Hitachi Energy Relion 670 Serie Anwendungs-Handbuch Seite 204

Abschnitt 8
Stromschutz
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
Maschienentransformators verbunden ist. Die Energieversorgung 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.
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 bei geschlossenen Leitschaufeln im Wasser dreht, zieht elektrische Leistung
aus dem übrigen elektrischen Netz. Diese Leistung entspricht etwa 10 % der Bemessungsleistung.
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 Bemessungsleistung oder mehr. Ein schwergängiger Motor kann bis zu 25 % der
Bemessungsleistung zum Antrieb benötigen. Ein Motor, der gut eingefahren ist, benötigt vielleicht
nicht mehr als 5 %. Es ist notwendig vom Motorenhersteller Informationen zu erfragen und während
der Inbetriebnahme die Rückleistung zu messen.
Gasturbinen benötigen für gewöhnlich keinen Rückleistungsschutz.
In Abbildung
dargestellt. Das Unterleistungsgerät bietet einen größeren Spielraum und ein höheres Maß an
Unabhängigkeit. Andererseits ist das Risiko eines unerwünschten Auslösens direkt nach der
Synchronisierung größer. Außerdem sollte das Unterleistungsgerät so eingestellt werden, dass er
dann auslöst, wenn die Wirkleistung vom Generator unter ca. 2 % liegt. Außerdem sollte das
Unterleistungsgerät so eingestellt werden, dass er dann auslöst, wenn der Leistungsfluss vom Netz
zum Generator über 1 % liegt.
198
94 ist der Rückleistungsschutz mit Unterleistungsgerät und Überleistungsgerät
© 2017 Hitachi Energy. Alle Rechte vorbehalten
1MRK 511 401-UDE Rev. K
Feldsteuergerät REC670
Anwendungs-Handbuch