannungshaltung U<Impedanz Z1 (bezogen auf IN =1 A)Impedanz Z1B (bezogen auf IN =1 A)Impedanz Z2 (bezogen auf IN =1 A)Verzögerungszeiten T

Zeitentypische KommandozeitRückfallzeit

RückfallverhältnisseÜberstromanregung I>Unterspannungshaltung U<

ToleranzenÜberstromanregung I>Unterspannungshaltung U<Impedanzmessung Z1, Z2Verzögerungszeiten T

0,1 bis 20 A (Stufung 0,01 A); mal 5 bei IN = 5A10 bis 125 V (Stufung 0,1V)0,05 bis 130 Ω (Stufung 0,01 Ω)0,05 bis 65 Ω (Stufung 0,01 Ω)0,05 bis 65 Ω (Stufung 0,01 Ω)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam


etwa 0,95etwa 1,05

1 % vom Einstellwert, bzw. 10/50 mA1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V|∆Z/Z| ≤ 5 % für 30 ° ≤ ϕK ≤ 90 °1% bzw. 10 ms

Unterspannungsschutz(unabhängige und abhängigeFunktion)ANSI 27

EinstellbereicheUnterspannungsanregung U<, U<<, Up<(Mitkomponente als verkettete Größe)Verzögerungszeiten TZeitmultiplikator TM

ZeitenAnsprechzeiten U<, U<<Rückfallzeiten U<, U<<

Rückfallverhältnis U<, U<<, Up<Toleranzen

SpannungsgrenzwerteVerzögerungszeiten Tabhängige Kennlinie

10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)

0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam0,1 bis 5 s (Stufung 0,01 s)

etwa 50 msetwa 50 ms1,01 bzw. 0,5 V

1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V1% bzw. 10 ms1 % vom Spannungsmesswert

ÜberspannungsschutzANSI 59

EinstellbereicheÜberspannungsanregung U>, U>>(Maximale verkettete bzw. Leiter-Erde-Spg.)Verzögerungszeiten T

ZeitenAnsprechzeiten U>, U>>Rückfallzeiten U>, U>>

Rückfallverhältnis U>, U>>Toleranzen

SpannungsgrenzwerteVerzögerungszeiten T

30 bis 170 V (Stufung 0,1 V)

0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

etwa 50 msetwa 50 ms0,9 bis 0,99 (Stufung 0,01)

1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V1% bzw. 10 ms

FrequenzschutzANSI 81

EinstellbereicheStufen, wahlweise f>, f<Ansprechwerte f>, f<Verzögerungszeiten T

Unterspannungsblockierung U1<Zeiten

Ansprechzeiten f>, f<Rückfallzeiten f>, f<

Rückfalldifferenz ∆fRückfallverhältnis U<Toleranzen

FrequenzenUnterspannungsblockierungVerzögerungszeiten T

440 bis 65 Hz (Stufung 0,01 Hz)3 Stufen 0 bis 100 s, 1 Stufe bis 600 s(Stufung 0,01 s)10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)

etwa 100 msetwa 100 msetwa 20 mHzetwa 1,05

10 mHz (bei U> 0,5 UN)1 % vom Einstellwert bzw. 0,5 V1% bzw. 10 ms


Technische Daten

ÜbererregungsschutzANSI 24

EinstellbereicheAnsprechschwelle WarnstufeAnsprechschwelle StufenkennlinieVerzögerungszeiten TKennlinienwertepaare U/fund zugehörige Zeiten t(U/f )Abkühlzeit TAbkühl

Zeiten (Warn- und Stufenkennlinie)Ansprechzeiten bei 1,1-fachem EinstellwertRückfallzeiten

Rückfallverhältnis (Warnung, Auslösung)Toleranzen

U/f-AnregungVerzögerungszeiten Tthermische Kennlinie (Zeit)

1 bis 1,2 (Stufung 0,01)1 bis 1,4 (Stufung 0,01)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam1,05/1,1/1,15/1,2/1,25/1,3/1,35/1,40 bis 20000 s (Stufung 1s)0 bis 20000 s (Stufung 1s)

etwa 60 msetwa 60 ms0,95

3 % vom Einstellwert1% bzw. 10 ms5 % bezogen auf U/f bzw. 600 ms

90 %-Ständererdschlussschutzgerichtet, ungerichtetANSI 59N, 64G, 67G

EinstellbereicheVerlagerungsspannung U0 >Erdstrom 3I0>Richtungsgerade (Winkelkriterium)Verzögerungszeiten T

ZeitenAnsprechzeit U0>, 3I0>Rückfallzeit U0>/ 3I0>

Rückfallverhältnis U0>, 3I0>Rückfalldifferenz WinkelkriteriumToleranzen

VerlagerungsspannungErdstromVerzögerungszeiten T

2 bis 125 V (Stufung 0,1 V)2 bis 1000 mA (Stufung 1 mA)0 bis 360 ° (Stufung 1 °)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

etwa 50 msetwa 50 ms0,710 ° Richtung Netz

1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 mA1 % bzw. 10 ms

Empfindlicher ErdstromschutzANSI 50/51GN, 64R

EinstellbereicheErdstromanregung IEE>, IEE>>Verzögerungszeiten TMesskreisüberwachung IEE<

ZeitenAnsprechzeitenRückfallzeitenMesskreisüberwachung

Rückfallverhältnis IEE>, IEE>>Rückfallverhältnis Messkreisüberwachung IEE<Toleranzen

StromanregungVerzögerungszeiten T

2 bis 1000 mA (Stufung 1 mA)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam1,5 bis 50 mA (Stufung 0,1 mA)

etwa 50 msetwa 50 msetwa 2 s0,95 bzw. 1 mAetwa 1,1 bzw. 1 mA

1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 mA1% bzw. 10 ms

100 %-Ständererdschlussschutzmit 3. HarmonischerANSI 59TN, 27TN (3. H.)

EinstellbereicheAnsprechspannung U0(3.Harm.)>, U0(3.Harm.)<Verzögerungszeit TWirkleistungsfreigabeMitspannungsfreigabe


RückfallverhältnisseUnterspannungsstufeÜberspannungsstufeWirkleistungsfreigabeMitspannungsfreigabe

ToleranzenVerlagerungsspannungVerzögerungszeit T

0,2 bis 40 V (Stufung 0,1 V)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam10 bis 100 % (Stufung 1 %) oder unwirksam50 bis 125 V (Stufung 0,1 V) oder unwirksam


etwa 1,4etwa 0,6etwa 0,9etwa 0,95

3 % vom Einstellwert, bzw. 0,1 V1 % bzw. 10 ms

SchalterversagerschutzANSI 50BF

EinstellbereicheAnregeschwelle I>SVSVerzögerungszeit SVS-T


ToleranzenAnregeschwelle I>SVS/INVerzögerungszeit T

0,04 bis 1 A (Stufung 0,01 A)0,06 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam


1 % vom Einstellwert, bzw. 10/50 mA1 % bzw. 10 ms



ZuschaltschutzANSI 50, 27

EinstellbereicheStromanregung I>>>Spannungsfreigabe U1<VerzögerungszeitRückfallzeit

ZeitenReaktionszeitRückfallzeit

Rückfallverhältnis I>>>Rückfallverhältnis U1<Toleranzen

StromanregungUnterspannungshaltung U1<Verzögerungszeit T

0,1 bis 20 A (Stufung 0,1 A); mal 5 bei IN= 5 A10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

etwa 25 msetwa 35 msetwa 0,8 bzw. 50 mAetwa 1,05

5 % vom Einstellwert, bzw. 20/100 mA1 % vom Einstellwert, bzw. 0,5 V1% bzw. 10 ms

StromdifferentialschutzANSI 87G, 87M, 87T

EinstellbereicheDifferentialstrom IDiff >/INHochstromstufe IDiff >>/INRushstabilisierung I2fN/INÜbererregungsstabilisierung I5fN/INZusatzverzögerung für Auslösung

0,05 bis 2 (Stufung 0,01)0,8 bis 15 (Stufung 0,1)10 bis 80 % (Stufung 1%)10 bis 80 % (Stufung 1%)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

ZeitenAnsprechzeit (IDiff ≥ 1,5 Einstellwert IDiff >)Ansprechzeit (IDiff ≥ 1,5 Einstellwert IDiff>>)Rückfallzeit

etwa 35 msetwa 20 msetwa 35 ms

Rückfallverhältnis etwa 0,7

ToleranzenAnsprechkennlinieRushstabilisierungVerzögerungszeit

3 % vom Einstellwert3 % vom Einstellwert1% bzw. 10 ms

ErdstromdifferentialschutzANSI 87GN, 87TN

EinstellbereicheDifferentialstrom IE-Diff >/INZusatzverzögerung für Auslösung

0,01 bis 1 (Stufung 0,01)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

ZeitenAnsprechzeit (dE-Diff ≥ 1,5 Einstellwert dE-Diff >)Rückfallzeit



ToleranzenAnsprechkennlinieVerzögerungszeit

3 % vom Einstellwert1 % bzw. 10 ms

Läufererdschlussschutz mit fN

ANSI 64R (fN)Einstellbereiche

Warnstufe RE,Warn <Auslösestufe RE,AUS <Verzögerungszeiten TKorrekturwinkel

3 bis 30 kΩ (Stufung 1 kΩ)1 bis 5 kΩ (Stufung 0,1 kΩ)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam- 15 ° bis + 15 ° (Stufung 1 °)


≤ 80 ms≤ 80 ms


ToleranzenAuslösestufe RE, AUS <Warnstufe RE, Warn <Verzögerungszeiten Tzulässige Läufer-Erde-Kapazität

etwa 5 % vom Einstellwertetwa 10 % vom Einstellwert1% bzw. 10 ms0,15 bis 3 µF


Technische Daten

Empfindlicher Läufererdschluss-schutz mit 1 bis 3HzANSI 64R (1 bis 3 Hz)

EinstellbereicheWarnstufe RE,Warn <Auslösestufe RE,AUS <Verzögerungszeiten TAnsprechschwelle Störmeldung QC<

5 bis 80 kΩ (Stufung 1 kΩ)1 bis 10 kΩ (Stufung 1 kΩ)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam0,01 bis 1 mAs (Stufung 0,01 mAs)


etwa 1 bis 1,5 s (abhängig vom 7XT71)etwa 1 bis 1,5 s

Rückfallverhältnis RERückfallverhältnis QC <

etwa 1,251,2 bzw. 0,01 mAs

ToleranzenWiderstand (RE,Warn ; RE, AUS )

Verzögerungszeiten Tzulässige Läufer-Erde-Kapazität

etwa 5 % bzw. 0,5 kΩ bei 0,15 µF ≤ CE < 1µFetwa 10 % bzw. 0,5 kΩ bei 1 µF ≤ CE < 3 µF1% bzw. 10 ms0,15 bis 3 µF

100%-Ständererdschlussschutzmit 20 HzANSI 64G (100%)

EinstellbereicheWarnstufe RSES <Auslösestufe RSES <<Erdstromstufe ISES >VerzögerungszeitAusfallüberwachung 20-Hz-GeneratorU20HzI20HzKorrekturwinkel

20 bis 500 Ω (Stufung 1 Ω)10 bis 300 Ω (Stufung 1 Ω)0,02 bis 1,5 A (Stufung 0,01 A)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

0,3 bis 15 V (Stufung 0,1 V)5 bis 40 mA (Stufung 1 mA)- 60 ° bis + 60 ° (Stufung 1 °)

ZeitenAnsprechzeit RSES <, RSES <<Ansprechzeit ISES >Rückfallzeit RSES <, RSES <<Rückfallzeit ISES >

≤ 1,3 s≤ 250 ms≤ 0,8 s≤ 120 ms

Rückfallverhältnis etwa 1,2 bis 1,7

ToleranzenWiderstand (RSES )Strom (ISES)

Verzögerungszeit T

etwa 5 % bzw. 2 Ω3 % bzw. 3 mA1 % bzw. 10 ms

AußertrittfallschutzANSI 78

EinstellbereicheMitsystemstromanregung I1>Gegensystemstromanregung I2<Impedanzen Za bis Zd (bez. auf IN =1 A)Neigungswinkel ϕPAnzahl Pendelungen Kennlinie 1Anzahl Pendelungen Kennlinie 2Anregehaltezeit tHHaltezeit für Außertrittfallmeldung

0,2 bis 4 I1/IN (Stufung 0,1 I1/IN )0,05 bis 1 I2/IN (Stufung 0,01 I2/IN )0,05 bis 130 Ω (Stufung 0,01 Ω)60 bis 90 ° (Stufung 1 °)1 bis 41 bis 80,2 bis 60 s (Stufung 0,01 s)0,02 bis 0,15 s (Stufung 0,01s)

Zeitentypische Kommandozeit abhängig von der Pendelfrequenz

ToleranzenImpedanzmessungVerzögerungszeiten T

|∆Z/Z| ≤ 5 % für 30 ° ≤ ϕK ≤ 90 ° bzw. 10 mΩ1 % bzw. 10 ms

Gleichspannungs-/Gleichstrom-schutzANSI 59N (DC) ; 51N (DC)

EinstellbereicheSpannungsanregung U= >,<Stromanregung I= >, <Verzögerungszeiten T

0,1 bis 8,5 V (Stufung 0,1 V)0,2 bis 17 mA (Stufung 0,1 mA)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam

ZeitenAnsprechzeiten (Betriebzustand 1)Ansprechzeiten (Betriebzustand 0)Rückfallzeiten

etwa 60 msetwa 200 msetwa 60 ms bzw 200 ms

Rückfallverhältnis 0,9 bzw. 1,1

ToleranzenSpannungStromVerzögerungszeiten T

1 % vom Einstellwert, bzw. 0,1 V1 % vom Einstellwert, bzw. 0,1 mA1 % bzw. 10 ms



Anlaufzeitüberwachungfür MotorenANSI 48

EinstellbereicheMotoranlaufstrom IANLmax /INStromanregeschwelle IANL,Anr. /INzulässige Anlaufzeit T ANLmaxzulässige Festbremszeit T Festbrems

1 bis 16 (Stufung 0,01)0,6 bis 10 (Stufung 0,01)1 bis 180 s (Stufung 0,1 s)0,5 bis 120 s (Stufung 0,1 s) oder unwirksam

Zeiten abhängig von den Einstellwerten


ToleranzenStromanregeschwelleVerzögerungszeiten T

1 % vom Einstellwert, bzw. 1 % von IN1 % bzw. 10 ms

Wiedereinschaltsperre fürMotorenANSI 49 Rotor

EinstellbereicheMotoranlaufstrom IANLmax /INzulässige Anlaufzeit T ANLmaxLäufertemperaturausgleichszeit T AUSGLMindestsperrzeit T Sperrezulässige Anzahl vom Warmstarts nWDifferenz zwischen Warm- und Kaltstarts nK-nWVerlängerungsfaktoren für die Abkühlzeit

3 bis 10 (Stufung 0,01)3 bis 120 s (Stufung 0,1 s)0 bis 60 min (Stufung 0,1 min)0,2 bis 120 min (Stufung 0,1 min)1 bis 41 bis 21 bis 100

ToleranzenVerzögerungszeiten T 1 % bzw. 0,1 ms

FrequenzänderungsschutzANSI 81R

EinstellbereicheStufen, wahlweise +df/dt >; - df/dtAnsprechwerte df/dtVerzögerungszeiten TUnterspannungsblockierung U1<

40,2 bis 10 Hz/s (Stufung 0,1 Hz/s)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)

ZeitenAnsprechzeiten df/dtRückfallzeiten df/dt


Rückfallverhältnis df/dtRückfallverhältnis U<

etwa 0,95 bzw. 0,1 Hz/setwa 1,05

ToleranzenFrequenzanstiegUnterspannungsblockierungVerzögerungszeiten T

0,1 Hz/s bei U> 0,5 UN1 % vom Einstellwert bzw. 0,5 V1% bzw. 10 ms

Vektorsprung in der Spannung EinstellbereicheStufe ∆ϕVerzögerungszeit TUnterspannungsblockierung U1<

0,5 ° bis 15 ° (Stufung 0,1 °)0 bis 60 s (Stufung 0,01 s) oder unwirksam10 bis 125 V (Stufung 0,1 V)

ToleranzenWinkelsprungUnterspannungsblockierungVerzögerungszeiten T

0,3 ° bei U> 0,5 UN1 % vom Einstellwert bzw. 0,5 V1 % bzw. 10 ms

TemperatureinkopplungANSI 38

Anzahl Messstellen 6 oder 12

einstellbare Temperaturschwellen 40 bis 250 °C bzw. 100 bis 480 °F(Stufung 1 °C oder 1 °F)

Temperaturfühler PT100, Ni 100, Ni 120

Einkopplungen Anzahl der binären Einkopplungen 4

AuslösekreisüberwachungANSI 74TC

Anzahl der überwachbaren Auslösekreise 1

Technische Daten


Typische Betriebsmesswerte Darstellung

StrömeToleranzDifferentialschutzströmeToleranzenPhasenwinkel der StrömeToleranzSpannungenToleranzImpedanzenToleranzLeistungToleranzPhasenwinkelToleranzLeistungsfaktorToleranzFrequenzToleranzÜbererregungToleranzthermische MesswerteToleranz

Primär; Sekundär bzw. bezogen auf Schutzobjekt-nenngrößen (%)IL1S1; IL2S1; IL3S1; IL1S2; IL2S2; IL3S2; IEE1; IEE2; I1; I20,2 % vom Messwert bzw. ± 10 mA ± 1 DigitIDiffL1; IDiffL2; IDiffL3; IStabL1; IStabL2; IStabL31 % vom Messwert bzw. ± 10 mA ± 1 DigitϕIL1S1; ϕIL2S1; ϕIL3S1; ϕIL1S2; ϕIL2S2; ϕIL3S2< 0,5°UL1; UL2; UL3; UE; UL12; UL23; UL31; U1; U20,2 % vom Messwert bzw. ± 0,2 V ± 1 DigitR, X1%S; P; Q1 % vom Messwert bzw. ± 0,25 % SN

ϕ<0,1 °cos ϕ1% ± 1 Digitf10 mHz (bei U> 0,5 UN; 40 Hz < f < 65 Hz)U/f;1 %ΘL1; L2, L3, Θ I2, ΘU/f, RTD’s5 %

Min./Max.-Speicher SpeicherZurücksetzen

WerteMitsystemspannungMitsystemstromWirkleistungBlindleistungFrequenz3. Harmonische der Verlagerungsspannung

Messwerte mit Datum und Uhrzeitüber Binäreingangüber Tastaturüber Kommunikation

U1I1PQfUE(3. Harm.)

Energiezähler VierquadrantenzählerToleranz

WP+; WP–; WQ+; WQ–1 %

Störwertspeicherung Anzahl der SchriebeMomentanwerte

SpeicherzeitRaster

Spuren

EffektivwerteSpeicherzeitRasterSpuren

max. 8 Störschriebemax. 5 sfrequenzabhängig (z. B. 1,25 ms bei 50 Hz;1,04 ms bei 60 Hz)

uL1, uL2, uL3, uE; iL1,S1; iL2,S1; iL3,S1; iEE1;iL1,S2, iL2,S2; iL3,S2; iEE2; MU1; MU2; MU3

max. 80 sfest (20 ms bei 50 Hz; 16,67 ms bei 60 Hz)U1, UE, I1, I2, IEE1, IEE2 P, Q, ϕ, R, X, f-fn

Zusatzfunktionen Störfallprotokollierung

Betriebsmeldungen

Betriebsstundenzählung

Schaltstatistik

Speicherung der Meldungen der letzten 8 Störfällemax. 600 MeldungenZeitauflösung 1 msmax. 200 MeldungenZeitauflösung 1 msbis 6 Dezimalstellen(Kriterium: Stromschwelle)Anzahl der Ausschaltungenakkumulierter Ausschaltstrom

CE-Konformität Das Produkt entspricht den Bestimmungen derRichtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaftenzur Angleichung der Rechtsvorschriften derMitgliedsstaaten über die elektromagnetischeVerträglichkeit (EMV-Richtlinie 89/336/EWG)und über die Verwendung innerhalb bestimmterSpannungsgrenzen (Niederspannungsrichtlinie73/23/EWG).Das Erzeugnis steht im Einklang mit derinternationalen Norm der Reihe IEC 60255 und dernationalen Norm DIN VDE 57 435/Teil 303.Das Gerät ist für den Einsatz im Industriebereichgemäß EMV-Norm entwickelt und hergestellt worden.

Diese Konformität ist das Ergebnis einer Prüfung, diedurch die Siemens AG gemäß Artikel 10 derRichtlinie in Übereinstimmung mit denFachgrundnormen EN 50081-2 und EN 50082-2 fürdie EMV-Richtlinie und EN 60255-6 für die Nieder-spannungsrichtlinie durchgeführt worden ist.




Benennung Bestell-Nr. Kurzangabe

Auswahl- und Bestelldaten

Multifunktionaler Maschinenschutz SIPROTEC 4 7UM62--0

Gehäuse, Binäreingaben und -ausgabenGehäuse 1/2 19", 7 BE, 11 BA, 1 Livekontakt 1Gehäuse 1/1 19", 15 BE, 20 BA, 1 Livekontakt 2

Stromwandler IN1 A, IEE (empfindlich) 15 A, IEE (empfindlich) 5

Hilfsspannung (Stromversorgung, Meldespannung)DC 24 bis 48 V, Schwelle Binäreingang 17 V 2DC 60 bis 125 V, Schwelle Binäreingang 17 V 4DC 110 bis 250 V, AC 115 V, Schwelle Binäreingang 73 V 5

Mechanische AusführungAufbaugehäuse, Doppelstockklemmen oben/unten BEinbaugehäuse, Steckklemmen (2-/3-polige AMP-Stecker) DEinbaugehäuse, Schraubklemmen (Direktanschluss, Ringkabelschuhe) E

Regionsspezifische Voreinstellungen,Funktionsausprägungen und SprachvoreinstellungenRegion DE, 50 Hz, IEC-Kurven, Sprache deutsch, (Sprache änderbar) ARegion Welt, 50/60 Hz, IEC/ANSI-Kurven, Sprache englisch, (Sprache änderbar) BRegion US, 60 Hz, ANSI-Kurven, Sprache amerikanisch, (Sprache änderbar) C

Port B (Systemschnittstelle)keine Systemschnittstelle 0IEC-Protokoll, elektrisch RS232 1IEC-Protokoll, elektrisch RS485 2IEC-Protokoll, optisch 820 nm, ST-Stecker 3Analogausgaben 2 x 0 bis 20 mA 7

Weitere Zusatzprotokolle Port BPROFIBUS-DP Slave, elektrisch RS485 9 L 0 APROFIBUS-DP Slave, optisch 820 nm, Doppelring, ST-Stecker 9 L 0 B

MODBUS, elektrisch RS485 9 L 0 DMODBUS, optisch 820 nm, ST-Stecker 9 L 0 E

Nur Port C (Serviceschnittstelle)DIGSI 4 / Modem, elektrisch RS232 1DIGSI 4 / Modem, Temperaturerfassungsgerät, elektrisch RS485 2

Port C (Serviceschnittstelle) und Port D (Zusatzschnittstelle) 9 M

Port C (Serviceschnittstelle)DIGSI 4 / Modem, elektrisch RS232 1DIGSI 4 / Modem, Temperaturerfassungsgerät, elektrisch RS485 2

Port D (Zusatzschnittstelle)Temperaturerfassungsgerät, optisch 820 nm, ST-Stecker ATemperaturerfassungsgerät, elektrisch RS485 FAnalogausgaben 2 x 0 bis 20 mA K

Messfunktionenohne erweiterte Messfunktionen 0Min./Max.-Werte, Energiezählung 3

Funktionalität 1)

Generator Basis AGenerator Standard BGenerator Voll CAsynchronmotor FTransformator H

Funktionalität / Zusatzfunktionen1)

ohne AEmpfindlicher Läufererdschlussschutz und 100 %-Ständererdschlussschutz BNetzentkupplung (df/dt und Vektorsprung) Ealle Zusatzfunktionen G

1) Detaillierter Funktionsumfang siehe Tabelle 1auf Seite 3.


Zubehör

LSP2

091f

.eps

LSP2

093f

.eps

LSP2

092f

.eps

Bild 32 Befestigungsschienen für 19"-RahmenBild 33 2-poliger VerbindungssteckerBild 34 3-poliger VerbindungssteckerBild 35 Kurzschlussbrücke für StromkontakteBild 36 Kurzschlussbrücke für Spannungskontakte

Beschreibung Bestell-Nr. Packungsgröße Lieferant Bild

Verbindungsstecker 2-polig3-polig

C73334-A1-C35-1C73334-A1-C36-1

11

SiemensSiemens

3334

Crimpkontakt CI2 0,5 bis 1 mm20-827039-10-827396-1

40001

AMP 1)

AMP 1)

CI2 1 bis 2,5 mm20-827040-10-827397-1

40001

AMP 1)

AMP 1)

Typ III + 0,75 bis 1,5 mm20-163083-70-163084-2

40001

AMP 1)

AMP 1)

Handzange für Typ III +zugehörige Matrizefür CI2zugehörige Matrize

0-539635-10-539668-20-734372-11-734387-1

1

1

AMP 1)

AMP 1)

19"-Befestigungsschiene C73165-A63-D200-1 1 Siemens 32

Kurzschlussbrücken für Stromkontaktefür alle anderen Kontakte

C73334-A1-C33-1C73334-A1-C34-1

11

SiemensSiemens

3536

Abdeckung für Anschlüsse großklein

C73334-A1-C31-1C73334-A1-C32-1

11

SiemensSiemens

Erzeugnisbeschreibung Varianten Bestell-Nr.

DIGSI 4

Software zur Projektierung und Bedienung vonSchutzgeräten von SiemensMS Windows-Programm, lauffähig unterMS Windows (ab Windows 95)Inklusive Gerätetemplates, COMTRADE Viewer,Handbuch in elektronischer Form

Basis

Vollversion mit Lizenz für 10 Rechner auf CD-ROM(Autorisierung per Seriennummer)Zusätzlich: CD-ROM mit DIGSI 3Demo

Demoversion CD-ROMProfessional

Komplettversion: Basis und alle Optionspaketeauf CD-ROM, Zusätzlich: CD-ROM mit DIGSI 3

7XS5400-0AA00

7XS5401-0AA00

7XS5402-0AA00

Kupferverbindungskabel

Ankoppelgerät für den Läufererdschlussschutz

zwischen PC und Relais(9-polige Buchse an 9-poligen Stecker)(nennfrequente Spannungseinkopplung)

7XV5100-4

7XR6100-0CA00

Vorwiderstand für den Läufererdschlussschutz (fn)

Spannungsteiler (10:1, 20:1)

Spannungsteiler (5:1, 5:2)

3PP1336-0DZ-013002

3PP1326-0BZ-012009

3PP1336-1CZ-013001

20-Hz-Generator

20-Hz-Bandpass

Kleinstromwandler (400 A / 5 A)

Vorschaltgerät Läufererdschlussschutz (1 bis 3 Hz)

Widerstand für 1 bis 3 Hz Läufererdschlussschutz

Temperaturerfassungsgerät (Thermobox)

Gerätehandbuch

Werbeschrift DeutschEnglisch

7UM62; V4.07UM61/627UM61/62

7XT3300-0CA00

7XT3400-0CA00

4NC1225-2CK20

7XT7100-0EA00

7XR6004-0CA00

7XV5662-0AD10

C53000-G1100-C149-1

E50001-U321-A149

E50001-U321-A149-X-7600

1) AMP Deutschland GmbHAmperestr. 7–11 Tel.: +49 6103 709-0D-63225 Langen Fax: +49 6103 709-223

LSP2

288f

.eps

Bild 32

Bild 33 Bild 34 Bild 35 Bild 36LSP2

090f

.eps



Schaltpläne

Bild 37Anschlussschaltplan


Bild 38Anschlussschaltplan



Maßbilder

Bild 39Seitenansicht des Einbaugehäuses

Bild 417UM622 im 1/1-Einbaugehäuse 7XP20

Bild 407UM621 im 1/2-Einbaugehäuse 7XP20

Schalttafelausschnitt Rückansicht

Schalttafelausschnitt Rückansicht

mit Schraubklemmen mit Steckklemmen


Bild 42Frontansicht im 1/2-Aufbaugehäuse 7XP20

Bild 43Seitenansicht

Bild 44Frontansicht im 1/1-Aufbaugehäuse 7XP20(Darstellung ohne Schnittstellen-Pultgehäuse)

(Darstellung ohne Schnittstellen-Pultgehäuse)

Vertriebsregionen und Vertretungen

Zweigniederlassungen der Vertriebsregionen in Deutschland, Bereich Power Transmission and Distribution

Werner-von-Siemens-Str. 686159 AugsburgTel. (0821) 2595-01Fax (0821) 2595-685

Weiherstr. 2595448 BayreuthTel. (0921) 281-0Fax (0911) 654-7437

Siemensdamm 5013629 BerlinTel. (030) 386-32203Fax (030) 386-35457

Schweriner Str. 133605 BielefeldTel. (0521) 291-0Fax (0521) 291-217

Frankfurter Str. 3d38122 BraunschweigTel. (0531) 2712-0Fax (0531) 2712-466

Contrescarpe 7228195 BremenTel. (0421) 364-0Fax (0421) 364-2618

Märkische Str. 8-1044135 DortmundTel. (0231) 576-1407Fax (0231) 576-1730

Washingtonstraße 16/16a01139 DresdenTel. (0351) 844-4355Fax (0351) 844-4388

Europaplatz 199091 ErfurtTel. (0361) 753-4701Fax (0361) 753-4700

Kruppstr. 1645128 EssenTel. (0201) 816-2617Fax (0201) 816-2363

Rödelheimer Landstr. 5-960487 Frankfurt am MainTel. (069) 797-0Fax (069) 797-3400

Habsburgerstr. 13279104 FreiburgTel. (0761) 2712-0Fax (0761) 2712-391

Gützkower Landstr. 82a17489 GreifswaldTel. (03834) 500-118Fax (03834) 500-616

Magdeburger Str. 5106112 HalleTel. (0345) 223-2088Fax (0345) 223-2404

Lindenplatz 220099 HamburgTel. (040) 2889-0Fax (040) 2889-2652

HannoverWerner-v.-Siemens-Platz 130880 LaatzenTel. (0511) 877-0Fax (0511) 877-2169

Neckarsulmer Str.5974076 HeilbronnTel. (07131) 183-0Fax (07131) 183-299

Siemensallee 7576187 KarlsruheTel. (0721) 992-00Fax (0721) 992-2651

Bürgerm.-Brunner-Str. 1534117 KasselTel. (0561) 7886-0Fax (0561) 7886-403

Wittland 2-424109 KielTel. (0431) 5860-320Fax (0431) 5860-304

Franz-Geuer-Str 1050823 KölnTel. (0221) 576-2589Fax (0221) 576-3795

Schützenstr. 4-1004103 LeipzigTel. (0341) 210-4240Fax (0341) 210-4312

Dynamostr. 468165 MannheimTel. (0621) 456-0Fax (0621) 456-2732

Richard-Strauss-Str. 7681679 MünchenTel. (089) 9221-0Fax (089) 9221-3139

Von-der-Tann-Str. 3090439 NürnbergTel. (0911) 654-0Fax (0911) 654-7437

Im Gewerbepark A 5293059 RegensburgTel. (0941) 4007-0Fax (0911) 654-7437

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Katalogtitel Katalog- Bestell-Nr.kurzbezeichnung

Digitale Schutztechnik und Feldleitgeräte

Digitale Schutzgeräte, gebundener Gesamtkatalog 1994 LSA 2 E50001-K5702-A111-A1Unabhängiger Überstromzeitschutz 7SJ41 Nachtrag Feb.1995 LSA 2 E50001-K5702-A221-A1Digitaler Überstromzeitschutz 7SJ511 (Version V3) LSA 2.1.3 E50001-K5712-A131-A2Digitaler Überstromzeitschutz 7SJ512 (Version V3) LSA 2.1.4 E50001-K5712-A141-A3Digitaler Leitungs- und Motorschutz mit Steuerung SIPROTEC 7SJ531 LSA 2.1.9 E50001-K5712-A191-A4Multifunktionales digitales Schutzrelais 7SJ551 LSA 2.4.2 E50001-K5742-A121-A2Multifunktionsschutz mit Steuerung SIPROTEC 4, 7SJ61/62/63 6MD63 SIP 3.1 E50001-K4403-A111-A2Digitaler Überstromzeit-, Motor- und Überlastschutz SIPROTEC 7SJ600 SIPROTEC 3.2 E50001-K4403-A121-A1Digitaler Überstromzeit-, Motor- und Überlastschutz SIPROTEC 7SJ602 SIP 3.3 E50001-K4403-A131-A1

Digitaler Überstromzeitschutz SIPROTEC 7SJ601 LSA 2.1.16 E50001-K5712-A261-A1Distanzschutz SIPROTEC 7SA510 (Version V3) SIPROTEC 4.1 E50001-K4404-A111-A1Distanzschutz für alle Spannungen SIPROTEC 4, 7SA6 SIP 4.3 E50001-K4404-A131-A1Abzweigschutz 7SA511 (Version V3) LSA 2.1.11 E50001-K5712-A211-A2Abzweigschutz 7SA513 (Version V3) LSA 2.1.12 E50001-K5712-A221-A1Spannungswandler-Schutzschalter 3VU13 LSA 2.1.8 E50001-K5712-A181-A1Leitungsdifferentialschutz 7SD502 mit zwei Hilfsadern LSA 2.2.1 E50001-K5722-A111-A2Leitungsdifferentialschutz 7SD503 mit drei Hilfsadern LSA 2.2.2 E50001-K5722-A121-A2Stromvergleichsschutz 7SD511/512 (Version V3) für Leitungen und Kabel LSA 2.2.3 E50001-K5722-A131-A3Differentialschutz 7UT512/513 (Version V3) LSA 2.2.4 E50001-K5722-A141-A2Digitaler Spannungs-, Frequenz- und Übererregungsschutz SIPROTEC 7RW600 LSA 2.7.10 E50001-K5772-A201-A1Sammelschienen-/Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS50 V1.2 SIPROTEC 5.1 E50001-K4405-A111-A1Digitaler Stromdifferentialschutz SIPROTEC 7SD60 SIP 5.2 E50001-K4405-A121-A2Mehrenden-Differentialschutz für zwei bis sechs Leitungsenden SIPROTEC 47SD522/523 SIP 5.3 E50001-K4405-A131-A1Universeller Zweienden-Differentialschutz SIPROTEC 4, 7SD610 SIP 5.4 E50001-K4405-A141-A1Dezentraler Sammelschienen-/Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 LSA 2.2.7 E50001-K5722-A171-A1Hilfswandler 4AM50, 4AM51, 4AM52 und Trennwandler 7XR95 LSA 2.2.6 E50001-K5722-A161-A1Erdschlusswischerrelais 7SN71 R 2.17 E50001-K4502-A271-A1Isolationswächter 7VC1637 R 2.8 E50001-K4502-A181-A1Maschinenschutz 7UM511 (Version V3) LSA 2.5.2 E50001-K5752-A121-A2Maschinenschutz 7UM512 (Version V3) LSA 2.5.3 E50001-K5752-A131-A2Maschinenschutz 7UM515 (Version V3) LSA 2.5.4 E50001-K5752-A141-A2Multifunktionaler Maschinenschutz SIPROTEC 4, 7UM611/612 SIP 6.1 E50001-K4406-A111-A1Multifunktionaler Maschinenschutz SIPROTEC 4, 7UM62 SIP 6.2 E50001-K4406-A121-A1Parallelschaltgerät 7VE51 R 2.4 E50001-K4502-A141-A2Digitales Wiedereinschaltrelais mit Wiedereinschaltsperre 7VK512 LSA 2.7.3 E50001-K5772-A131-A1Stromversorgungsgerät 7SV7220 LSA 2.7.9 E50001-K5772-A191-A1Prüfschalter 7XV72 R 2.20 E50001-K4502-A301-A1Tragbare Prüfsysteme 7VP15 LSA 2.6.1 E50001-K5762-A111-A1Kommunikation für SchutzeinrichtungenZentral- und Fernbedienung von Siemens-Schutzgeräten (Übersicht) SIPROTEC 8.1 E50001-K4408-A111-A1DIGSI V3-Schutzbedienprogramm 7XS5 LSA 2.8.2 E50001-K5782-A121-A1DIGSI 4 - Software zur Bedienung und Projektierung von SIPROTEC 4-Geräten SIP 8.2 E50001-K4408-A121-A1DIGRA 4 - Software zur Visualisierung und Analyse von Störschrieben SIP 8.3 E50001-K4408-A131-A1

Feld-Ankopplungseinheit 6MB525 für Energieautomation mit SICAM SIPROTEC 7.1 E50001-K4407-A111-A1Feldleitgerät SIPROTEC 4, 6MD66 SIP 7.2 E50001-K4407-A121-A1

Analoge Schutztechnik

Analoge Netzschutzgeräte R 1.1 E50001-K4501-A111-A1Analoge Maschinenschutzgeräte R 1.2 E50001-K4501-A121-A1Analoge Zusatzgeräte für Schutzaufgaben R 1.3 E50001-K4501-A131-A1

Power Quality

Stör- und Digitalschreiber SIMEAS R SR 10.1.1 E50001-K4011-A101-A1Stördatenzentralgerät DAKON SR 10.1.2 E50001-K4012-A101-A1Systemprogramm OSCOP P SR 10.1.3 E50001-K4013-A101-A1Analyse der Netzqualität SR 10.2 E50001-K4020-A101-A1Qualitätsregistrierer SIMEAS Q SR 10.2.5 E50001-K4025-A101-A2Messumformer für Starkstromgrößen SIMEAS T SR 10.4 E50001-K4040-A101-A1Aktives Filter und Spannungskompensator für Verteilungsnetze SIPCON P/S SR 10.5 E50001-K4050-A201-A1Kondensatoren und Blindleistungsregeleinheiten für Niederspannung SIPCON T SR 10.6 E50001-K4060-A101-A1

Stand 01.06.2001

Siemens-Kataloge aus dem Bereich Power Transmission and Distribution (Geschäftsgebiet Power Automation)

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Verkaufs- und Lieferbedingungen

Exportvorschriften Produktbezeichnungen

Im Inlandsgeschäft

Es gelten die AllgemeinenVerkaufsbedingungen sowiedie AllgemeinenLieferbedingungen fürErzeugnisse und Leistungender Elektroindustrie.Die Preise gelten in EUR abWerk, ausschließlich Ver-packung; diese wird zumSelbstkostenpreis verrechnet.Die Umsatzsteuer (Mehrwert-steuer) ist in den Preisen nichtenthalten. Sie wird nach dengesetzlichen Vorschriften zumjeweils gültigen Satz geson-dert berechnet.

Im Exportgeschäft

Es gelten die AllgemeinenLieferbedingungen für Erzeug-nisse und Leistungen derElektroindustrie sowie alle mitden Preislistenempfängernvereinbarten sonstigen Bedin-gungen.

Soweit auf den einzelnenSeiten dieses Katalogesnichts anderes vermerkt ist,bleiben Änderungen, insbeson-dere der angegebenen Werte,Maße und Gewichte, vorbehal-ten.Die Abbildungen sind unver-bindlich.Wir behalten uns Preisände-rungen vor und werden diejeweils bei Lieferung gültigenPreise verrechnen.

Die in diesem Katalog aufge-führten Erzeugnisse benöti-gen nach den derzeitigen Be-stimmungen der deutschenAusfuhrliste und derUS-Commerce Control List kei-ne Ausfuhrgenehmigung.

Eine Ausfuhrgenehmigungs-pflicht kann sich jedoch durchden Verwendungszweck undEndverbleib der Erzeugnisseländerspezifisch ergeben.Maßgebend hinsichtlich einereventuellen Ausfuhr- bzw.Reexportgenehmigung sinddie auf Lieferschein undRechnung angegebenen Ex-port-Kennzeichnungen.Änderungen vorbehalten.

Alle Maße in diesem Kataloggelten, soweit nicht andersangegeben, in mm.

Maße

Alle verwendeten Produktbe-zeichnungen sind Warenzei-chen oder Erzeugnisnamen derSiemens AG oder anderer zu-liefernder Unternehmen.

Verantwortlich für:Technischen Inhalt: Dr. Hans-Joachim HerrmannSiemens AG, PTD PA 13, NürnbergRedaktion: Helmut BelzerSiemens AG, PTD CC T, Erlangen

44 Siemens SIP 6.2 ⋅ 2001 Bestell-Nr.: E50001-K4406-A121-A1Printed in GermanyKGK 0601 3.0 44 De 102304 6101/D6180

www.ptd.siemens.de Bestell-Nr.: E50001-K4406-A121-A1

Herausgegeben von

Siemens AGPower Transmission and DistributionPower Automation DivisionPostfach 48 0690026 NürnbergDeutschland

Multifunktionaler Maschinenschutz SIPROTEC 4 7UM62 · SIPROTEC 4 7UM62 Beschreibung 2 Siemens SIP...

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