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Elektrische Auslegung

Wirkprinzip

Die Hilfserregerwicklung versorgt über das Stellglied des Spannungsreglers leistungsmäßig die Erregerwicklung der bürstenlosen Drehstromerregermaschine. Hierdurch werden sowohl zusätzliche Hilfserregermaschinen als auch ansonsten marktübliche Wandlerkonstruktionen vermieden. Die Leistungsversorgung des Reglers funktioniert selbstverständlich auch bei Klemmenkurzschluss, so dass ein zur selektiven Abschaltung der Anlage ausreichend hoher Klemmenkurzschluss-Strom erzeugt wird.

Die in der 3-phasigen Wicklung des Erregerrotors erzeugte Leistung wird in einer aus großzügig dimensionierten Siliziumdioden bestehenden Drehstrombrückenschaltung mit Schutzbeschaltung gleichgerichtet und dem Polrad des Generators zugeführt. Die Selbsterregung / sichere Auferregung der Maschine wird durch Dauermagnete im Stator der Erregermaschine gewährleistet.

Die Spannungsregelung des Hauptgenerators bei wechselnder Belastung erfolgt durch Ändern des Erregerstromes in der Statorwicklung der Erregermaschine über das Leistungsteil des Spannungsreglers.

Schaltbild

Isolationsverfahren

WKV-Generatoren werden gemäß internationaler Normen hergestellt. Damit bei den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen die höchstmögliche Betriebssicherheit gewährleistet ist, wurden die verwendeten Isoliermaterialien in langjähriger, kontinuierlicher Zusammenarbeit unserer Ingenieure mit namhaften Herstellern abgestimmt und entwickelt.

Aufgrund modernster Imprägnieranlagen kann WKV sowohl Vakuum-Druck-Imprägnierungen („VPI“, heute unser Standardverfahren) als auch Harzreiche Isoliersysteme („Resin Rich“) anbieten. Sämtliche Spulen werden im eigenen Werk hergestellt und einzeln und später nochmals im eingebauten Zustand geprüft. Durch eine ausgereifte Bandagierung der Wickelköpfe wird eine Bewegung oder gar Deformierung der Wickelköpfe auch bei extremen Belastungen des Generators verhindert. Die fertigen Isolierungen entsprechen Wärmeklasse „H“ (alle Rotoren und Niederspannungs-Statoren) bzw. Klasse „F“ (Mittelspannungs-Statoren).

Erregung und Spannungsregelung

Prinzipiell werden hochwertige Digitalregler der Marken ABB, Basler oder gleichwertig verwendet. Die Regler bieten u.a. folgende Eigenschaften:

  • Automatische Spannungsregelung mit PID Filter
  • Leistungsfaktorregler und Blindstromregler mit PID Filter
  • Erregerstromregler (als Handbetrieb) mit PI-Filter
  • Verschiedene Begrenzungs- und Schutzfunktionen
  • Inbetriebsetzungs- und Wartungssoftware enthalten

Optionale Funktionen sind unter anderem:

  • Blindstromausgleichsregelung
  • Spannungsanpassung vor Synchronisierung
  • Automatische Synchronisierung
  • Überwachung rotierender Dioden
  • Serielle Kommunikation (MODBUS)
  • Power System Stabilizer (IEEE 2A/2B)

Auf speziellen Wunsch des Kunden können auch Analogregler eingesetzt werden.

Der Regler wird im Hilfsklemmenkasten der Generatoren eingebaut, kann aber auch lose für Einbau in der Schalt-/Steueranlage geliefert werden. Selbstverständlich setzen wir gerne auch andere bewährte Reglertypen ein oder liefern die Generatoren mit einem speziellen Erregerdatenblatt, so dass unsere Kunden einen Regler nach Wunsch verwenden können.

Betriebsverhalten und Generatorschutz

Details zu Spannungsstell- und Betriebsbereichen, statischem und dynamischem Spannungsverhalten, Kurvenform, Unsymmetrischer- und Überlastbarkeit, Parallelbetrieb und elektrischen Sonderauslegungen sowie zu allfälligen Schutzeinrichtungen können der Generator-Broschüre entnommen werden.