Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Dampfkraftwerks
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Dampf¬ kraftwerks mit einem Generator und einer Turbine.
Dampfkraftwerke tragen maßgeblich zur Spannungs- und Fre- quenzstabilisierung sowohl in Verbundnetzen als auch in
Inselnetzen bei. Um diesen Stabilisierungsanforderungen gerecht zu werden, müssen die Regelungsstrategien der Dampfkraftwerke höchsten Ansprüchen genügen. Die Regelungsstrate- gien sind dabei besonders bei Netzstorfallen und schnellen Lastanderungen von Bedeutung.
Weicht z.B. die Drehzahl des Generators stark vom Nennwert ab und die Maschine gerat in Gefahr zu Schlupfen oder der Wel¬ lenstrang von Generator und Turbine ist durch Uberdrehzahl gefährdet, muss das gesamte Dampfkraftwerk gezielt vom zugehörigen Netz abgekoppelt und auf Eigenbedarf abgefahren werden, damit es schnellstmöglich wieder für den Netzaufbau zur Verfugung steht. Nach einem solchen Lastabwurf reduziert sich die Leistung an den Klemmen des Generators in kurzer Zeit auf sehr geringe Werte. Damit der Wellenstrang durch eine solche Verminderung der Ist-Leistung des Generators nicht zu stark beschleunigt wird, müssen Ventile der zugehörigen Turbine schnell zugefahren werden. Nach einem Lastabwurf bleibt die elektrische Leistung an den Klemmen des Generators im Allge- meinen längere Zeit auf einem niedrigen Wert.
Der im Folgenden Kurzschlussunterbrechung genannte Storfall ist hingegen ein in der Regel 3-poliger Netzkurzschluss in der Nahe des Kraftwerks, welcher nur wenige 100 ms andauert. Die Leistung an den Klemmen des Generators ist bei einem sol¬ chen Netzstorfall aufgrund des genannten Spannungseinbruchs kurzzeitig gleich Null. Sofern der Kurzschluss innerhalb einer Fehlerklarungszeit von mindestens 150 ms geloscht wer-
den kann, soll der Generator weiterhin Wirk- und Blindleistung ms Netz einspeisen, um Frequenz und Spannung zu stabilisieren. Wenn der Kurzschluss also 150 ms oder kurzer anliegt, darf weder der Wellenstrang durchschlupfen noch die zugehörige Turbine heruntergefahren werden. In vielen Dampfkraftwerken ist die mögliche Fehlerklarungszeit noch deutlich kurzer .
Die Regelung eines Dampfkraftwerks muss auf beide Storfalle reagieren, wobei das Problem besteht, dass der Leistungsab- wurf und die Kurzschlussunterbrechung zum jeweiligen Beginn nicht zu unterscheiden sind, da in beiden Fallen die Leistung an den Klemmen des Generators abfallt. Ferner besteht die Problematik, dass zwar bei der Kurzschlussunterbrechung die elektrische Leistung nach der Fehlerklarung zurückkommt, woraufhin die Turbine weiterbetrieben werden musste, die elektrische Leistung aber dennoch im weiteren Verlauf mehrfach durch ihren Nulldurchgang pendelt, sodass bekannte Regler beim Unterschreiten vordefinierter Leistungsgrenzwerte erneut einen Storfall erkennen. Mit jeder Storfallerkennung wird insbesondere bei bekannten Dampfkraftwerken die Leistung der zugehörigen Turbine dadurch reduziert, dass zugehörige Ven¬ tile schnell zugefahren werden. Em solcher Ventilschnellgang der Dampfturbine kann durch das genannte Pendeln der Genera- torwirkleistung um den Nullpunkt nach einer Kurzschlussunterbrechung mehrmals hintereinander ansprechen. Dadurch wird die Turbinenleistung und somit die Wirkleistungsemspeisung ins Netz für eine unverhältnismäßig lange Zeit von mehreren Sekunden stark reduziert.
Bei einem Auftreten dieses Problems in mehreren Dampfkraft¬ werken fuhrt das zu nicht tolerierbaren Lastfluss- und Frequenzproblemen. Die Dampfkraftwerke müssen bei derartigen Fehlern im Zeitbereich von wenigen 100 ms die Frequenz- und Spannungsstabilitat des Netzes sichern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regeln eines Dampfkraftwerks mit einem Generator und einer
Turbine zu schaffen, bei dem die oben genannten Probleme wei- testgehend vermieden sind und insbesondere eine Spannungsund Frequenzstabilitat im zugehörigen Netz sowohl bei einem Lastabwurf als auch einer Kurzschlussunterbrechung gewahr- leistet sind.
Die Aufgabe ist erfmdungsgemaß mit einem Verfahren zum Regeln eines Dampfkraftwerks mit einem Generator und einer Turbine gemäß Anspruch 1 gelost. Ferner ist die Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Regeln eines Dampfkraftwerks gemäß An¬ spruch 8 gelost. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhangigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfmdungsgemaße Verfahren zum Regeln eines Dampfkraft- werks mit einem Generator und einer Turbine umfasst die
Schritte: Bereitstellen eines ersten Signals, welches eine Verminderung der Ist-Leistung des Generators anzeigt, Erzeugen eines zweiten Signals, welches eine Kurzschlussunterbre¬ chung anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals, Zuruck- setzten des zweiten Signals nach einer vorbestimmten ersten
Zeitspanne und Blockieren des zweiten Signals für eine vorbestimmte zweite Zeitspanne, Stoppen und anschließendes Starten der Turbine in Abhängigkeit des zweiten Signals, Erzeugen eines dritten Signals, welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals sowie dauerhaftes Stoppen der Turbine in Abhängigkeit des dritten Signals.
Die erfmdungsgemaße Losung basiert auf der Erkenntnis, dass bei einer Kurzschlussunterbrechung zwar das mehrfache Anspre- chen und eine unsymmetrische Stellzeit der Ventile der zugehörigen Turbine bei Schnellgangauslosung in Auf- und Zurich¬ tung möglichst vermieden werden soll, weil dadurch nach und nach die Leistung der Turbine heruntergefahren wird, dass aber ferner selbst bei einer Kurzschlussunterbrechung ein einmaliges Schalten des Schnellgangs nicht verhindert werden soll, weil ein solcher Schnellgang zu einer Rücknahme des Turbinenmomentes fuhrt, was eine dampfende Wirkung auf die sich sonst ergebende Netzpendelung hat. Die erfmdungsgemaße
Losung geht davon ausgehend den Weg, dass bei beiden genannten Storfallen (also sowohl bei Kurzschlussunterbrechung als auch bei Lastabwurf) ein Signal erzeugt wird, welches zunächst zu einem Stoppen der Turbine fuhrt. Dieses Signal ist im Wortlaut des Anspruchs 1 das zweite Signal, welches in Ab¬ hängigkeit oder zeitgleich mit einem ersten Signal generiert wird, welches eine Verminderung der Ist-Leistung des Generators anzeigt. Mit anderen Worten wird die Turbine des erfin- dungsgemaßen Dampfkraftwerks also gestoppt bzw. m ihrer Leistung reduziert (was in der Regel durch einen Ventil- schnellgang erfolgt) , sobald ein zugehöriges Signal eine nennenswerte Verminderung der Ist-Leistung des Generators anzeigt. Bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren wird ferner im An- schluss an dieses Stoppen der Turbine diese wieder gestartet. Wahrend dieses Stoppens und Startens wird mit dem erfmdungs- gemaßen Regler des zugehörigen Dampfkraftwerks abgepruft, ob weitere Kriterien für einen Lastabwurf vorliegen. Sofern ein Lastabwurf erkannt wird und ein zugehöriges drittes Signal erzeugt wird, wird erst dann ein dauerhaftes Stoppen der Tur- bine in Abhängigkeit dieses, im Wortlaut des Anspruchs 1 dritten Signals, ausgelost. Mit anderen Worten wird bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren sowohl bei einer Kurzschlussunterbrechung als auch einem Lastabwurf die Turbine zunächst grundsätzlich gestoppt und erst im weiteren Zeitverlauf ge- prüft, ob zwischen Kurzschlussunterbrechung und Lastabwurf unterschieden werden kann. Wahrend dieses Zeitverlaufs wird die Turbine vorsorglich wieder in den Startmodus versetzt, damit sie durchstartet, sobald die Kurzschlussunterbrechung erkannt und die Lastabwurf-Situation eben nicht erkannt wor- den ist.
Wichtig ist bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren ferner, dass das zweite Signal, welches eine Kurzschlussunterbrechung anzeigt, zurückgesetzt und anschließend blockiert wird. Dadurch wird sichergestellt, dass dieses zweite Signal eine Kurz¬ schlussunterbrechung nicht erneut anzeigen kann, wenn im nachfolgenden Zeitverlauf die Generatorwirkleistung um den Nullpunkt pendelt.
Anders ausgedruckt kann mit dem erflndungsgemaßen Verfahren zwischen einem Lastabwurf und einer Kurzschlussunterbrechung dadurch unterschieden werden, dass ein sogenanntes zweites Signal immer ein kurzzeitiges Abregein der zugehörigen Turbine auslost, die Soll-Leistung des Generators also kurzzei¬ tig auf Null gesetzt wird. Erst ein drittes Signal lost ein dauerhaftes Abregein der zugehörigen Turbine aus, wobei dann die Soll-Leistung des Generators dauerhaft auf Null gesetzt wird. Dieses dritte Signal wird unabhängig vom zweiten Signal erzeugt und bildet das Unterscheidungssignal, um die zunächst angenommene Kurzschlussunterbrechung von einem Lastabwurf zu unterscheiden .
Bei einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs- gemaßen Verfahrens wird das erste Signal bereitgestellt, wenn sich die Ist-Leistung des Generators sprunghaft um einen vorbestimmten Wert vermindert hat oder die Ist-Leistung des Ge¬ nerators großer als ein vorbestimmter negativer Wert ist so- wie die Ist-Leistung des Generators kleiner als das Zweifache des Eigenbedarfs geworden ist sowie die Referenz zwischen einer Soll-Leistung und der Ist-Leistung des Generators großer als das Zweifache des Eigenbedarfs geworden ist. Mit anderen Worten wird das erste Signal, welches eine Verminderung der Ist-Leistung des Generators anzeigt, generiert, wenn sich die Generatorleistung sprungformig vermindert, wobei diese sprungformige Verminderung bevorzugt mindestens 70% betragt. Zur Überprüfung auf Leistungssprunge wird bevorzugt das Leistungssignal zunächst durch ein DTl-Glied gefiltert. Mit die- ser Bedingung ist m Form einer Oder-Verknüpfung folgende Verbindung gekoppelt: die Generatorleistung wird mit einem vorbestimmten negativen Wert, insbesondere -2%, verglichen. Sofern die Generatorleistung großer als dieser Wert ist, befindet sich der Generator nicht m einem Motorbetrieb, dessen Leistungen großer als diese Nennleistung ist. Ferner wird überprüft, ob die Ist-Leistung des Generators kleiner als das Zweifache des Eigenbedarfs geworden ist. Als dritte Bedingung wird geprüft, ob die Differenz zwischen Leistungssollwert und
Leistungsistwert großer oder kleiner als das Zweifache des Eigenbedarfs ist. Em Absinken der Ist-Leistung kann somit detektiert werden. Die drei oben genannten Bedingungen sind dabei mit einem logischen Und verknüpft. Das Signal wird also erzeugt, wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind oder sich die Generatorleistung um den genannten vorbestimmten Wert sprunghaft geändert hat.
Bei einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des erfmdungs- gemäßen Verfahrens betragt die vorbestimmte erste Zeitspanne zwischen 100ms und 200ms, insbesondere 150ms. Die vorbestimmte erste Zeitspanne dient dazu, festzulegen, wie lange das zweite Signal gesetzt bleibt und damit eine Kurzschlussunterbrechung angezeigt ist. Diese zweite vorbestimmte Zeit- spanne ist vorteilhaft so bemessen, dass die zugehörige Turbine gestoppt bzw. deren Ventile schnell geschlossen werden können, also der Schnellgang ausgelost werden kann. Zugleich ist diese vorbestimmte erste Zeitspanne so gewählt, dass die Turbine ausreichend schnell wieder in den Startmodus versetzt wird, um durch Einspeisen von Wirk- und Blindleistung mit dem Generator die Frequenz- und Spannungsstabilitat im Netz zu stutzen. Das Starten selbst birgt eine gewisse Verzögerung in sich, die dazu fuhrt, dass die Turbine im Rahmen der nachfolgenden Lastabwurf-Kontrolle ausreichend schnell dauerhaft ge- stoppt werden kann.
Bei einer dritten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs- gemaßen Verfahrens betragt die vorbestimmte zweite Zeitspanne zwischen 4s und 10s, insbesondere 7s. Die vorbestimmte zweite Zeitspanne dient dazu das zweite Signal zu verblocken und zu verhindern, dass nach einem Erkennen einer Kurzschlussunter¬ brechung durch ein Pendeln der Generatorwirkleistung um den Nullpunkt die Kurzschlussunterbrechungs-Erkennung mehrmals hintereinander anspricht. Die vorbestimmte zweite Zeitspanne ist dabei vorteilhaft derart gewählt, dass das mechanische Moment und folglich die elektrische Leistung des Generators schneller wieder zurückkommen als diese gewählte zweite Zeitspanne .
Bei einer vierten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs- gemaßen Verfahrens erfolgt das Erzeugen des dritten Signals, welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals und einer vorbestimmten dritten Zeitspanne. Für das den Lastabwurf anzeigende Signal ist also wiederum das erste Signal der Ausloser und es wird zusätzlich ermittelt, ob dieses erste Signal wahrend einer vorbestimmten dritten Zeitspanne dauerhaft besteht. Ein Lastabwurf liegt also dann vor, wenn über einen längeren Zeitraum, eben diese vorbestimmte dritte Zeitspanne, die Ist-Leistung des Generators stark vermindert ist. Bei einer Kurzschlussunterbrechung liegt eine Leistung von nahe Null im Allgemeinen hingegen nur wenige 100ms an.
Besonders bevorzugt ist die vorbestimmte dritte Zeitspanne mit einem Wert zwischen 1,5s und 2,5s, insbesondere 2s gewählt. Diese Zeitspanne fuhrt dazu, dass sicher festgestellt werden kann, ob ein Lastabwurf vorliegt oder etwa nur ein Pendeln der elektrischen Leistung um die mechanische Leistung nach einer Kurzschlussunterbrechung. Ferner ist die Zeitspanne derart gewählt, dass die zugehörige Turbine ausrei¬ chend früh dauerhaft gestoppt wird. Dabei ist insbesondere zu beachten, dass nach einem erneuten Starten der Turbine im An- Schluss an das Setzen des Signals Kurzschlussunterbrechung dieses Starten durch eine zugehörige Drehzahlregelung der Turbine gesteuert wird. Mit dem Wegfall der elektrischen Leistung des Generators beschleunigt der Antriebsstrang der Turbine derart stark, dass deren Drehzahlregelung ausreichend eingreift und ein Überdrehen der Turbine verhindert. Dies fuhrt auch dazu, dass die Turbine, welche nach ca. 1,5 s nach dem Stoppen wieder mit dem eigentlichen Starten beginnt, beim dauerhaften Stoppen nach 2 s nicht überdreht und allenfalls ein sehr kurzfristiges Schlupfen am Generator stattfindet. Nach einem Lastabwurf beschleunigt also der Wellenstrang und nimmt die überschüssige Leistung der Turbine auf, die sie nicht mehr an das Netz abgeben kann. Die Drehzahl der Turbine steigt über den Nennwert an (beispielsweise auf einen Wert
bis zu 5% über dem Nennwert) . Daraufhin bestimmt maßgeblich der Drehzahlregler die Stellgroße für das Offnen der zugehörigen Ventile der Turbine. Dadurch bleiben die Ventile zu, selbst wenn bereits wieder das Signal zum Starten der Turbine in Abhängigkeit des zweiten Signals anliegt. Nachfolgend kommt gegebenenfalls das Signal zum dauerhaften Stoppen der Turbine, sodass die Ventile wahrend dieses Zeitraums insgesamt noch geschlossen bleiben und das Turbinenmoment wie gefordert auf Null gefahren wird, bis die Drehzahl der Turbine unterhalb des Sollwerts liegt.
Bei einer sechsten vorteilhaften Weiterbildung des erfin- dungsgemaßen Verfahrens erfolgt das Erzeugen des dritten Signals, welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit eines Lastschalters für den Generator. Der Lastschalter des Generators gibt an, ob der Generator überhaupt elektrische Leistung ins Netz einspeisen soll. Allerdings wird ein solcher Lastschalter nicht bei jedem Lastabwurf sicher mitbetatigt, sodass aus diesem Grund zusätzlich die oben genannten Bedmgun- gen berücksichtigt werden, um einen Lastabwurf sicher zu erkennen .
Nachfolgend wird ein Ausfuhrungsbeispiel der erfmdungsgema- ßen Losung anhand der beigefugten schematischen Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaubild einer erfmdungsgemaßen Vorrichtung zum Regeln eines Dampfkraftwerks,
Fig. 2 ein Schaubild eines erfmdungsgemaßen Verfahrens zum Regeln eines Dampfkraftwerks,
Fig. 3 die Verlaufe von diversen Kenngroßen eines Dampfkraftwerks im Falle einer Kurzschlussunterbrechung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 4 die Verlaufe diverser Kenngroßen eines Dampfkraft¬ werks im Falle einer Kurzschlussunterbrechung gemäß der erfmdungsgemaßen Losung und
Fig. 5 die Verlaufe diverser Kenngroßen eines Dampfkraft¬ werks im Falle eines Lastabwurfs gemäß der erfin- dungsgemaßen Losung.
In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung bzw. Vorrichtung 10 zum Regeln eines weiter nicht dargestellten Dampfkraftwerks mit einem Generator 12 und einer Turbine 14 veranschaulicht. Die Vorrichtung 10 umfasst als wesentliche Elemente eine PEL- Signalleitung 16 sowie eine PSW-Signalleitung 18, die von dem Generator 12 zu einem Mittel 20 zum Bereitstellen eines ersten Signals fuhren. Dieses Mittel 20 ist als Steuer- bzw. Regeleinrichtung ausgestaltet, in dem insgesamt sechs Schaltelemente 20a, 20b, 20c, 20d, 2Oe und 2Of ausgebildet sind. Dabei wird über die PEL-Signalleitung 16 die Ist-Leistung (PEL) des Generators 12 an das Schaltelement 20a weitergegeben, welches überprüft, ob die Ist-Leistung sprunghaft um einen vorbestimmten Wert GPLSP abgesunken ist. Dabei wird vorliegend insbesondere eine sprungformige Verminderung um großer 70% überprüft. Zur Überprüfung auf solche Leistungs- sprunge wird das Leistungssignal PEL zunächst durch ein DTl- Glied gefiltert.
In dem Schaltelement 20b wird aus dem Eingangssignal PEL abgeleitet, ob die Ist-Leistung des Generators 12 großer als ein bestimmter negativer Wert GPNEG ist. Vorliegend wird dabei insbesondere die Generatorleistung mit dem Wert GPNEG = -2% verglichen. Es wird dadurch überprüft, ob sich der Generator 12 im Motorbetrieb mit Leistungen großer -2% der Nennleistung befindet.
Im Schaltelement 20c wird überprüft, ob die Ist-Leistung PEL des Generators 12 kleiner als das Zweifache des Eigenbedarfs
GP2EB geworden ist. Es wird so ein Absinken der Ist-Leistung auf kleiner zweimal Eigenbedarf erkannt.
Mit dem Schaltelement 20d wird mittels der Eingangssignale Ist-Leistung PEL und Soll-Leistung PSW des Generators 12 die Differenz zwischen dem Leistungssollwert und dem Leistungs¬ istwert ermittelt und mit dem Wert 2 x Eigenbedarf verglichen. Es wird so ein Absinken der Ist-Leistung detektiert.
Die Ergebnisse der Schaltelemente 20b, 20c und 2Od sind über das Schaltelement 20e miteinander verknüpft, wobei dieses eine UND-Verknupfung bildet. Das Ergebnis dieser Verknüpfung ist mittels des Schaltelements 2Of mit dem Ergebnis des Schaltelements 20a verknüpft, wobei diese Verknüpfungen im Schaltelement 20f eine Oder-Verknüpfung ist. Auf diese Weise wird mit dem Mittel 20 zum Bereitstellen eines ersten Signals ein Signal Sl generiert, welches angibt, ob eine Verminderung der Ist-Leistung PEL des Generators 12 vorliegt. Dieses Sig¬ nal Sl wird einem Mittel 22 zum Erzeugen eines zweiten Sig- nals KU zugeführt. Dieses Signal KU wird als ein Signal betrachtet, welches grundsatzlich eine Kurzschlussunterbrechung anzeigt und zwar in Abhängigkeit des ersten Signals Sl. Das erzeugte zweite Signal KU wird nach einer vorbestimmten ersten Zeitspanne TKU von vorliegend 150ms zurückgesetzt und nachfolgend für eine vorbestimmte zweite Zeitspanne CSPKU von vorliegend 7 s blockiert. Dies geschieht mit einem Mittel 24 zum Zurücksetzen und Blockieren des zweiten Signals KU, wobei dieses Mittel mit einem RS-Flipflop und einem zugehörigen Setsignal gestaltet ist. Das Signal wird für die Zeitspanne von CSPKU gehalten und auf den Reset-Eingang des Flipflops gegeben. Diese Verschaltung bewirkt, dass das KU-Signal maxi¬ mal 150ms ansteht und danach erst nach frühestens 7 s wieder anstehen kann. Das KU-Signal wird über eine KU-Signalleitung 26 an die Turbine 14 weitergeleitet, wo ein nicht dargestell- tes Mittel in Gestalt eines Reglers zum Stoppen und Starten der Turbine 14 vorgesehen ist. Dieser Regler bewirkt aufgrund des kurzzeitigen KU-Signals ein vorübergehendes Abschalten des Leistungssollwertes PSW der Turbine 14.
Das Signal Sl wird ferner an ein Mittel 28 zum Erzeugen eines dritten Signals LAW geleitet, wobei dieses dritte Signal LAW gebildet wird, wenn das erste Signal Sl langer als eine vor- bestimmte dritte Zeitspanne TLAW, vorliegend 2s, besteht. Das Signal LAW wird dabei über eine LAW-Signalleitung 30 an die Turbine 14 geleitet, wo ein nicht dargestelltes Mittel zum dauerhaften Stoppen der Turbine in Abhängigkeit des LAW-Sig- nals 30 vorgesehen ist.
In Fig. 2 ist der zugehörige Verfahrensablauf zum Regeln eines Dampfkraftwerks mit dem Generator 12, der Turbine 14 und der Vorrichtung 10 veranschaulicht. Das Verfahren umfasst einen Schritt 34, bei dem das erste Signal Sl bereitgestellt wird, welches eine Verminderung der Ist-Leistung PEL des
Generators 12 anzeigt. Dieses Signal ist entweder Nein bzw. 0, wobei man zum Eingang des Schritts 34 zurückkehrt oder das Signal Sl ist 1 bzw. Ja, wobei zunächst ein weiterer Schritt 36 des Erzeugens des zweiten Signals KU stattfindet. Das Sig- nal KU zeigt, wie oben erläutert, grundsatzlich eine Kurzschlussunterbrechung an bzw. es wird davon ausgegangen, dass eine solche Kurzschlussunterbrechung vorliegen konnte. In einem nachfolgenden Schritt 38 wird dann das zweite Signal KU nach einer vorbestimmten ersten Zeitspanne TKU zurückgesetzt und nachfolgend die vorbestimmte zweite Zeitspanne TSPKU blockiert. Dabei wird eine Schleife durchlaufen, die zurück zum Schritt 36 fuhrt. Zugleich wird das derart erzeugte, dann zu¬ rückgesetzte und blockierte Signal einem Schritt 40 zugeführt, bei dem die Turbine 14 stoppt und anschließend wieder gestartet wird. Der Weg vom Schritt 40 fuhrt nachfolgend zurück zum Schritt 34.
Mit dem positiven Signal Sl wird in einem Schritt 42 zeitgleich mit den Schritten 36, 38 und 40 ferner geprüft, ob das Signal Sl nur die dritte Zeitspanne TLAW von vorliegend 2s dauerhaft anliegt. Ist dies nicht der Fall, kehrt das Verfahren zurück zum Schritt 34. Ist dies aber der Fall, wird das
zugehörige dritte Signal LAW auf Ja bzw. 1 gesetzt und es wird in einem Schritt 44 die Turbine 14 dauerhaft gestoppt.
In Fig. 3 sind verschiedene Verlaufe von Signalen und Mess- werten des Generators 12 und der Turbine 14 über der Zeit an¬ getragen. Dabei ist ein Verfahren zum Regeln eines Dampf¬ kraftwerks gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, wobei eine erste Kurve 46 den Verlauf des mechanischen Moments der Turbine 14 zeigt. Es ist zu erkennen, wie dieses mechanische Moment aufgrund einer plötzlichen Verminderung der Ist-Leis¬ tung des Generators abfallt und nachfolgend wegen des Vorlie- gens einer Kurzschlussunterbrechung wieder zumindest gering- fugig ansteigt. Die Kurven 48 und 50 zeigen den zugehörigen Verlauf des elektrischen Moments des Generators 12 sowie der Wirkleistung des Generators 12. Diese Wirkleistung entspricht der Ist-Leistung PEL. Es ist zu erkennen, dass sowohl das elektrische Moment als auch die Wirkleistung aufgrund der Kurzschlussunterbrechung zu schwingen beginnen und mehrmals einen Nulldurchlauf aufweisen. Die Kurve 52 zeigt den zugeho- πgen Verlauf bzw. die Kurve des sich damit gemäß dem Stand der Technik ergebenden ersten Signals Sl. Dieses Signal wird mit der Kurzschlussunterbrechung selbst generiert und nachfolgend noch mehrmals aufgrund des Durchlaufens des Nulldurchgangs. Dabei ergibt sich, dass aufgrund des Signals Sl die zugehörige Turbine 14 mehrmals gestoppt wird (siehe die drei Kreismarkierungen bei Kurve 46) und es dadurch zu einer starken Minderung und Verzögerung der Leistung der Turbine kommt. Zugehörige Kurven 54 und 56 zeigen schließlich noch den Polradwinkel in ° sowie den Schlupf am Generator 12.
In den Fig. 4 und 5 ist veranschaulicht, wie sich der Verlauf von derartigen und ahnlichen Kurven verändert, wenn man die erfmdungsgemaße Losung einsetzt. Insbesondere ist in Fig. 4 mit der Kurve 58 veranschaulicht, wie sich das mechanische Moment über der Zeit verhalt, wenn mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung eine Kurzschlussunterbrechung ermittelt wird. Es ist deutlich zu erkennen, dass es nicht zu einem mehrmaligen Stoppen bzw. Schnellgangauslo-
sung kommt. Wahrend die Kurven 60 und 62 das zugehörige elektrische Moment sowie die zugehörige Wirkleistung des Generators 12 zeigen, ist mit der Kurve 64 veranschaulicht, dass bei der erfindungsgemaßen Vorgehensweise nur einmalig ein vergleichsweise kurzes KU-Signal erzeugt wird. Dieses wird, wie oben erläutert, zurückgesetzt und nachfolgend der¬ art blockiert, dass es nicht zu einem erneuten Auslosen eines Schnellgangs kommen kann. Entsprechend fuhrt dieses Vorgehen zu einem sehr zeitnahen Wiederstart der zugehörigen Turbine 14 mit entsprechend anderem Polradwinkel (siehe Kurve 66) so¬ wie etwas anderem Schlupfverhalten (siehe Kurve 68) .
In Fig. 5 ist veranschaulicht, wie sich das erfindungsgemaße Dampfkraftwerk verhalt, wenn es zu einem Lastabwurf kommt. Eine Kurve 70 zeigt dabei die Wirkleistung des Generators und eine Kurve 72 die zugehörige Soll-Leistung (PSW) . Eine Kurve 74 zeigt das Verhalten eines zugehörigen Turbinenreglers, wobei zu erkennen ist, dass dieser Turbinenregler nach einer kurzen Unterbrechung zwar die zugehörige Turbine 14 wieder startet, dennoch aber deren Drehzahl begrenzt. Mit Kurven 76 und 78 ist der zugehörige Verlauf des Mitteldrucks der Ventile der Turbine 14 sowie des Frischdampfdrucks der Ventile der Turbine 14 veranschaulicht. Es ist dabei zu erkennen, dass die Ventile mit dem Wegfall des mechanischen Moments mit dem Turbinenregler geschlossen werden und nachfolgend vom
Turbinenregler auch gezielt 1,5s geschlossen gehalten werden. Eine Kurve 80 zeigt das zugehörige, oben genannte erste Sig¬ nal und dessen Verlauf. Es ist zu erkennen, dass dieses Signal ab dem Wegfall des mechanischen Moments konstant anliegt. Eine Kurve 82 zeigt schließlich den Verlauf des zugehörigen, oben genannten zweiten Signals (KU) , welches kurzzeitig er¬ zeugt, dann zurückgesetzt und nachfolgend blockiert wird. Eine Kurve 84 zeigt den Verlauf eines oben genannten dritten Signals (LAW) welches dadurch generiert wird, dass das erste Signal (siehe Kurve 80) fortdauernd anliegt. Mit diesem drit¬ ten Signal 84 wird entsprechend die Turbine 14 dauerhaft gestoppt, was wieder am Verlauf der Kurve 74 (Turbinenregler) zu erkennen ist. Eine Kurve 86 zeigt den Verlauf des mechani-
sehen Moments an der Turbine, wobei zu erkennen ist, wie die¬ ses mechanische Moment aufgrund des Wegfalls des mechanischen Moments des Generators 12 absinkt. Mit dem Absinken des mechanischen Moments beschleunigt zugleich die Turbine 14, da ein erhebliches Maß Schwungmasse vorhanden ist, wenngleich die zugehörigen Ventile geschlossen gehalten werden (siehe Kurven 76 und 78) . Mit diesem Beschleunigen der Turbine 14 bildet sich eine Kurve 88, welche den Verlauf der Abweichung der Drehzahl darstellt. Es ist zugleich zu erkennen, dass dieses Beschleunigen derart begrenzt stattfindet, dass es nicht zu einem Überdrehen der Turbine 14 kommen kann.
Erfindungsgemaß wird also der Schnellgang der Ventile an der Turbine 14 durch das Signal KU ausgelost und dieses Auslosen erfolgt aus den genannten Gründen nur einmal. Wenn nach einer vordefinierten Zeit das Signal, welches zur Erzeugung des Signals KU gefuhrt hat, weiterhin anliegt, wird das Signal LAW erzeugt und die Ventile bleiben geschlossen, bis die Drehzahl der Turbine weitestgehend abgesunken ist, danach kann das mechanische Moment gefahrlos auf Eigenbedarf erhöht werden. Diese Verzogerungsphase schützt den Generator 12 vor Uberdrehzahl und dauert im Allgemeinen langer als 10s.
Aus den Fig. 4 und 5 lasst sich schließen, dass ein mehrmali- ges Auslosen des Schnellgangs bei einer reinen Kurzschlussunterbrechung erfindungsgemaß nicht stattfinden kann. Bei Eintritt des Kurzschlusses wird das Turbinenmoment herunterge¬ fahren und steigt nach 1,5s wieder an. Das elektrische Moment (Kurve 60), der Schlupf (Kurve 68) und der Polradwinkel (Kurve 66) des Generators 12 zeigen das bekannte Verhalten eines Dampfkraftwerks beim 3-poligen Netzkurzschluss . Der Polradwinkel (Kurve 66) pendelt um den Nullwert, was bedeutet, dass der Generator 12 noch nicht begonnen hat zu schlupfen. Bei einem Lastabwurf auf Eigenbedarf wird durch das er- fmdungsgemaße Verblocken bzw. Blockieren des eigentlich mehrmaligen Auslosens des KU-Signals ein geordnetes Herunterfahren der Turbine 14 nicht beeinträchtigt. Es lost vielmehr zunächst das Signal KU den Schnellgang auch bei Lastabwurfen
aus. Danach wird die Turbine 14 eigentlich zwar wieder gestartet, wodurch deren Wellenstrang beschleunigt wird und die überschüssige Leistung der Turbine 14 aufnimmt, da die Turbine 14 keine Leistung mehr über den Generator an das Netz abgeben kann. Die Drehzahl des Wellenstrangs steigt auf bis zu 5% über den Nennwert an (siehe Kurve 88) . Dabei bestimmt maßgeblich der Drehzahlregler (siehe Kurve 74) die Stellgroße für das Offnen der Ventile der Turbine 14. Dadurch bleiben die Ventile zu und das Turbinenmoment wird wie gefordert auf Null gefahren, bis die Drehzahl unterhalb des Sollwerts liegt. Nach Verstreichen einer Zeitspanne TLAW wird das Signal LAW gesetzt und bleibt vorliegend 5 s stehen. Dies fuhrt dazu, dass die Turbine über diesen Zeitraum dauerhaft gestoppt wird.