GE M-Pact Plus - Page 54

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ETU
6 Pr6 Pr
6 Pr6 Pr
6 Pr
otectionotection
otectionotection
otection
6.16.1
6.16.1
6.1
EarEar
EarEar
Ear
th Fth F
th Fth F
th F
ault Prault Pr
ault Prault Pr
ault Pr
otectionotection
otectionotection
otection
M-PRO trip units measur e up to three types of earth fault , depending on which
type of trip unit is purchased and the number of poles in the electrical system.
The earth faults are differentiated as:
- Unrestricted earth fault , UEF.
- Restricted earth fault, REF.
- Standby earth fault, SEF.
The phase currents are measured by Rogowski coils and are fitted to every
breaker. In order to realise multiple combinations of earth fault protection a
neutral Rogowski coil and / or earth leg current transformer (CT) may be provided.
Data AcquisitionData Acquisition
Data AcquisitionData Acquisition
Data Acquisition
Analogue signals from three / four Rogowski coils are integrated by analogue
circuitry to provide a signal, proportional to the instantaneous current, to an
analogue to digital converter (ADC). The three phases and neutral measurement
use the same configurations of analogue circuit. The out-of-balance current,
Ioob, is derived by a summing amplifier which also integrates the summed
Rogowski signals.
The input circuit for the CT is identical to the Rogowski inputs except that it does
not integrate the signal, the CT output is proportional to the instantaneous current.
The ADC can therefore process up to six input signals: Red, yellow, blue and
neutral phases, the earth leg CT and the sum input (sum of red, yellow, blue and
neutral phases).
The different types of earth fault are detailed in the following sections.
UnrUnr
UnrUnr
Unr
estricted earestricted ear
estricted earestricted ear
estricted ear
th faultth fault
th faultth fault
th fault
Unrestricted earth fault is protection that does not apply to a defined zone. It is,
therefore, time graded to provide discrimination between circuit breakers in the
system. The fault currents flowing when an unrestricted ear th fault occurs are
shown in figure 3.
6 Schutz6 Schutz
6 Schutz6 Schutz
6 Schutz
6.1 Einleitung6.1 Einleitung
6.1 Einleitung6.1 Einleitung
6.1 Einleitung
Der Mpro Auslöser unterstützt drei verschiedene Arten von Erdschlussmessung,
abhängig von der Art des Auslösers und des vorliegenden Netzes. Dir Drei Varianten
sind:
UEF (unrestricted Earth fault = Abgangseitiger Er dschlussschutz)
REF (R estricted Erthfault = Einspeiseseitiger Erdschlussschutz)
SEF (S tandby Earth fault = Beidseitiger Erdschlussschutz)
Die Phasenströme werden v on Rogowski Spulen gemessen, die auf allen Phasen
vorhanden sind. Um die unterschiedlichen Erdschlussmessungen zu ermöglichen,
ist es notw endig je nach gewünschter Messung eine Neutralleitermessspule und/
oder einen Nullsummenstromwandler einzusetzen.
SignalvSignalv
SignalvSignalv
Signalv
erarbeitungerarbeitung
erarbeitungerarbeitung
erarbeitung
Die 3 oder 4 Rogowski Spulen liefern eine dem Strom proportionale Spannung,
Diese Spannung wird mit einen A/D W andler in ein digitales Signal umgewandelt.
Die 3 Phasen Messungen und die Neutralleitermessung benutzen die gleichen
Spulen und Schaltkreise. Aus diesen Messsignalen wird der Summenstrom
ermittelt .
Der Anschluss für den Summenstromwandler ist ähnlich der, der Rogowski
Spulen, mit dem Unterschied das der Summenstromwandler ein Stromsignal und
kein Spannungssignal liefert, welches dem tatsächlichen Summenstrom
proportional ist .
Dem Auslöser liegen 6 verschiedene Signale zu Verarbeitung vor: 3
Phasenströme, Neutralleiterstr om, Summe dieser Ströme und der Summenstrom.
Die unterschiedlichen Arten der Erdschlussschutzen sind in den folgenden
Abschnitten beschrieben.
FigurFigur
FigurFigur
Figur
e 3 - Unre 3 - Unr
e 3 - Unre 3 - Unr
e 3 - Unr
estricted earestricted ear
estricted earestricted ear
estricted ear
th fault currth fault curr
th fault currth fault curr
th fault curr
entsents
entsents
ents
where, Ir = red phase current
Iy = yellow phase current
Ib = blue phase current
Ioob = out of balance current
If = earth fault current
An unrestricted earth fault therefore exists when:
oobbfyr II)I(II ≠+++
The unrestricted neutral current measurement device will be mounted
downstream of the neutral to earth connection; defined as the ‘unrestricted
neutral’ position. If a fault occurs anywhere downstream of the ACB, the M-
PRO will measure the fault current on the specific phase, but the fault current
will not return to the source through the neutral measurement device. Thus, an
imbalance will be produced in the earth fault detection arrangement (the
summed input).
FigurFigur
FigurFigur
Figur
e 3 -Abgangsseitiger Ere 3 -Abgangsseitiger Er
e 3 -Abgangsseitiger Ere 3 -Abgangsseitiger Er
e 3 -Abgangsseitiger Er
dschlussschutzdschlussschutz
dschlussschutzdschlussschutz
dschlussschutz
Mit Ir = Strom L1
Iy = Strom L2
Ib = Strom L3
Ioob = Neutralleiter stom
If = Erdschlussstrom
Ein abgangsseitiger Erdschluss liegt vor wenn:
oobbfyr II)I(II ≠+++
Der Messwandler für den Neutralleiter Str om wird Abgangsseitig von der
Neutralleiter-Erde Verbindung angebracht . Tritt nun ein Abgangsseitig ein Fehler
auf, misst der Auslöser den Strom der fehlerbehafteten Phase, aber der Fehlerstrom
kommt nicht über den Neutralleiter zurück. So ergibt sich eine Ungleichheit die
dem Erdschlussstrom entspricht.
ACB
Ir
Iy + If
Ib
IoobIoob + If
If
- represents measurement coil
- r- r
- r- r
- r
eprepr
eprepr
epr
esents measuresents measur
esents measuresents measur
esents measur
ement coilement coil
ement coilement coil
ement coil
PROTECTION