KKW Kruemmel: RESA war angeblich nicht erforderlich

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Moin,
ich habe gestern eine Antwort auf eine etwas zurückliegende Anfrage an Vattenfall erhalten und dokumentiere sie hier mal - es möge sich jeder
seinen Teil dazu sowie zur Korrelation zwischen Anfrage-Gegenstand und Antwort selbst denken.
Zur Erinnerung: Das oberspannungsseitige Wegschalten des zweiten (unbeschädigten) Trafos AT02 wurde von einer Automatik in weniger als einer Sekunde nach der Differentialschutzanregung des Trafos AT01 durch eine (vermutlich netzseitige) Distanzschutzanregung, die den Leistungsschalter AC02 abschaltete, vorgenommen, wodurch die RESA wegen der Unterspannung auf den Eigenversorgungsschienen erst ausgelöst wurde - von Hand hat da sicher niemand eingegriffen, und entschieden wurde auch nichts - nachdem zuvor durch die Differentialschutzanregung nicht, wie es IMHO richtig gewesen wäre, unterspannungsseitig der dem später durch den Brand zerstörten Trafo AT01 zugeordnete Generatorschalter AQ01 abgeschaltet wurde, sondern statt dessen mit AQ02 der Generatorabgang zum Trafo AT02. (Mündlich erklärte mir das Informationszentrum Kernenergie, das sei auslegungsgemäß geschehen.)
Meiner Vermutung nach stellt sich der Unfallablauf etwas anders als seitens des Betreibers angegeben dar: Begonnen hat der Störfall mit der Differentialschutzanregung des Trafos AT01, wahrscheinlich aufgrund eines Durchschlags in der Ölisolierung. (Ein solcher überspannungsbedingter Durchschlag ist kein völlig unwahrscheinlicher Vorgang, mit dem ist jederzeit zu rechnen - trotz dessen relativer Seltenheit ist der Differentialschutz des Transformators dazu da, gerade auch derartige Ereignisse unverzüglich zu detektieren - und durch eine Kurzunterbrechung (Abschalten der Spannungszuführung für Sekundenbruchteile) leicht zu beheben: Die Gasblasen im Kurzschlußkanal verschwinden nach der Stromunterbrechung unverzüglich, das Öl wird wieder voll isolierfähig.) Der Differentialschutz öffnete auch unverzüglich die oberspannungsseitigen Leistungsschalter AC01, aber (IMHO /fälschlich/) nicht den korrespondierenden unterspannungsseitigen Generatorschalter AQ01, sondern statt dessen den anderen, nämlich den zu AT02 führenden AQ02.
Damit war der Fehler natürlich nicht isoliert. Er wurde entweder (trotz Schnellentregung, falls die überhaupt ausgelöst wurde) vom zum Eintrittszeitpunkt unter Vollast laufenden Generator gespeist, der wegen des geöffneten Schalters AQ02 seine Leistung auch nicht mehr über den zweiten Trafo ans Netz abgeben konnte und möglicherweise an seinen Klemmen sogar Überspannung annahm, oder gar durch einen unterspannungsseitig aufgenommenen Kurzschlußstrom, der über AT02 dem Netz entnommen wurde und dann im weiteren zur Distanzschutzanregung und Fallen von AC02 führte - die Generatorschalter sind nämlich Lastschalter und haben kein Kurzschlußausschaltvermögen. Beides wären Auslegungs- oder Ausführungsfehler!
Die ununterbrochene Fehlerspeisung führte dann zu starker Gasentwicklung und Erwärmung und Druckanstieg im Isolieröl, die letztlich den Ölbehälter aufplatzen und das Isolieröl austreten ließ, das sich dann, wahrscheinlich begünstigt durch den brennenden Hochleistungslichtbogen, sofort entzündete - bei annähernd einem Gigawatt Einspeisung findet eine solche "selbstverursachte" Ölbehälterexplosion natürlich auch in Sekundenbruchteilen statt. (Selbstverständlich habe ich zu dieser Vermutung die Aufsichtsbehörden detailliert informiert!)
(Bitte Antworten nur in die jeweils sinnvolle NG.)
--------------------------------------------------------------------- Dokumentation:
Subject: Ihre Nachfrage zum Trafobrand in Krümmel Date: Fri, 24 Aug 2007 13:06:47 +0200
To: Ralf Kusmierz <****************************> Reply-To: snipped-for-privacy@vattenfall.de Content-Type: multipart/signed; protocol="application/x-pkcs7-signature"; micalg=sha1; boundary="----70112C632EBC0BC1391B8740A83C4BD4"
Sehr geehrter Herr Kusmierz, vielen Dank für Ihre Nachricht vom 14.07.2007. Zu Ihrer Frage bezüglich der Abschaltung des zweiten unbeschädigten Trafos: Es wäre tatsächlich möglich gewesen, das Kraftwerk nur mit einem Trafo zu fahren, dann im Teillastbetrieb. Aus Sicherheitsgründen hat man sich jedoch dazu entschieden, während des Brandes auch den zweiten Trafo vom Netz zu nehmen, da sich die Löscharbeiten als langwierig herausgestellt haben, weil viel Öl verbrannt ist.
Ihre Fragen bezüglich des Leistungs- und Generatorschalters haben wir zur Beantwortung an die Experten im Kernkraftwerk Krümmel weitergeleitet. Da dort gerade die Revision durchgeführt wird, bitten wir Sie um Verständnis, dass die Bearbeitung gegebenfalls einige Zeit dauern wird.
Bitte entschuldigen Sie die verzögerte Antwort auf Ihre E-Mail.
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Mit freundlichen Grüßen
Vattenfall Europe Nuclear Energy GmbH
Kommunikation
Überseering 12
22297 Hamburg
Tel. +49 800 439 6624
snipped-for-privacy@vattenfall.de
www.vattenfall.de/kernkraft
Bezug: ------ Date: Sat, 14 Jul 2007 04:27:52 +0200 To: snipped-for-privacy@vattenfall.de From: Ralf Kusmierz <****************************> Subject: Nachfrage zu Trafobrand KKK
Sehr geehrte Damen und Herren,
ich habe Ihre Darstellungen des Störungsereignisses im Kernkraftwerk Krümmel im Internet gelesen, dazu aber Nachfragen.
Mir ist nämlich nicht klargeworden, wieso es zu einer Abschaltung des unbeschädigten Trafos AT02 kam bzw. nicht nur der fehlerbehaftete und brennende Trafo AT01 ober- und unterspannungsseitig aus dem Netz herausgeschaltet wurde.
Es stellt sich die Frage, ob eine RESA nicht vermeidbar gewesen wäre, wenn nur einer der beiden im Leistungsbetrieb parallelgeschalteten Maschinentrafos entfallen wäre - das hätte zwar zu einer kurzzeitigen Überlastung des funktionierenden Trafos führen können, was aber von der Generatorregelung unverzüglich zu beheben gewesen wäre. Im Ergebnis hätte dann der Reaktor vorläufig im Teillastbetrieb mit halber Leistung weiterlaufen können sollen.
Auf S. 2 des Berichts steht, durch die Differentialschutzanregung seien der Leistungsschalter AC01 und der Generatorschalter AQ02 ausgeschaltet worden; letzteres müßte ein Fehler sein, denn zur Isolierung von AT01 müßten AC01 und AQ01 ausgeschaltet worden sein. Es handelt sich aber offenbar nicht um einen Tippfehler, denn AQ02 wird auf S. 4 wiederholt.
Nach der im weiteren gegebenen Darstellung hat der Differentialschutz lediglich AC01 abgeschaltet, nicht aber AQ01. Warum? Es ist doch klar, daß ein fehlerbehafteter Trafo nicht mehr vom Generator gespeist werden darf. Waren die Steuerleitungen für AQ01 und AQ02 vertauscht?
Insbesondere ist mir nicht klar, wieso nach dem Abschalten von AT01 noch eine Distanzschutzanregung stattfinden konnte. Oder ist auch im Bereich des Trafos AT02 ein Fehler aufgetreten?
Mit freundlichen Grüßen R. Kusmierz ---------------------------------------------------------------------
(Offen ist übrigens ebenfalls noch die Frage nach der Frischdampfmenge, s. Msg.-IDs <
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz schrieb:

.........
Eine Anmerkung zu dem betreffenden Trafo.
Durch Verbesserungen der Turbine des AKWs Krmmel wurde die Nettoleistung um fast 7% gesteigert. Nachrstungen der Nebenaggregate wie Trafo sind nicht bekannt. Mglich auch, das der Trafo durch die hufigen Strflle "vorgeschdigt" wurde?
-- mfg hdw
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begin quoting, "Horst-D.Winzler" schrieb:

Kann ich mir nicht vorstellen: Entweder verträgt der Trafo den geringfügig höheren Strom thermisch, oder eben nicht - daß die Temperaturgrenzwertgeber verstellt wurden, kann ich mir nicht vorstellen. (Die Höhe des Blindstroms ist mir nicht bekannt - es wäre aber durchaus denkbar, daß das Kraftwerk auch dazu benutzt wird, einiges an Blindleistung zu erzeugen. Letztlich müssen Generator (der wohl auch nicht verändert wurde) und Trafos aufeinander abgestimmt sein - die mechanische Mehrleistung wird wohl nur ohnehin vorhandene Toleranzen besser ausgenutzt haben.)
Was soll an einem Trafo denn schon kaputtgehen? Solange Eisen und Wicklung hinreichend gekühlt werden, kann da eigentlich nichts passieren, die zusätzlichen Stromkräfte bei Kurzschlüssen sind wegen der relativ hohen Impedanzen im Netz eher veranschlässigbar (und haben im übrigen mit der Generatorleistung wenig zu tun, sondern kommen aus dem Netz).
Verschleißen kann eigentlich nur das Öl, aber dessen Beanspruchung ist stromunabhängig.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz schrieb:

Die Leistungserhhung hat sich Vattenfall etwa 50 Millionen kosten lassen. Ich denke, das Maschinentrafos nicht sehr berdimensioniert werden. Die 7% Mehrleistung wird ein enwandfreier Trafo dennoch problemlos verkraften.

Wenn die Leistungsschalter AT 01 und AQ 01 nach einem Trafokurzschlu nicht sofort ausgelst haben, bekam er seitens des Generators die volle Leistung, ebenso gbe es netzseitig einen Rckstrom. Der jeweilig Kurzschlustrom wrde lediglich von den jeweiligen Impedanzen begrenzt. Abhngig von einigen Randbedingungen gbe es doch dann umgehend eine "Cu-Kernschmelze". Vorrausgesetzt der Maschinentrafo wirkt nicht seinerseits als "(sofort)Sicherung".
Je nach den auftretenden berspannungen kann ich mir vorstellen, das Isolationen gerade bei den doch hehen Betriebsspannungen leiden. Ebenso abhnging von pltzlichen Stromnderungen (Kurzschlustrme etc.) die Windungen mech. belastet werden. Wrde bedeuten, sie "schaufeln" sich "frei". Ich kann mir vorstellen, das ein so "vorgeschdigter" Trafo sich bemerkbar macht. Er knnte bei groen Lastwechsel hhere Gerusche erzeugen.

ber Alterung von in Maschinentrafos eingesetzten len, kann ich keine Aussage machen.
-- mfg hdw
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Da die Phase sicher nicht sofort wegläuft, sollten sich die beiden Ströme in etwa aufheben (allerdings ungenau durch die per Durchschlag veränderten Trafo-Parameter).

Denkbar wäre, dass sich im im Öl brennenden Lichtbogen irgendwelche seltsamen Chemikalien bilden, die die Durchschlagfestigkeit herabsetzen.

Ich auch nicht.
Ralf
--
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Moin moin,
mal eine Frage nebenbei: Was ist überhaupt die Generatorspannung in Krümmel? Gleich die 27kV (Eingangsspannung der Trafos hinterm Gebäude) oder eine geringere (also Zwischentrafo noch im Gebäude)? Hab versucht das zu ergooglen, aber nichts gefunden.
Was ich an alten Wasser-Kraftwerken (zuletzt Larbor bei Kongsberg, Sima hatte leider ein temp. defektes Knie verhindert) bisher besucht hatte, hatten die meist geringere Generatorspannungen (5kV IIRC). In Brunsbüttel bei der 87er Revision war ich nocht nicht so neugierung und STD war in Betrieb, da kam man nicht ans Generatorschild heran.
Olaf
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begin quoting, "Horst-D.Winzler" schrieb:

Langsam. Wenn an den Spannungen nicht gedreht wird, sind 7 % mehr Wirkleistung im Prinzip erst einmal 7 % mehr Strom oder 14,5 % mehr Verlustleistung aus Stromwärme - ohne Blindstrom. (Inwieweit sich die Blindleistung im Netz proportional zur Wirkleistung verändert, weiß ich nicht, es wäre aber durchaus plausibel.) Die gesamte Trafo-Verlustleistung setzt sich zusammen aus der Stromwärme und den nicht lastabhängigen Ummagnetisierungsverlusten, die etwa gleich hoch sein werden. Tatsächlich würde die gesamte Verlustleistung also nur um die zusätzlichen Stromwärmeverluste ansteigen, also etwa 7 %.

Bei den AQ handelt es sich angeblich nicht um Leistungsschalter.

Auch nicht richtig: Die Fehlerleistung hängt ganz erheblich von der (kleinen) Fehlerimpedanz ab - wenn die Fehlerimpedanz gegen Null geht, verschwindet die Fehlerleistung, weil die Spannung zusammenbricht (ideale Kurzschlüsse sind an der Fehlerstelle nämlich immer leistungslos).

^ Das ist seit kurzem eine bußgeldbewehrte Ordnungswidrigkeit ;-)

Bei einem niederohmigen Fehler wird der Kurzschlußstrom im wesentlichen durch die Impedanzen der speisenden Quellen definiert. Man kann annehmen, daß die Netzleitung im wesentlichen mit ihrer natürlichen Impedanz betrieben wird, da liegen dann die Kurzschlußströme je nach Leitungslänge bei einem Mehrfachen des Betriebsstroms, was für kurze Strombelastungen keine übertrieben hohen thermischen Belastungen hervorruft. Daß der Strom im Netz kein dramatisch hohes i^2*t geliefert hat, erkennt man schlicht daraus, daß den Leitungen selbst nichts passiert ist, was wegen des autonomen Netzschutzes der Leitungen ohnehin nicht anders zu erwarten war - thermisch kriegt ein Netzkurzschlußstrom Trafo-Wicklungen jedenfalls nicht kaputt, die sind nämlich besser gekühlt als die Leitungen.
Beim Generator entspricht der Nennstrom im wesentlichen auch dem Kurzschlußstrom (so wahnsinnig hoch ist I_k" nicht). Generatorseitig würde in einen niederohmigen Trafo-Fehler also etwa der dreifache Strom eingespeist, weil der Strom sich dann natürlich nicht mehr auf beide Trafos verteilt. Dazu kommt evtl. noch der Strom aus dem anderen Trafo, der auch in der Größenordnung von dessen Nennstrom liegen dürfte (wird durch dessen relativ hohe Längsimpedanz begrenzt). Zusammengenommen könnte also max. ein Fehlerstrom in der Größenordnung des zehn- bis zwanzigfachen Nennstroms aufgetreten sein, und der sollte in höchstens einer Sekunde die Wicklung weder thermisch überbelasten noch zu unzulässig hohe Stromkräften führen.
Eine "Cu-Kernschmelze" dürfte also kaum aufgetreten sein.

Welche Isolierungen? Außer an den Durchführungen besteht die Isolierung im Trafo selbst aus Öl, das "leidet" nicht. Und die Ableitungen nach außen gehen nach oben weg, da tritt kein Öl aus, wenn so eine Durchführung wegknallt. (Die Abstandshalter im Trafo könnten beschädigt werden, aber das erklärt keinen Trafo-Brand, wenn die kaputtgehen, mal abgesehen davon, daß die so dimensioniert sein sollten, daß die Durchschläge im Öl und nicht im Isolator erfolgen.)

Man kann abschätzen, daß dafür wahrscheinlich zu wenig Stromkräfte zur Verfügung standen.

Ich kann mir das eher nicht vorstellen. Es ist natürlich ein Stück weit "Spökenkiekerei": Es wären theoretisch Abläufe denkbar, bei denen der Schutz auch bei einwandfreier Auslegung unwirksam gewesen wäre. Beispielsweise könnte aufgrund eines Materialfehlers eine Wicklung oder ein Abstandhalter "aus heiterem Himmel" gebrochen sein und der dadurch ausgelöste Fehler oder einfach mechanische Spannungen dann bewirkt haben, daß ein Bruchstück die Wandung durchschlug - der Ölaustritt und Brand wäre dann unvermeidlich gewesen. Und so etwas sollte sich mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit tatsächlich noch bei Sezieren der "Leiche" feststellen lassen - wo bleiben die Untersuchungsergebnisse?

Das sollte auch nicht schadensursächlich sein, denn Alterung des Öls würde zu Teilentladungen mit Ansprechen des Buchholzschutzes führen - ich nehme auch an, daß Trafo-Öl regelmäßig untersucht wird (Isolationsfestigkeitsmessungen sind nicht so wahnsinnig aufwendig).
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf Kusmierz schrieb:

Siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_Kr%C3%BCmmel
Da kanns nachgelesen werden.

Der Maschinentrafo könnte durchaus mit 52`000A belastet werden. Die mech. Kraft entspricht dem Quadrat des Stromes. Eine Nebensächlichkeit ist das wohl weniger ;-)

Was durchasu einleuchtet, wenn Trafo und Generator quasi als Einheit betrachtet werden. Allerdings muß, wenn Trafo mal spannungsfrei geschaltet wird, die Schaltfolge AT > AQ eingehalten werden.

Angeblich soll Cu geschmolzen sein. Wenn dem so war, ist zu bedenken, das geschmolzenes Cu einen erheblich höheren Widerstand besitzt als festes Cu. An einem höheren Widerstand entwickelt sich nunmal eine höhere Verlustwärme. Ein sich rückkoppelnder Vorgang.

Das scheint eben nicht so gewesen zu sein. Siehe auch oben.

Wenn es sich um einen 3-Schenkel-Trafo handelt, wird die sek. Wicklung sicher als Scheibenwicklung ausgeführt worden sein?
Und du bist sicher, das als Isolierung für die Cu-Wicklung kein Papier verwendet wurde?
Wie ist denn nun der Trafo tatsächlich aufgebaut? habe nichts darüber finden können ;-(


Siehe 52`000 A im Quadrat. Wenig sollte das nicht sein.
-- mfg hdw
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Horst-D.Winzler wrote:

Vielleicht sollte die Impedanz nicht an 50 Hz, sondern im Abschaltfall an den am Schalter auftretenden Frequenzen und sonstigen auftretenden Resonanzen festgemacht werden. Das ergibt dann wesentlich höhere Spannungen die zu beherrschen sind. Oder auch nicht beherrscht werden und zu unerwarteten Effekten führ(t)en.
Kurt
.
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begin quoting, "Horst-D.Winzler" schrieb:

Was denn? Die Leistungsertüchtigung ist mir bekannt. Es ging um die zusätzliche Trafo-Beanspruchung.

Der Nennstrom des Trafos dürfte unterspannungsseitig ca. 15 kA betragen, und dafür er auch ausgelegt sein. Wie kommst Du auf 52 kA - Wurzel(3) vergessen, und daß es zwei Trafos sind?

Nun sind es aber zwei parallele Trafos, so daß eine Fehlerstromrückspeisungsmöglichkeit besteht. Und was machen wir da bei einem Ansprechen des Differentialschutzes? Doch nicht etwa beide Trafos vom Netz wegschalten?

Wann - vor oder nach Fehlereintritt, durch Strom- oder durch Brandwärme?

Daher sollte der Schutz den schnell genug unterbinden.

Du kennst die Stromschriebe? Ich nicht.

Was denn?

Wir reden von 800- bis 1.000-MVA-Trafos, nicht wahr ... papierisoliert? Ganz sicher nicht!

Weiß ich im konkreten Fall auch nicht genau. Frag doch mal Vattenfall...

Woher kommen die 52 kA, und in welchem Verhältnis stehen sie a) zum Nennstrom, b) zum Kurzschlußstrom, für die der Trafo ausgelegt wurde?
Die Zahl an sich sagt erst einmal gar nicht: Wenn Du daheim an der Steckdose einen "Kurzen" baust, hast Du auch 1-5 kA Kurzschlußstrom.
Schätzen wir doch mal: Die Leitungsimpedanz dürfte bei ca. 200 Ohm liegen, das könnten dann etwa, je nach Leitungslänge, 2-10 kA Kurzschlußstrom sein (der Nennstrom beträgt etwa 1 kA). Unterspannungsseitig kommt dazu noch die bezogene Kurzschlußspannung von ca. 10-30 %, das reduziert dann den Kurzschlußstrom noch ein bißchen - laß ihn unterspannungsseitig bei 20-30 kA liegen, das ist dann die Größenordnung.
Hast Du andere Zahlen?
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz schrieb:

Errechnet die sich nicht aus der Nettomehrleistung?

Sorry, hatte Tomaten auf den Ganglien.

Wie du ja selbst schriebst, ist AQ kein Leistungsschalter. Also unter Last wird da wohl nix geschaltet. Der Trafo dürfte also bis zum bitteren Ende vom Generator gespeist werden.

Tja, das sollte eigentlich Vattenfall erklären. Aber mit hoher Sicherheit darf angenommmen werden, das es Stromwärme war. Hast du Grund anzunehmen, das es nicht so war?

Das wäre in diesem Fall wohl nur möglich, wenn die Erregung des Generators abgeschaltet wird. Lag für einen Trafobrand eigentlich ein Szenarium vor? Wohl eher nicht. Die Reihenfolge was nach was geschaltet wird, ist bei Großanlagen wohl eher nicht trivial.

Woher?
Doch wohl eher die Hersteller solcher Trafos. Das wären dann wohl Siemens oder BBC?

Ich denke eher, das in diesem besonderen Fall der Generator den defekten Trafo mit seiner gesamten Leistung bedient hat. Wenn mich meine Erinnerung nicht trügt, wären daß hier das Dreifache des Nennstroms? Vom Generator trennen ließ sich der Trafo ja wohl nicht

Ich kann auch nur Spekulieren.
-- mfg hdw
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begin quoting, "Horst-D.Winzler" schrieb:

Natürlich, und ich hatte in Msg.-ID < sogar abgeschätzt, was dabei ungefähr rauskommt, und daß das unkritisch ist.

Ähm, der Generatorstrom ist auch bei Kurzschluß nur ein Laststrom und wäre von Lastschaltern zu beherrschen (Trennvermögen ist nicht gefordert). Das Problem ist der Rückstrom: Wenn ein Trafo einen Kurzschluß hat, wird der Fehlerstrom nicht dadurch unterbunden, daß er mit einem Leistungsschalter oberspannungsseitig vom Netz genommen wird, weil der Trafo nämlich durch den anderen über die Unterspannungsschiene immer noch mit Kurzschlußstrom (dieser allerdings etwas durch die Längsreaktanz das anderen Trafos etwas begrenzt) gespeist wird - unnu?
Entweder macht man dann auch den anderen Trafo vom Netz weg (saudumme Idee, IMHO, und nach dem Vattenfall-Bericht auch so nicht beabsichtigt), oder man sieht zu, daß der unterspannungsseitige Schalter doch mit dem Kurzschlußstrom fertig wird, und dann wird ja wohl möglichst fehlernah unterbrochen, oder etwa nicht? AQ02 war dafür aber einfach der falsche.

Können sie das denn?

Hör mal, da sind ein paar Tonnen Isolieröl verbrannt, und der verbliebene Schrott war total ausgeglüht. Wie hätte da denn das Kupfer nicht schmelzen sollen? Ob es vorher schon irgendwo geschmolzen war, läßt sich da irgendwie schlecht feststellen, höchstens rückschließen, nämlich wenn und falls die Ströme hochaufgelöst exakt mitgeloggt wurden und mit den Sensordaten synchronisiert werden können - ich fürchte, daß es damit nicht so gut aussieht.

Das wird auch behauptet - wie schnell kann der Generator entregt werden?

Das sollte mich wundern - immerhin war der Trafo mit einer Brandmelde- und Löschanlage ausgestattet. Daß er trotzdem trotz sofortigen Ansprechens dieser total abgebrannt ist, kann ich mir eigentlich nur so erklären, daß es innerhalb des Ölbehälters aufgrund eines Schutzversagers eine regelrechte Explosion gegeben hat, die den Behälter aufgerissen hat, so daß große Mengen Öl daraus schnell freigesetzt wurden und sich an dem noch brennenden Hochstrombogen entzündeten - da hat dann die Löschanlage keine Chance. (Es könnte auch ein Bauteil durch die Trafowand geflogen sein, mit dem gleichen Ergebnis - das wäre dann kein Schutzversager gewesen, sondern ein Baufehler - das läßt sich evtl. an den Verformungen der Schrotteile noch feststellen.)

Das ist eher nicht so kompliziert: Jedes Betriebsmittel hat jeden beliebigen denkbaren Schaltvorgang erst einmal kurzfristig auszuhalten, d.h. da muß alles bei den denkbaren Kurzschlußströmen auch kurzschlußfest sein. Und unter dieser Prämisse ist die erforderliche Reaktion auf eine Schutzanregung eigentlich äußerst trivial: Die Fehlerstelle ist pronto freizuschalten - *die* geht nämlich sonst kaputt. Alles andere regelt sich dann schon.
*An sich* müßte die Anlage es auch aushalten, wenn irgendein Idiot den vollerregten Generator unsynchron aufs Netz draufknallt - dann fliegen zwar sofort wieder die Leistungsschalter, aber kaputtgehen darf da nichts. Die meisten Fehler (z. B. Bogen in flüssigem oder gasförmigem Isolierstoff) sind "selbstheilend", d. h. sie verschwinden bei einer Kurzunterbrechung. Und für eine solche wäre es nicht dumm, den Generator solange synchron zu halten, ihn also nur von der Fehlerstelle wegzuschalten und nicht etwa vom Netz zu isolieren - noch ein Grund, nicht "den anderen" Generatorschalter zu betätigen.
Die sinnvolle Schaltreihenfolge bei Differentialschutzanregung AT01 wäre also gewesen "AC01, AQ01 aus, 200 ms warten, AC01 ein, und falls kein Überstrom (außer dem unvermeidlichen In-Rush-Strom), AQ01 ein", und fertig ist die Laube, und wir stehen nicht in der Presse. (Falls der Trafo wirklich kaputt ist, wird er dann endgültig mit AC01 und AQ01 freigeschaltet und dann die Turbine und der Reaktor gedrosselt bzw. je nach Situationseinschätzung kontrolliert heruntergefahren.)

Dann kann man das auch nicht behaupten.

Weiß ich nicht - Vattenfall wird jedenfalls wissen, was für Trafos (Hersteller, Typ) verbaut sind sind und welchen Aufbau die haben - sowas sind doch sowieso immer individuell (möglicherweise auf der Baustelle) gefertigte Einzelstücke.

Kann hinkommen: ist nur ein Laststrom.

Er *wurde* nicht abgetrennt - ob absichtlich oder unabsichtlich ist genau die Frage. Kommt eben auch darauf an, wie schnell die Generatorschnellentregung wirkt.

Tja ...
Wenn es für diese Frage eine Öffentlichkeit gäbe und die dem Betreiber auf die Zehen stiege, wüßte man vielleicht bald mehr. Aber angesichts der anderen Probleme sieht das inzwischen eher nach einem Nebenkriegsschauplatz aus.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz wrote:
..

Hm, Siemens hat IIRC ein Trafofertigungswerk irgendwo ,,bei'' Dresden und die eigentliche Montage selber wird dann direkt in Dresden am Hafen in einer Halle vorgenommen. Über genau dafür verlegte Schwerlastplatten dann die 100 m zur Kaikante und mit den beiden großen Kränen im Tandembetreib rein ins Binnenschiff (Hoffentlich halten die Seile, nicht, daß es dem Trafo so geht, wie vor einigen Jahren mal einem neuen Großdiesel im Hamburger Hafen...)
Als ich dort letztes Jahr mal einen auf dem Kai gesehen hatte war der laut Aufklebern IIRC auch schon mit Öl befüllt (wird die Dichte wohl nur unwesentlich beeinflußt haben:-)
Olaf
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Ralf Kusmierz schrieb: ...

Hallo Ralf,
zumindest diese Antwort von Vattenfall macht doch keinen Sinn. Der zweite Trafo wurde bereits durch den Diff.-Schutz generatorseitig abgeschaltet. Dies geschah automatisch und bedurfte keiner manuellen Entscheidung. Nach der Distanzschutzauslösung war der zweite Trafo dann auch netzseitig getrennt, lange bevor jemand mit irgendwelchen Löscharbeiten begonnen hat. Mir scheint, dass der Beantworter entweder selber nicht über den Fall Bescheid weiß oder einfach nur unliebsame fundierte Nachfragen abwimmeln will.
Schöne Grüße, Björn
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begin quoting, Björn Bauernschmitt schrieb:

Ach?!? Wie hast Du *das* nur gemerkt ... ;-)

Es ist einfach nur peinlich.
Gruß aus Bremen Ralf
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On Sat, 25 Aug 2007 01:13:08 +0200

Wenn man den Bericht (http://tinyurl.com/2zrn88 ) von Vattenfall liest, dann scheint dies tatschlich Absicht zu sein bei groen Fehlerstrmen. Nur der Grund ist nicht erwhnt.
Mglicherweise ist AQ01 zu schwach, um einen direkten Kurzschluss abschalten zu knnen, und stattdessen wird eben AQ02 geffnet und der Generator abgeschaltet?
Ich hoffe Du hltst uns auf dem laufenden, falls von den Experten in Krmmel tatschlich noch was kommt...
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Interessant zu lesen. Hochleistungstechnik ist doch ein sehr spezielles Feld, mal was ganz anderes als 3,3V / 1A ;-)

Wenn man Punkt b) gleich auf der ersten Seite liest, liegt der Schluss recht nahe, da steht explizit _bei_hohen_Fehlerströmen_.
Offenbar ist es immer noch technisch extrem schwierig, derartig hohe Ströme per Schalter zu trennen. So wie ich das lese, hat man das System derart ausgelegt, dass bei niedrigem Fehlerstrom a) nur der defekte Trafo ausgeklinkt wird und bei hohem Fehlerstrom eben b) der andere (damit nichts zurückgespeist wird) "nieder"spannungsseitig getrennt wird _und_ der Generator abgeschaltet wird, damit Ruhe im Karton herrscht.
Von daher macht das schon Sinn, auch wenn es auf den ersten Blick merkwürdig aussieht.
Damit ist dann aber auch klar, dass bei b) der Reaktor sofort abgeschaltet werden _muss_, denn wohin sonst bitte mit der Leistung. Der Pressefritze war wohl eher nicht mit Ahnung gesegnet ...
Ich würde vermuten, dass deren Problem war, dass der Fehlerstrom im Trafo so extrem schnell gestiegen ist, dass ein normales Abschalten nach Verfahren a) nicht mehr möglich war. Funkenstrecken, auch ungewollte, können _sehr_ schnell sein, nicht umsonst hat man die ganz früher zur HF-Erzeugung eingesetzt, daher der Name Funk ...
Gruß Oliver
P.s.: ... der nicht versteht, warum dann die ganze Aufregung, dass ein Trafo spektakulär abraucht, kann auch bei einem konventionellen Großkraftwerk passieren.
--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
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begin quoting, Oliver Bartels schrieb:

Und wie soll AQ02 dann den Fehlerstrom abschalten können, wenn es der baugleiche AQ01 nicht selbst schafft? Die beiden liegen hinsichtlich der Rückspeisung schließlich in Reihe.

Das ist keineswegs klar und ergibt sich auch aus dem Bericht nicht. Selbstverständlich können die Wärmetauscher die komplette thermische Reaktorleistung weggkühlen (der Wirkungsgrad beträgt ohnehin nur weniger als 40 %, da gehen 2/3 sowieso in die Elbe). Die RESA war Folge des zu langen Spannungseinbruchs auf den 10-kV-Eigenversorgungsschienen und trat auf, weil dadurch die Kühlmittelpumpen unplanmäßig abgeschaltet wurden. Das war so nicht beabsichtigt bzw. auslegungsgemäß, denn AC02 hätte nicht fallen sollen. Die Distanzschutzanregung mit Abschaltung von AC02 ist doch das eigentliche Rätsel bei dem Vorfall. Der normale Ablauf wäre eher ein kontrolliertes Herunterfahren des Reaktors und keine automatische Schnellabschaltung gewesen.

Pressefritze? Vattenfall hatte den Bericht erst ins Netz gestellt, nachdem sie seitens der Öffentlichkeit und der Politik massive Vorwürfe wegen Geheimniskrämerei einstecken mußten - der Bericht ist unter Garantie durch diverse Ingenieurshände (ohne die er gar nicht hätte entstehen können) und über Vorstandstische gegangen.

Der Fehlerstromverlauf ist vollständig durch die Fehlerimpedanz, den Eintrittszeitpunkt und die Quellenimpedanzen determiniert. Kurzschlußstromberechnungen sind tägliches Brot in der Netzschutztechnik - da kann und darf nichts Unvorhergesehenes auftreten.

Dabei kann allerdings in der Folge auch kein atomaufsichtsrechtlich "meldepflichtiges Ereignis" auftreten. Die Aufregung entstand auch keineswegs wegen des demolierten Trafos, sondern wegen des anschließend offenbar gewordenen Chaos bei der Pannentruppe (und nicht zu vergessen, diversen Mängeln an der Anlage, die _anschließend_ ans Tageslicht gekommen sind).
Gruß aus Bremen Ralf
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On Sun, 26 Aug 2007 19:06:39 +0200

Bei einem Kurzschlu im Trafo msste aber der Strom aus dem Generator zum grten Teil (oder gar komplett) ber AQ01 flieen. Der Kurzschlu wird quasi ber den Generator und den dazu paralellgeschalteten AQ02 gespeist. Daher drfte der Strom ber AQ01 auf jeden Fall grer sein, solange der Generator luft.

Was genau bedeutet in diesem Fall eigentlich Distanzanregung, berstrom in AC02?
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begin quoting, Franz Hoffmann schrieb:

Ich weiß nicht, wie das da ausgelegt ist. Meiner Meinung nach sollten solche Schalter die im worst case auftretenden Ströme (auch transiente Kurzschlußströme) beherrschen, d. h. sicher abschalten können. Und selbst wenn es aus irgendeinem mir derzeit nicht nachvollziehbaren Grund sinnvoll gewesen sein sollte, AQ02 zu öffnen - ich kann mir beim besten Willen keinen Grund vorstellen, warum AQ01 nicht geöffnet werden sollte.

Was genau Vattenfall meint, weiß ich auch nicht. Im Netzabgang des Trafos AT02, also durch den Leistungsschalter AC02, floß angeblich zu viel Strom. Dafür gibt es theoretisch drei Möglichkeiten: einen Fehler im Netz, einen Fehler im Trafo AT02 oder einen Fehler auf der Unterspannungsseite von AT02. Die Tatsache, daß einen Sekundenbruchteil vorher der Nachbartrafo eine Differentialschutzanregung hingelegt hat, macht IMHO die dritte Möglichkeit sehr wahrscheinlich: Trotz der oberspannungsseitigen Abschaltung von AT01 durch den Fall von AC01 zog der unterspannungsseitig weiterhin Kurzschlußstrom über AT02 aus dem Netz, woraus folgt, daß weder AQ01 noch AQ02 wirksam geöffnet hatten (oder hättest Du eine andere Idee?).
Die Frage ist, welche schutztechnischen Konsequenzen dieser netzseitige Strom haben könnte. Den Differentialschutz von AT02 interessiert das wohl kaum, denn der stellt korrekt fest, daß der Strom, der reinfließt, auf der anderen Seite auch wieder herauskommt: kein Grund zur Veranlassung. Die Höhe des Stroms selbst könnte, muß aber nicht, besorgniserregend sein - welches Szenario ist denn anzunehmen? Was genau würde der Schutz denn wohl bei einem Kurzschluß auf der Generatorsammelschiene tun? Möglicherweise eine Schnellentregung mit Turbinenschnellschluß einleiten und gleichzeitig die beiden Generatorschalter raushauen, damit der Fehler nicht mehr gespeist wird. Die oberspannungsseitigen Leistungsschalter fallen zu lassen wäre dagegen nicht unbedingt so klug, denn damit würden die Eigenversorgungsschienen des Kraftwerks unnötig freigeschaltet. Das wäre höchstens als Rückfallschutz im Fall eines Versagens eines Generatorschalters sinnvoll - da läßt man aber ein bißchen Zeitstaffelung dazwischen: Das _könnte_ es gewesen sein.
Es könnte aber eben auch so gewesen sein, daß der Distanzschutz im Netz zugeschlagen hat: An beiden Enden der Leitung werden wohl Distanzschutzrelais sitzen, die die Leitung überwachen. Der Überstrom durch AC02 war aber dem dortigen Schutz evtl. zu klein, um sich gefragt zu fühlen, oder es ist so eingestellt, daß es auf Fehler hinterm Trafo nicht reagiert (der Fehlerort war ja "negativ"). Das Schutzrelais am anderen Ende wiederum fühlte sich auch nicht zu einer Schnellauslösung bemüßigt, denn es detektierte den Fehler korrekt als außerhalb seines Überwachungsbereiches, eben "zu weit weg". Nur stand der Kurzschlußstrom bzw. Überstrom nach einer halben Sekunde immer noch an, und da hat es dann (wie ich annehme) im Sinne eines Rückfallschutzes eben AC02 ausgelöst, weil es von einem Schutzversagen dort ausging. (Ist nicht ganz plausibel, denn es hätte eigentlich den ihm zugeordneten Leistungsschalter schalten müssen, also den Strom am anderen Leitungsende unterbrechen. Wahrscheinlicher ist wohl, daß AC02 als Rückfallschutz kraftwerksseitig ausgelöst hat, weil AQ02 versagt hat und der Schutz die Situation dann als Generatorschienenfehler interpretierte.)
Wenn da mal jemand fachkundig nachschaut, läßt sich relativ schnell herausfinden, was wirklich passiert ist. Nur haben die Aufsichtsbehörden darauf offenbar noch keine Gutachter angesetzt (eigene haben die gar nicht), und wie interessiert der Betreiber daran ist, die Karten auf den Tisch zu legen, ist fraglich ...
Gruß aus Bremen Ralf
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