Typische Schutzkonzepte für RMUs: LBS-Sicherung, Leistungsschalter + Relais und Zuführungsauslegerautomatisierung

Typische Schutzkonzepte für RMUs: LBS-Sicherung, Leistungsschalter + Relais und Zuführungsauslegerautomatisierung

RMUs werden oft als „Schaltgeräte“ bezeichnet; doch die getroffenen Schutzentscheidungen bestimmen, wie gut eine RMU tatsächlich Schäden begrenzt und den Betrieb nach Störungen wiederherstellt. Die gängigsten RMU-Schutzkonzepte lassen sich in drei Kategorien einteilen: lasttrennschalter + Sicherung , leistungsschalter + Relais , und automatisierungsfähige Zuführungsanlagen .

In diesem Artikel wird erläutert, wie jedes dieser Konzepte funktioniert, wo es zum Einsatz kommt und welche Spezifikationsmerkmale Sie vor der Beschaffung abstimmen sollten.

Konzept 1: Lasttrennschalter (LBS) + Sicherung für Transformatorzuführungen

Dies ist eines der am häufigsten verwendeten Konzepte für Transformatorzuführungen in Verteilungs-RMUs. Die Ringzuführungen sind typischerweise Lasttrennschalter-Anschlüsse, während die Transformatorzuführung einen gesicherten Schalter verwendet.

So erfolgt der Schutz: die Sicherung schaltet Kurzschlussfehler am Transformator oder an der Niederspannungsseite ab, die auf die Mittelspannungsebene reflektiert werden, während der Lasttrennschalter (LBS) Schalt- und Trennfunktion bietet.

Am besten geeignete Anwendungen:

• Standard-Verteilungstransformatoren mit konventionellen Schutzanforderungen.
• Standorte, bei denen Einfachheit und geringe Lebenszykluskomplexität im Vordergrund stehen.
• Netze, bei denen keine Relaiskoordination an jedem Kiosk erforderlich ist.

Was anzugeben ist: sicherungstyp und Bemessung, Anforderungen an die Auslösefunktion (Streifer), Anzeige und sichere Austauschverfahren.

Schaltbild 2: Vakuum-Leistungsschalter (VCB) + Schutzrelais

Leistungsschalterbasierte Ringnetzverteiler (RMUs) werden eingesetzt, wenn Schutzkoordination, Automatisierung oder eine höhere Schaltleistung erforderlich sind. Der Leistungsschalteranschluss nutzt Stromwandler (CTs) und ein Relais, um bei Fehlern auszulösen.

So erfolgt der Schutz: relaisfunktionen (Überstrom-, Erdschluss- und gegebenenfalls Richtungsrelais) lösen den Leistungsschalter schnell aus. Die Schutzeinstellungen können für Koordination und Selektivität optimiert werden.

Am besten geeignete Anwendungen:

• Kritische Lasten oder industrielle Zuleitungen, die Selektivität und Fernsteuerung erfordern.
• Netze mit höheren Kurzschlussstromniveaus, bei denen geschützte Schaltkonzepte nicht bevorzugt werden.
• Projekte mit SCADA-Integration und Anforderungen an die Fernwiederherstellung.

Was anzugeben ist: Stromwandlerverhältnisse und -klassen, Relaisfunktionen, Auslösespule/Steuerungsspannung sowie Anforderungen an die Ereignisaufzeichnung.

Schema 3: Automatisierungsfähige RMU (FPI + Motorisierung + Fern-IO)

Feeder-Automatisierung bedeutet nicht nur einen Leistungsschalter. Viele Versorgungsunternehmen setzen automatisierungsfähige RMUs ein mit:

• Fehlerdurchgangsanzeiger (FPI): zur schnellen Lokalisierung von Fehlstellen in Kabelnetzen.
• Motorbetriebene LBS: fernschaltung zur Abschnittsbildung.
• Fernsteuereinheit (RTU)-IO: status, Alarme und Steuerung.

Wie es hilft: durch Verringerung der Zeit für die Fehlerortung und durch Ermöglichung der Fernwiederherstellung, insbesondere in Ringnetzen mit mehreren Kiosken.

Was anzugeben ist: erwartungen an die Kommunikationsschnittstelle, Strategie für die Steuerungsversorgung, E/A-Liste sowie ggf. Anforderungen an die Cybersicherheit.

Berücksichtigungen zum Erdschlussschutz

Das Verhalten bei Erdschlüssen hängt von der Systemerderdung ab (direkt, über Widerstand oder isoliert). Ihr Schutzkonzept muss zur Erdungsart des Netzes passen. Beispielsweise:

• Bei direkt geerdeten Systemen können herkömmliche Überstromschwellen für den Erdschlussschutz verwendet werden.
• Bei über Widerstand geerdeten Systemen sind möglicherweise Empfindlichkeitsanpassungen erforderlich.
• Bei isolierten oder kompensierten Systemen ist häufig ein Richtungserdschlussschutz sowie eine sorgfältige Koordination erforderlich.

Geben Sie die Erdungsart in Ihrer RMU-Anfrage (RFQ) an; ohne diese Angabe weichen die Annahmen zum Schutz voneinander ab.

Beschaffungscheckliste für den RMU-Schutz

• Einschaltplan: anzahl der Ringleitungen, Transformatorzuführungstyp und eventuelle zusätzliche Zuführungen.
• Netzdaten: kurzschlussstrom am Kiosk, Erdungsverfahren und Koordinationsanforderungen.
• Automatisierungsumfang: nur manuell vs. motorisiert; nur lokal vs. SCADA.
• Messanforderungen: anforderungen an Strom- und Spannungswandler (CT/VT) für Abrechnung oder Überwachung.
• Prüfanforderungen: Härtetests (FAT), funktionale Prüfung von Verriegelungen und Ein-/Ausgängen.

Interne Links

Für RMU-Produktkategorien und Konfigurationsdiskussionen: Ring Hauptgeräte .

Für MV-Schutzgeräte im Allgemeinen und zugehörige Schaltanlagen: Schaltanlagen .

Fazit

Es gibt kein einziges „bestes“ RMU-Schutzkonzept. LBS + Sicherung ist einfach und bewährt für viele Transformatorzuführungen. Leistungsschalter + Relais ermöglicht Selektivität und Automatisierung. Automatisierungsfähige RMUs verkürzen die Ausfallzeit durch verbesserte Fehlerlokalisierung und ferngesteuerte Wiederinbetriebnahme. Die Wahl richtet sich nach Kurzschlussstrom, Erdungsart, Bedeutung der Lasten und dem Betriebsmodell des Netzes.

Bildvorschläge

• Bild: https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT: rMU-Schutzkonzepte für Transformatorzuführungen und Ringzuführungen
• Bild: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: stromwandler zur Messung für RMU-Schutzrelais