C53000-G1100-C182-5

SIPROTEC

Dezentraler Sammelschienen-/Schalterversagerschutz7SS522 V4.77SS523 V3.37SS525 V3.3

Handbuch

Vorwort Inhaltsverzeichnis

Einführung 1Aufbau und Anschlusstechnik 2Erste Schritte 3Projektieren 4Funktionen 5Bedienung während des Betriebs 6Montage und Inbetriebsetzung 7Wartung und Instandsetzung 8Technische Daten 9Anhang ALiteraturverzeichnisIndex

Siemens Aktiengesellschaft Buch-Nr. C53000-G1100-C182-5

Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstim-mung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstim-mung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in diesem Handbuch werden regelmäßig überprüft, und notwendige Korrekturen sind in den nach-folgenden Auflagen enthalten, Für Verbesserungsvor-schläge sind wir dankbar. Technische Änderungen bleiben, auch ohne Ankündi-gung, vorbehalten. Dokumentenversion 04.71.00Ausgabedatum 11.2010

Copyright Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. Weitergabe und Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mit-teilung ihres Inhalts ist nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestand-en. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbe-halten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung.

Eingetragene Marken SIPROTEC, SINAUT, SICAM und DIGSI sind eingetragene Marken der SIEMENS AG. Die übrigen Bezeichnungen in diesem Handbuch können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen können.

37SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Vorwort

Zweck desHandbuches

Dieses Handbuch beschreibt die Montage, Inbetriebsetzung, Funktionen und Bedie-nung des Gesamtsystems des dezentralen Sammelschienen- und Schalterversager-schutzes SIPROTEC 7SS52 V4. Insbesondere finden Sie:

• Angaben zur Projektierung des Systems → Kapitel 4, Seite 61

• Beschreibung der Systemfunktionen und Einstellmöglichkeiten →Kapitel 5, Seite 107

• Hinweise zur Bedienung während des Betriebs → Kapitel 6, Seite 235

• Hinweise zur Montage und Inbetriebsetzung → Kapitel 7, Seite 283

• Zusammenstellung der Technischen Daten → Kapitel 9, Seite 341

• sowie eine Zusammenfassung der wichtigsten Daten für den erfahreneren Anwender → Anhang

Die SIPROTEC 4 Systembeschreibung /1/ beschreibt allgemein die Verwaltung, Pro-jektierung, Parametrierung, Bedienung, Montage und Inbetriebsetzung eines SIPROTEC 4 Systems.

Zielgruppe Schutzingenieure, Inbetriebsetzer, Personen, die mit der Einstellung, Prüfung und Wartung von Selektivschutz-, Automatik- und Steuerungseinrichtungen betraut sind und Betriebspersonal in elektrischen Anlagen und Kraftwerken.

Gültigkeitsbereich des Handbuchs

Dieses Handbuch ist gültig für das Gesamtsystem des dezentralen Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4, Firmware-Version 4.7, bestehend aus der Zentraleinheit 7SS522 V4.7 und aus den Feldeinheiten 7SS523 V3.3 bzw. 7SS525 V3.3. Im Weiteren wird dieses Gesamtsystem als 7SS52 V4 bezeichnet.

Angaben zur Konformität

Das Produkt entspricht den Bestimmungen der Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaften zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV-Richtlinie 89/336/EWG) und betreffend ele-ktrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen (Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG).

Diese Konformität ist das Ergebnis einer Prüfung, die durch die Siemens AG gemäß Artikel 10 der Richtlinien in Übereinstimmung mit den Fachgrundnormen EN 61000-6-2 und EN 61000-6-4 für die EMV-Richtlinie und der Norm EN 60255- 6 für die Nied-erspannungsrichtlinie durchgeführt worden ist.

Das Gerät ist für den Einsatz im Industriebereich entwickelt und hergestellt.

Das Erzeugnis steht im Einklang mit der internationalen Norm der Reihe IEC 60255 und der nationalen Bestimmung VDE 0435.

Vorwort

4 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

WeitereUnterstützung

Bei Fragen zum System SIPROTEC wenden Sie sich bitte an Ihren Siemens-Vertriebspartner.

Kurse Das individuelle Kursangebot entnehmen Sie bitte unserem Kurskatalog oder erfra-gen Sie bei unserem Trainingscenter in Nürnberg.

Hinweise undWarnungen

Die Hinweise und Warnungen in diesem Handbuch sind zu Ihrer Sicherheit und einer angemessenen Lebensdauer des Gerätes zu beachten.

Folgende Signalbegriffe und Standarddefinitionen werden dabei verwendet:

Gefahrbedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintre-ten werden, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

Warnungbedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintre-ten können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

Vorsichtbedeutet, dass eine leichte Körperverletzung oder ein Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmassnahmen nicht getroffen werden. Dies gilt ins-besondere auch für Schäden am oder im Gerät selber und daraus resultierende Fol-geschäden.

Hinweisist eine wichtige Information über das Produkt oder den jeweiligen Teil des Handbu-ches, auf die besonders aufmerksam gemacht werden soll.

Warnung! Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte Teile dieser Geräte unter gefährlicher Spannung. Es können deshalb schwere Körperverletzung oder Sachschaden auftreten, wenn nicht fachgerecht gehandelt wird.

Nur entsprechend qualifiziertes Personal darf an diesem Gerät oder in dessen Nähe arbeiten. Dieses muss gründlich mit allen Warnungen und Instandhaltungsmaßnah-men gemäß diesem Handbuch sowie mit den Sicherheitsvorschriften vertraut sein.

Der einwandfreie und sichere Betrieb des Gerätes setzt sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage, sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung unter Beachtung der Warnungen und Hinweise des Handbuches vo-raus.

Insbesondere sind die Allgemeinen Errichtungs- und Sicherheitsvorschriften für das Arbeiten an Starkstromanlagen (z. B. DIN VDE, EN, IEC oder andere nationale und internationale Vorschriften) zu beachten. Nichtbeachtung kann Tod, Körperverletzung oder erheblichen Sachschaden zur Folge haben.

Vorwort

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QUALIFIZIERTES PERSONAL

im Sinne dieses Handbuches bzw. der Warnhinweise auf dem Produkt selbst sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Gerätes vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen, wie z. B.

• Ausbildung und Unterweisung bzw. Berechtigung, Geräte/Systeme gemäß den Standards der Sicherheitstechnik ein- und ausschalten, zu erden und zu kenn-zeichnen

• Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung

• Schulung in Erster Hilfe

Typografischeund Zeichen-konventionen

Zur Kennzeichnung von Begriffen, die im Textfluss wörtliche Informationen des Gerä-tes oder für das Gerät bezeichnen, werden folgende Schriftarten verwendet:

Parameternamen, also Bezeichner für Konfigurations- und Funktionsparameter, die im Display des Gerätes oder auf dem Bildschirm des PCs (mit DIGSI) wörtlich erschei-nen, sind im Text durch Fettdruck in Monoschrift (gleichmäßige Zeichenbreite) ge-kennzeichnet. Das gleiche gilt für Überschriften von Auswahlmenüs.

Parameterzustände, also mögliche Einstellungen von Textparametern, die im Dis-play des Gerätes oder auf dem Bildschirm des PCs (mit DIGSI) wörtlich erscheinen, sind im Text zusätzlich kursiv geschrieben. Das gleiche gilt für Optionen in Auswahl-menüs.

"Meldungen", also Bezeichner für Informationen, die das Gerät ausgibt oder von an-deren Geräten oder Schaltmitteln benötigt, sind im Text in Monoschrift (gleichmäßige Zeichenbreite) geschrieben und zusätzlich in Anführungszeichen gesetzt.

In Zeichnungen, in denen sich die Art des Bezeichners aus der Darstellung von selbst ergibt, kann von vorstehenden Konventionen abgewichen sein.

Folgende Symbolik ist in Zeichnungen verwendet:

. geräteinternes logisches Eingangssignal

. geräteinternes logisches Ausgangssignal

. eingehendes internes Signal einer analogen Größe

. externes binäres Eingangssignal mit Nummer Nr (Binäreingabe, Eingangsmeldung)

. externes binäres Ausgangssignal mit Nummer Nr (Meldung des Gerätes)

. Beispiel eines Parameterschalters mit Adresse und möglichen Zuständen

Vorwort

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Im übrigen werden weitgehend die Schaltzeichen gemäß IEC 60 617–12 und IEC 60 617–13 oder daraus hergeleitete verwendet. Die häufigsten Symbole sind folgende:

. analoge Eingangsgröße

. ODER-Verknüpfung von Eingangsgrößen

. UND-Verknüpfung von Eingangsgrößen

. Exklusives ODER (Antivalenz): Ausgang aktiv, wenn nur einer der Eingänge aktiv ist

. 2-von-3-Verknüpfung von Eingangsgrößen

. Koinzidenz: Ausgang aktiv, wenn beide Eingänge gleichzeitig aktiv oder inaktiv sind

. Dynamische Eingangssignale (flankengesteuert) oben mit positiver, unten mit negativer Flanke

. Bildung eines analogen Ausgangssignals aus mehre-ren analogen Eingangssignalen

. Grenzwertstufe mit Parameteradresse und Parame-ternamen

. Zeitglied (Ansprechverzögerung T einstellbar) mit Parameteradresse und Parameternamen

. Zeitglied (Rückfallverzögerung T, nicht einstellbar)

. Flankengesteuerte Zeitstufe mit der Wirkzeit T

. Statischer Speicher (RS-Flipflop) mit Setzeingang (S), Rücksetzeingang (R), Ausgang (Q) und invertiertem Ausgang (Q)

. Leistungsschalter (offen und geschlossen)

. Trenner (offen und geschlossen)

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Inhaltsverzeichnis

1 Einführung.......................................................................................................................................... 17

1.1 Gesamtfunktion .................................................................................................................... 18

1.2 Anwendungsbereiche........................................................................................................... 20

1.3 Eigenschaften....................................................................................................................... 21

2 Aufbau und Anschlusstechnik ......................................................................................................... 29

2.0 Allgemein.............................................................................................................................. 30

2.1 Zentraleinheit........................................................................................................................ 312.1.1 Frontansicht.......................................................................................................................... 312.1.2 Baugruppen und Module ...................................................................................................... 322.1.3 Bauform................................................................................................................................ 33

2.2 Feldeinheit ............................................................................................................................ 342.2.1 Frontansicht.......................................................................................................................... 342.2.2 Baugruppen und Module ...................................................................................................... 352.2.3 Bauform................................................................................................................................ 372.2.3.1 Schalttafelaufbau.................................................................................................................. 372.2.3.2 Schalttafeleinbau oder Schrankeinbau................................................................................. 37

2.3 Anschlusstechnik.................................................................................................................. 382.3.1 Lage der Geräteanschlüsse ................................................................................................. 382.3.2 Anschlussarten..................................................................................................................... 412.3.2.1 Schraubklemmen.................................................................................................................. 422.3.2.2 Doppel-Flachfeder-Crimpkontakte........................................................................................ 422.3.2.3 D-SUB-Buchsen ................................................................................................................... 432.3.2.4 Lichtwellenleiter-Anschlüsse ................................................................................................ 432.3.2.5 EN100-Modul Ethernet (IEC 61850)..................................................................................... 44

3 Erste Schritte ..................................................................................................................................... 45

3.1 Aus- und Einpacken der Geräte ........................................................................................... 46

3.2 Kontrolle der Nenndaten ...................................................................................................... 46

3.3 Anpassung der Steuerspannung für die Binäreingaben und Einsetzen der Pufferbatterie .. 47

3.4 Elektrische Kontrolle............................................................................................................. 54

3.5 Kommunikation zwischen Zentraleinheit und Feldeinheit einrichten .................................... 55

Inhaltsverzeichnis

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3.6 Bedienen am Bedienfeld der SIPROTEC Geräte ................................................................. 563.6.1 Bedienoberfläche.................................................................................................................. 563.6.2 Navigieren im Bedienbaum des Displays ............................................................................. 563.6.3 Einstellen von Adressen in den Feldeinheiten...................................................................... 573.6.4 Einstellen des Kontrasts am Display .................................................................................... 59

3.7 Lagerung .............................................................................................................................. 60

4 Projektieren ........................................................................................................................................ 61

4.1 Projekt anlegen..................................................................................................................... 62

4.2 Zentraleinheit/Feldeinheiten einfügen................................................................................... 63

4.3 Anlage projektieren............................................................................................................... 654.3.1 Grundlegende Vorgehensweise ........................................................................................... 654.3.2 Anlagenprojektierung starten................................................................................................ 664.3.3 Sammelschienen zeichnen................................................................................................... 684.3.4 Felder definieren................................................................................................................... 704.3.5 Dynamische Elemente einfügen........................................................................................... 724.3.6 Dynamische Elemente mit den Sammelschienen verbinden................................................ 744.3.6.1 Leitung einfügen ................................................................................................................... 744.3.6.2 Verbindung einfügen ............................................................................................................ 754.3.7 Normierungsstrom ................................................................................................................ 764.3.8 Statischen Text einfügen ...................................................................................................... 774.3.9 Typicals anlegen und einfügen............................................................................................. 784.3.10 Schaltanlagenplan speichern................................................................................................ 78

4.4 Projektierungshinweise......................................................................................................... 79

4.5 Feldeinheiten zuordnen ........................................................................................................ 87

4.6 Rangieren ............................................................................................................................. 894.6.1 Rangieren von Informationen der Zentraleinheit .................................................................. 894.6.1.1 Rangierbare Informationen................................................................................................... 894.6.1.2 Rangieren ............................................................................................................................. 904.6.2 Rangieren von Informationen der Feldeinheit....................................................................... 924.6.2.1 Rangierbare Informationen................................................................................................... 924.6.2.2 Rangieren ............................................................................................................................. 93

4.7 Parametrieren....................................................................................................................... 964.7.1 Serielle Schnittstellen ........................................................................................................... 974.7.2 Datum-/Uhrzeitführung....................................................................................................... 101

4.8 Projektierung abschließen .................................................................................................. 105

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5 Funktionen ....................................................................................................................................... 107

5.1 Sammelschienenschutz...................................................................................................... 1085.1.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 1085.1.1.1 Grundlage........................................................................................................................... 1085.1.1.2 Algorithmus mit Momentanwerten ...................................................................................... 1105.1.1.3 Getrennte Auswertung der Halbschwingungen.................................................................. 1135.1.1.4 Auswertung der Anfangsgrößen......................................................................................... 1165.1.1.5 Algorithmus mit gefilterten Größen..................................................................................... 1175.1.1.6 Querstabilisierung............................................................................................................... 1175.1.1.7 Zusatzkriterium für Auslösung........................................................................................... 1175.1.1.8 Zusammenfassung des Messverfahrens............................................................................ 1185.1.2 Trennerabbild ..................................................................................................................... 1205.1.3 Kupplungsvarianten............................................................................................................ 1225.1.3.1 Kupplung mit einem Stromwandler..................................................................................... 1225.1.3.2 Kupplungen mit zwei Stromwandlern ................................................................................. 1235.1.3.3 Kupplung ohne Leistungsschalter ...................................................................................... 1235.1.3.4 Kupplungen mit mehr als 5 Trennern ................................................................................. 1235.1.3.5 Kombi-Kupplung................................................................................................................. 1235.1.3.6 Umgehungssammelschienen ............................................................................................. 1245.1.3.7 Umgehungsschienen mit innenliegenden Wandlern .......................................................... 1265.1.3.8 Sonderfälle des Umgehungsschienenbetriebes ................................................................. 1265.1.4 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1275.1.5 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 131

5.2 Checkzone ......................................................................................................................... 1325.2.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 1325.2.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1335.2.3 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 133

5.3 Schalterversagerschutz ...................................................................................................... 1345.3.1 Kennlinien für den Schalterversagerschutz ........................................................................ 1345.3.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1355.3.3 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 1365.3.4 Informationsübersicht Zentraleinheit .................................................................................. 1365.3.5 Abzweigspezifische Funktionen (FE) ................................................................................. 1375.3.5.1 Schalterversagerschutz-Anstoß und -Freigabe.................................................................. 1375.3.5.2 Schalterversagen bei Kurzschluss im Abzweig .................................................................. 1395.3.5.3 Schalterversagen bei Sammelschienenkurzschluss .......................................................... 1475.3.5.4 Versagen des Leistungsschalters in der Kupplung ............................................................ 1485.3.5.5 Leistungsschalter nicht bereit ............................................................................................. 1495.3.6 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1505.3.7 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 1545.3.8 Informationsübersicht Zentraleinheit .................................................................................. 1555.3.9 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 156

Inhaltsverzeichnis

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5.4 Endfehlerschutz.................................................................................................................. 1575.4.1 Endfehlerschutz im Abzweig............................................................................................... 1575.4.2 Schutz bei Fehlern in der “grauen Zone“ der Kupplung...................................................... 1595.4.2.1 Ohne Erfassung der Leistungsschalterstellung ................................................................. 1595.4.2.2 Mit Erfassung der Leistungsschalterstellung, Leistungsschalter offen .............................. 1595.4.2.3 Mit Erfassung der Leistungsschalterstellung, Leistungsschalter geschlossen .................. 1605.4.2.4 EIN-Steuer-Befehl des Kupplungs-Leistungsschalters ...................................................... 1605.4.3 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1615.4.4 Parameterübersicht Zentraleinheit...................................................................................... 1615.4.5 Informationsübersicht Zentraleinheit................................................................................... 1615.4.6 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 161

5.5 Überwachungen ................................................................................................................ 1625.5.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 1625.5.1.1 Zonenselektive Blockierung................................................................................................ 1625.5.1.2 Hilfs- und Referenzspannungen ......................................................................................... 1645.5.1.3 Messwertüberwachung....................................................................................................... 1645.5.1.4 Befehlsausgabeüberwachung ............................................................................................ 1655.5.1.5 Batterieüberwachung.......................................................................................................... 1655.5.1.6 Überwachung bei Revisionsbetrieb .................................................................................... 1655.5.1.7 Zyklische Schutzprüfung..................................................................................................... 1665.5.1.8 Überwachung der externen Wandlerkreise ........................................................................ 1665.5.1.9 Trennerüberwachung.......................................................................................................... 1685.5.1.10 Leistungsschalter-Überwachung ........................................................................................ 1735.5.1.11 Übersicht Überwachungen ................................................................................................. 1755.5.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1775.5.3 Parameterübersicht Zentraleinheit...................................................................................... 1805.5.4 Informationsübersicht Zentraleinheit................................................................................... 1815.5.5 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 182

5.6 Störschreibung.................................................................................................................... 1835.6.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 1835.6.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1845.6.3 Parameterübersicht Zentraleinheit...................................................................................... 1855.6.4 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 1855.6.5 Informationsübersicht Zentraleinheit................................................................................... 185

5.7 Gerät................................................................................................................................... 1865.7.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 1865.7.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1865.7.3 Meldungen.......................................................................................................................... 1865.7.4 Parameterübersicht Zentraleinheit...................................................................................... 1885.7.5 Informationsübersicht Zentraleinheit................................................................................... 188

5.8 Anlagendaten ..................................................................................................................... 1895.8.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 1895.8.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1895.8.3 Parameterübersicht Zentraleinheit...................................................................................... 1895.8.4 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 189

Inhaltsverzeichnis

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5.9 Schutz allgemein ................................................................................................................ 1905.9.1 Stromgesteuerte Rücknahme des AUS-Kommandos ........................................................ 1905.9.2 Lokale Steuerung Feldeinheit............................................................................................. 1905.9.3 Betriebszustände "Abzweig außer Betrieb", "Revisionsbetrieb" ........................................ 1915.9.4 Überstromfreigabe.............................................................................................................. 1925.9.5 Abzweigselektive Freigabe................................................................................................. 1935.9.6 Prüfung der Auslösekreise und Leistungsschalter ............................................................. 1935.9.7 Sammelschienenauslösung durch externes Signal............................................................ 1945.9.8 Einstellhinweise .................................................................................................................. 1955.9.9 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 1975.9.10 Informationsübersicht Zentraleinheit .................................................................................. 1985.9.11 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 1985.9.12 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 199

5.10 Feldeinheit .......................................................................................................................... 2005.10.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 2005.10.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 200

5.11 Integrierte Bedienung der Feldeinheit ................................................................................ 2015.11.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 2015.11.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2015.11.3 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 202

5.12 PC-Schnittstelle der Feldeinheit ......................................................................................... 2035.12.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 2035.12.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2035.12.3 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 204

5.13 Störschreibung der Feldeinheit (“lokale Störschreibung“) .................................................. 2055.13.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 2055.13.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2055.13.3 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 206

5.14 Geräteumfang der Feldeinheit............................................................................................ 2075.14.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 2075.14.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2075.14.3 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 2085.14.4 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 208

5.15 Anlagendaten der Feldeinheit ............................................................................................ 2095.15.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................... 2095.15.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2095.15.3 Parameterübersicht Zentraleinheit ..................................................................................... 2105.15.4 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 210

Inhaltsverzeichnis

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5.16 Überstromzeitschutz der Feldeinheit .................................................................................. 2115.16.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 2115.16.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2145.16.3 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 2195.16.4 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 220

5.17 Anwenderdefinierbare Meldungen...................................................................................... 2215.17.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 2215.17.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2235.17.3 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 2245.17.4 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 225

5.18 Reserve-Schalterversagerschutz der Feldeinheit............................................................... 2265.18.1 Funktionsbeschreibung....................................................................................................... 2265.18.2 Einstellhinweise .................................................................................................................. 2315.18.3 Parameterübersicht Zentraleinheit...................................................................................... 2325.18.4 Informationsübersicht Zentraleinheit................................................................................... 2325.18.5 Parameterübersicht Feldeinheit.......................................................................................... 2325.18.6 Informationsübersicht Feldeinheit....................................................................................... 233

6 Bedienung während des Betriebs .................................................................................................. 235

6.1 Überblick............................................................................................................................. 236

6.2 Informationen auslesen ...................................................................................................... 2386.2.1 Meldungen.......................................................................................................................... 2386.2.1.1 Betriebsmeldungen............................................................................................................. 2406.2.1.2 Störfallmeldungen............................................................................................................... 2426.2.1.3 Warnmeldungen ................................................................................................................. 2436.2.1.4 Generalabfrage................................................................................................................... 2446.2.1.5 Spontane Meldungen ......................................................................................................... 2446.2.1.6 Schaltstatistik...................................................................................................................... 2456.2.2 Messwerte auslesen........................................................................................................... 2456.2.3 Störwertdaten auslesen...................................................................................................... 247

6.3 Gerätefunktionen steuern ................................................................................................... 2526.3.1 Störschrieb anlegen............................................................................................................ 2526.3.2 Blockierungen..................................................................................................................... 2536.3.2.1 Blockierung des AUS-Kommandos .................................................................................... 2536.3.2.2 Blockierung des Schalterversagerschutzes........................................................................ 2576.3.2.3 Blockierung einzelner Sammelschienenabschnitte ............................................................ 2596.3.3 Meldungen speichern und löschen..................................................................................... 2606.3.3.1 Meldungen speichern ......................................................................................................... 2606.3.3.2 Meldungen löschen............................................................................................................. 2616.3.4 Leistungsschalterprüfung.................................................................................................... 2626.3.5 Blockierungen aufheben..................................................................................................... 2646.3.5.1 Blockierung der Differentialstrom-Überwachung aufheben ................................................ 2646.3.5.2 Blockierung der Trennerstellung-Überwachung aufheben ................................................. 2656.3.6 Erst- und Wiederanlauf auslösen........................................................................................ 2656.3.7 Datum/Uhrzeit lesen und stellen ........................................................................................ 266

Inhaltsverzeichnis

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6.4 Abzweig außer bzw. in Betrieb nehmen............................................................................. 271

6.5 Revisionsbetrieb................................................................................................................. 274

6.6 Anlagenvisualisierung......................................................................................................... 276

7 Montage und Inbetriebsetzung....................................................................................................... 283

7.1 Montage und Anschluss ..................................................................................................... 2847.1.1 Zentraleinheit...................................................................................................................... 2847.1.2 Feldeinheit .......................................................................................................................... 2857.1.3 Allgemeine Hinweise für 2-Feld-Kupplung ......................................................................... 2867.1.3.1 Allgemein............................................................................................................................ 2867.1.3.2 2-Feld-Kupplung mit 2 Stromwandlern............................................................................... 2877.1.3.3 2-Feld-Kupplung mit einem Stromwandler ......................................................................... 2877.1.3.4 Anschluss ........................................................................................................................... 288

7.2 Kontrolle der Anschlüsse.................................................................................................... 289

7.3 Inbetriebsetzung ................................................................................................................ 2917.3.1 Vorgehensweise................................................................................................................. 2927.3.2 Web-Monitor ....................................................................................................................... 2937.3.2.1 Allgemeines........................................................................................................................ 2937.3.2.2 Funktionen.......................................................................................................................... 2947.3.3 Schaltzustände der binären Ein-/Ausgänge prüfen............................................................ 2977.3.3.1 Zentraleinheit...................................................................................................................... 2977.3.3.2 Feldeinheit .......................................................................................................................... 3007.3.4 Systemschnittstelle testen.................................................................................................. 3027.3.5 Steuerung des Trennerabbildes ......................................................................................... 3047.3.6 Testbetrieb und Übertragungssperre ein- und ausschalten ............................................... 306

7.4 Prüfungen mit Sekundärgrößen ......................................................................................... 3077.4.1 Allgemeines........................................................................................................................ 3077.4.2 Ansprechkennlinie des Sammelschienenschutzes............................................................. 3087.4.2.1 Schienenselektiver Schutz ................................................................................................. 3087.4.2.2 Checkzone ......................................................................................................................... 3107.4.3 Differentialstromüberwachung............................................................................................ 3127.4.3.1 Schienenselektiver Schutz ................................................................................................. 3127.4.3.2 Checkzone ......................................................................................................................... 3137.4.3.3 Verzögerungszeit ............................................................................................................... 3137.4.4 Überstromgrenze zur Abschaltung..................................................................................... 3147.4.5 Schalterversagerschutz ...................................................................................................... 3147.4.5.1 Ansprechkennlinie bei Betriebsart "Verstimmung" ............................................................. 3147.4.5.2 Verzögerungszeit bei der Betriebsart "Verstimmung" und "I>Abfrage" .............................. 3157.4.6 Prüfungen mit Sekundärgrößen abschließen..................................................................... 316

7.5 Prüfungen mit Primärgrößen .............................................................................................. 3167.5.1 Wandlerpolung ................................................................................................................... 316

7.6 Abschließende Prüfung des Schutzes................................................................................ 317

Inhaltsverzeichnis

14 7SS52 HandbuchC53000-G1100-C182-5

8 Wartung und Instandsetzung ......................................................................................................... 319

8.1 Wartung ............................................................................................................................ 320

8.2 Störungsanalyse................................................................................................................. 3228.2.1 Auswertung von Betriebsmeldungen.................................................................................. 3228.2.2 Prüfung der Hilfsspannungsversorgung ............................................................................. 3238.2.3 Kontrolle der LEDs auf den Baugruppen............................................................................ 3238.2.4 Analyse von Störungen in der schutzinternen Kommunikation .......................................... 325

8.3 Fehlersuche........................................................................................................................ 329

8.4 Instandsetzung ................................................................................................................... 3328.4.1 Auswechseln der Pufferbatterie.......................................................................................... 3338.4.2 Auswechseln der Feinsicherung......................................................................................... 3368.4.3 Anlauf mit defekter Feldeinheit / defektem Lichtwellenleiter............................................... 339

9 Technische Daten ............................................................................................................................ 341

9.1 Allgemeine Daten ............................................................................................................... 342

9.2 Allgemeine Gerätedaten..................................................................................................... 3439.2.1 Analoge Ein- und Ausgänge............................................................................................... 3439.2.2 Nennhilfsspannung............................................................................................................. 3439.2.3 Binäreingaben .................................................................................................................... 3449.2.4 Meldekontakte .................................................................................................................... 3449.2.5 Kommandokontakte............................................................................................................ 3459.2.6 Leuchtdiodenanzeigen ....................................................................................................... 3459.2.7 Bedienung, Anzeigen ......................................................................................................... 3459.2.8 Serielle Schnittstellen ......................................................................................................... 3469.2.9 Sammelschienenschutz...................................................................................................... 3479.2.10 Schalterversagerschutz ...................................................................................................... 3489.2.11 Überstromzeitschutz in der Feldeinheit .............................................................................. 3499.2.12 Zusatzfunktionen ................................................................................................................ 3519.2.13 Anwenderdefinierbare Funktionen (CFC) ........................................................................... 3529.2.14 Elektrische Prüfungen......................................................................................................... 3549.2.15 Mechanische Prüfungen..................................................................................................... 3569.2.16 Klimabeanspruchungen...................................................................................................... 3579.2.17 Einsatzbedingungen ........................................................................................................... 3579.2.18 Geräteausführungen........................................................................................................... 3589.2.19 Absicherung der Geräte 7SS52x........................................................................................ 358

9.3 Abmessungen..................................................................................................................... 3599.3.1 Zentraleinheit ...................................................................................................................... 3599.3.2 Feldeinheit .......................................................................................................................... 361

Inhaltsverzeichnis

157SS52 HandbuchC53000-G1100-C182-5

A Anhang ............................................................................................................................................. 365

A.1 Auswahl- und Bestelldaten................................................................................................. 366A.1.1 Zentraleinheit...................................................................................................................... 366A.1.2 Feldeinheiten...................................................................................................................... 368A.1.3 Zubehör .............................................................................................................................. 370

A.2 Grundlagen zur Wahl des Stabilisierungsfaktors k............................................................. 373

A.3 Anschlusspläne .................................................................................................................. 374

A.4 Baugruppen-Darstellung Zentraleinheit.............................................................................. 380A.4.1 Darstellungen der ZPS-Baugruppen .................................................................................. 380A.4.2 Darstellung der EAZ-Baugruppe ........................................................................................ 385A.4.3 Darstellung der D-CPU-Baugruppe.................................................................................... 387

A.5 Baugruppen-Darstellung Feldeinheit .................................................................................. 389A.5.1 Darstellung der PFE-Baugruppe ........................................................................................ 389A.5.2 Darstellung der SVW-Baugruppe ....................................................................................... 390A.5.3 Darstellung der SAF-Baugruppe ........................................................................................ 391A.5.4 Darstellung der AFE-Baugruppe ........................................................................................ 392A.5.5 Darstellung der EFE-Baugruppe ........................................................................................ 393A.5.6 Darstellung der EFE_10-Baugruppe .................................................................................. 395

A.6 Protokollabhängige Funktionen.......................................................................................... 397

A.7 Parameterübersicht der Zentraleinheit ............................................................................... 398

A.8 Parameterübersicht der Feldeinheit ................................................................................... 401

A.9 Informationsliste der Zentraleinheit .................................................................................... 407

A.10 Informationsliste der Feldeinheit......................................................................................... 418

A.11 Sammelmeldungen der Zentraleinheit................................................................................ 424

A.12 Sammelmeldungen der Feldeinheit.................................................................................... 428

A.13 Messwertliste Zentraleinheit ............................................................................................... 429

A.14 Messwertliste Feldeinheit ................................................................................................... 430

A.15 Vorrangierung der Zentraleinheit........................................................................................ 431

A.16 Vorrangierung der Feldeinheit 7SS523 .............................................................................. 435

A.17 Vorrangierung der Feldeinheit 7SS525 .............................................................................. 438

A.18 Bedienbaum der Zentraleinheit .......................................................................................... 440

A.19 Bedienbaum der Feldeinheit............................................................................................... 450

A.20 Abkürzungsverzeichnis....................................................................................................... 451

A.21 Literaturverzeichnis ............................................................................................................ 452

Inhaltsverzeichnis

16 7SS52 HandbuchC53000-G1100-C182-5

177SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Einführung 1In diesem Kapitel wird Ihnen der dezentrale Sammelschienen- und Schalterversager-schutz SIPROTEC 7SS52 V4 vorgestellt. Hier erhalten Sie einen Überblick über des-sen Anwendungsbereiche, Eigenschaften und Funktionsumfang.

1.1 Gesamtfunktion 18

1.2 Anwendungsbereiche 20

1.3 Eigenschaften 21

Einführung

18 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

1.1 Gesamtfunktion

Der dezentrale Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4 besteht aus kompakten Feldeinheiten, die über Lichtwellenleiter an die Zentraleinheit angeschlossen sind. Bild 1-1, Seite 19 zeigt die Grundstruktur des Schutzsystems.

Alle Aufgaben von der Erfassung der Messgrößen bis hin zur Kommandogabe an die Leistungsschalter werden ausschließlich digital verarbeitet.

Die Abzweig- bzw. Kupplungsströme werden von den Feldeinheiten zeitsynchron er-fasst, digitalisiert, vorverarbeitet und an die Zentraleinheit über die schnelle serielle Schnittstelle übertragen. Der Eingangsnennstrom kann je nach Hauptstromwandler-ausführung 1 A oder 5 A betragen. Die Messeingänge sind vollständig galvanisch und kapazitätsarm durch Eingangswandler getrennt. Zur Unterdrückung von Störungen sind Filter vorhanden, die hinsichtlich Bandbreite und Verarbeitungsgeschwindigkeit auf die Messwertverarbeitung optimiert wurden.

Feldeinheiten Die Feldeinheiten können sowohl direkt als auch über die Zentraleinheit parametriert und bedient werden. Einen Überblick über die Bedienmöglichkeiten im Betrieb finden Sie in Kapitel 6.1, Seite 236.

Die Feldeinheiten erfassen die Trennerstellungen und feldbezogene binäre Signale, bearbeiten Funktionen des Schalterversagerschutzes und des autarken unabhängi-gen Überstromzeitschutzes und realisieren Aufgaben der Selbstdiagnose.

Über leistungsfähige Kommandorelais werden die AUS-Kommandos des Schutzsy-stems direkt den Leistungsschaltern zugeführt. Rangierbare Melderelais und Anzei-gen (LED, LC-Display, Bedienprogramm DIGSI) ermöglichen die Signalisierung von Ereignissen. Zusätzlich werden Betriebsmesswerte angezeigt.

Die Trennerstellungen, Kommandorelais, Melderelais und rangierbaren Binäreingän-ge werden mit dem Bedienprogramm DIGSI rangiert.

Optional können die Feldeinheiten mit einem Reserveschutz (UMZ, AMZ) einschließ-lich Schalterversagerschutz ausgestattet werden.

Zentraleinheit Die Zentraleinheit erfasst zeitsynchron die Strommesswerte von allen angeschlosse-nen Feldeinheiten und verarbeitet sie zusammen mit den Binärinformationen der Schutzfunktionen (Differentialschutz, Schalterversagerschutz). Die Ergebnisse der Berechnungen überträgt die Zentraleinheit an die Feldeinheiten. Dort werden die Er-gebnisse logisch verknüpft.

Für die Anzeige der Meldungen verfügt die Zentraleinheit über frei rangierbare Mel-derelais und Anzeigen (LED). Diese werden über das Bedienprogramm DIGSI ran-giert.

Sämtliche Projektierungs- und Einstelldaten für die Sammelschienen- und Schalter-versagerschutzfunktionen werden in der Zentraleinheit verwaltet. Die Zentraleinheit wird über die serielle Bedienschnittstelle mittels PC unter Nutzung einer aktuellen Ver-sion des Bedienprogramms DIGSI bedient. Ab DIGSI V4.6 ist die Bedienung der Zen-traleinheit, nicht jedoch der Feldeinheit, auch über IEC 61850 mit dem optionalen EN100-Modul möglich. Die Meldungen, Parameter und Messwerte werden am Dis-play oder über DIGSI angezeigt. Das Programm kann zusätzlich Störfalldaten aus dem Schutzgerät auslesen und diese analysieren.

Die Stromversorgungsbaugruppen in der Zentraleinheit und den Feldeinheiten versor-gen die Funktionsbaugruppen zuverlässig in verschiedenen Spannungsbereichen.

Gesamtfunktion

197SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Bild 1-1 Übersichtsbild des Schutzsystems

BSZ: Bearbeitung Schutz SK: Serielle Kopplung

DPR: Dual-Port-RAM SV: Stromversorgung

EAZ: Ein-/Ausgabe Zentraleinheit ZPS: Zentralprozessor-Schutz

SBK: Busmaster

Einführung

20 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

1.2 Anwendungsbereiche

Anwendung Der dezentrale Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4 ist ein selektiver, sicherer und schneller Schutz bei Sammelschienenkurzschlüssen und Schalterversagen in Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsanlagen für unter-schiedlichste Sammelschienenkonfigurationen.

Der Sammelschienenschutz arbeitet mit einem phasenselektiven Messprinzip.

Das Schutzsystem besteht aus einer Zentraleinheit (ZE) und bis zu 48, über Lichtwel-lenleiter (LWL) anschließbaren Feldeinheiten (FE). Diese können sowohl dezentral in der Nähe der Anlagenfelder, in Abzweigsteuerschränken, als auch zentral zusammen mit der Zentraleinheit in Schränken angeordnet werden.

Eignung Der Schutz ist geeignet für alle Schaltanlagenarten mit eisengeschlossenen oder li-nearisierten Stromwandlern.

Der modulare Hardwareaufbau ermöglicht eine leichte Erweiterbarkeit bzw. Änderung des Schutzsystems in Abhängigkeit von der Anlagenkonfiguration.

Der 7SS52 V4 ist ausgelegt für 12 selektive Sammelschienenabschnitte und 12 Kupplungsschienenabschnitte. Diese Abschnitte dienen ausschließlich zur Kupp-lung der Sammelschienenabschnitte. Sie besitzen keine Abgangsfelder. Die Sammel-schienenkonfiguration kann maximal 24 Längstrenner und 16 Kupplungen (mit einer Feldeinheit) bzw. 8 Kupplungen (mit zwei Feldeinheiten) beinhalten.

Die universelle Trennerabbildlogik ermöglicht es, den dezentralen Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4 in der Phase der Projektierung an unterschiedliche Sammelschienenkonfigurationen anzupassen.

Unterschiedliche Stromwandler-Übersetzungsverhältnisse werden durch entspre-chende Einstellungen angepasst. Dadurch kann auf den Einsatz von Zwischenwand-lern verzichtet werden.

Ein Sammelschienenkurzschluss wird durch Auswertung des Differential- und Stabili-sierungsstromes erkannt. Sondermaßnahmen sichern ein korrektes Verhalten des Schutzes bei extremer Wandlersättigung (geforderte Stromübertragungsdauer ≥ 2 ms für Stabilität bei externen Fehlern und ≥ 3 ms für Auslösung).

Der integrierte Schalterversagerschutz (SVS) verfügt über 5 abzweigweise einstellba-re Betriebsarten (siehe Kapitel 5.3.5.2, Seite 139):

• I>Abfrage (1-stufiger SVS)

• AUS-Wiederholung mit anschließender I>Abfrage (2-stufiger SVS)

• Verstimmung (1-stufiger SVS)

• AUS-Wiederholung mit anschließender Verstimmung (2-stufiger SVS)

• 1- und 3-poliger Anstoß von externem SVS und Auslösung über Trennerabbild

Der integrierte Schalterversagerschutz verfügt zusätzlich über 2, zu den 5 anderen parallel einstellbare, Betriebsarten (5.3.5.2, Seite 139):

• stromschwache Betriebsart ohne/mit Auswiederholung

• Impulsbetrieb

Eigenschaften

217SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Der Überstromzeitschutz als Reserveschutzfunktion in der Feldeinheit beinhaltet fol-gende Funktionalitäten (Kapitel 5.16, Seite 211):

• phasenselektive Hochstromstufe (I>>)

• Hochstromstufe für den Erdstrom (IE>>)

• phasenselektive Überstromstufe mit UMZ- oder AMZ-Charakteristik (I> bzw. Ip)

• Überstromstufe für den Erdstrom mit UMZ- oder AMZ-Charakteristik (IE> bzw. IEp)

Reserveschutzfunktion, auch ohne Zentraleinheit wirksam

separater Schalterversagerschutz

1.3 Eigenschaften

• Leistungsfähiges Mehrprozessorsystem

• Komplett digitale Messwertverarbeitung und Steuerung, von der Abtastung und Di-gitalisierung der Messgrößen, der Erfassung der Trennerstellungen und der Bear-beitung der Anstöße durch den Schalterversagerschutz bis zu den Ausschaltent-scheidungen für den Leistungsschalter

• Grafische Projektierung der Anlage über Bedienprogramm DIGSI

• Einfache Konfiguration der Anlage über Bedienprogramm DIGSI

• Einfache zentrale Bedienung der Feldeinheiten an der Zentraleinheit über Bedien-programm DIGSI und lokal über integriertes Bedien- und Anzeigenfeld mit Bedie-nerführung

• Batteriegepufferte Speicherung von Betriebs- und Störfallmeldungen sowie Mo-mentanwerten für Störschreibung

• Vollständige galvanische und störsichere Trennung der internen Verarbeitungs-schaltungen der Feld- und Zentraleinheit von den Mess- und Versorgungskreisen der Anlage durch geschirmte Messwertübertrager, binäre Ein- und Ausgabemodule und Gleichspannungs-Umrichter

• Störsichere, schnelle Datenübertragung von und zu den Feldeinheiten durch Licht-wellenleiter

• Vollständiger Funktionsumfang für den selektiven Schutz von Sammelschienenan-lagen

• Zentrale Verwaltung der einzelnen Trennerstellungen

• Ständige Überwachung der Messgrößen sowie der Hard- und Software des Gerä-tes

• Umfangreiche Selbstüberwachung zur Erkennung von Gerätestörungen

• Kommunikation über elektrische oder optische Schnittstellen und Nutzung des Be-dienprogramms DIGSI zur Projektierung, Parametrierung, sowie zur Meldungs- und Störschriebanalyse

• Kontrolle der Kommunikation mit Web-Browser

Einführung

22 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

• Anschluss der Zentraleinheit an eine Leitstelle nach IEC 60870-5-103 und IEC 61850

• Absetzen von Meldungen an

− Leitstelle

− LEDs

− Binärausgänge der Zentraleinheit

• Unterstützung der Inbetriebsetzung durch Mess- und Anzeigefunktionen sowie Ab-setzen von Meldungen an eine Leitstelle und an LEDs und Ausgaben der Zentral-einheit.

Sammelschienen-schutz

Der digitale Sammelschienenschutz enthält folgende Funktionen:

• Auswertung des Differentialstromes und Stabilisierung mit dem durchfließenden Strom (Bild 1-2, Seite 23)

• Entscheidung auf Auslösung durch 3 unabhängige Messungen. Davon sind 2 Mes-sungen schienenselektiv. Die dritte Messung berücksichtigt alle Sammelschienen-abschnitte ohne das Trennerabbild (Checkzone).

• Schnellauslösung (typisch 15 ms)

• Sammelschienenschutz mit bis zu 12 Sammelschienenabschnitten (SS), 12 Kupp-lungsschienenabschnitten (KS) und bis zu 48 Feldeinheiten

• Schutz von Anlagen mit bis zu Fünffach-Sammelschienen (einschließlich Umge-hungsschienen)

• Stabilisierung gegen Fehlauslösung bei außenliegenden Fehlern und Sättigung der Stromwandler

• Schienenselektive und phasenselektive Blockierung des Sammelschienenschut-zes beim Ansprechen der Differentialstrom-Überwachung

• Selektive Blockierung des Sammelschienenabschnitts bei

− Trennerfehler

− Abzweigfehler (Feldeinheit, Lichtwellenleiter)

− Messwertfehler

− Ansprechen der Nulldurchgangs-Überwachung

• Getrennt einstellbare Ansprechkennlinien für die Checkzone und die schienen-selektiven Zonen

− normale Ansprechkennlinie (Bild 1-2, Seite 23)

− empfindliche Kennlinie (Bild 1-3, Seite 23)

• Anpassung an unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse der Stromwandler ohne Einsatz von Zwischenwandlern

• Selektives Erfassen von Kurzschlüssen auch auf der Umgehungsschiene (US) mit Befehlsübertragung zum Gegenende

• Erfassen und Abschalten von Kurzschlüssen zwischen Stromwandler und Lei-stungsschalter in Kupplung durch Strommessung und gezielte Verstimmung

• Erfassen und Abschalten von Kurzschlüssen zwischen Stromwandler und Lei-stungsschalter einer Leitung durch Endfehlerschutz

Eigenschaften

237SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

• Abzweigselektiver Schalterversagerschutz (SVS) in den Varianten

− I>Abfrage (1-stufiger SVS)

− AUS-Wiederholung mit anschließender I>Abfrage (2-stufiger SVS)

− Verstimmung (1-stufiger SVS)

− AUS-Wiederholung mit anschließender Verstimmung (2-stufiger SVS)

− 1- und 3-poliger Anstoß eines externen Schalterversagerschutzes und Auslö-sung über Trennerabbild

• Direkte Auslösung des Leistungsschalters im Abzweig durch die Feldeinheit

• Direkte Auslösung von Sammelschienenabschnitten durch Binäreingänge der Zen-traleinheit

Bild 1-2 Ansprechkennlinie des Sammelschienen- und Schalterversagerschutzes (Verstimmung)

Bild 1-3 empfindliche Kennlinie

Einführung

24 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Schalterversager-schutz

Der integrierte Schalterversagerschutz (SVS) enthält folgende Funktionen:

• Bei einem Sammelschienenkurzschluss wird ein Schalterversagen durch Strom-grenzwertvergleich erkannt.

• Bei allen Betriebsarten des Schalterversagerschutzes wird abzweigselektiv ein Kommando zur Auslösung des Leistungsschalters am Gegenende (Mitnahme-Kommando) von den Feldeinheiten ausgegeben.

• Der externe Schalterversagerschutz kann 1-polig und/oder 3-polig angestoßen werden.

• Der Schalterversagerschutz kann 1-kanalig oder für höhere Sicherheit 2-kanalig angestoßen werden. Beide Einstellungen sind mit einer Überwachung kombinier-bar.

• Verkürzte Reaktionszeit bei der Störung eines Leistungsschalters

• Abfrage der Leistungsschalter-Stellung bei stromschwachen Fehlern

• Für Prüfzwecke kann die Funktion Schalterversager-Schutz ausgeschaltet werden.

Für den Schalterversagerschutz stehen folgende Betriebsarten zur Auswahl:

• I>Abfrage: Bei einer Ansteuerung durch das AUS-Kommando des Abzweigschutzes wird im 7SS52 V4 der Abzweigstrom überwacht. Wenn nach Ablauf einer einstellbaren Zeit ein einstellbarer Stromgrenzwert nicht unterschritten wird, erteilt der 7SS52 V4 mit Hilfe des Trennerabbildes schienenselektiv AUS-Kommandos für die jeweiligen Ab-zweige.

• AUS-Wiederholung mit anschließender I>Abfrage: Bei einer Ansteuerung durch das AUS-Kommando des Abzweigschutzes wird nach einer einstellbaren Verzögerungszeit ein zweites AUS-Kommando vom 7SS52 V4 auf den Leistungsschalter des anstoßenden Abzweiges abgegeben. Ist auch die-ses zweite AUS-Kommando erfolglos, wird eine Auslösung gemäß der Betriebsart I>Abfrage durchgeführt.

• Verstimmung: Bei einer Ansteuerung durch das AUS-Kommando des Abzweigschutzes wird imSystem 7SS52 V4 der Abzweigstrom überwacht. Wenn nach Ablauf einer einstell-baren Zeit ein einstellbarer Stromgrenzwert nicht unterschritten wird, dann wird im 7SS52 V4 der Strom dieses Abzweiges programmtechnisch umgepolt (Verstim-mung).

• AUS-Wiederholung mit anschließender Verstimmung:Bei einer Ansteuerung durch das AUS-Kommando des Abzweigschutzes wird nach einer einstellbaren Verzögerungszeit ein zweites AUS-Kommando vom 7SS52 V4 auf den Leistungsschalter des anstoßenden Abzweiges abgegeben. Ist auch die-ses zweite AUS-Kommando erfolglos, wird eine Verstimmung gemäß der Betriebs-art Verstimmung durchgeführt.

• AUS von externem Schalterversagerschutz: Wenn ein eigenständiger Schalterversagerschutz vorhanden ist, erteilt der 7SS52 V4 mit Hilfe des Trennerabbildes schienenselektiv AUS-Kommandos für die jewei-ligen Abzweige.

• AUS-Wiederholung mit anschließender Verstimmung bzw. I>Abfrage bei Impulsan-stoß:Diese Betriebsart ist anzuwenden, wenn der Anstoß des Schalterversagerschutzes von der Gegenstation übertragen wird. Dabei erfolgt die Ansteuerung durch das AUS-Kommando des am Gegenende der Leitung angeordneten Abzweigschutzes.

Eigenschaften

257SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Der weitere Ablauf entspricht dem bei Betriebsart AUS-Wiederholung mit anschlie-ßender Verstimmung bzw. I>Abfrage.

• Stromschwacher Schalterversagerschutz:Diese Betriebsart sendet ein AUS-Kommando auch bei stromschwachen Fehlern (z.B. Auslösung durch Buchholz-Schutz). Dabei wird nach einer einstellbaren Zeit die Stellung des Leistungsschalters abgefragt. Auch bei Stromschwacher Betriebs-art erfolgt eine Auswiederholung.

Endfehlerschutz Diese Funktion erfasst einen Kurzschluss zwischen Stromwandler und Leistungs-schalter und gibt die notwendigen Befehle aus, um den Fehler abzuschalten.

Überstromzeit-schutz

Der Überstromzeitschutz in der Feldeinheit arbeitet unabhängig von der Funktion Sammelschienenschutz und von der Zentraleinheit. Der Überstromzeitschutz enthält folgende Funktionen (Kapitel 5.16, Seite 211):

• Hochstromstufe I>> mit phasengetrennter Anregung

• Hochstromstufe IE>>

• unabhängige Überstromzeitstufe I> (UMZ-Schutz) mit phasengetrennter Anregung

• alternativ stromabhängige Überstromzeitstufe IP (AMZ-Schutz) mit phasenge-trennter Anregung

• unabhängige Erdstromzeitstufe IE> (UMZ-Schutz)

• alternativ stromabhängige Erdstromzeitstufe IEP (AMZ-Schutz)

• Für Phasen- und Erdströme können unterschiedliche Strom-Zeit-Kennlinien einge-stellt werden.

• Bei AMZ-Schutz kann für Phasenströme und Erdströme unter drei standardisierten Kennlinien ausgewählt werden.

• Der Schalterversagerschutz der Feldeinheit bleibt auch dann aktiv, wenn die Zen-traleinheit ausgefallen ist oder wenn die Feldeinheit außer Betrieb genommen ist.

Trenner-abbild

Das Trennerabbild wird sowohl für die Funktion Sammelschienenschutz als auch für die Funktion Schalterversagerschutz verwendet. Das Trennerabbild enthält folgende Funktionen:

• Bearbeitung von bis zu 48 Feldeinheiten, 12 Sammelschienenabschnitten und 12 Kupplungsabschnitten:Das Schutzsystem ist geeignet für Konfigurationen bis zu Fünffach-Sammelschie-nen. Kombischienenbetrieb ist möglich. Bis zu 16 Kupplungen mit einer Feldeinheit bzw. 8 Kupplungen mit 2 Feldeinheiten sind projektierbar. Dabei kann es sich um Quer- und/oder Längskupplungen handeln.

• Trennerlaufzeit-Überwachung

• Integrierte Kipprelaiseigenschaft bei Hilfsspannungsausfall:Über das Trennerabbild können den Trennern die alten Trennerstellungen zuge-ordnet werden. Alternativ kann allen Trennern dieses Abzweigs die Stellung Ein zu-geordnet werden. Durch die Zuordnung NICHT AUS=Ein besteht keine Notwendig-keit für justierte Trenner-Hilfskontakte. Weiterhin ist dadurch auch bei Drahtbruch die Stabilität des Schutzes gewährleistet.

• Grafische Projektierung der Anlagenkonfiguration mittels Bedienprogramm DIGSI

• Anzeige der Trennerstellungen durch LEDs an den Feldeinheiten

Einführung

26 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Befehlsausgabe / Befehlsrücknahme

Die Befehlsbearbeitung zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

• Abzweigselektives AUS-Kommando durch die Feldeinheiten

• Abzweigselektive, einstellbare Überstromfreigabe des AUS-Kommandos

• Einstellbare Mindestdauer des AUS-Kommandos

• Stromgesteuerte Rücknahme des AUS-Kommandos

Störschreibung Während eines Störfalls werden die Momentanwerte der Messgrößen im Raster von 1 ms bei 50 Hz bzw. 0,83 ms bei 60 Hz in einem Puffer der Zentraleinheit bzw. der Feldeinheiten gespeichert. In der Zentraleinheit werden aus den Momentanwerten die Differential- und Stabilisierungsströme jeder Phase von allen Sammelschienenab-schnitten und der Checkzone berechnet. In den Feldeinheiten werden aus den Mo-mentanwerten Ströme und Binärspuren berechnet.

Nach dem Start der Störschreibung werden die Störwertdaten im Bereich von maxi-mal 500 ms vor dem AUS-Kommando bis maximal 500 ms danach gespeichert. Die Zentraleinheit speichert bis zu 8 Störfälle mit jeweils maximal 80 Störfallmeldungen und jede Feldeinheit 8 Störfälle mit jeweils maximal 100 Störfallmeldungen. Wenn mehr Störfallmeldungen anfallen, werden jeweils die ältesten in Reihenfolge gelöscht. Die Störschreibung wird z.B. durch einen Kurzschluss in der Sammelschiene, über ei-nen Binäreingang oder über DIGSI gestartet.

Die Störwertdaten können über einen PC mit dem Bedienprogramm DIGSI ausgele-sen und ausgewertet werden. Der Störwertspeicher des dezentralen Sammelschie-nen- und Schalterversagerschutzes SIPROTEC 7SS52 V4 ist gegen einen Ausfall der Hilfsspannung geschützt.

Relais, Leuchtdioden undBinäreingänge

Alle Eingaben und Ausgaben sind frei rangierbar.

LEDs oder Relais können mit jeweils mehreren Meldungen belegt werden, genauso ist es möglich Meldungen auf mehrere LEDs oder Relais zu rangieren.

der Zentraleinheit 12 Binäreingaben können zur Steuerung von Funktionen der Zentraleinheit verwendet werden (u.a. Uhrzeit synchronisieren, LED quittieren).

Zur anwenderspezifischen Ausgabe und Anzeige sind 16 Melderelais und 32 LEDs in der Zentraleinheit mit verschiedenen Funktionen rangierbar.

der Feldeinheit Die Feldeinheiten bilden die Schnittstelle zur Anlage.

Jede Feldeinheit 7SS523 verfügt über

• 4 Kommandorelais mit jeweils 2 Schließern

• 1 Kommandorelais mit 1 Schließer

• 1 Melderelais mit 1 Schließer

• 1 Melderelais mit 2 Öffnern (Gerät gestört, nicht rangierbar)

Die Funktionsbelegung der Ausgänge ist über das Programm DIGSI rangierbar.

20 frei rangierbare Binäreingaben können zur Steuerung oder Erfassung von Zustän-den verwendet werden.

16 LEDs sind mit verschiedenen Funktionen, z.B. Zustand der Trenner, rangierbar.

Eigenschaften

277SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

Jede Feldeinheit 7SS525 verfügt über

• 3 Kommandorelais mit jeweils 2 Schließern

• 2 Kommandorelais mit 1 Schließer

• 1 Melderelais mit 1 Schließer

• 1 Melderelais mit 1 Öffner (Gerät gestört, nicht rangierbar)

Die Funktionsbelegung der Ausgänge ist über das Programm DIGSI rangierbar.

10 frei rangierbare Binäreingaben können zur Steuerung oder Erfassung von Zustän-den verwendet werden.

1 LED ist frei rangierbar.

Mess- und Prüffunktionen

Der dezentrale Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4 verfügt über folgende Mess- und Prüffunktionen zur Unterstützung der Inbetriebset-zung und Anlagenwartung:

• Anzeige der Abzweigströme pro Phase in jeder Feldeinheit und in der Zentralein-heit. Zusätzlich werden die Daten über die serielle Bedien-Schnittstelle zur Darstel-lung mit dem Programm DIGSI bereitgestellt.

• Phasen- und schienenselektive Berechnung der Differential- und Stabilisierungs-ströme. Anzeige mit dem Programm DIGSI über die serielle Bedien-Schnittstelle. Zusätzlich werden im Display der Zentraleinheit die Daten phasen- und schienen-selektiv und für die Checkzone angezeigt. Im Display der Feldeinheit werden die Daten für den Abzweig und die zugeordneten Sammelschienen angezeigt.

• Überwachung der schienen- und phasenselektiven Differentialströme mit schie-nenselektiver Blockierung bzw. Meldung

• Überwachung der Differentialströme der Checkzone mit Blockierung des Sammel-schienenschutzes bzw. Meldung

• Phasenselektive Auslöseprüfung einschließlich Ansteuerung des Abzweig-Lei-stungsschalters (über DIGSI, Display der Feldeinheit oder Binäreingang)

• Abzweig außer BetriebAusblenden eines Abzweiges aus der Sammelschienenschutzbearbeitung über Zentral- und Feldeinheit, z.B. während Wartungsarbeiten

• RevisionsbetriebFesthalten des Trennerabbilds eines Abzweiges über Zentral- und Feldeinheit, wo-bei die Schutzfunktion aktiv bleibt

• Zyklische Prüfung der Messwerterfassung, Messwertverarbeitung und Auslöse-kreisprüfung einschließlich der Spulen der Kommandorelais

• Manuelle BlockierungenBlockierung der Schalterversager-Schutz-Funktion, des XMZ und Reserve-Schal-terversagerschutzes und der AUS-Kommandos

Einführung

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Meldespeicher der Zentraleinheit

Der dezentrale Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4 liefert batteriegepufferte Daten zur Analyse von Störfällen sowie zur Kontrolle von Be-triebszuständen.

Bis zu 200 Betriebsmeldungen und 80 Störfallmeldungen werden mit Echtzeitzuord-nung jeweils in einem Umlaufpuffer der Zentraleinheit hinterlegt.

Zur Gruppe der Betriebsmeldungen gehören u. a. Stellungsmeldungen, Schutz-zustandsmeldungen, Trennerstellungsstörungen und Überwachungen.

Zur Gruppe der Störfallmeldungen gehören AUS-Kommandos bei Sammelschienen-kurzschluss, Schalterversagen und Mitnahme.

der Feldeinheit Bis zu 50 Betriebsmeldungen und 100 Störfallmeldungen je Störfall.

Selbst-überwachung

Die Hard- und Software werden ständig überwacht und Unregelmäßigkeiten sofort er-kannt und gemeldet.

Hohe Sicherheit und Verfügbarkeit wird erreicht durch die kontinuierliche Überwa-chung von

• Trennerstellungen

• Auslösekreisen

• Messstromkreisen

• Messwertumformungen

• Versorgungsspannungen

• Programmspeichern

• Programmablauf

• Batterieladezustand (Zentraleinheit und Feldeinheit)

Für Diagnosezwecke steht im Falle von Gerätefehlern ein batteriegepufferter Fehler-speicher zur Verfügung.

Uhrzeitführung • Zentraleinheit

− Batteriegepufferte Uhrzeit mit 1 ms-Auflösung

− Einstellung über Eingabe der aktuellen Daten

− Synchronisation der Zentraleinheit über einen Binäreingang oder Systemschnitt-stelle (Synchronisationssignal DCF77, IRIG B mittels Sattelitenempfänger, Sync.-Box)

− IEC 60870-5-103 und IEC 61850

• Feldeinheit

− Batteriegepufferte Uhrzeit mit 1 ms-Auflösung

− Synchronisation der Uhrzeit durch die Zentraleinheit im Minutentakt

− Zusätzlich lokale Einstellung der Uhrzeit

Funktionen mit Schutz vor Spannungsausfall

Wenn die Hilfsspannung ausfällt, bleiben LED-Zustände, Datum und Uhrzeit, Be-triebs- und Störfallmeldungen sowie Störschriebe gespeichert, da Zentraleinheit und Feldeinheiten Pufferbatterien besitzen.

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Aufbau und Anschlusstechnik 2In diesem Kapitel erhalten Sie einen Überblick über den Aufbau der Zentraleinheit und Feldeinheiten des dezentralen Sammelschienen- und Schalterversagerschutzes SIPROTEC 7SS52 V4. Sie erfahren, welche Gehäusevarianten möglich sind und wel-che Anschlusstechniken verwendet werden.

2.0 Allgemein 30

2.1 Zentraleinheit 31

2.2 Feldeinheit 34

2.3 Anschlusstechnik 38

Aufbau und Anschlusstechnik

30 7SS52 V4 HandbuchC53000-G1100-C182-5

2.0 Allgemein

Der dezentrale Sammelschienen- und Schalterversagerschutz SIPROTEC 7SS52 V4 besteht aus den Komponenten:

• Zentraleinheit

• Feldeinheiten

• Datenverbindungen (Lichtwellenleiter)

Für die Datenverbindungen werden standardisierte, beidseitig mit ST-Steckverbin-dern konfektionierte Lichtwellenleiter verwendet.

Für die Außenverlegung sind die Datenverbindungen mit einem speziellen Nagetier-schutz lieferbar. Wenn die Feldeinheiten zentral angeordnet werden, können auch In-nenkabel verwendet werden.

Stromversorgung Die Baugruppen in der Zentraleinheit und den Feldeinheiten werden von entspre-chend leistungsfähigen Stromversorgungen gespeist. Den Bereich für die jeweilige Eingangsspannung entnehmen Sie den Auswahl- und Bestelldaten in Tabelle A-1, Seite 366.

Überbrückung von Stromausfall

Kurzzeitige Einbrüche bzw. Ausfälle der Versorgungsspannung bis 50 ms, die bei Kurzschlüssen im Gleichspannungs-Versorgungssystem der Anlage auftreten kön-nen, werden von einem Gleichspannungsspeicher überbrückt (bei Nennspannungen ≥ 60 V).

Zentraleinheit

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2.1 Zentraleinheit

Die Zentraleinheit ist in einem Baugruppenträger ES902 C (SIPAC) eingebaut.

Der modular gestaltete Aufbau ermöglicht unterschiedliche Bestückungsvarianten in Abhängigkeit von der Anlagenkonfiguration.

2.1.1 Frontansicht

Bild 2-1 Frontansicht der Zentraleinheit

1 LEDs für die Anzeige des Betriebszustands

2 LCD für die Anzeige von Prozess- und Geräteinformationen als Text

3 Navigationstasten für die Navigation im Bedienbaum

4 MENU-Taste zum Aufruf des Hauptmenüs

5 9-polige DSUB-Buchse zum Anschluss eines PCs mit DIGSI

6 ENTER-Taste zum Bestätigen von Eingaben nach Änderung oder zum Quittieren einer Anzeige im LCDESC-Taste zum Navigieren in die nächsthöhere Ebene

7 Numerischer Eingabeblock zur Eingabe von Zahlenwerten

Aufbau und Anschlusstechnik

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2.1.2 Baugruppen und Module

Bild 2-2 Baugruppenanordnung in der Zentraleinheit

Stromversorgung (SV)

Die Stromversorgung (SV) belegt 4 Standardeinbauplätze.

Jede der folgenden Baugruppen belegt 2 Standardeinbauplätze.

Kommunikations-baugruppe (D-CPU)

Die Kommunikationsbaugruppe (D-CPU) dient der Kommunikation zwischen der Zen-traleinheit und dem Bedienprogramm DIGSI. Zusätzlich bietet sie eine Schnittstelle für Leittechnik, eine Service-Schnittstelle und 5 Binäreingaben. Optional ist auch ein in-tegriertes elektrisches EN100-Modul, für die Kommunikation über IEC 61850, verfüg-bar.

Ein-/Ausgabe-baugruppe (EAZ)

Die Ein-/Ausgabebaugruppe (EAZ) beinhaltet 16 Melderelais.

Prozessor-baugruppen (ZPS)

Die 4 Prozessorbaugruppen (ZPS-SBK; ZPS-BSZ1 bis ZPS-BSZ3) bearbeiten die Schutzfunktionen.

Weitere 1 bis 6 (je nach Systemausbau) Baugruppen für die Kommunikation mit den Schnittstellen (ZPS-SK1 bis ZPS-SK6) sichern den Datenaustausch mit den Feldein-heiten. Pro Baugruppe können Daten mit bis zu 8 Feldeinheiten ausgetauscht wer-den.

8 Funktionstasten:F1: WarnmeldungenF2: BetriebsmeldungenF3: MesswerteF4: Letzter Störfall

9 frei parametrierbare LEDs zur Anzeige von Prozess- oder Geräteinformationen. Neben den LEDs ist ein Beschriftungsstreifen vorgesehen, auf dem die Funktion der LED beschriftet werden kann.

10 LED-Taste zum Testen und zum Zurücksetzen der LEDs

Zentraleinheit

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Es existieren unterschiedliche ZPS Baugruppen (ZPS und ZPS2). Die ZPS2-Bau-gruppe darf nur mit einer Firmware V4.61 oder höher verwendet werden. Gemischter Einsatz (ZPS/ZPS2-Baugruppen) ist zulässig. Ab Entwicklungsstand 7SS522... /HH wird generell die ZPS2-Baugruppe ausgeliefert.

Lichtwellenleiter-modul (LMZ)

Für jede ZPS-SK-Baugruppe wird ein elektrisch/optisches Umsetzmodul (LMZ, mit je 8 optischen Schnittstellen) eingesetzt, das in der Geräterückwand montiert ist. Die Empfänger- und Sendeanschlüsse je Feldeinheit sind fortlaufend an der Rückwand der Zentraleinheit nummeriert.

Anschlussmodule An der Rückseite der Zentraleinheit stehen für die externen elektrischen Anschlüsse der Stromversorgung (SV), der Ein-/Ausgabebaugruppe (EAZ) und der Kommunikati-onsbaugruppe (D-CPU) Anschlussmodule zur Verfügung. Für jeden Anschluss steht ein Schraub- und ein Steckanschluss für die Anlagenverdrahtung zur Verfügung. Die Anschlussmodule sind entsprechend ihrem Einbauort nach einem Koordinatensystem gekennzeichnet. Die einzelnen Anschlüsse innerhalb eines Moduls werden von links nach rechts durchnummeriert, siehe Beispiel in Bild 2-6, Seite 38.

2.1.3 Bauform

Baugruppenträger ES902 C (SIPAC)

Der Baugruppenträger ES902 C (SIPAC) besteht aus einer Leichtmetallrahmen-Kon-struktion, die an jeder Seite mit einem Blech verschlossen ist. Die Frontplatte und Rückwand sind drehbar gelagert und können nach unten geklappt werden, um Ser-vicetätigkeiten zu erleichtern.

Die Gehäuseabmessung