Auswahl eines ACX6300-Schutzrelais je nach Anwendungsfall

Eine Bestellung für ein Schutzrelais wird in der Regel zusammen mit dem beigefügten Einlinienschema geliefert, unter dem eine Frage steht: Welches Modell ist für diese Schaltfeldgruppe vorgesehen? Die ehrliche Antwort lautet: Das Modell richtet sich nach der Anwendung, und die Anwendung hängt davon ab, was die Schaltfeldgruppe schützt. Im Folgenden wird erläutert, wie wir bei der ACX6300-Baureihe vorgehen, und es werden die drei Bestelldetails aufgeführt, die oft für Verwirrung sorgen.

Anmerkung zum Geltungsbereich: Dieser umfasst Mikroprozessor-Schutzrelais für Einspeise-, Abzweig-, Motor-, Transformator-, Kondensator-, Buskoppler- und PT-Stromkreise bis einschließlich 35 kV. Generatorschutz- und Übertragungsleitungs-Abstandsschutzsysteme fallen nicht in diesen Geltungsbereich. Da ACXION diese Geräte herstellt, stammen die Leitlinien aus der Perspektive des Herstellers.

Drei Plattformen – und warum diese Aufteilung von Bedeutung ist

Die ACX6300-Produktfamilie besteht nicht aus einem einzigen Produkt mit verschiedenen Optionen. Es handelt sich um drei separate Hardware-Plattformen, von denen jede über ein eigenes Gehäuse, eine eigene Anschlussanordnung und eine eigene Tiefe verfügt.

Artikel	ACX6300K	ACX6300Q	ACX6300L
Stromeingang	5 A / 1 A	5 A / 1 A	5 A / 1 A
Nullsequenzstrom	5 A / 1 A	5 A / 1 A	5 A / 1 A
Geräteversorgung	Wechselstrom 80 bis 270 V	Wechselstrom 80 bis 270 V	Wechselstrom 80 bis 270 V
Separate Betriebsstromversorgung	nicht erforderlich	Wechselstrom 110 oder 220 V	Wechselstrom 110 oder 220 V
Option „Anti-Pumping“	nein	optional	optional
Kommunikation	verfügbar	verfügbar	verfügbar

Die K-Plattform benötigt keine separate Betriebsstromversorgung. Diese einzige Leitung ist für viele Projekte im Bereich kleiner Schaltanlagen entscheidend, da ein Schaltschrank, der nur über eine Gerätestromversorgung und keine Stationsbatterie verfügt, ausschließlich die K-Plattform nutzen kann und keine andere.

Q und L werden mit einer Betriebsspannung von 110 oder 220 V AC/DC betrieben und verfügen über die Anti-Pumping-Funktion, die ein erneutes Einschalten des Leistungsschalters verhindert, solange ein Auslösebefehl noch besteht. In einer Zuleitung, in der die Schutzvorrichtung auslöst und der Bediener gleichzeitig die Schaltfunktion betätigt, verhindert die Anti-Pumping-Funktion, dass der Leistungsschalter gegen den Fehler hinpumpt.

Die Modellpalette sieht wie folgt aus: K21 für Netz- und Transformatorschutz, K25 für Motoren, K29 für PT-Überwachung. Auf der Q-Plattform: Q31 für Netz und Transformator, Q34 für Kondensatoren, Q35 für Motoren, Q38 für automatische Umschaltung, Q39 für PT-Überwachung. Die L-Plattform bietet die größte Auswahl: L91 für Leitungen, L92 für Sammelschienenkoppler, L93 für Transformatoren, L94 für Kondensatoren, L95 für Motoren, L98 für automatische Umschaltung und L99 für die PT-Überwachung.

Passen Sie die eingestellte Funktion an die Bucht an

Die Funktionsliste ist das eigentliche Auswahlkriterium. Die Schutzfunktionen sind nach der Art des Feldes gruppiert, nicht nach der Nennstromstärke.

Anwendung	Modellvarianten	Typische Schutzfunktionen
Zulauf oder Zuführung	K21 / Q31 / L91	Mehrstufiger Überstromschutz, Negativsequenzschutz, Erdschlussschutz, Spannungs- und Frequenzüberwachung, Wiedereinschaltung
Motor	K25 / Q35 / L95	Kurzschluss, Überlast, negative Sequenz, Anlaufzeit, Erdschluss, thermisch
Transformator	K21 / Q31 / L93	Überstrom, Negativsequenz, Nullsequenz, Überlast, Spannung, nichtelektrisch
Kondensatorbank	Q34 / L94	Überstrom, Erdschluss, Über- und Unterspannung, Unsymmetrie
Bus-Koppler	L92	Ladeüberwachung, Überstromüberwachung, Überlastüberwachung, Überwachung der Steuerkreise
Automatische Überweisung	Q38 / L98	Quellenüberwachung und Übertragungslogik
PT-Überwachung	K29 / Q39 / L99	Über- und Unterspannung, Spannungsausfall, Überwachung der PT-Schaltung

Zwei Auswahlfehler treten so häufig auf, dass sie namentlich erwähnt werden sollten.

Der erste Fall ist der Einsatz eines Feeder-Modells an einer Kondensatorbank. Das Schalten der Kondensatoren erzeugt Einschaltströme, und die Bank arbeitet mit einer beabsichtigten Stromunsymmetrie, weshalb die speziellen Funktionen für Unsymmetrie und Überspannung von Bedeutung sind. Aus diesem Grund gibt es Q34 und L94. Ein K21 an derselben Position würde bereits bei Vorgängen auslösen, die für die Bank normal sind.

Der zweite Punkt ist die Überdimensionierung der Plattform. Eine 400-V-Hilfsstromverteilung, die vier kleine Abzweige versorgt, benötigt kein Gerät der L-Serie mit Transformator-Differenzstromfunktionen. Das Problem sind nicht die zusätzlichen Kosten, sondern die zusätzlichen Einstellungen, die niemand ordnungsgemäß in Betrieb nimmt.

Bei den oben genannten Funktionen handelt es sich um Portfolio-Übersichten. Sie sind kein Ersatz für einen Projektschutzplan, und die Einstellungen stammen aus der Studie, nicht aus dem Katalog.

Die Geräteklasse ist ein weiterer Punkt, den man im Auge behalten sollte. Relais dieses Typs fallen unter die Norm IEC 60255 für Messrelais und Schutzgeräte, deren chinesisches Äquivalent die Normenreihe GB/T 14598 darstellt. Die Nennung der Norm ist in der Ausschreibungsphase wichtig, da in der Leistungsbeschreibung manchmal ein Prüfbericht verlangt wird, der für die jeweilige Geräteklasse nicht erstellt wird. Erkundigen Sie sich lieber frühzeitig als erst nach der Bestellung.

Drei Bestellangaben, die zu Problemen führen

Nennstrom im Vergleich zu den tatsächlichen Stromwandlern

Das Relais zeigt entweder 5 A oder 1 A an, und in der Bestellung muss angegeben werden, welcher Wert gemeint ist. Wir hatten einen Auftrag, bei dem in der Zeichnung 600/1-Stromwandler angegeben waren und in der Spezifikationszeile nichts über den Sekundärkreis stand, sodass das Gerät mit 5-A-Eingängen gebaut wurde. Bei der Inbetriebnahme stellte sich heraus: Jeder Messwert betrug ein Fünftel des tatsächlichen Wertes, und die Auslöseschwellen wiesen denselben Fehler auf. Es entstand kein Sachschaden. Zwei Schalttafeln in diesem Umspannwerk mussten neu konfiguriert und die Geräte ausgetauscht werden.

Seitdem erfragen wir das CT-Verhältnis und den Sekundärstrom auf derselben Leitung sowie das VT-Verhältnis für die Spannungseingänge. Beide Werte werden in die Auftragsbestätigung aufgenommen.

Tiefe der Blende hinter dem Gerät

Die drei Plattformen haben unterschiedliche Tiefen. Die K-Front misst 172,0 x 128,2 mm mit einem Ausschnitt von 155,5 x 125,0 mm und einer Gesamttiefe von 86,5 mm. Q hat an der Vorderseite die Maße 224,5 x 153,0 mm, eine Aussparung von 209,0 x 150,0 mm und eine Tiefe von 79,2 mm. L hat eine Frontfläche von 150,3 x 178,0 mm und einen deutlich tieferen Korpus: 180,5 mm bzw. 195 mm einschließlich des Anschlussbereichs.

Diese letzte Angabe bereitet Schalttafelbauern Schwierigkeiten. In einem 600 mm tiefen Schaltschrank, in dem der CT-Klemmenblock direkt hinter dem Relais montiert war, fielen die Kabelbiegungen enger aus als das vom Kabelhersteller zugelassene Minimum, sodass das abgeschirmte Steuerkabel neu verlegt werden musste. Wir bitten nun um Angabe der Tiefe der Montageplatte und, sofern möglich, um ein Foto des Schaltschrankinneren mit markierter Relaisposition.

Maßnahmen gegen Preismanipulation bei den Übertragungssystemen

Bei den automatischen Umschaltvorrichtungen Q38 und L98 wirkt sich die Anti-Pumping-Funktion auf die Umschaltlogik aus. Wenn die Quellüberwachung so eingestellt ist, dass nach einer kurzen Verzögerung eine Rückübertragung erfolgt, und das Auslösesignal nicht zurückgesetzt wurde, können die beiden Funktionen während der Inbetriebnahme miteinander in Konflikt geraten. Dies ist eher ein Einstellungs- als ein Hardwareproblem, dennoch ist es ratsam, das Rückstellverhalten vor der Verkabelung des Schaltschranks festzulegen, da eine nachträgliche Änderung eine Neuverkabelung eines Teils des geschlossenen Stromkreises erfordert.

Was die Übergabe umfassen muss

Schutzrelais versagen häufiger auf Projektebene als auf Geräteebene. Mit dem Übergabepaket lässt sich dieses Problem beheben. Unser Paket enthält die Schutzkonfigurationsdatei, die Strom- und Spannungswandlerverhältnisse, die Auslöse- und Einschaltlogik, die Liste der binären Ein- und Ausgänge, die Kommunikationsübersicht für die Modbus-Schleife sowie die Schalttafelausschnitt- und Verdrahtungszeichnung.

Zwei davon verdienen besondere Beachtung. Die Liste der binären Ein- und Ausgänge ist das, was der SCADA-Integrator benötigt, und es ist das Dokument, das nach der Lieferung am häufigsten angefordert wird. Die Schaltpläne für K, Q und L sind nicht austauschbar, da sich die Klemmenbelegungen je nach Plattform unterscheiden. Die Inbetriebnahme darf nur anhand der mit dem Gerät gelieferten Zeichnung erfolgen.

Die Kommunikation auf allen drei Plattformen erfolgt über das für diese Geräteklasse festgelegte Standardprotokoll. Wenn das Relais Daten an ein SCADA-System der Anlage übermittelt, handelt es sich bei diesem Datenpfad in der Regel um denselben Modbus-RTU-Ring, der auch von den anderen Überwachungsgeräten der Schaltanlage genutzt wird.

So gelangen Sie zu einem Modell

Bitte senden Sie uns das Einliniendiagramm, die CT- und VT-Verhältnisse, den Schacht-Typ, die im Schaltschrank verfügbare Einspeiseleistung und die Schranktiefe. Das reicht aus, um die Plattform, das Modell und den Schutzschalter zu bestimmen.

Die Modelltabellen für die Baureihen K, Q und L, die Schutzmatrizen und die Maßsätze finden Sie im Katalog „Leistungsüberwachung und -schutz“ auf unserer Download-Center. Scheinbare Relaisprobleme sind manchmal Probleme mit der Schalttafel, und unsere vorhandenen Notizen zu Fehlerbehebung am Bedienfeld die Schalter- und Anzeigeseite desselben Schranks abdecken. Informationen zum Unternehmenshintergrund finden Sie unter Über ACXION, und Konfigurationsdateien sowie Fragen zur Übergabe werden über die Kontaktseite. Weitere Hinweise zur Inbetriebnahme finden Sie auf der ACXION-Blog.

Die Angaben in diesem Artikel stammen aus dem aktuellen Katalog. Die Lieferumfänge, die Stromaufnahme und die Einbaumaße werden in der Auftragsbestätigung bestätigt; maßgeblich ist die mit dem Gerät gelieferte Anschlusszeichnung.

Relais dieser Baureihe werden projektbezogen konfiguriert und angeboten. Senden Sie uns bitte die Schaltfeldliste zu, dann erstellen wir die Konfiguration und das Angebot.

Vom ACXION-Entwicklungsteam