Anwendung - ABB Transformatorschutz RET670 2.0 IEC Handbuch

1MRK 504 138-UDE -
8.12.2
Anwendungs-Handbuch

Anwendung

Die Aufgabe eines Generators in einem Kraftwerk ist die Umwandlung von an der
Welle verfügbarer mechanischer Energie in elektrische Energie.
Aus dem Synchrongenerator kann ein Synchronmotor, der elektrische Energie aus
dem übrigen elektrischen Netz abzieht, werden. Dieser Betriebszustand, bei dem
einzelne Synchronmaschinen als Motor arbeiten, birgt für die Maschine selbst kein
Risiko. Ist der entsprechende Generator jedoch sehr groß, so ist der Energieverbrauch
hoch. Es kann sinnvoll sein, ihn vom Netz zu nehmen, um das übrige elektrische Netz
zu entlasten.
Meist deutet dieser Motorbetrieb auf einen sehr kritischen Zustand der
Antriebsmaschine hin. Die Aufgabe des Leistungsrichtungsschutzes bzw. des
Rückleistungsschutzes ist es, die Antriebsmaschine zu schützen und in erster Linie
nicht den Generator.
Dampfturbinen überhitzen sehr leicht, wenn der Dampfstrom zu niedrig wird oder der
Dampf gar nicht mehr durch die Turbine strömt. Daher sollten Turbogeneratoren mit
einem Rückleistungsschutz ausgestattet sein. Es gibt mehrere Ereignisse die
Rückleistung verursachen können: Bruch der Hauptdampfleitung, Beschädigung
einer oder mehrerer Schaufeln der Dampfturbine oder unbeabsichtigtes Schließen der
Hauptabsperrventile. Im letzten Fall ist es äußerst wünschenswert einen zuverlässigen
Rückleistungsschutz zu haben. Er kann Schäden an einem sonst unbeschädigten
Kraftwerk verhindern.
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 Bemessungsleistung 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.
Die Energieversorgung für die Hilfsaggregate des Kraftwerks kann von einem
Eigenbedarfstransformator abgenommen werden, der mit der Primärseite des
Abschnitt 8
Stromschutz
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