ABB REC670 Handbuch Seite 184

Abschnitt 7
Stromschutz
178
Wenn durch die Turbine kein Dampf mehr fließt, werden die Turbinenschaufeln nicht
mehr gekühlt. Dann kann die entstehende Wärme nicht mehr abgeführt werden.
Stattdessen erhöht sich die Temperatur in der Dampfturbine und besonders auch die
Temperatur der Schaufeln. Wenn sich eine Dampfturbine ohne Dampfzufuhr dreht,
liegt der Stromverbrauch bei ca. 2% der Bemessungsleistung. Selbst wenn sich die
Turbine in einem Vakuum dreht, führt dies schnell zu einer Überhitzung und zu
Schäden. Wenn die Turbine ihr Vakuum verliert, überhitzt sich diese binnen Minuten.
Der kritische Zeitpunkt für eine Überhitzung einer Dampfturbine schwankt abhängig
von der Art der Turbine zwischen 0,5 und 30 Minuten. Eine Hochdruckturbine mit
kleinen, dünnen Schaufeln überhitzt viel schneller als eine Niederdruckturbine mit
langen, schweren Schaufeln. Die Bedingungen sind von Turbine zu Turbine
unterschiedlich, und in jedem Fall muss Rücksprache mit dem Hersteller der Turbine
erfolgen.
Die Stromversorgung der Nebenaggregate des Kraftwerks kann über einen
Eigenbedarfstransformator erfolgen, der mit der Sekundärseite des Transformators
zur Spannungserhöhung verbunden ist. Die Stromversorgung kann auch über einen
Anlauftransformator erfolgen, der mit dem externen Netz verbunden ist. Der
Rückleistungsschutz muss so konzipiert werden, dass er eine Rückleistung
unabhängig vom Stromfluss zu den Nebenaggregaten des Kraftwerks erkennen kann.
Wasserturbinen tolerieren eine Rückleistung viel besser als Dampfturbinen. Nur bei
Kaplan-Turbinen und Rohrturbinen kann sich eine Rückleistung negativ auswirken.
Es besteht die Gefahr, dass sich das Turbinenlaufrad axial verschiebt und feststehende
Teile berührt. Diese sind nicht immer stabil genug, um der damit verbundenen
Belastung standhalten zu können.
Bei Außentemperaturen unter Null Grad kann die Zufuhr durch Eis und Schnee
blockiert werden. Durch Äste und Blätter können auch die Abscheidetore blockiert
werden. Eine vollständige Blockierung des Einlasses kann zu Kavitationen führen.
Die Gefahr von Schäden an Wasserturbinen kann den Einsatz eines
Rückleistungsschutzes in unbeaufsichtigten Kraftwerken rechtfertigen.
Eine Wasserturbine, die im Wasser mit geschlossenen verstellbaren Leitschaufeln
arbeitet, wird vom restlichen Netz Strom ziehen. Diese Leistung liegt bei ca. 10% der
Bemessungsleistung. Befindet sich in der Wasserturbine nur Luft, fällt der
Leistungsverbrauch auf ca. 3%.
Diesel-Motoren sollten mit einem Rückleistungsschutz ausgestattet sein. Der
Generator zieht vom System ca. 15% seiner Bemessungsleistung oder mehr. Ein
starrer Motor benötigt für seinen Antrieb vielleicht 25% der Bemessungsleistung. Ein
Motor, der gut angelaufen ist, benötigt ggf. nicht mehr als 5 %. Es müssen
entsprechende Informationen vom Hersteller des Motors angefordert werden, und die
Rückleistung muss bei der Inbetriebnahme gemessen werden.
Für Gasturbinen wird normalerweise kein Rückleistungsschutz benötigt.
In Abbildung 70 ist der Rückleistungsschutz mit Unterleistungsrichtungsschutz und
Überleistungsrichtungsschutz dargestellt. Der Unterleistungsrichtungsschutz bietet
1MRK 511 310-UDE -
Anwendungs-Handbuch