18: Dieser Überdimensionierungsfaktor muss nun bei der Dimensionierung der Stromwandler berücksichtigt werden. Die transiente Dimensionierung folgt hier nun wieder der gleichen Logik wie bei der stationären Dimensionierung. GESAMTES ÜBERTRAGUNGSVERHALTEN Die maximale Hauptfeldspannung U ALF ist konstruktiv vom Wandler vorgegeben und darf nicht überschritten werden, da sonst Sättigung eintritt. U ALF darf also auch unter Berücksichtigung der transienten Überdimensionierung nicht überschritten werden ( Abb. 5) – Gl. 19: Praktisch kann die Dimensionierung auf verschiedene Arten erfolgen: 1. Z. B. kann mit der bekannten Betriebsbürde und dem aus der Kurzschlussstromberechnung bekannten Überstromfaktor der vorhandene k td des Wandlers berechnet werden. Mit diesem und der bekannten Netzzeitkonstante T p kann die maximal mögliche sättigungsfreie Übertragungszeit t al berechnet werden, womit bspw. das Schutzsystem überprüft werden kann. Prüfung von Leuchten einer Gemeinde – Nachricht - Elektropraktiker. Oder: 2. Sollte eine Forderung für die sättigungsfreie Übertragungszeit t al vorhanden sein, kann die maximal zulässige Betriebsbürde berechnet werden.
Dabei wird die Amplitude der überlagerten Sinus- und Kosinusanteile genähert – Gl. 16: Beide Kurven sind in Abb. 3 dargestellt. Abb. 3 Verlauf des Transientfaktors K tf (t) und dessen Peak-Kurve K tf peak (t) SÄTTIGUNGSFREIE ÜBERTRAGUNGSZEIT Wird während der Übertragung des verlagerten Stromes die maximale Sättigungsflussdichte des Wandlers erreicht, beginnt dieser zu sättigen. In Abb. 4 ist dies bei ca. 80 ms. Bis zu diesem Zeitpunkt t al (sättigungsfreie Übertragungszeit) überträgt der Wandler sättigungsfrei und hält damit die geforderte Genauigkeit ein. Abb. 4 Stromverlauf (verlagert mit gesättigten Zeitabschnitten) und gesättigter Flussverlauf (bezogen auf Sättigungsfluss φ ert) TRANSIENTER ÜBERDIMENSIONIERUNGSFAKTOR K td Der transiente Überdimensionierungsfaktor ergibt sich, wenn in die Gleichung der Peak-Kurve des Transientfaktors K tf peak (t) für t = t al gesetzt wird. – Gl. 17: Mit Gl. 16 kann der transiente Überdimsenionalisierungsfaktor schließlich wie folgt berechnet werden - Gl.
Mit dieser darf dann der Wandler maximal betrieben werden, um die sättigungsfreie Übertragungszeit einzuhalten. Abb. 5 Ersatzschaltbild des Stromwandlers an der Genauigkeitsgrenze mit Betriebsgrößen für transiente Dimensionierung BERÜCKSICHTIGUNG DER AUTOMATISCHEN WIEDEREINSCHALTUNG MIT SPANNUNGSLOSER PAUSE Eine erhöhte Anforderung an das transiente Übertragungsverhalten von Stromwandlern ergibt sich bei der Verwendung von AWE. Die Entmagnetisierung des Kerns während der spannungslosen Pause ist abhängig von der Höhe der sekundären Zeitkonstante T s und der Länge der Pausenzeit. GROSSE SEKUNDÄRE ZEITKONSTANTE Bei eisengeschlossenen Wandlern ohne Luftspalt, mit relativ großen sekundären Zeitkonstanten, erfolgt nahezu keine Entmagnetisierung während einer typischen Pausenzeit – Abb. 6. Abb. 6 Strom- und Flussverlauf bei erfolgloser AWE (große sekundäre Zeitkonstante) Der Fluss startet nach der AWE-Pause nahezu am gleichen Punkt, bei dem er bei der Abschaltung aufhörte. Der transiente Überdimensionierungsfaktor ergibt sich dabei nach folgender Gleichung – Gl.
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