Parallelbetrieb zweier Ersatzstromgeneratoren

Ein Parallelbetrieb zweier Ersatzstromgeneratoren erfordert, unabhängig vom Anwendungstyp – Sicherheitsstromquelle, Ersatzstromquelle oder Produktionsstromquelle – ein genaueres Anschlussmanagement, d.h. zusätzliche Überwachungsfunktionen.

Parallelbetrieb

Da mehrere Generatoren parallel Energie für das gleiche Netz und die entsprechenden Verbraucher erzeugen, müssen sie genau synchronisiert werden (Spannung, Frequenz) und die Lastverteilung muss genau ausgeglichen werden. Diese Funktion wird vom Regler jedes Generators ausgeführt (thermische und Erregungsregelung). Die Parameter (Frequenz, Spannung) werden vor dem Anschluss überwacht: Sind die Werte dieser Parameter korrekt, kann der Anschluss vorgenommen werden.

Isolationsfehler

(siehe Abb. N12)

Abb. N12 – Isolationsfehler des Generators

Ein Isolationsfehler innerhalb des Metallgehäuses eines Ersatzstromgenerators kann den Generator stark beschädigen, wenn es sich um einen Kurzschluss zwischen Außenleiter und Sternpunkt handelt. Der Fehler muss schnell erfasst und beseitigt werden, sonst speisen die anderen Generatoren Energie in die Fehlerstelle und es kommmt zu einer Auslösung durch die Schutzeinrichtungen: Die Versorgungskontinuität der Anlage ist dann nicht länger gewährleistet. Eine in den Generatorstromkreis integrierte Fehlerstromschutzeinrichtung:

• sorgt für ein schnelles Abschalten des fehlerhaften Generators und den Erhalt der Versorgungskontinuität,
• wirkt auf die Steuerungsstromkreise des fehlerhaften Generators, so dass diese den Generator abschalten und das Beschädigungsrisiko reduziert.

Diese Fehlerstromschutzeinrichtung (Typ „Residual Sensing”) muss so nah wie möglich zur Schutzeinrichtung eingebaut werden, gemäß einem TN-C/TN-S -System an jedem Generator mit einer Erdung über einen separaten PE-Leiter.

Diese Art des Schutzes wird im Allgemeinen als „eingeschränkter Fehlerstrom” bezeichnet (IEC 60364-5-55 (VDE 0100-551) ist zu beachten).

Betrieb des Generators als Verbraucher

(siehe Abb. N13 und Abb. N14)

Abb. N13 – Energieübertragungsrichtung – als Generator

Abb. N14 – Energieübertragungsrichtung – als Verbraucher

Einer der parallelgeschalteten Generatoren wirkt nicht länger wie ein Generator, sondern wie ein Motor (z.B. durch Erregungsverlust). Dadurch kann es zu einer Überlast der anderen Generatoren kommen und somit zum Ausfall der elektrischen Anlage führen.

Um zu prüfen, dass der Generator die Anlage tatsächlich mit Leistung versorgt, (Betrieb als Generator), muss die richtige Energieübertragungsrichtung an den Verbindungssammelschienen mit Hilfe einer speziellen „Rückleistungserkennung” geprüft werden. Bei Auftreten eines Fehlers, d.h. bei Betrieb des Generators als Motor, trennt diese Funktion den fehlerhaften Generator und schaltet ihn aus.

Erdung parallelgeschalteter Generatoren

Die Erdung parallelgeschalteter Generatoren kann durch den Anschluss von den Sternpunkten für eine gemeinsame Erdung (Erdung des TN- oder TT-Systems) zum Fließen von Erdfehlerströmen führen (Oberschwingungen dritter Ordnung). Um folglich das Fließen dieser Ströme zwischen den Generatoren zu vermeiden, wird der Einbau eines Entkopplungswiderstands in den Erdungsstromkreis empfohlen.