Elektrische Kraftwerkstechnik: Grundlagen, Maschinen und Geräte, Schutz-, Regelungs- und Automatisierungstechnik

Einführung.- 1.1 Entwicklung der Kraftwerkstechnik.- 1.2 Entwicklung des Verbundbetriebs.- 1.2.1 Art und Aufgabe des Verbundbetriebs.- 1.2.2 Hoch- und Höchstspannungs-Drehstromübertragung.- 1.2.3 Hoch- und Höchstspannungs-Gleichstromübertragung.- 1.3 Struktur der Stromerzeugung in der Bundesrepublik Deutschland.- 1.4 Grundbegriffe der Elektrizitätswirtschaft.- 1.4.1 Leistungsbegriffe.- 1.4.2 Arbeitsbegriffe.- 1.4.3 Zeitbegriffe und Verhältniszahlen.- 2 Grundsätzliche Überlegungen bei der Konzeption und Entwicklung von Kraftwerken.- 2.1 Komplexität und gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Parameter.- 2.2 Energieverbrauch und räumliche Zuordnung.- 2.3 Kraftwerksart und Brennstoff.- 2.4 Kraftwerkskühlung.- 2.5 Einbindung in das elektrische Netz.- 2.6 Sonstige Einflußgrößen.- 2.7 Stellung der Elektrotechnik im Kraftwerksbau.- 3 Generatoren.- 3.1 Synchrongeneratoren für Drehstrom.- 3.1.1 Allgemeines.- 3.1.1.1 Turbogeneratoren.- 3.1.1.2 Wasserkraftgeneratoren.- 3.1.1.3 Antrieb durch Dieselmotoren oder Dampfmaschinen.- 3.1.2 Kühlung.- 3.1.3 Erregung.- 3.1.4 Zeigerdiagramm des Vollpolsynchrongenerators.- 3.1.5 Betriebszustände der Sychronmaschine am Netz.- 3.1.5.1 V-Kurven.- 3.1.5.2 Die natürlichen Spannungskennlinien des Synchrongenerators.- 3.1.6 Wirkleistung, Drehmoment und Stabilität.- 3.1.6.1 Allgemeines.- 3.1.6.2 Statische Stabüität.- 3.1.6.3 Dynamische Stabilität.- 3.1.6.4 Mechanisches Modell des Synchrongenerators.- 3.1.6.5 Stabilitätsprobleme durch die angeschlossenen Leitungen.- 3.1.6.6 Einfluß der Spannungsregelung auf die Stabilität.- 3.1.6.7 Pendelungen bei Kurzschluß.- 3.1.6.8 Pendelungen beim Synchronisieren.- 3.2 Synchrongeneratoren für Bahnstrom.- 3.3 Asynchrongeneratoren.- 4 Transformatoren.- 4.1 Grundsätzliches Betriebsverhalten.- 4.1.1 Ersatzschaltbild des Transformators.- 4.1.2 Leerlauf.- 4.1.3 Kurzschluß.- 4.1.4 Spannungsänderung bei Belastung.- 4.1.5 Wirtschaftliche Größe und Verlustverhalten.- 4.2 Spannungsregelung.- 4.2.1 Transformator mit Regelwicklung.- 4.2.2 Transformator mit Stufenschalter.- 4.2.3 Spannungsregelung durch Zusatztransformator.- 4.3 Technische Ausführung von Maschinentransformatoren.- 4.3.1 Bauformen und Transport.- 4.3.2 Kühlung.- 4.3.3 Geräuschbildung.- 5 Verteilungsanlagen im Kraftwerk.- 5.1 Bauweise von Kraftwerken.- 5.1.1 Sammelschienenkraftwerk.- 5.1.2 Blockkraftwerk.- 5.2 Ableitung und Umspannung.- 5.2.1 Generatorableitung.- 5.2.2 Transformator-und Schalteranordnung.- 5.2.3 Sternpunkt in Drehstromnetzen.- 5.3 Eigenbedarfsanlagen von Kraftwerken.- 5.3.1 Aufgabe des Eigenbedarfs.- 5.3.2 Grundsätzliche Kriterien und versorgungstechnische Ausführungen.- 5.3.3 Eigenbedarfsschaltanlagen.- 5.3.4 Eigenbedarfsschaltwarte.- 5.3.5 Gleichstromanlage.- 6 Schutzeinrichtungen.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Generatorschutz.- 6.2.1 Generatorschutz bei inneren Fehlern.- 6.2.1.1 Schutz bei Wicklungsschluß.- 6.2.1.2 Schutz bei Windungsschluß.- 6.2.1.3 Schutz bei Ständererdschluß.- 6.2.1.4 Schutz bei Rotorerdschluß.- 6.2.1.5 Schnellentregung.- 6.2.2 Generatorschutz gegen äußere Einflüsse.- 6.2.2.1 Überstrom-und Überlastschutz.- 6.2.2.2 Spannungssteigerungsschutz.- 6.2.2.3 Schieflastschütz.- 6.2.2.4 Rückleistungsschutz.- 6.3 Transformatorschutz.- 6.3.1 Transformatorschutz bei inneren Fehlern.- 6.3.1.1 Buchholz-Schutz.- 6.3.1.2 Differentialschutz.- 6.3.2 Transformatorschutz gegen äußere Fehler.- 6.3.2.1 Überstrom-und Überlastschutz.- 6.3.2.2Überspannungsschutz.- 7 Spannungs- und Blindleistungsregelung.- 7.1 Grundprinzipien der Spannungsregelung.- 7.1.1 Allgemeines und Begriffsbestimmungen.- 7.1.2 Generator im Alleinbetrieb.- 7.1.2.1 Astatische Regelung.- 7.1.2.2 Laststromgesteuerte Regelung mit Statikwiderstand.- 7.1.2.3 Laststromgesteuerte Regelung mit Statikimpedanz.- 7.2 Regelung beim Parallelbetrieb von Generatoren.- 7.2.1 Ein Generator astatisch geregelt, ein Generator ungeregelt.- 7.2.2 Ein Generator astatisch geregelt, ein Generator kennliniengeregelt, mit Statikwiderstand.- 7.2.3 Ein Generator astatisch geregelt, ein Generator kennliniengeregelt, mit Statikimpedanz.- 7.2.4 Beide Generatoren kennliniengeregelt, mit Statikwiderstand.- 7.2.5 Beide Generatoren kennliniengeregelt, mit Statikimpedanz.- 7.2.6 Summenstromregelung aller Generatoren, mit Statikwiderstand.- 7.3 Schlußbetrachtungen.- 8 Frequenz-Leistungs-Regelung.- 8.1 Maschinenregelung im Kraftwerk.- 8.1.1 Allgemeines.- 8.1.2 Regelung von parallel arbeitenden Maschinen.- 8.2 Regelung von parallel arbeitenden Kraftwerken.- 8.3 Wechselwirkungen zwischen der Erzeuger- und Abnehmerstatik.- 8.4 Regelung bei Verbundnetzen.- 8.4.1 Frequenz-und Fahrplan-geregelte Netzgruppen.- 8.4.2 Frequenz-Übergabeleistungs-Regelung.- 9 Automatisierung im Dampfkraftwerk.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Wirtschaftliche und betriebliche Gesichtspunkte.- 9.3 Reine Rechner-Automatisierung.- 9.4 Funktionsgruppenautomatik.- 9.4.1 Programmablauf einer Untergruppensteuerung.- 9.4.2 Gerätetechnik und mechanischer Aufbau der Funktionsgruppenautomatik.- 9.4.2.1 Kommandobaustein.- 9.4.2.2 Verriegelungsbaustein.- 9.4.2.3 Schrittschaltwerk.- 9.4.2.4 Überwachungsbaustein.- 9.4.2.5 Betätigungsbaustein.- 9.4.2.6 Programmierung der Funktionsgruppenautomatik.- 9.4.2.7 Freilastgeräte und ihre Prozeßauswirkungen.- 9.4.2.8 Prozeßführung durch das Blockleitgerät.- 9.5 Meßdatenverarbeitung im Wärmekraftwerk.- 9.5.1 Protokollierung des Prozeßablaufes.- 9.5.2 Aufbau und Funktion der Prozeßrechneranlage.- Literatur.