Aus der Phase geratener Generator-Schaltkreisschalter (GCB)

Ein Phasenversatz tritt auf, wenn der Schließvorgang eines Generator-Schalters (GCB) genau in dem Moment durchgeführt wird, in dem es einen Mangel an Synchronität zwischen den Spannungsphasoren des Generators auf einer Seite des GCB und denen des externen Netzes auf der anderen Seite gibt. Ein weiteres häufiges Szenario ist, wenn ein Generator aufgrund von Systeminstabilität im Phasenversatzzustand läuft, wodurch das Auslösen des GCB notwendig wird.

Die Schwere solcher Unterbrechungen hängt direkt mit dem Phasenversatzwinkel δ zusammen. Da der Generator erhebliche Risiken eingeht, wenn δ 90° übersteigt, werden Schutzrelais in der Regel so konfiguriert, dass sie bei etwa δ = 90° auslösen. Standardisierte Werte für die transiente Erholungsspannung (TRV) bei Phasenversatz werden basierend auf einem Phasenversatzwinkel von 90° bei Nennspannung festgelegt. Es ist zu beachten, dass bei kleineren Generatoreinheiten größere Phasenversatzwinkel auftreten können.

Wenn der Phasenversatzwinkel δ 90° erreicht, beträgt die Stromstärke etwa 50% des vom System bereitgestellten Fehlerstroms. Auf der Spannungsseite wird der GCB einer TRV mit einer Steigerungsrate der Erholungsspannung (RRRV) ausgesetzt, die etwa gleich der bei einem System-Quellenfehler ist, aber dessen Spitzenwert fast doppelt so hoch ist. Der im Standard spezifizierte Phasenversatzstrom beträgt tatsächlich die Hälfte des System-Quellenfehlerstroms.

Die Abbildung zeigt die standardisierten TRV-Wellenformen für verschiedene Generatorfehler, verglichen mit der TRV eines 100%-Fehlers für einen 24 kV GCB, was eine klare visuelle Vergleichsmöglichkeit der elektrischen Eigenschaften unter verschiedenen Fehlbedingungen bietet.