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Und nun Emsland: Warum gehen die Trafos kaputt?

24/07/2009 - 20:26 von Ralf . K u s m i e r z | Report spam
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Moin!

Also, so langsam wird es ja unheimlich: Schon wieder ein
Transformatorschaden (als Auslöser), schon wieder eine
Reaktorschnellabschaltung: Heute morgen um drei Uhr ging das
Kernkraftwerk Emsland in Lingen (RWE) vom Netz (nochmal 1,4 GW weg).

Was ist denn da los?

Vermutung: Wegen des fehlenden Generatorleistungsschalters rummst es
doch jedesmal bei Schalthandlungen auf der Primàrseite ganz
beachtlich, weil die transienten Generatorkurzschlußströme jeweils im
Maschinentrafo landen, denn geschaltet wird immer nur auf der
(oberspannungsseitigen) Sekundàrseite.

Abschàtzung: Der Krümmel-Generator (dürfte ein Vollpollàufer sein) hat
einen Bemessungsstrom von ca. 28 kA, der Anfangskurzschlußstrom dürfte
beim gut Fünffachen liegen, also etwa 150 kA, bei anderen
GW-Kraftwerken dürften die Größenordnungen àhnlich sein. Das sich die
Kràfte quadratisch zu den Stromstàrken verhalten, rütteln
Schaltstromstöße jeweils die Abstandhalter (Windungstràger) der
Wicklungen in den Maschinentransformatoren jeweils kràftig durch, und
wenn die in die Jahre kommen, dann fangen die an zu bröseln.

Dazu kommt mutmaßlich noch eine eine offensichtlich falsche
Schutzauslegung: Bei einer Differentialschutzanregung wird wegen der
Eigenbedarfsversorgung keine komplette Netzfreischaltung durchgeführt,
also beide Trafoabgànge von der Hochspannungsleitung getrennt, sondern
nur der des gestörten, weil der intakte aus dem Netz den
unterspannungsseitig angeschlossenen Eigenbedarfstrafo speisen soll.
Dazu muß die Unterspannungsseite dieses Trafos von der
Generatorschiene getrennt werden, weil die einen Spannungseinbruch
hat, denn von dort wird der Fehler in dem anderen
Maschinentransformator gespeist.

Indes kann das nicht funktionieren: Der dafür erforderliche
Generatorschalter hat nàmlich nur Last- und kein
Leistungsschaltvermögen, aber wegen des Fehlers im
Unterspannungsbereich fließt über den intakten Strang aus dem Netz
ebenfalls Kurzschlußstrom über den Schalter, und den kann der nicht
löschen. Der Spuk wird erst dadurch beendet, daß ein Schutzgeràt durch
die Öffnung des (oberspannungsseitigen) Leistungsschalters auch den
gesunden Trafo vom Netz nimmt, wodurch es dann durch den
Spannungseinbruch in der Eigenversorgung zu einer
Reaktorschnellabschaltung kommt (die so programmiert ist und für sich
genommen nicht auf ein Problem im nuklearen Anlagenteil
zurückzuführen, also eigentlich unnötig war).

Der sehr hohe kombinierte Generator- und Netzkurzschlußstrom hat 2007
den Transformatorbrand des Trafos AT01 in Krümmel ausgelöst - der
Distanzschutz reagierte erst relativ spàt (Rückfallstufe) und
schaltete dann Trafo AT02 ab.

Meine Hypothese: Bei diesem Vorfall wurden durch den relativ lange
fließenden Kurzschlußstrom die Abstandhalter im Trafo AT02 beschàdigt,
hielten aber zunàchst noch. Bei einer Prüfung fàllt das nicht auf: Die
Isolationsfàhigkeit ist vollumfànglich gegeben, die elektrischen
Prüfungen zeigen keine Auffàlligkeiten. Zwei Wochen nach dem
Wiederanfahren ist es dann soweit: Der normale Betriebsstrom hat einen
der angeknacksten Abstandhalter kaputtgerüttelt, er bricht, und es
kommt zu einem internen Fehler. Der Differentialschutz registriert das
und veranlaßt das vorgesehene Prozedere.

Und wieder passiert genau der gleiche falsche Ablauf wie vor zwei
Jahren, diesmal spiegelbildlich umgekehrt: Der Generatorschalter kann
den (ersetzten) fehlerfreien Transformator AT01 wegen des
Netzkurzschlußstroms nicht von der Generatorschiene isolieren, aus
AT02 treten infolgedessen 10 t Isolieröl aus, er weist anschließend
weitere schwere Schàden auf. Etwas ist anders: Diesmal wird der
Netzkurzschlußstrom über den intakten Zweig nicht durch eine
Distanzschutzanregung unterbrochen, sondern der Differentialschutz des
Transformators AT01 spricht an (weswegen der Kurzschlußstrom diesmal
vielleicht nicht lange genug floß, um einen Brand auszulösen), zu
deutsch: Bei dem trat dann auch ein Fehler auf.

Man darf annehmen, daß beide Transformatoren schwer beschàdigt sind.

Und für Emsland darf man davon ausgehen, daß der an sich harmlose
Lichtbogenkurzschluß im Stufenschalter (vermutlich ebenfalls mit einer
Differentialschutzanregung) dann für den anderen Transformator den
gleichen Fehlerbehandlungsfehler wie bei Krümmel hervorgerufen hat und
nun der andere Maschinentransformator ebenfalls stark vorgeschàdigt
ist. RWE hat es nur zu einer dürren Pressemeldung gebracht und verhàlt
sich im Vergleich zu Vattenfall mit Details außerordentlich bedeckt -
die Tragweite des Vorliegens einer Reaktorschnellabschaltung scheint
in der Öffentlichkeit noch niemand so recht erfaßt zu haben.

Unsere Kernkraftwerke haben alle schon ein ganz ordentliches Alter.
Könnte es vielleicht sein, daß die jetzt alle latente
Transformatorschàden aufweisen und das Risiko vergleichbarer Ausfàlle
nun gehàuft besteht? Das ist keineswegs nur eine Frage der
Versorgungs-, sondern auch eine der nuklearen Sicherheit: Dieses (so
IMHO untaugliche) Konzept der Eigenbedarfsdeckung aus dem 380-kV-Netz
für den Fall einer Störung in der Generatorableitung ist Bestandteil
der atomrechtlichen Betriebsgenehmigung, es berührt nàmlich die
nukleare Sicherheit (auch, wenn die Versorgung aus dem 380-kV-Netz nur
die erste in einem dreistufigen redundanten Konzept zur
Eigenbedarfssicherung ist - die anderen beiden sind die Umschaltung
auf das 110-kV-Fremdnetz und der Start von Notstromdieselgeneratoren
bei dessen Ausfall).

Ich glaube, daß die Kernkraftwerke jetzt eigentlich alle vom Netz
genommen werden müßten und erst wieder angefahren werden dürften,
nachdem Generatorleistungsschalter eingebaut und die Transformatoren
auf entsprechende latente Schàden untersucht wurden. Problem dabei:
Die Generatorleistungsschalter dürften bei den Herstellern nicht
gerade auf Abruf am Lager liegen - die reine Stückzahl wird dabei wohl
zu einem Problem.


Gruß aus Bremen
Ralf
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphàre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hàltst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nàmlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
 

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#1 Frank Husel
24/07/2009 - 21:04 | Warnen spam
Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Also, so langsam wird es ja unheimlich: Schon wieder ein
Transformatorschaden (als Auslöser), schon wieder eine
Reaktorschnellabschaltung: Heute morgen um drei Uhr ging das
Kernkraftwerk Emsland in Lingen (RWE) vom Netz (nochmal 1,4 GW weg).

Was ist denn da los?



Ist dir schon mal der Gedanke gekommen, dass die auf diese
Art versuchen, in der Hoffnung auf einen günstigen Ausgang
der BTW die Laufzeit der AKWs zu aufzusparen?

Jaja, ich weiß, ich seh natürlich Gespenster. Die
üblichen Verdàchtigen werden's mir sogleich erklàren.

F.

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