Wie Strom von Kraftwerksgeneratoren ins Netz fließt

Generatoren von Elektrizitätswerken erzeugen elektrische Energie Spannung 6,3-36,75 kV (je nach Generatortyp). Die Übertragung von Strom im Stromnetz über große Entfernungen zur Reduzierung von Verlusten und Kapitalkosten für den Aufbau elektrischer Netze erfolgt bei erhöhter Spannung, daher wird die elektrische Energie von den Generatoren der Kraftwerke erzeugt, bevor sie an die Stromnetze übertragen wird Stromnetz, steigt auf Spannung 110-750 kV.

Das Stromnetz, insbesondere die Verteilungsnetze, ist so aufgebaut, dass die maximale Leistung der Generatoren von Kraftwerken der Tragfähigkeit der Stromnetze des Abschnitts des Stromnetzes entspricht und, was nicht weniger wichtig ist, dass es die Bedürfnisse der Verbraucher vollständig erfüllt, auch im Falle der Trennung des einen oder anderen Generators vom Stromnetz.

Die Höhe der Spannung der Hauptleitungen, über die der von den Generatoren erzeugte Strom in das Stromnetz eingespeist werden soll, hängt von der Größe des Kraftwerks – der Anzahl und Leistung der Generatoren – ab. Wenn es sich um ein großes Kernkraftwerk (KKW) handelt, das mehrere GW elektrische Energie in das System einspeist, empfiehlt es sich, es an die Backbone-Leitungen mit einer Spannung von 750 kV anzuschließen, die eine Last von mehreren zehn Volt tragen können GW.

Wärmekraftwerke (KWK, KWK) und kleiner hinsichtlich der gelieferten Strommenge Wasserkraftwerke (WKW) Je nach Leistung dieser Kraftwerke werden sie über Leitungen mit einer Spannung von 110, 220, 330 oder 500 kV an das Stromnetz angeschlossen.

Wasserkraftwerksgerät

Umwandlung der von Generatoren in Kraftwerken erzeugten elektrischen Energie in den für die Weiterverarbeitung erforderlichen Spannungswert Übertragung von Strom an Verbraucher werden in Umspannwerken durchgeführt.

In diesen Umspannwerken sind Aufwärtstransformatoren oder Spartransformatoren installiert, die in der Schaltanlage des Umspannwerks den Strom direkt an Verbraucherverteilerstationen oder über Hochspannungsleitungen an das Stromnetz übertragen.

Funktionen zum Ein- und Ausschalten von Generatoren aus dem Stromnetz

Ein Energiesystem ist ein komplexes System, in dem alle Knoten miteinander verbunden sind und ein Gleichgewicht zwischen dem, was in Kraftwerken produziert wird, und dem, was verbraucht wird, gewahrt bleibt Verbraucher elektrischer Energie… Das Abschalten eines Generators in einem Kraftwerk kann dazu führen, dass dieses Gleichgewicht in einem bestimmten Abschnitt des Stromnetzes gestört wird.

Besteht in einem bestimmten Abschnitt des Elektrizitätssystems keine Möglichkeit, den Strommangel zu decken, kann dies zu einer Unterbrechung der Stromversorgung der Verbraucher führen. Daher müssen alle geplanten Arbeiten, die die Abschaltung und Einbindung von Generatoren von Kraftwerken in das Netz vorsehen, unter Berücksichtigung der Besonderheiten und Funktionsweise des gesamten Energiesystems und seiner einzelnen Abschnitte durchgeführt werden.

Bei der Betrachtung der Betriebsarten geht es vor allem darum, unter Berücksichtigung möglicher Notfallsituationen eine maximale Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Nutzer sicherzustellen.

Eine Ausnahme stellen Notabschaltungen von Kraftwerksgeneratoren dar. Wie oben erwähnt, ist das Stromnetz so aufgebaut, dass im Falle einer Trennung des Generators vom Stromnetz die dadurch entstehende Stromknappheit durch eine Erhöhung der Strommenge gedeckt werden kann der in anderen Kraftwerken erzeugten Energie.

Zu beachten sind auch die Besonderheiten der Einbindung elektrischer Generatoren in das Netz. Bevor der Generator für den Parallelbetrieb mit dem Stromnetz eingeschaltet wird, muss er mit diesem Stromnetz vorsynchronisiert werden. Der Prozess der Synchronisierung des Generators mit dem System besteht darin, die Gleichheit von Frequenz und Spannung sowie die Phasenanpassung der Spannungsvektoren des Generators und des Stromnetzes zu erreichen.

In Kraftwerken erfolgt die Synchronisierung und weitere Steuerung der Funktionsweise der Generatoren mit Hilfe komplexer Geräte, die überwiegend im Automatikbetrieb arbeiten.

Die Einbeziehung von Generatoren, die zuvor nicht damit synchronisiert waren, führt zu Notfallsituationen, deren Ausmaß direkt proportional zur Leistung der an das Netz angeschlossenen Generatoren ist.

Die Regelung der von den Generatoren an das Netz gelieferten Spannung erfolgt über automatische Erregersteuergeräte (ARV). Der Spannungsregelbereich des Generators mit ARV-Geräten ist klein. Bei Bedarf erfolgt eine zusätzliche Spannungsregelung durch Änderung der Übersetzungsverhältnisse – mit Hilfe Umsteller und Lastschaltgeräteeingebaut in Transformatoren (Spartransformatoren) von Umspannwerken.