Was ist REF- und SEF-Schutz in einem Transformator und was ist der Unterschied?

REF (Restricted Earth Fault) und SEF (Sensitive Earth Fault) sind Schutzsysteme, die in Leistungstransformatoren eingesetzt werden, um Erdschlüsse zu erkennen und darauf zu reagieren. Erdschlüsse, die einen Kurzschluss zur Erde mit sich bringen, können erhebliche Risiken bergen, und der Schutz von Transformatoren vor solchen Fehlern ist für die Aufrechterhaltung der Integrität des Stromversorgungssystems von entscheidender Bedeutung. Lassen Sie uns die Konzepte des REF- und SEF-Schutzes in Transformatoren untersuchen und die Unterschiede zwischen ihnen verstehen:

Eingeschränkter Erdschlussschutz (REF):

1. Prinzip:

  • Funktionalität: Der REF-Schutz basiert auf dem Prinzip der Messung des Stroms, der im Sternpunkt oder Neutralleiter des Transformators fließt. In einem gesunden System sollte die Summe der Phasenströme Null sein, da sie sich gegenseitig aufheben. Bei einem Erdschluss gerät der Strom ins Ungleichgewicht und der REF-Schutz erkennt dieses Ungleichgewicht.

2. Aktuelle Messung:

  • Primärer Fokus: Der REF-Schutz misst hauptsächlich den Strom auf der Primärseite des Transformators. Es vergleicht die Summe der Phasenströme mit dem Strom im Neutralleiter. Tritt ein Erdschluss auf, kommt es zu einer Störung des Gleichgewichts und zum Auslösen des Schutzrelais.

3. Anwendung:

  • Typische Verwendung: Der REF-Schutz wird üblicherweise für Transformatoren mit Dreieck-Stern-Verbindungen (Δ-Y) verwendet. Es ist wirksam bei der Erkennung von Erdschlüssen auf der Sternseite des Transformators.

4. Einstellung:

  • Einstellbarkeit: Die Einstellungen des REF-Schutzes können angepasst werden, um eine absichtliche Unsymmetrie unter bestimmten Betriebsbedingungen, wie z. B. Einschaltströmen während der Einspeisung des Transformators, zu berücksichtigen.

5. Betriebszeit:

  • Zeitverzögerung: Der REF-Schutz beinhaltet normalerweise eine Zeitverzögerung, um unnötige Auslösungen bei Übergangsbedingungen zu vermeiden. Die Verzögerung ermöglicht die Unterscheidung zwischen vorübergehenden Ungleichgewichten und tatsächlichen Erdfehlern.

Schutz vor empfindlichen Erdschlüssen (SEF):

1. Prinzip:

  • Funktionalität: Der SEF-Schutz ist für die Erkennung von Erdfehlern niedriger Ebene konzipiert, die mit herkömmlichen Schutzmethoden möglicherweise nicht leicht erkennbar sind. Im Vergleich zum REF-Schutz ist er empfindlicher und reagiert auf kleinere Fehlerströme.

2. Aktuelle Messung:

  • Primärer Fokus: Der SEF-Schutz misst normalerweise den Strom auf der Sekundärseite des Transformators. Es ist besonders effektiv bei der Erkennung von Erdschlüssen auf der Lastseite des Transformators, einschließlich Fehlern in den Transformatorwicklungen.

3. Anwendung:

  • Typische Verwendung: Der SEF-Schutz wird häufig in Systemen eingesetzt, in denen ein hohes Maß an Empfindlichkeit erforderlich ist, beispielsweise in Hochspannungsverteilungsnetzen und in Transformatoren mit Stern-Stern- (Y-Y) oder Zickzack-Verbindungen.

4. Einstellung:

  • Anpassbarkeit: Die SEF-Schutzeinstellungen können angepasst werden, um die gewünschte Empfindlichkeitsstufe zu erreichen. Die Empfindlichkeit ist entscheidend für die Erkennung von Erdschlüssen geringer Stärke und zur Vermeidung von Fehlauslösungen.

5. Betriebszeit:

  • Schnelle Erkennung: Der SEF-Schutz zielt auf die schnelle Erkennung von Erdschlüssen ab, um Schäden zu minimieren und die Gesamtzuverlässigkeit des Stromversorgungssystems zu verbessern. Der Fokus liegt auf der schnellen Eingrenzung des fehlerhaften Abschnitts.

Unterschiede zwischen REF- und SEF-Schutz:

  1. Aktueller Messort:
    • REF: Misst den Strom auf der Primärseite und konzentriert sich dabei auf den Neutralleiter.
    • SEF: Misst den Strom auf der Sekundärseite, besonders effektiv bei der Erkennung von Fehlern auf der Lastseite.
  2. Typische Anwendung:
    • REF: Wird häufig in Transformatoren mit Dreieck-Stern-Anschlüssen (Δ-Y) verwendet.
    • SEF: Wird in Systemen eingesetzt, in denen eine hohe Empfindlichkeit erforderlich ist, z. B. Transformatoren mit Stern-Stern-Verbindungen (Y-Y) oder Zickzack-Verbindungen.
  3. Empfindlichkeit:
    • REF: Im Allgemeinen weniger empfindlich im Vergleich zum SEF-Schutz.
    • SEF: Hochempfindlich, in der Lage, geringfügige Erdschlüsse zu erkennen.
  4. Verstellbarkeit:
    • REF: Die Einstellungen können angepasst werden, um eine absichtliche Unwucht unter bestimmten Bedingungen zu berücksichtigen.
    • SEF: Die Einstellungen können angepasst werden, um die gewünschte Empfindlichkeitsstufe zu erreichen.
  5. Betriebszeit:
    • REF: Enthält eine Zeitverzögerung, um zwischen vorübergehenden Bedingungen und tatsächlichen Erdschlüssen zu unterscheiden.
    • SEF: Ziel ist eine schnelle Erkennung, um Schäden zu minimieren und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zu verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl REF- als auch SEF-Schutzsysteme für den Schutz von Transformatoren vor Erdfehlern unerlässlich sind und eine ergänzende Abdeckung für verschiedene Aspekte der Konfiguration und Betriebsbedingungen des Transformators bieten. Während der REF-Schutz häufig in bestimmten Konfigurationen verwendet wird, bietet der SEF-Schutz eine höhere Empfindlichkeit und wird in Systemen eingesetzt, in denen die Erkennung von Fehlern auf niedriger Ebene für die Aufrechterhaltung der Systemzuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

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