VGB-Standard für Überwachungs-, Begrenzungs- und Schutzeinrichtungen von Gasturbinen - eBook

ehem. Bestell-Kennz.: R121M
ISBN: urn:isbn:978-3-86875-927-3
Bestell-Kennz.: VGB-S-121-00-2016-04-DE-ebook
Erscheinungsdatum: 27.10.2016

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Kurzbeschreibung

Dieser Standard gilt für stationäre Gasturbinen (Ein- und Mehrwellenmaschinen) für den Antrieb von Generatoren und anderen Arbeitsmaschinen.

Die empfohlenen funktionalen Einrichtungen stellen im Allgemeinen Normalausrüstungen dar. Sie lassen Erweiterungsmöglichkeiten offen. Bei Planung, Bestellung, Einbau und Betrieb ist auf sinnvolle Abstimmung zu achten. Dieser Standard legt die angeführten Einrichtungen nur bezüglich ihrer Wirkung fest, nicht aber bezüglich der Ausführung. Bei gleicher Wirksamkeit kann unter mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Systemen (oder einer Kombination) das für die Anlage wirtschaftlichste System ausgewählt werden.

Überwachungs-, Begrenzungs- und Schutzeinrichtungen für Gasturbinenanlagen sollen Betriebszustände vermeiden oder erkennbar machen, die für die Turbinen unzulässig oder unwirtschaftlich sind.

Die Regelung und die Steuerung stellen normalerweise sicher, dass während des Betriebes sämtliche Prozessgrößen ihre spezifizierten Grenzen nicht überschreiten. Jedoch ist dies beim Versagen von Bauteilen des Turbosatzes oder bei Ausfällen automatisierter Einrichtungen nicht immer vollständig gewährleistet, was bei nicht vorhandenen Schutzeinrichtungen zu größeren Maschinenschäden oder zur Gefährdung von Personen führen kann.

Die Schutzeinrichtungen können je nach Art, Ursache, Umfang und Auswirkungsbereich der möglichen Störfälle in unterschiedlicher Weise Einfluss auf den Betrieb der Gasturbinenanlage nehmen:

  • Überschreiten wichtige Prozessgrößen den zulässigen Bereich, wird dies dem Betriebspersonal in den allermeisten Fällen zunächst nur durch eine Warnmeldung signalisiert. Ein automatischer Eingriff ist damit nicht verbunden. Das Betriebspersonal entscheidet, ob und wie der Betrieb der Anlage fortgesetzt wird.
  • Kann bei Auftreten eines Störzustandes der Turbosatz für einen kurzen definierten Zeitraum noch weiterbetrieben werden, so wird das automatische Abfahren eingeleitet. Die Maschine wird dabei schonend entlastet, steht aber für den weiteren Betrieb nicht mehr zur Verfügung. Bei einigen Gasturbinentypen wird bei Ansprechen bestimmter Schutzeinrichtungen auf einen größeren Leistungstransienten umgeschaltet und damit die Maschine schneller als sonst üblich entlastet.
  • Einige Störungen, die von außen durch das Netz auf den Turbosatz einwirken (z. B. Unterfrequenz), können dadurch behoben werden, dass der Generator durch Öffnen des Generator- oder Blockleistungsschalters elektrisch vom Netz getrennt wird. Der Gasturbosatz läuft dann im Leerlauf bzw. Eigenbedarfsbetrieb weiter und steht für das Wiedersynchronisieren bei wiederhergestellten Netzbedingungen ohne Zeitverzögerung zur Verfügung.
  • Die gefährlichsten Störfälle erfordern eine sofortige Abschaltung der Gasturbine durch schnellstmögliches Schließen der Brennstoffschnellschlussventile. In der Folge wird der Generator vom Netz getrennt. Die eventuell vorhandene Wasseroder Wasserdampfeindüsung wird ebenso schnellstmöglich abgeschaltet. Während der Startphase wird zudem die Anfahreinrichtung ausgeschaltet.

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