Generator-Zuschaltschutz; Einstellrichtlinien - ABB Relion 670 Serie Anwendungs-Handbuch

1MRK 505 370-UDE Rev. J
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10.1.2.4

Generator-Zuschaltschutz

Wird der Generator außer Betrieb genommen und steht still, besteht das Risiko, dass der
Generatorleistungsschalter fälschlicherweise eingeschalten wird.
Ein Generator, der im Stillstand oder auf der Drehvorrichtung in allen drei Phasen erregt wird, verhält
sich ähnlich wie ein Induktionsmotor und beschleunigt auch so ähnlich. Zu diesem Zeitpunkt stellt die
Maschine die subtransiente Reaktanz zum Netz dar und es kann erwartet werden, dass sie,
abhängig von der entsprechenden Netzimpedanz, den ein- bis vierfachen Bemessungsstrom zieht.
Die Klemmenspannung der Maschine kann, abhängig von der entsprechenden Netzimpedanz
(einschließlich des Blocktransformators), von 20 bis 70 % der Bemessungsspannung reichen.
Höhere Werte für Maschinenstrom und -spannung (drei- bis vierfacher Bemessungsstrom und 50 bis
70 % Bemessungsspannung) können erwartet werden, wenn der Generator mit einem starken Netz
verbunden ist. Niedrige Strom- und Spannungswerte (ein- bis zweifacher Bemessungsstrom und 20
bis 40 % Bemessungsspannung) sind repräsentativ für schwache Netze.
Da ein Generator sich ähnlich verhält wie ein Induktionsmotor, entwickeln sich während der
Beschleunigung im Läufer hohe Ströme. Wenngleich der Läufer durch übermäßig hohe Ströme
thermisch beschädigt werden kann, beträgt die Zeit bis zum Eintreten des Schadens doch mehrere
Sekunden. Deutlich kritischer ist jedoch das Lager, das aufgrund des niedrigen Öldrucks in
Sekundenbruchteilen beschädigt werden kann. Daher ist es unerlässlich für eine extrem schnelle
Auslösung zu sorgen. Diese Auslösung sollte beinahe unverzögert stattfinden (< 100 ms).
Es besteht das Risiko, dass der Strom zum Generator bei unbeabsichtigter Einschaltung begrenzt
ist, sodass der "normale" Überstrom- oder Unterimpedanzschutz die gefährliche Situation nicht
erkennt. Die Verzögerung dieser Schutzfunktionen könnte zu lang sein. Die
Rückleistungsüberwachung könnte die Situation erkennen, aber die Auslösezeit dieses Schutzes ist
in der Regel zu lang.
Für große und wichtige Maschinen sollte daher ein schneller Schutz gegen unbeabsichtigte
Zuschaltung in das Schutzschema aufgenommen werden.
Der Schutz gegen unbeabsichtigte Einschaltung kann durch eine Kombination aus Unterspannungs-,
Überspannungs- und Überstromfunktionen erreicht werden. Die Unterspannungsfunktion erkennt mit
einer Verzögerung von beispielsweise 10 s die Situation, in welcher der Generator nicht mit dem
Netz verbunden ist (stillstand) und aktiviert die Überstromfunktion. Die Überspannungsfunktion
erkennt die Situation, in welcher der Generator ausser Betrieb genommen wird und deaktiviert die
Überstromfunktion. Die Überstromfunktion hat einen Ansprechwert von etwa 50 % des Generator-
Bemessungsstroms Die Auslöseverzögerung beträgt etwa 50 ms.
10.1.3

Einstellrichtlinien

Sammelschienenschutz REB670
Anwendungs-Handbuch
Schutz vor unbeabsichtigter Einschaltung
Schalterpol-Überschlagschutz
Erkennung fehlerhafter Synchronisation
Empfindlicher Gegensystem-Überstromschutz (Schieflast) und -alarm für Generator
Leiter-Erde oder Leiter-Leiter- oder Mitsystem-/Gegensystem-/Nullsystem-Über-/
Unterspannungsschutz
Polschlupfschutz (basierend auf gerichtetem Mitsystem-OC-Schutz)
Unbeabsichtigtes Einschalten des Generators
Wenn die inverse Zeit-Überstromcharakteristik ausgewählt wird, ist die Verzögerung
der Stufe die Summe aus der inversen Zeitverzögerung und der eingestellten
unabhängigen Zeitverzögerung. Wenn somit nur die inverse Zeitverzögerung
benötigt wird, muss die unabhängige Zeitverzögerung für diese Stufe auf Null
gesetzt werden.
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Abschnitt 10
Multifunktionsschutz
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IP15009-1 v2
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