Generator und Motor sind zwei verschiedene Arten mechanischer Geräte. Der eine wandelt Energie in elektrische Energie zur Stromerzeugung um, während der Motor elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, um andere Objekte anzutreiben. Beide können jedoch nicht miteinander kombiniert und ausgetauscht werden. Einige Generatoren und Motoren können nach Konstruktion und Modifikation ausgetauscht werden. Im Fehlerfall wird der Generator jedoch ebenfalls auf Motorbetrieb umgestellt. Dies ist der Rückstromschutz bei Rückleistung des Generators, über den wir heute sprechen möchten.
Was ist Rückleistung?
Wie wir alle wissen, sollte die Leistungsrichtung des Generators vom Generator zur Systemrichtung fließen. Wenn die Turbine jedoch die Antriebskraft verliert und der Generatorausgangsschalter nicht auslöst, wechselt die Leistungsrichtung vom System zum Generator, d. h. der Generator wechselt zum laufenden Motor. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Generator Wirkleistung aus dem System auf, die als Rückleistung bezeichnet wird.
Schaden durch Rückleistung
Der Generator-Rückleistungsschutz besteht darin, dass, wenn die Hauptdrosselklappe der Dampfturbine aus irgendeinem Grund geschlossen wird und die ursprüngliche Leistung verloren geht, der Generator in einen Motor umgewandelt wird, um die Dampfturbine zum Drehen anzutreiben. Die Hochgeschwindigkeitsrotation der Dampfturbinenschaufeln ohne Dampf verursacht Druckreibung, insbesondere in der letzten Stufe der Schaufel. Dies kann zu Überhitzung und zu einem Unfall mit Beschädigung der Rotorblätter führen.
Daher ist der Rückleistungsschutz eigentlich der Schutz einer Dampfturbine ohne Dampfbetrieb.
Programmierter Rückleistungsschutz des Generators
Der Rückleistungsschutz des Generatorprogramms soll hauptsächlich verhindern, dass der Generator unter einer bestimmten Last plötzlich den Generatorausgangsschalter auslöst und die Hauptdrosselklappe der Dampfturbine nicht vollständig geschlossen ist. In diesem Fall neigt die Dampfturbinengeneratoreinheit zu Überdrehzahl und sogar zu schnellem Betrieb. Um dies zu vermeiden, wird bei einigen Schutzfunktionen ohne Kurzschlussfehler nach dem Senden des Aktionssignals zunächst das Hauptdampfventil der Dampfturbine geschlossen. Nachdem die Rückleistung des Generators einwirkt, wird das Ventil mit dem Signal geschlossen, das das Hauptdampfventil schließt. Nach kurzer Zeit wird der Rückleistungsschutz des Programms aktiviert und die Aktion führt zum vollständigen Stopp.
Unterschied zwischen Rückleistungsschutz und programmiertem Rückleistungsschutz
Der Rückleistungsschutz soll verhindern, dass sich der Generator nach Rückleistung in einen Motor verwandelt, die Dampfturbine zum Drehen antreibt und die Dampfturbine beschädigt. Letztendlich befürchte ich, dass die Antriebsmaschine vom System angetrieben wird, wenn ihr die Leistung fehlt!
Der Rückleistungsschutz des Programms soll verhindern, dass die Turbine überdreht, wenn die Hauptdrosselklappe nach dem plötzlichen Abschalten der Generatoreinheit nicht vollständig geschlossen ist. Daher wird die Rückleistung verwendet, um dies zu vermeiden. Letztendlich befürchte ich, dass zu viel Leistung des Antriebsmotors zu einer Überdrehzahl der Einheit führt.
Daher ist der Rückleistungsschutz streng genommen eine Art Generatorrelaisschutz, schützt aber hauptsächlich die Dampfturbine. Der programmierte Rückleistungsschutz ist kein Schutz, sondern ein Aktionsprozess zur Realisierung einer programmierten Auslösung, auch Programmauslösung genannt, die im Allgemeinen im Abschaltmodus angewendet wird.
Der Schlüssel liegt darin, dass die Rückleistung den eingestellten Wert erreicht und die Anlage abschaltet. Neben dem Erreichen des eingestellten Werts erfordert die programmierte Rückleistung auch das Schließen der Hauptdrosselklappe der Dampfturbine. Daher muss die Rückleistung beim Netzanschluss während des Anlagenstarts vermieden werden.
Dies sind die Funktionen des Generator-Rückstromschutzes und die Erklärung der Generator-Rückleistung. Bei netzgekoppeltem Betrieb arbeitet der Dampfturbinengenerator nach dem Schließen der Hauptdrosselklappe als Synchronmotor: Er nimmt Wirkleistung auf und versetzt die Dampfturbine in Rotation, wodurch Blindleistung ins Netz gelangt. Durch das Schließen der Hauptdrosselklappe reibt das Leitschaufelblatt der Dampfturbine mit dem Restdampf, wodurch Druckverluste entstehen und im Dauerbetrieb durch Überhitzung beschädigt werden. Der Rückstromschutz kann die Dampfturbine vor Schäden schützen.
Veröffentlichungszeit: 10. Januar 2022
