Schutzkoordination zwischen Transformator und Schaltanlage
Schutzkoordination zwischen Transformator und Schaltanlage
Transformator und Schaltanlage werden oft von zwei Lieferanten geliefert und von zwei Planern ausgelegt. Der Schutz, der beide verbindet, fällt dabei zwischen die Zuständigkeiten – und genau dort entstehen die Fehler, die im Störfall sichtbar werden: eine Auslösung, die den ganzen Strang mitnimmt, statt nur den betroffenen Abgang, oder eine Selektivitätslücke, die erst beim zweiten Fehler auffällt.
Warum die Koordination eine eigene Aufgabe ist
Jedes Gerät hat für sich einen korrekten Schutz. Die Koordination fragt, wie sich diese Schutzeinrichtungen zueinander verhalten, wenn ein Fehler an einer bestimmten Stelle auftritt. Drei Ebenen sind zu staffeln: der Abgangsschutz, der Schutz auf der Sammelschiene und der Schutz auf der Oberspannungsseite des Transformators.
Gestaffelt wird über Zeit und über Strom. Die Zeitstaffelung ist einfach, kostet aber Selektivität bei kleinen Fehlerströmen. Die Stromstaffelung ist präziser, verlangt aber genaue Kurzschlussberechnungen – und diese Rechnung ändert sich, sobald das Netz wächst.
Die vier Werte, die zusammenpassen müssen
| Wert | Herkunft | Wirkung |
|---|---|---|
| Transformatorimpedanz | Datenblatt, mit Toleranz | bestimmt den Kurzschlussstrom |
| Kurzschlussstrom am Einbauort | Netzberechnung | bestimmt die Gerätebemessung |
| Schutzkennlinie | Geräteeinstellung | bestimmt die Auslösezeit |
| Einschaltstrom | Transformatorbauart | darf keine Auslösung verursachen |
Der vierte Wert wird am häufigsten übersehen. Ein Transformator zieht beim Einschalten ein Vielfaches seines Nennstroms; liegt die Schutzkennlinie zu niedrig, löst der Schutz beim Einschalten aus. Das fällt bei der Inbetriebnahme auf und wird dann durch Anheben der Schwelle „gelöst" – womit die Selektivität an anderer Stelle verschlechtert wird.
Was in die Ausschreibung gehört
- Kurzschlussberechnung als Anlage, mit Netzimpedanz und Transformatorimpedanz
- Schutzkonzept mit Kennlinien und Einstellwerten, nicht nur Geräteliste
- Nachweis der Selektivität zwischen den Ebenen
- Einschaltstrom des Transformators und seine Berücksichtigung
- Prüfung des Konzepts nach Montage, mit simulierten Fehlern
Wer die Koordination liefert
Wenn Transformator und Schaltanlage aus derselben Fertigung kommen, erfolgt die Abstimmung vor der Bestellung: Der Kurzschlussstrom wird aus der tatsächlichen Impedanz gerechnet, das Schutzkonzept darauf ausgelegt. XIAOPAI fertigt Transformatoren, Vakuumleistungsschalter und Schaltanlagen im eigenen Werk in Wenzhou und kann diese Abstimmung als eine Leistung liefern.
Bei Verpackungsmaschinen ist die Rollenverteilung umgekehrt: Dort ist XIAOPAI autorisierter weltweiter Vertriebspartner von SINSTAR und nicht der Hersteller.
Häufig gestellte Fragen
Reicht die Werkseinstellung der Schutzgeräte?
Nein. Sie ist ein Ausgangspunkt, keine Auslegung. Die Einstellung folgt aus der Netzberechnung.
Was passiert bei falscher Koordination?
Im besten Fall eine unnötige Abschaltung, im schlechteren die Zerstörung eines Geräts und ein Ausfall der übergeordneten Ebene.
Wer prüft die Selektivität?
Der Planer, der die Schutzeinstellungen festlegt. Der Lieferant liefert die Geräte und die Kennlinien, nicht die Auslegung.
Weiterführende Seiten
Geräte: Transformatoren 6–35 kV, Vakuumleistungsschalter 12–40,5 kV und Hochspannungs-Schaltanlage.
Externe Normenquellen: IEC 62271 und IEC 60076 im IEC Webstore.
XIAOPAI – Hersteller von Transformatoren, Schaltern und Schaltanlagen in Wenzhou, China; abgestimmte Stationspakete aus einer Fertigung.
Passende Produkte
Normen und Quellen
- IEC 60076 – Leistungstransformatoren (Normenreihe)
- IEC 62271-200 – Metallgekapselte Schaltanlagen
- IEEE C57.12.00 – Allgemeine Anforderungen an Verteiltransformatoren
- IEC 62271-100 – Hochspannungs-Wechselstrom-Leistungsschalter
- Richtlinie 2014/35/EU – Niederspannungsrichtlinie
- Verordnung (EU) 2019/1781 – Ökodesign für Elektromotoren und Transformatoren
- Richtlinie 2011/65/EU – RoHS
- ECHA – Kandidatenliste besonders besorgniserregender Stoffe (SVHC)
