ABB RET650 Technisches Handbuch Seite 174

Abschnitt 6
Spannungsschutz
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Flussdichte Bmax direkt proportional zur induzierten Spannung E sowie
antiproportional zur Freqenz f und der Anzahl der Wicklungen n ist.
= × × × ×
E 4 44 . f n Bmax A
EQUATION898 V2 EN
Die relative Erregung M (Verhältnis V/Hz) entspricht daher der Gleichung 44.
E f ¤
V
æ ö
------ - ----------------------- -
M = relative =
è ø
(
Hz Ur
EQUATION899 V1 DE
Unproportionale Änderungen in den Größen E und f können im Kern eine
Sättigung verursachen. Wenn die Flussdichte Bmax des Kerns auf einen Punkt
oberhalb der Sättigungsgrenze (typischerweise 1,9 Tesla) ansteigt, schließt sich der
Fluss über den Kern hinaus in andere (nicht geschichtete) Bereiche des
Leistungstransformators kurz und verursacht Wirbelstromkreise.
Eine Übererregung führt zu:
• einer Überhitzung der ungeschichteten Metallteile
• einem hohen Anstieg der Magnetisierungsströme
• einem Temperaturanstieg im Kern und in den Wicklungen
• erhöhter Vibration und Lärmerzeugung des Transformators
Der Übererregungsschutz basiert auf der Berechnung des Verhältnisses von
Spannung zu Frequenz (V/Hz). Die Funktion der Schutzvorrichtung besteht im
Wesentlichen darin, die Erregung zu mindern und, wenn dies fehlschlägt oder nicht
möglich ist, den Transformator nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne von
mehreren Sekunden oder Minuten, typischerweise nach Ablauf von 5 bis
10 Sekunden, durch die Übererregungsschutzfunktion abzuschalten.
Ein Übererregungsschutz ist besonders bei direkt mit dem Generator verbundenen
Transformatoren erforderlich. Direkt verbundene Generator-Transformator-
Einheiten sind während der Beschleunigung und Abbremsung der Turbine einer
Vielzahl unterschiedlicher Frequenzen ausgesetzt. In solchen Fällen kann der
Übererregungsschutz während des Anlaufens der Maschine mithilfe des
Signals ALARM den Entregungsschalter auslösen. Wenn dies nicht möglich ist,
kann der Leistungstransformator nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne und
mithilfe des Signals TRIP von der Einspeisung getrennt werden.
Gemäß Standard IEC 60076-1 müssen Tranformatoren bei Nulllast kontinuierlich
10 % über der Bemessungsspannung bei der Bemessungsfrequenz betrieben
werden können. Bei Nulllast darf das Verhältnis der Generatoranschlussspannung
zur tatsächlichen Frequenz dauerhaft nicht mehr als 1,1 Mal höher sein als das
Verhältnis der Transformatorbemessungsspannung zur Bemessungsfrequenz. Siehe
hierzu Gleichung 45.
) ¤ ( )
fr
1MRK504106-UDE -
(Gleichung 43)
(Gleichung 44)
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