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Abschnitt 9
Spannungsschutz
9.3.3.2
220
Stator-Erdfehlerschutz basierend auf Nullspannungsmessung
Ein zufälliger Kontakt zwischen der Statorwicklung und dem Statorkern ist der
häufigste elektrische Fehler in Generatoren. Der Fehler wird normalerweise durch
einen mechanischen oder thermischen Schaden am Isoliermaterial oder der Anti-
Korona-Lackierung einer Statorspule ausgelöst. Windungsschlüsse, normalerweise
schwierig zu erkennen, entwickeln sich schnell zu einem Erdfehler und werden
durch den Erdfehlerschutz des Stators ausgelöst. In den meisten Ländern ist es
üblich, den Nullleiter des Generator durch einen Widerstand zu erden, welcher den
maximalen Erdfehlerstrom auf 5-10 A begrenzt. Abgestimmte Drosselspulen,
welche den Erdfehlerstrom auf unter 1 A primär begrenzen, werden ebenfalls
verwendet. In beiden Fällen werden die transienten Spannungen im Statorsystem
während intermittierender Erdfehler innerhalb akzeptabler Grenzen gehalten, und
Erdfehler, die innerhalb einer Sekunde nach Beginn des Fehlers ausgelöst werden,
verursachen nur einen vernachlässigbaren Schaden an der Beschichtung des
Statorkerns.
Eine Nullspannungsschutzfunktion, die für einen solchen Schutz verwendet wird,
kann mit verschiedenen Spannungswandlern verbunden werden.
1.
Spannungswandler verbunden zwischen dem Generator-Sternpunkt und Erde.
2.
Drei Spannungswandler für Leiter-Erde-Messung auf der Hochspannungsseite
des Generators (in diesem Fall wird die Nullspannung intern vom Gerät
errechnet).
3.
Offene Dreieckswicklung der Spannungswandler auf der Hochspannungsseite
des Generators.
Diese drei Verbindungsoptionen werden gezeigt in
den Anregungseinstellungen und dem Fehlerwiderstand können solche Funktionen
normalerweise 80-95 Prozent der Statorwicklung schützen. Daher wird die
Funktion normalerweise gesetzt, um bei Fehlern auszulösen, die 5 Prozent oder
mehr vom Sternpunkt des Stators entfernt sind, mit einer Zeitverzögerung von 0,5
Sekunden. Daher schützt eine solche Funktion ungefähr 95 % der Statorwicklung.
Die Funktion deckt auch die Sammelschiene des Generators ab, die Unterspannungs-
Wicklung des Blocktransformators und die Oberspannungs-Wicklung des
Hilfstransformators der Einheit. Die Funktion kann so niedrig eingestellt werden,
da der Erdungswiderstand des Generators normalerweise die Nullspannung, die
von der Hochspannungsseite des Blocktransformators im Falle eines Erdfehlers auf
der Hochspannungsseite übertragen wird, auf ein Maximum von 2-3 % begrenzt.
Einheiten mit einem Generatorleistungsschalter zwischen dem Transformator und
dem Generator sollten ebenfalls drei Spannungswandler haben, der mit der
Sammelschiene zwischen der Unterspannungswicklung des Blocktransformators
und dem Generatorleistungsschalter verbunden ist (Funktion 3 in
Der sekundäre Spannungswandler mit offener Dreiecksschaltung ist mit einer
Nullspannungsschutzfunktion verbunden, normalerweise auf 20-30 % gesetzt, der
Erdfehlerschutz für die Niedrigspannungs-Transformatorwicklung bietet sowie für
den Abschnitt der Sammelschiene, mit der sie verbunden ist, wenn der
Generatorleistungsschalter offen ist.
1MRK 502 033-UDE -
Abbildung
88. Abhängig von
Abbildung
Anwendungs-Handbuch
88).
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