ABB Transformatorschutz RET670 2.0 IEC Handbuch Seite 584

Abschnitt 9
Spannungsschutz
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Das größte Risiko für eine Übererregung besteht in Wärmekraftwerken, wenn der
Generator-Transformator-Block vom restlichen Netz getrennt wird, oder bei
Störungen auftretenden "Netzinseln", bei welchen hohe Spannungen und/oder
niedrige Frequenzen auftreten können. Eine Übererregung kann beim Anfahren und
Abschalten des Generators auftreten, wenn der Erregerstrom nicht korrekt angepasst
ist. Ein Lastwegfall oder Lastabwurf kann ebenfalls zu einer Übererregung führen,
wenn die Spannungssteuerung und Frequenzregelung nicht korrekt funktionieren. Ein
Lastwegfall oder Lastabwurf kann zu einer Übererregung der Transformatoren in der
Station führen, wenn die Spannungssteuerungsfunktion unzureichend oder
funktionslos ist. Eine niedrige Frequenz in einem vom Hauptnetz isolierten System
kann zu einer Übererregung führen, wenn das spannungsregulierende System die
normale Spannung beibehält.
Gemäß IEC-Norm muss der Leistungstransformator in der Lage sein, kontinuierlich
einen Bemessungslaststrom bei einer angelegten Spannung von 105 % des
Bemessungswerts zu liefern (bei Bemessungsfrequenz). In besonderen Fällen kann
der Anwender festlegen, dass der Transformator in der Lage sein muss, kontinuierlich
bei einer angelegten Spannung von 110 % des Bemessungswertes lastfrei und beim
sekundären Bemessungslaststrom auf 105 % verringert zu arbeiten.
Gemäß der ANSI/IEEE-Norm müssen Transformatoren in der Lage sein, den
Bemessungslaststrom kontinuierlich bei einer Ausgangsspannung von 105 % des
Bemessungswertes (bei Bemessungsfrequenz) zu liefern und kontinuierlich mit einer
Ausgangsspannung von 110 % des Bemessungswertes lastfrei zu arbeiten.
Wie ein Transformator (oder Generator) einer Übererregung standhält, kann anhand
einer thermischen Belastungskurve dargestellt werden. Dies ist ein Diagramm, das die
zulässige Zeit als Funktion des Pegels der Übererregung zeigt. Wenn am
Transformator eine Last anliegt, kann die induzierte Spannung und somit die
Flussdichte im Kern nicht direkt aus der Anschlussspannung des Transformators
ermittelt werden. Normalerweise ist die Streureaktanz jeder Wicklung nicht bekannt,
und die Flussdichte im Transformatorkern kann dann nicht berechnet werden. Bei
Transformatoren mit zwei Wicklungen befindet sich die Niederspannungswicklung
normalerweise in der Nähe des Kerns, und die Spannung durch diese Wicklung gibt
die Flussdichte im Kern wieder. Abhängig von der Konstruktion kann der Fluss in das
Joch dafür ausschlaggebend sein, ob der Transformator einen übermäßigen Fluss
verarbeiten kann.
Der Übererregungsschutz (OEXPVPH) besitzt Stromeingänge, mit denen der
Einfluss der Last auf die induzierte Spannung berechnet werden kann. Dies
ermöglicht eine genauere Messung des magnetisierenden Flusses. Bei
Leitungstransformatoren mit ungerichtetem Lastfluss sollte daher die Spannung für
OEXPVPH von der Einspeisung genommen werden.
Die Stauwärme, die sich während der Übererregung in kritischen Teilen bildet,
verringert sich schrittweise, sobald sich die Erregung auf einen Normalwert
verringert. Wenn nach einem kurzen Zeitraum wieder eine Übererregung auftritt,
erfolgt die Erwärmung bereits von einem höheren Niveau aus. Somit benötigt
OEXPVPH einen Wärmespeicher. Eine fixe Abkühl-Zeitkonstante kann in einem
weiten Bereich eingestellt werden.
1MRK 504 138-UDE -
Anwendungs-Handbuch