ABB REG670 Applikationshandbuch Seite 281

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Applikationshandbuch
Während der Routineabschaltung vieler thermischer Kraftwerke, gibt der
Rückleistungsschutz den Auslöseimpuls für die Generatorschalter (die
Anlagenschalter). Dadurch wird verhindert, dass die Einheit vom Netz getrennt
wird bevor die mechanische Leistung auf Null ist. Ein frühzeitigeres Trennen
würde bei jeder Routineabschaltung eine Beschleunigung des Turbinengenerators
verursachen. Dies würde zu Überdrehzahl und hohen zentrifugalen
Beanspruchungen führen.
Strömt kein Dampf mehr durch eine Turbine, werden auch die Turbinenschaufeln
nicht mehr gekühlt. Dann ist es nicht mehr möglich die durch die Lüftungsverluste
generierte Wärme abzuführen. Stattdessen steigt durch die Wärme die Temperatur
in der Turbine, und besonders in den Schaufeln, an. Dreht eine Dampfturbine ohne
Dampfzufuhr, verbraucht sie etwa 2 % der Nennleistung an elektrischer Energie.
Selbst wenn die Turbine in einem Vakuum dreht, wird sie schnell überhitzt und
beschädigt. Die Turbine überhitzt in wenigen Minuten, wenn sie das Vakuum verliert.
Die kritische Zeit bis zur Überhitzung einer Turbine variiert von etwa 0,5 bis 30
Minuten je nach Art der Turbine. Eine Hochdruckturbine mit kurzen, dünnen
Schaufeln überhitzt leichter als eine Niederdruckturbine mit langen, dicken
Schaufeln. Die Bedingungen variieren von Turbine zu Turbine. Es muss daher in
jedem Fall der Hersteller um Auskunft gebeten werden.
Strom für die Hilfsaggregate des Kraftwerks kann von einem
Eigenbedarfstransformator abgenommen werden, der mit der Primärseite des
Maschienentransformators verbunden ist. Der Strom kann aber auch von einem
Anfahrtransformator stammen, der mit dem externen Netz verbunden ist. Der
Rückleistungsschutz muss so angelegt sein, dass er Rückleistung unabhängig vom
Leistungsfluss zu den Hilfsaggregaten des Kraftwerks erkennt.
Wasserturbinen verkraften Rückleistung viel besser als Dampfturbinen. Lediglich
bei Kaplan- und Rohrturbinen kann sich Rückleistung negativ auswirken. Es
besteht das Risiko, dass sich das Turbinenlaufrad axial bewegt und mit stationären
Teilen in Berührung kommt. Sie sind nicht immer robust genug, um der damit
verbundenen Belastung standzuhalten.
Fällt die Außentemperatur auf Werte weit unter Null, kann es durch Eis und
Schnee zur Blockade des Zulaufs kommen. Äste und Blätter können zudem die
Rechen verstopfen. Eine völlige Blockade des Zulaufs kann Kavitation
verursachen. Das Risiko der Beschädigung von Wasserturbinen kann einen
Rückleistungsschutz bei unbeaufsichtigten Kraftwerken rechtfertigen.
Eine Wasserturbine, die bei geschlossenen Leitschaufeln im Wasser dreht, zieht
elektrische Leistung aus dem übrigen Stromversorgungssystem. Diese Leistung
entspricht etwa 10 % der Nennleistung. Befindet sich nur Luft in der
Wasserturbine, fällt der Leistungsbedarf auf etwa 3 %.
Dieselmotoren sollten über einen Rückleistungsschutz verfügen. Der Generator
entnimmt dem Netz etwa 15 % seiner Nennleistung oder mehr. Ein schwergängiger
Motor kann bis zu 25 % der Nennleistung zum Antrieb benötigen. Ein Motor, der
gut eingefahren ist, benötigt vielleicht nicht mehr als 5 %. Es ist notwendig vom
Abschnitt 4
IED Anwendung
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