Auf einen BlickCTDim ist ein Softwareprogramm zurDimensionierung von Stromwandlernfür Schutz- und Messzwecke.
Unsere Software bietet:
· Überprüfung und Optimierung desWandlerverhaltens
· Simulation des transienten Strom-wandler-Verhaltens
· Automatische Erstellung von Berich-ten und projektorientierte Doku-mentation
· Dimensionierung von Stromwand-lern und Berechnung der Einstel-lungen für Hochimpedanz- und Dif-ferentialschutz
Die AufgabenstellungDie Weiterentwicklung der digitalenSchutztechnik und die Einführung vongasisolierten Schaltanlagen (GIS) ha-ben in den vergangen Jahren die An-forderungen an Stromwandlerbemes-sung erheblich verändert. Heute spieltder Grenzgenauigkeitsfaktor eine zent-rale Rolle, nicht mehr so sehr die Be-messungsbürde. Leider sind die Spezi-fikationen für Stromwandler nicht im-mer angepasst worden, und diese ste-hen nun im Widerspruch zu der einge-schränkten Stellfläche, die in GIS-Anlagen für Stromwandler vorgesehenwird. Daher gewinnt eine Optimierungder Stromwandler sowohl im Hinblickauf technische Anforderungen von
modernen digitalen Relais, als auch aufwirtschaftliche Aspekte, zunehmendan Bedeutung.
Unsere LösungCTDim macht die Stromwandler-dimensionierung effektiver. Durch dieOptimierung der Stromwandlerdatenkönnen Ingenieurs- und Produktkosteneingespart werden.
Das Programm CTDim umfasst die fol-genden Features:
· Einfache Dimensionierung derStromwandlerdaten
· Datenbank der spezifischenWandleranforderungen für Schutz-geräte (Siemens und andere Her-steller)
· Eingabe der Stromwandlerdatennach folgenden Standards: IEC classP, PR, PX, TPX, TPY, TPZ sowieANSI und BS
· Standardmäßige Anpassung derStromwandler-Typenschildangaben
· Benutzerspezifische Dokumentation(der Anwender kann die Berichteum eigene Kommentare ergänzen)
· Simulation des transienten Verhal-tens von Stromwandlern währendeines Kurzschlusses
· Exportfunktionen, z.B. Übertragungeiner Simulationskurve insCOMTRADE-Format
· Dimensionierung von Stromwand-lern für Messzwecke
· Dimensionierung von Spannungs-wandlern (Genauigkeitsbürden-Überprüfung)
Abbildung1: Stromwandler-Dimensionierungsbericht
Abbildung 2: Simulation des transientenStromwandlerverhaltens
Abbildung 3: COMTRADE-Export (Windows®)
CTDimSoftware zur Dimensionierung vonStromwandlern
siemens.de/power-technologies
Abbildung 4: Dateneingabefeld für Strom-wandler für Messzwecke
AnwendungsbeispieleBei der Projektierung von neuen Um-spannwerken findet der Prozess derStromwandlerbemessung zu Beginnder Planungsphase für die Schaltgerätestatt. Die Funktion der Geräte des Se-kundärsystems bestimmt die Anfor-derungen an die Stromwandler. Daswiederum hat einen direkten Einflussauf die Größe des Stromwandlers, unddamit auf die der gesamten Schaltge-räte. Daher ist es wichtig, dass bereitsin dieser Phase die Schutzphilosophieund die Kennwerte der Geräte bekanntsind. In der Praxis ist es oft nicht mög-lich, all diese Daten schon zu Beginnder Planungsphase zur Verfügung zuhaben, wobei über das Design der Pri-märtechnik entschieden worden seinsollte, um die Produktion der Schalt-analyse zu veranlassen. Zu guter Letztspielt nicht nur die festgelegte Sekun-därtechnik bei der Auswahl und Be-messung der Stromwandler eine Rolle,
sondern auch die individuellen Wün-sche des Kunden.
Die Dimensionierung von Stromwand-lern ist ein mehrstufiger Optimie-rungsprozess, der nicht nur die Kennt-nis der Primär- und Sekundärtechnik,sondern auch die des Netzes voraus-setzt, in dem die Schaltgeräte instal-liert werden. Oft ist die direkte Zu-sammenarbeit der an der Sekundär-technik arbeitenden Ingenieure undder Wandlerhersteller unabdingbar. Fürdiesen Prozess ist viel Erfahrung ge-fragt.
CTDim kann diesen Prozess verein-fachen, da eine Vielzahl von Szenarienschnell berechnet werden und die dieGröße des Stromwandlers bestimmen-den Daten optimiert werden können.
Darüber hinaus kann der Anwender dietransiente Simulation eines Strom-wandlers mittels des entsprechendenCTDim-Moduls durchführen. Hierbeikönnen nicht nur Stromwandler-Parameter, sondern auch Fehlerstrom-werte, Zeitkonstanten der Primärtech-nik und Fehlereinsetzwinkel bestimmtwerden.
Als Beispiel zeigt Abbildung 5 die Si-mulation des transienten Verhaltenseines Stromwandlers der Klasse 5PR,der zum Schutz von Sammelschienen(Siemens 7SS52) eingesetzt wird. DasVerhalten des 3000 A / 1A, 5PR30, 5VA, RCT<10 Ω Stromwandlers wird si-
muliert für einen 40kA Kurzschluss-strom mit einer primären Zeitkonstantevon 100 ms und einem Fehlerein-trittswinkel von 0°.
Abbildung 5: Eingabefenster transiente Simu-lation
Das Ergebnis ist in Abbildung 6 darge-stellt (Primärstrom in blau und Sekun-därstrom in rot). Die Sättigungszeit be-trägt ca. 10 ms, also wesentlich längerals erforderlich für das 7SS52 Relais(3 ms).
Abbildung 6: Transiente Simulation eines3000 A / 1 A, 5PR30,5 VA Stromwandlers mitRCT<10 Ω
HerausgeberSiemens AG 2018
Energy Management DivisionFreyeslebenstraße 191058 Erlangen, Deutschland
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