Abschnitt 3. Schutz und Automatisierung

Automatisierung und Telemechanik. Automatische Regelung von Erregung, Spannung und Blindleistung

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regeln für die Installation elektrischer Anlagen (PUE)

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3.3.51. Geräte zur automatischen Steuerung von Erregung, Spannung und Blindleistung sind ausgelegt für:

• Aufrechterhaltung der Spannung im elektrischen System und an elektrischen Empfängern gemäß den angegebenen Eigenschaften während des normalen Betriebs des elektrischen Energiesystems;
• Blindlastverteilung zwischen Blindleistungsquellen nach einem vorgegebenen Gesetz;
• Erhöhung der statischen und dynamischen Stabilität elektrischer Systeme und Dämpfung von Vibrationen unter Übergangsbedingungen.

3.3.52. Synchronmaschinen (Generatoren, Kompensatoren, Elektromotoren) müssen mit automatischen Steuereinrichtungen ausgestattet sein. Automatische Erregerregler müssen den Anforderungen von GOST für Erregersysteme und den technischen Spezifikationen für Geräte für Erregersysteme entsprechen.

Für Generatoren und Synchronkompensatoren mit einer Leistung von weniger als 2,5 MW, mit Ausnahme von Generatoren von Kraftwerken, die isoliert oder in einem Stromnetz mit geringer Leistung betrieben werden, dürfen nur Relais-Erregungsgeräte verwendet werden. Synchronelektromotoren müssen mit automatischen Steuereinrichtungen gemäß 5.3.12 und 5.3.13 ausgestattet sein.

3.3.53. Die hohe Zuverlässigkeit der Stromversorgung des AVR und anderer Geräte des Erregersystems durch Spannungswandler sowie die hohe Zuverlässigkeit der entsprechenden Stromkreise müssen gewährleistet sein.

Beim Anschluss des AVR an einen Spannungswandler mit Sicherungen auf der Primärseite:

• ARV und andere Geräte des Erregersystems, deren Leistungsverlust zu einer Überlastung oder einem unzulässigen Rückgang der Erregung der Maschine führen kann, müssen ohne Sicherungen und automatische Schalter an ihre Sekundärausgänge angeschlossen werden;
• Die Relais-Zwangseinrichtung muss so ausgelegt sein, dass eine Fehlauslösung ausgeschlossen ist, wenn eine der Sicherungen auf der Primärseite der Spannungswandler durchbrennt.

Wenn Sie den AVR an einen Spannungswandler anschließen, der keine Sicherungen auf der Primärseite hat:

• ARV und andere Geräte des Erregersystems müssen über automatische Schalter an ihre Sekundärausgänge angeschlossen werden;
• Es müssen Maßnahmen getroffen werden, um die Hilfskontakte des Leistungsschalters zu nutzen, um eine Überlastung oder einen unzulässigen Abfall der Erregung der Maschine im Falle des Ausschaltens des Leistungsschalters zu verhindern.

Andere Geräte und Geräte sollten grundsätzlich nicht an Spannungswandler angeschlossen werden, an die ARV und andere Geräte des Erregersystems angeschlossen sind. In einigen Fällen ist es zulässig, diese Geräte und Geräte über separate Leistungsschalter oder Sicherungen anzuschließen.

3.3.54. Die AVR-Geräte von Wasserkraftgeneratoren müssen so ausgelegt sein, dass im Falle eines Lastabwurfs bei gutem Drehzahlregler die Auslösung des Überspannungsschutzes ausgeschlossen ist. Bei Bedarf kann das ARV-Gerät durch ein schnell wirkendes Entregungsrelaisgerät ergänzt werden.

3.3.55. Das Schema des Relais-Erregergeräts sollte die Möglichkeit vorsehen, seine Wirkung auf den Ersatzerreger zu übertragen, wenn dieser den Haupterreger ersetzt.

3.3.56. Auf der Ausgangsseite des Generators bzw. Synchronkompensators (Sammelschienenseite) müssen Erregerkompoundiergeräte an die Stromwandler angeschlossen werden.

3.3.57. Für Synchrongeneratoren und Kompensatoren mit Direktkühlung, Generatoren ab 15 MW Leistung und Kompensatoren ab 15 MVAr Leistung, Kraftwerke und Umspannwerke ohne ständigen Personaleinsatz in der Leitwarte, automatische Überlastbegrenzung mit Zeitverzögerung je nach Vielfachheit muss eine Überlastung vorgesehen werden.

Vor der Beherrschung der Serienproduktion von Geräten zur automatischen Überlastbegrenzung mit abhängiger Zeitverzögerung für Maschinen mit einer Leistung von bis zu 200 MW (MVAr) ist der Einbau von Begrenzungsgeräten mit zeitunabhängiger Kennlinie zulässig.

Die automatische Überlastbegrenzung darf die Erregungserzwingung nicht während der für die entsprechende Maschinenkonstruktion zulässigen Zeit verhindern.

3.3.58. Für Generatoren mit einer Leistung von 100 MW oder mehr und für Kompensatoren mit einer Leistung von 100 MVAr oder mehr sollten Hochgeschwindigkeitserregersysteme mit einer starken AEC-Wirkung installiert werden.

In einigen Fällen ist es, abhängig von den Betriebsbedingungen des Kraftwerks, im Stromnetz zulässig, einen anderen ARV-Typ sowie langsam wirkende Erregersysteme zu installieren.

3.3.59. Das Erregersystem und die AVR-Geräte müssen eine stabile Regelung im Bereich vom kleinsten zulässigen bis zum höchsten zulässigen Wert des Erregerstroms gewährleisten. Bei Synchronkompensatoren mit nicht umkehrbarem Erregersystem sollte eine Regelung ab dem Wert des Rotorstroms vorgesehen werden, der praktisch gleich Null ist, und bei Kompensatoren mit umkehrbarem Erregersystem ab dem höchsten zulässigen Wert des negativen Erregerstroms.

Bei Maschinen, die in einem Block mit Transformatoren betrieben werden, muss die Möglichkeit einer Stromkompensation für Spannungsverluste im Transformator vorgesehen werden.

3.3.60. Generatoren mit einer Leistung von 2,5 MW oder mehr von Wasser- und Wärmekraftwerken mit vier oder mehr Einheiten müssen mit anlagenweiten automatisierten Steuerungssystemen für technologische Prozesse oder (falls nicht vorhanden) Gruppenerregungssteuerungssystemen ausgestattet sein. Es wird empfohlen, diese Systeme an Generatoren von Wärmekraftwerken je nach Schema, Modus und Leistung des Kraftwerks auszuführen.

3.3.61. Transformatoren mit Laststufenschaltern von Umspannwerken und Hilfsbedarfsanlagen von Kraftwerken sowie Linearregler von Umspannwerken zur Aufrechterhaltung oder Änderung einer bestimmten Spannung müssen mit einem automatischen Übersetzungsverhältnis-Steuerungssystem ausgestattet sein. Bei Bedarf müssen automatische Regler eine eingebaute Spannungsregelung bieten.

Umspannwerke, in denen ein Parallelbetrieb von Transformatoren (Spartransformatoren) mit automatischer Regelung des Übersetzungsverhältnisses vorgesehen ist, müssen mit einem allgemeinen automatisierten Prozessleitsystem der Unterstation oder einem Gruppenregelungssystem ausgestattet sein, das das Auftreten unzulässiger Kreisströme zwischen Transformatoren ausschließt.

3.3.62. Kondensatoreinheiten müssen mit automatischen Steuergeräten gemäß Kap. 5.6.

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