DE10310305A1

DE10310305A1 - Stromerzeugungsanlage mit einem Generator

Info

Publication number: DE10310305A1
Application number: DE2003110305
Authority: DE
Inventors: Richard Blatter; Hans-Werner Schlett; Matthias Wittwer; Oliver Luder; Peter Vogler
Original assignee: Alstom Schweiz AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2003-09-25
Also published as: US20040145243A1

Abstract

Bei einer Stromerzeugungsanlage mit einem Generator (28) hoher Leistung, der über eine Generatorableitung (11) mit einem Maschinentransformator (29) bzw. Netz verbunden ist, wobei an der Generatorableitung (11) zwischen dem Generator (28) und dem Maschinentransformator (29) eine Mehrzahl von hauptstromführenden Teilen (12, 15, 17) sowie Schutz- und/oder Erregungseinrichtungen (13, 14, 16; 18-24) angeordnet sind, wird eine vereinfachte und fehlersichere Montage dadurch erreicht, dass die hauptstromführenden Teile (12, 15, 17) sowie Schutz- und/oder Erregungseinrichtungen (13, 14, 16; 18-24) räumlich zu einem Generatorleistungsmodul (10) zusammengefasst sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Stromerzeugung. Sie betrifft eine Stromerzeugungsanlage mit einem Generator gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

STAND DER TECHNIK

Bei einer Stromerzeugungsanlage in einem Kraftwerk ist üblicherweise ein Generator hoher Leistung über eine Generatorableitung und einen Maschinentransformator mit dem Energieverteilungsnetz verbunden. Im Zuge der Generatorableitung sind zwischen Generator und Maschinentransformator verschiedene Elemente eingesetzt. Dazu zählen sowohl die hauptstromführenden Teile als auch die zugehörigen Schutz- und Erregungseinrichtungen.

Das ABB Handbuch Schaltanlagen, 9. Auflage (1994) zeigt auf den Seiten 393 bis 395 den Aufbau einer solchen Generatorausrüstung. Es ist ersichtlich, dass alle Komponenten (Spannungswandlerschrank, Erregertransformator, Generatorschalter, Anlagen-Versorgungstransformator, Erdschalter etc.) einzeln in der Gebäudestruktur aufgestellt sind; es können dies alle oder nur ein Teil der in der im Bild 9-6 gezeigten Komponenten sein. Zu diesen Komponenten hinzu kommen noch Schutz-, Steuer-, Mess- und Erregerschränke. Diese sind ebenfalls funktionell stark mit der Generatorausrüstung verbunden, werden aber in der Regel in separaten, entfernteren Räumen aufgestellt. Ein solcher Aufbau ist zeitraubend und erfordert vor Ort einen grossen Montage-, Verkabelungs-, Prüf- und Inbetriebnahmeaufwand.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stromerzeugungsanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden und insbesondere der Aufwand bei Montage und Prüfung reduziert und Fehler bei der Montage reduziert bzw. vollständig vermieden werden.

Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemässe räumliche Zusammenfassung von hauptstromführenden Teilen sowie Schutz- und/oder Erregungseinrichtungen der Anlage zu einem Generatorleistungsmodul lässt sich der Aufbau der Anlage stark vereinfachen und das Auftreten von Fehlern bei der Montage wesentlich verringern. Besonders günstig ist es dabei, wenn die einzelnen Komponenten des Generatorleistungsmoduls in Untereinheiten vormontiert sind, welche Untereinheiten durch Zusammenfügen das Generatorleistungsmodul bilden.

Bevorzugt umfasst das Generatorleistungsmodul einen Generatorschalter und die zum Generatorschalter gehörende Ansteuereinrichtung, einen Längstrenner, einen Anfahrtrenner und einen Erdtrenner, eine Erregungseinrichtung, welche mittels eines Erregertransformators an die Generatorableitung angeschlossen ist, sowie eine Generator- und Anlagenschutzschaltung.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema einer Stromerzeugungsanlage gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer beispielhaften räumlichen Anordnung einer Stromerzeugungsanlage nach der Erfindung.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In Fig. 1 ist ein vereinfachtes Schaltschema einer Stromerzeugungsanlage gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Stromerzeugungsanlage umfasst einen Generator 28 hoher Leistung, der z. B. von einer Gasturbine oder Dampfturbine angetrieben wird und über eine Generatorableitung 11 mit einem Maschinentransformator 29 in Verbindung steht. In die Generatorableitung 11 eingefügt ist ein Längstrenner 12, ein Generatorschalter 15 und ein Stromwandler 17. An die Generatorableitung 11 angeschlossen ist eine Erdverbindung mit einem Erdtrenner 24, eine Anfahrverbindung mit einem Anfahrtrenner 21, über einen Erregertransformator 23 eine Erregungseinrichtung 22 und mehrere Spannungswandler 13, 14 und 16. Der Spannungswandler 13 versorgt beispielsweise einen Messwertumformer 18 und eine Generator- und Anlagenschutzschaltung 19, deren einer Eingang mit dem Stromwandler 17 verbunden ist. Diese hauptstromführenden Teile und Schutz- und Erregungseinrichtungen sind räumlich zu einem Generatorleistungsmodul 10 zusammengefasst. Es versteht sich von selbst, dass über die aufgezählten Teile und Systeme hinaus weitere Teile und Systeme zu dem Generatorleistungsmodul 10 hinzugefügt werden können. Es ist aber auch denkbar, dass nur ein Teil der aufgezählten Teile und Systeme zu dem Generatorleistungsmodul zusammengefasst wird.

Die erforderlichen Komponenten des Generatorleistungsmoduls 10 werden als Untereinheiten in Gestellen, welche falls erforderlich auch verschalt, und wenn nötig belüftet, klimatisiert oder beheizt sein können, montiert, oder in einer Werkstatt zumindest so vormontiert, dass sie auf der Baustelle passgenau zusammengesetzt werden können. Wenn es die Transportverhältnisse zulassen, können diese Systeme auch direkt mit im Generator integriert werden. Nach dem Zusammensetzen bilden die Komponenten ein kompaktes Generatorleistungsmodul 10, wie es in Fig. 2 neben dem Generator 25 mit seinem Lufteinlassfilter 26 aufgebaut ist. Unterhalb des erhöht aufgebauten Generatorleistungsmoduls 10 kann beispielsweise ein Startermodul 27 angeordnet sein.

Durch diese Bauweise werden die Montagezeiten auf der Baustelle auf ein Minimum reduziert, eine im Werk durchgeführte Vorprüfung reduziert die Fehlerhäufigkeit beträchtlich. Sehr funktionsrelevante elektrische Verbindungen können zudem so gesichert verlegt worden, dass ein irrtümlicher Eingriff durch Verwechslungen verhindert werden kann, weil die Verbindungen nur im lokal begrenzten Raume des Generatorleistungsmoduls geführt werden und zugänglich sind.

Eine mögliche Typenprüfung einer solchen Einheit erleichtert zudem allfällige Bewilligungsprozeduren durch lokale Behörden. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Generatorleistungsmodul
11 Generatorableitung
12 Längstrenner
13, 14, 16 Spannungswandler
15 Generatorschalter
17 Stromwandler
18 Messwertumformer
19 Generator- und Anlagenschutzschaltung
20 Synchronisiereinrichtung
21 Anfahrtrenner
22 Erregungseinrichtung (und Spannungsregler)
23 Erregertransformator
24 Erdtrenner
25 Generator
26 Lufteinlassfilter
27 Startermodul
28 Generator
29 Maschinentransformator

Claims

1. Stromerzeugungsanlage mit einem Generator (25, 28) hoher Leistung, der über eine Generatorableitung (11) mit einem Maschinentransformator (29) bzw. Netz verbunden ist, wobei an der Generatorableitung (11) zwischen dem Generator (28) und dem Maschinentransformator (29) eine Mehrzahl von hauptstromführenden Teilen (12, 15, 17) sowie Schutz- und/oder Erregungseinrichtungen (13, 14, 16; 18-24) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die hauptstromführenden Teile (12, 15, 17) sowie Schutz- und/oder Erregungseinrichtungen (13, 14, 16; 18-24) räumlich zu einem Generatorleistungsmodul (10) zusammengefasst sind.

2. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorleistungsmodul (10) einen Generatorschalter (15) und die zum Generatorschalter (15) gehörende Ansteuereinrichtung (14, 16, 20) umfasst.

3. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorleistungsmodul (10) einen Längstrenner (12), einen Anfahrtrenner (21) und einen Erdtrenner (24) umfasst.

4. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorleistungsmodul (10) eine Erregungseinrichtung (22) umfasst, welche mittels eines Erregertransformators (23) an die Generatorableitung (11) angeschlossen ist.

5. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorleistungsmodul (10) eine Generator- und Anlagenschutzschaltung (19) umfasst.

6. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten des Generatorleistungsmoduls (10) in Untereinheiten vormontiert sind, welche Untereinheiten durch Zusammenfügen das Generatorleistungsmodul (10) bilden.