WO2010026035A2 - Verfahren und vorrichtung zum regeln eines dampfkraftwerks - Google Patents

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WO2010026035A2
WO2010026035A2 PCT/EP2009/060593 EP2009060593W WO2010026035A2 WO 2010026035 A2 WO2010026035 A2 WO 2010026035A2 EP 2009060593 W EP2009060593 W EP 2009060593W WO 2010026035 A2 WO2010026035 A2 WO 2010026035A2
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Martin Bennauer
Heribert Werthes
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a steam power plant ⁇ with a generator and a turbine.
  • control strategies of the steam power plants must meet the highest standards.
  • the control strategies are of particular importance in the case of grid stalls and fast load changes.
  • the entire steam power plant must be specifically decoupled from the associated network and traversed to own use, so as quickly as possible is again available for the network construction.
  • the power at the terminals of the generator is reduced to very low values in a short time. So that the shaft train is not accelerated too much by such a reduction of the actual power of the generator valves of the associated turbine must be closed quickly.
  • the electrical power at the generator terminals generally remains low for a long time.
  • the fault mentioned in the following short-circuit interruption is usually a 3-pole short circuit near the power plant, which lasts only a few 100 ms.
  • the power at the terminals of the generator is at a sol ⁇ chen power failure due to the aforementioned voltage dip briefly equal to zero. If the short circuit is cleared within an error-clearing time of at least 150 ms can, the generator should continue to feed active and reactive power ms network to stabilize frequency and voltage. If the short circuit is 150 ms or shorter, neither the shaft train nor the associated turbine may be shut down. In many steam power plants the possible error clearing time is still clearly shorter.
  • Such a valve speed cycle of the steam turbine can respond several times in succession by the aforementioned oscillation of the generator active power about the zero point after a short-circuit interruption. As a result, the turbine power and thus the active power supply to the grid for a disproportionate time of several seconds is greatly reduced.
  • the invention is based on the object, a method for controlling a steam power plant with a generator and a To create a turbine in which the above-mentioned problems are largely avoided and in particular a voltage and frequency stability in the associated network both in a load shedding and a short-circuit interruption are guaranteed.
  • the object is achieved erfmdungsgebound with a method for controlling a steam power plant with a generator and a turbine according to claim 1. Furthermore, the object is achieved with a device for controlling a steam power plant according to claim ⁇ 8.
  • Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.
  • the erfmdungsgeande method for controlling a steam power plant with a generator and a turbine includes the
  • Period of time and blocking of the second signal for a predetermined second period of time stopping and then starting the turbine in response to the second signal, generating a third signal indicating a load shedding in response to the first signal and permanently stopping the turbine in response to the third signal.
  • the erfmdungsge64e solution is based on the finding that in a short-circuit interruption, although the multiple response and an asymmetrical positioning time of the valves of the associated turbine at overdrive draw in up and Zurich ⁇ tion should be avoided as possible, because thereby gradually the performance of the turbine is shut down, but further that even with a short circuit interruption a one-time switching of the overdrive should not be prevented, because such overdrive leads to a withdrawal of the turbine torque, which has a steaming effect on the otherwise resulting network swing.
  • the erfmdungsgedorfe The solution is based on the way that in both mentioned Stor fallen (ie both short-circuit interruption and load shedding) a signal is generated, which initially leads to a stoppage of the turbine.
  • This signal is in the wording of claim 1, the second signal is generated in dependence from ⁇ or simultaneously with a first signal indicative of a decrease in the actual power of the generator.
  • the turbine of the steam turbine according to the invention is thus stopped or reduced in its power (which is generally achieved by a high-speed valve) as soon as an associated signal indicates a significant reduction in the actual power of the generator.
  • the turbine is started again following this stopping of the turbine. During this stopping and starting, the erfmdungsgedorfen controller of the associated steam power plant is checked whether there are further criteria for a load shedding.
  • the second signal which indicates a short-circuit interruption
  • the second signal is reset and subsequently blocked. This will ensure that this second signal one can not show me this again short ⁇ circuit interruption when the generator real power fluctuates around the zero point in the next time.
  • the setpoint power of the generator is so notedzei ⁇ term set to zero.
  • Only a third signal triggers a permanent Abregein the associated turbine, in which case the setpoint power of the generator is permanently set to zero.
  • This third signal is generated independently of the second signal and forms the discrimination signal to distinguish the initially assumed short-circuit interruption from a load shedding.
  • the first signal is provided when the actual power of the generator has abruptly reduced by a predetermined value or the actual power of Ge ⁇ nerators is greater than a predetermined negative value as well as the actual power of the generator has become smaller than twice its own demand, and the reference between a desired power and the actual power of the generator has become greater than twice its own power consumption.
  • the first signal indicative of a reduction in the actual power of the generator is generated when the generator power decreases rapidly, with this step-wise reduction preferably amounting to at least 70%.
  • the power signal is preferably first filtered by a DTI element.
  • the generator power is compared with a predetermined negative value, in particular -2%. If the generator power is greater than this value, the generator is not m a motor operation whose performance is greater than this rated power. Furthermore, it is checked whether the actual power of the generator has become smaller than twice the domestic demand. As a third condition, it is checked whether the difference between power setpoint and Actual value is greater or less than twice its own requirements. Em drop in the actual power can thus be detected.
  • the three conditions mentioned above are linked with a logical and. The signal is thus generated when all these conditions are met or the generator power has changed abruptly by said predetermined value.
  • the predetermined first time span is between 100 ms and 200 ms, in particular 150 ms.
  • the predetermined first time period is used to determine how long the second signal remains set and thus a short-circuit interruption is displayed.
  • This second predetermined time span is advantageously dimensioned so that the associated turbine can be stopped or its valves can be closed quickly, that is, the overdrive can be triggered.
  • this predetermined first period of time is chosen so that the turbine is sufficiently quickly put back into the start mode to trim by feeding active and reactive power with the generator, the frequency and voltage stability in the network.
  • the starting process itself involves a certain delay, which leads to the turbine being able to be stopped sufficiently quickly in the course of the subsequent load-shedding control.
  • the predetermined second time interval is between 4 s and 10 s, in particular 7 s.
  • the predetermined second time period is used to interlock the second signal and to prevent that, after detecting a short circuit under ⁇ refraction around the zero point several times in succession responds by swinging of the generator load, the short-circuit interruption detecting.
  • the predetermined second time period is advantageously chosen such that the mechanical torque and consequently the electric power of the generator come back faster than this selected second time period.
  • the generation of the third signal which indicates a load shedding, takes place as a function of the first signal and a predetermined third time interval.
  • the first signal is the trigger, and it is additionally determined whether this first signal persists during a predetermined third period of time.
  • a load shedding is thus present when, over a relatively long period of time, precisely this predetermined third period of time, the actual power of the generator is greatly reduced. In the case of a short-circuit interruption, however, a power of almost zero is generally only a few 100 ms.
  • the predetermined third time period is selected with a value between 1.5 s and 2.5 s, in particular 2 s. This period of time leads to the fact that it can be determined with certainty whether there is a load shedding or about only a pendulum of the electrical power about the mechanical power after a short-circuit interruption. Further, the time period that the associated turbine is suffi ⁇ accordingly stopped early permanently selected such. It should be noted in particular that after a restart of the turbine in the conclusion to the setting of the signal short-circuit interruption of this startup is controlled by an associated speed control of the turbine. With the elimination of the electric power of the generator accelerates the drive train of the turbine so strong that their speed control sufficiently engages and prevents over-rotation of the turbine.
  • the generation of the third signal takes place as a function of a load switch for the generator.
  • the load switch of the generator indicates whether the generator should ever feed electrical power into the grid.
  • a load switch is not reliably assisted with every load shedding so that, for this reason, the abovementioned conditions are additionally taken into account in order to reliably detect a load shedding.
  • FIG. 1 is a diagram of a erfmdungsgedorfen device for controlling a steam power plant
  • FIG. 2 is a diagram of a erfmdungsgeHelpen method for controlling a steam power plant
  • FIG. 3 shows the course of various characteristics of a steam power plant in the case of a short-circuit interruption according to the prior art
  • FIG. 4 shows the course of various characteristic great a steam power plant ⁇ in case of a short circuit interruption according to of the inventive solution
  • Fig. 5 shows the course of various characteristic great a steam power plant ⁇ in the case of load shedding in accordance with the inventions dungsgeBoxen solution.
  • a circuit arrangement or device 10 for controlling a steam power plant not shown further with a generator 12 and a turbine 14 is illustrated.
  • the device 10 comprises as essential elements a PEL signal line 16 and a PSW signal line 18, which lead from the generator 12 to a means 20 for providing a first signal.
  • This means 20 is configured as a control or regulating device, in which a total of six switching elements 20a, 20b, 20c, 20d, 2Oe and 2Of are formed.
  • the actual power (PEL) of the generator 12 is passed to the switching element 20a, which checks whether the actual power has dropped abruptly by a predetermined value GPLSP. In the present case, in particular, a jump-type reduction by a large 70% is checked. To check for such power jumps, the power signal PEL is first filtered by a DTl element.
  • the switching element 20b is derived from the input signal PEL, whether the actual power of the generator 12 is greater than a certain negative value GPNEG.
  • GPNEG a certain negative value
  • the switching element 20c it is checked whether the actual power PEL of the generator 12 is less than twice its own requirement GP2EB has become. It is recognized as a drop in the actual performance to less than twice its own needs.
  • the difference between the power command value and the actual value of power ⁇ determined and compared with the value 2 x own needs. It is detected as a fall in the actual power.
  • the results of the switching elements 20b, 20c and 20d are linked together via the switching element 20e, this forming an AND connection.
  • the result of this link is linked to the result of the switching element 20a by means of the switching element 20f, these links in the switching element 20f being an OR link.
  • a signal S1 is generated with the means 20 for providing a first signal, which indicates whether a reduction of the actual power PEL of the generator 12 is present.
  • This Sig nal ⁇ Sl is a means 22 for generating a second Sig- Nals KU supplied.
  • This signal KU is considered to be a signal which basically indicates a short-circuit interruption in response to the first signal Sl.
  • the generated second signal KU is reset after a predetermined first time TKU of present 150ms and subsequently blocked for a predetermined second time period CSPKU of the present 7 s.
  • a means 24 for resetting and blocking the second signal KU this means being designed with an RS flip-flop and an associated set signal.
  • the signal is held for the period of CSPKU and given to the reset input of the flip-flop.
  • This interconnection causes the KU signal maxi ⁇ times 150ms is pending and then may touch s again until after at least the seventh
  • the KU signal is forwarded via a KU signal line 26 to the turbine 14, where an unillustrated means in the form of a controller for stopping and starting the turbine 14 is provided.
  • this controller causes the power setpoint PSW of the turbine 14 to be temporarily switched off.
  • the signal Sl is also passed to a means 28 for generating a third signal LAW, this third signal LAW being formed when the first signal Sl is longer than a predetermined third time TLAW, in the present case 2s.
  • the signal LAW is conducted via an LAW signal line 30 to the turbine 14, where an unillustrated means for permanently stopping the turbine in dependence on the LAW signal 30 is provided.
  • Fig. 2 the associated process flow for controlling a steam power plant with the generator 12, the turbine 14 and the device 10 is illustrated.
  • the method comprises a step 34 in which the first signal Sl is provided, which is a reduction of the actual power PEL of the
  • Step 36 the second signal KU is then reset after a predetermined first time period TKU and subsequently the predetermined second time period TSPKU is blocked. In this case, a loop is passed, which leads back to step 36. At the same time, the thus generated, then ⁇ backseat and blocked signal is supplied to a step 40, in which the turbine 14 stops and is then started again. The path from step 40 subsequently returns to step 34.
  • step 42 With the positive signal Sl, it is further checked in a step 42 at the same time as steps 36, 38 and 40 whether the signal Sl is permanently applied only to the third time interval TLAW of the present case 2s. If this is not the case, the method returns to step 34. If this is the case, the corresponding third signal LAW set to Yes or 1, and it is in a step 44, the turbine 14 is stopped permanently.
  • FIG. 3 different course of signals and measurement values are of the generator 12 and the turbine 14 taken over time at ⁇ .
  • a method for controlling a steam power plant ⁇ according to the prior art is illustrated, wherein a first curve 46 shows the course of the mechanical torque of the turbine 14. It can be seen how this mechanical torque falls off due to a sudden decrease in the actual Leis ⁇ processing of the generator and subsequently rises again at least mild fugig because of Vorlie- gens a short circuit interruption.
  • the curves 48 and 50 show the associated course of the electrical torque of the generator 12 and the active power of the generator 12. This active power corresponds to the actual power PEL. It can be seen that both the electrical torque and the active power start to oscillate due to the short-circuit interruption and have a zero pass several times.
  • the curve 52 shows the associated curve or the curve of the first signal S1 thus resulting according to the prior art.
  • This signal is generated with the short-circuit interruption itself and subsequently several times due to the passage through the zero crossing. It follows that due to the signal Sl, the associated turbine 14 is stopped several times (see the three circular markings in curve 46) and this leads to a strong reduction and delay of the power of the turbine.
  • Associated curves 54 and 56 finally show the rotor angle in ° and the slip on the generator 12.
  • FIGS. 4 and 5 illustrate how the course of such and similar curves changes when using the solution according to the invention.
  • FIG. 4 illustrates with the curve 58 how the mechanical torque behaves over time when a short-circuit interruption is determined with the method according to the invention and the associated device. It can be clearly seen that it does not trigger a repeated stop or overdrive. solution comes.
  • the curves 60 and 62 show the associated electrical torque as well as the associated active power of the generator 12, the curve 64 illustrates that only a single comparatively short KU signal is generated in the inventive procedure. This is, as explained above, reset and subsequently blocked the ⁇ art that it can not come to a renewed triggering a fast gear. Accordingly, this approach leads to a very prompt restart of the turbine 14 associated with corresponding other rotor angle (see curve 66) so as ⁇ something else slip behavior (see curve 68).
  • FIG. 5 illustrates how the inventive steam power plant behaves when it comes to a load shedding.
  • a curve 70 shows the active power of the generator and a curve 72 the associated desired power (PSW).
  • a curve 74 shows the behavior of an associated turbine controller, wherein it can be seen that, after a brief interruption, this turbine controller restarts the associated turbine 14, but nevertheless limits its speed.
  • Curves 76 and 78 illustrate the associated course of the mean pressure of the valves of the turbine 14 as well as the live steam pressure of the valves of the turbine 14. It can be seen that the valves are closed with the elimination of the mechanical torque with the turbine governor and subsequently from
  • Turbine regulator can also be kept closed 1.5s targeted.
  • a curve 80 shows the associated, above-mentioned first ⁇ Sig nal and its history. It can be seen that this signal is constant from the elimination of the mechanical torque.
  • a curve 82 finally shows the course of the associated, above-mentioned second signal (KU), which he attests ⁇ briefly, then reset and is blocked below.
  • a curve 84 shows the course of an above-mentioned third signal (LAW) which is generated by the fact that the first signal (see curve 80) is continuously applied. With this drit ⁇ th signal 84 is stopped permanently according to the turbine 14, which can be seen again on the shape of the curve 74 (turbine controller).
  • a curve 86 shows the course of the mechanical see moments on the turbine, which can be seen as the ⁇ ses mechanical torque due to the elimination of the mechanical torque of the generator 12 decreases.
  • the turbine 14 accelerates, as there is a considerable amount of flywheel, although the associated valves are kept closed (see curves 76 and 78).
  • a curve 88 is formed, which represents the course of the deviation of the rotational speed. It can also be seen that this acceleration takes place so limited that it can not lead to overspeeding of the turbine 14.
  • the overdrive of the valves on the turbine 14 is triggered by the signal KU and this triggering takes place only once for the reasons mentioned. If, after a predefined time, the signal which led to the generation of the signal KU continues to be present, the signal LAW is generated and the valves remain closed until the rotational speed of the turbine has largely fallen, after which the mechanical torque can be safely increased for own use , This delay phase protects the generator 12 from overspeeding and generally lasts longer than 10s.
  • the turbine 14 is actually restarted, whereby its shaft train is accelerated and absorbs the excess power of the turbine 14, since the turbine 14 can no longer deliver power to the grid via the generator.
  • the speed of the shaft train increases up to 5% above the nominal value (see curve 88).
  • the speed governor (see curve 74) decisively determines the manipulated variable for opening the valves of the turbine 14. As a result, the valves remain closed and the turbine torque is reduced to zero as required until the rotational speed lies below the desired value.
  • the signal LAW is set and remains 5 s in the present case. This leads to the turbine being permanently stopped over this period.

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Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen (34) eines ersten Signals (Sl), welches eine Verminderung der Ist-Leistung (PEL) des Generators (12) anzeigt, Erzeugen (36) eines zweiten Signals (KU), welches eine Kurzschlussunterbrechung anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals (Sl), Zurücksetzten (38) des zweiten Signals (KU) nach einer vorbestimmten ersten Zeitspanne (TKU) und Blockieren (38) des zweiten Signals für eine vorbestimmte zweite Zeitspanne (TSPKU), Stoppen und anschließendes Starten (40) der Turbine (14) in Abhängigkeit des zweiten Signals (KU), Erzeugen (42) eines dritten Signals (LAW), welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals (Sl) sowie dauerhaftes Stoppen (44) der Turbine (14) in Abhängigkeit des dritten Signals (LAW).

Description

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.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Regeln eines Dampfkraftwerks mit einem Generator (12) und einer Turbine (14), mit den Schritten:
- Bereitstellen (34) eines ersten Signals (Sl), welches eine Verminderung der Ist-Leistung (PEL) des Generators (12) anzeigt,
- Erzeugen (36) eines zweiten Signals (KU), welches eine Kurzschlussunterbrechung anzeigt, in Abhängigkeit des ers¬ ten Signals (Sl) ,
- Zurücksetzten (38) des zweiten Signals (KU) nach einer vorbestimmten ersten Zeitspanne (TKU) und Blockieren (38) des zweiten Signals für eine vorbestimmte zweite Zeitspanne (TSPKU) ,
- Stoppen und anschließendes Starten (40) der Turbine (14) in Abhängigkeit des zweiten Signals (KU) ,
- Erzeugen (42) eines dritten Signals (LAW), welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals (Sl) sowie
- dauerhaftes Stoppen (44) der Turbine (14) in Abhängigkeit des dritten Signals (LAW) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das erste Signal bereitgestellt wird, wenn sich die Ist-Leistung (PEL) des Generators (12) sprunghaft um einen vorbestimmten Wert (GPLSP) vermindert hat oder die Ist-Leistung (PEL) des Generators (12) auf einen vorbe- stimmten negativen Wert (GPNEG) abgesunken ist sowie die Ist-Leistung (PEL) des Generators (12) kleiner als das Zweifache des Eigenbedarfs (GP2EB) geworden ist sowie die Differenz zwischen einer Soll-Leistung (PSW) und der Ist- Leistung (PEL) des Generators (12) großer als das Zweifache des Eigenbedarfs (GP2EB) geworden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die vorbestimmte erste Zeitspanne (TKU) zwischen 100ms und 200ms, insbesondere 150ms betragt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die vorbestimmte zweite Zeitspanne (TSPKU) zwischen 4s und 10s, insbesondere 7s betragt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Erzeugen des dritten Signals (LAW) , welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals und einer vorbestimmten dritten Zeitspanne (TLAW) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die vorbestimmte dritte Zeitspanne (TLAW) zwischen 1,5s und 2,5s, insbesondere 2s betragt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Erzeugen des dritten Signals (LAW) , welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit eines Lastschalters für den Generator erfolgt (GLSE) .
8. Vorrichtung zum Regeln eines Dampfkraftwerks mit einem Generator und einer Turbine, mit:
- einem Mittel (20) zum Bereitstellen (34) eines ersten Signals (Sl), welches eine Verminderung der Ist-Leistung (PEL) des Generators (12) anzeigt,
- einem Mittel (22) zum Erzeugen (36) eines zweiten Signals (KU) , welches eine Kurzschlussunterbrechung anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals (Sl) ,
- einem Mittel (24) zum Zurücksetzten (38) des zweiten Signals (KU) nach einer vorbestimmten ersten Zeitspanne (TKU) und Blockieren (38) des zweiten Signals (KU) für eine vor- bestimmte zweite Zeitspanne (TSPKU) ,
- einem Mittel zum Stoppen (40) und anschließendes Starten (40) der Turbine (14) in Abhängigkeit des zweiten Signals (KU) , - einem Mittel (28) zum Erzeugen (42) eines dritten Signals (LAW) , welches einen Lastabwurf anzeigt, in Abhängigkeit des ersten Signals (Sl) sowie
- einem Mittel zum dauerhaften Stoppen (44) der Turbine (14) in Abhängigkeit des dritten Signals (LAW) .
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