Beitrag zur Optimierung des elektrischen Eigenbedarfs von Kraftwerken:
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT UND DANK III
1 EINLEITUNG UND ZIELSTELLUNG 1
2 UEBERSICHT UEBER AKTUELLE KONZEPTE 2
2.1 EINSPEISUNG DER KRAFTWERKSLEISTUNG INS NETZ 2
2.2 KRAFTWERKSEIGENBEDARF 4
2.2.1 AUFGABEN DES ELEKTRISCHEN EIGENBEDARFS 4
2.2.2 STRUKTUR DER EIGENBEDARFSANLAGE 5
2.2.3 GROESSENORDNUNG DES ELEKTRISCHEN EIGENBEDARFS 7
2.2.4 SPANNUNGSEBENEN IM ELEKTRISCHEN EIGENBEDARF 10
2.3 SPANNUNGSREGELUNG 14
2.3.1 BEREITSTELLUNG DER SPANNUNG VOM GENERATOR 14
2.3.2 BEREITSTELLUNG DER SPANNUNG VOM HAUPTNETZ 14
2.3.3 BEREITSTELLUNG DER SPANNUNG VOM RESERVENETZ 14
2.4 REALISIERTES BEISPIEL EINES ELEKTRISCHEN EIGENBEDARFS FUER EIN
900-MWBRAUNKOHLEKRAFTWERK 17
3 WICHTIGE BESTANDTEILE DES EIGENBEDARFS 20
3.1 MOTOREN UND ANTRIEBE 20
3.1.1 MOTOREN FUER BETRIEBSART S1 NACH DIN EN 60034 20
3.1.2 STELL- UND REGELANTRIEBE 21
3.2 TRANSFORMATOREN 22
3.3 ELEKTRISCHER SCHUTZ 24
3.3.1 STRUKTUR DES ELEKTRISCHEN SCHUTZES 24
3.3.2 AUFGABEN DES KURZSCHLUSSSCHUTZES 28
3.4 STERNPUNKTBEHANDLUNG IM KRAFTWERK 29
3.5 KABELANLAGEN 30
3.6 SCHALTANLAGEN 30
4 INNOVATIVE ENTWICKLUNGEN FUER EINEN MOEGLICHEN KRAFTWERKSEINSATZ 34
4.1 KURZSCHLUSSSTROMBEGRENZER IM KRAFTWERKSEIGENBEDARF 34
4.2 EINSATZ VON FREQUENZUMRICHTERANTRIEBEN 36
4.3 SCHNITTSTELLE ZUR LEITTECHNIK 37
4.4 BRENNSTOFFZELLEN IM KRAFTWERKSEIGENBEDARF 38
5 POTENTIALE IM EIGENBEDARF 41
5.1 INTEGRATION VON BRENNSTOFFZELLEN 41
5.2 KURZSCHLUSSSTROMBEGRENZUNG 42
5.3 SCHNITTSTELLE ZUR LEITTECHNIK NACH IEC 61850 43
5.4 OPTIMIERUNGSPOTENTIALE IM EIGENBEDARFSSCHUTZ 43
5.5 POTENTIALE AUF DER MITTELSPANNUNGSEBENE 46
5.5.1 STERNPUNKTBEHANDLUNG AUF DER MITTELSPANNUNGSEBENE 46
5.5.2 OPTIMIERUNG DES WIRKUNGSGRADES DER 10 KV-MOTOREN 46
5.6 POTENTIALE IN DER NIEDERSPANNUNGSEBENE 67
5.6.1 EINSATZ VON ENERGIESPARMOTOREN (ESM) 67
5.6.2 KABELANLAGEN IM NIEDERSPANNUNGSBEREICH 75
5.6.3 EINSATZ INTELLIGENTER ANTRIEBE 79
6 ENTWURF EINES OPTIMIERTEN KONZEPTES FUER DEN EIGENBEDARF EINES
MUSTERKRAFTWERKS 86 6.1 HTSL ZUR STROMBEGRENZUNG IM EIGENBEDARF 86
6.2 EINSATZ VON WIRKUNGSGRADOPTIMIERTEN MOTOREN IM
NIEDERSPANNUNGSBEREICH 89 6.3 EINSATZ VON MITTELSPANNUNGSMOTOREN MIT
EINEM VERBESSERTEN WIRKUNGSGRAD 93 6.4 EINSATZ VON MOTOREN MIT
ISOLIERSTOFFKLASSE B 96
I
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IMAGE 2
6.5 EINSATZ VON FREQUENZUMRICHTERN 97
6.6 KABELANLAGE IN DER NIEDERSPANNUNGSEBENE 101
6.7 EINSATZ VON GIESSHARZTRANSFORMATOREN 102
6.8 INTEGRATION ERNEUERBARER ENERGIEN UND SPEICHER IN DEN EIGENBEDARF
103
6.8.1 BEDARFSANALYSE FUER DIE KUEHLUNG DER GENERATOREN 105
6.8.2 BERECHNUNG DES WIRKUNGSGRADES FUER DIE ERZEUGUNG UND KOMPRESSION
VON WASSERSTOFF 105
6.8.3 BEDARFSANALYSE FUER DIE REDUZIERUNG DER BATTERIEANLAGE 106
6.8.4 BERECHNUNG DES WIRKUNGSGRADES DER PROZESSE ERZEUGUNG, KOMPRESSION
VON WASSERSTOFF UND BETRIEB DER BRENNSTOFFZELLE 107
6.8.5 AUSWAHL EINER WINDENERGIEANLAGE 107
6.8.6 EINBINDUNG VON PHOTOVOLTAIKANLAGEN IN EIN KRAFTWERK 108
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 110
8 ANHANG 115
AI BLOCKSTUETZUNG BEI 40 % NENNSPANNUNG AN DER 10 KV SAMMELSCHIENE 115 A2
MOEGLICHE EINSPAREFFEKTE DURCH ENERGIESPARMOTOREN IN AKTUELLEN
KRAFTWERKEN... 121 A3 BEURTEILUNG VON ZWEI EINSPEISUNGSKONZEPTEN FUER DIE
VERSORGUNG VON MOTORGRUPPEN 123
A4 ERZEUGUNG VON H2 IM KRAFTWERK 128
A5 WINDENERGIE FUER DIE ERZEUGUNG VON WASSERSTOFF 129
9 LITERATURVERZEICHNIS 132
10 FORMEL- UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 135
II
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