Erregungsleitungssystem

Erregungsleitungssystem bezeichnet in der Elektrotechnik das Teilnetz, das den Gleichstrom zur Erregung des Rotorfeldes einer synchronen Maschine bereitstellt. Durch den Erregerstrom wird das magnetische Feld des Rotors erzeugt, das zusammen mit dem Statorfeld die Ausgangsspannung, die Leistung und das Blindleistungsverhalten des Generators bestimmt. Das System dient der Regelung der Netzspannung und der Stabilisierung des Netzbetriebs.

Grundtypen und Aufbau

Es gibt überwiegend zwei Architekturen: bruschlesses Erregungssystem (BL-System) und statisches Erregungssystem. Beim brushlessen System erfolgt die Erregung über eine auf der Generatorsachse sitzende Erregermaschine plus Gleichrichter, die den Gleichstrom für das Feld liefert. Beim statischen System kommen statische Gleichrichter (Power-Electronics) zum Einsatz, die die Erregermöglichkeit aus einer externen Gleichspannungsquelle oder einem internen Speisepunkt beziehen. In beiden Fällen umfasst das Erregungsleitungssystem üblicherweise einen Gleichrichter- oder Leistungsstromkreis, Verdrahtung zum Feldwicklung, Schutz- und Sicherungseinrichtungen sowie Regler- und Regelungskomponenten.

Regelung und Betrieb

Die Regelung erfolgt meist durch einen automatischen Spannungsregler (AVR), der Messwerte der Netzspannung, Laständerungen oder Reaktionssignale aufnimmt und den Erregerstrom entsprechend anpasst. Ziel ist eine stabile Netzspannung, passende Blindleistung und gute Netzstabilität. Moderne Systeme integrieren zusätzlich Regeleinrichtungen zur Frequenz- und Stabilitätssicherung sowie Schutzfunktionen gegen Überströme, Überspannungen und Fehlerströme.

Anwendungen

Erregungsleitungssysteme finden sich in großen synchronen Generatoren von Kraftwerken (Wasser-, Wärme- und Kernkraftwerke) sowie in industriellen Spitzenlastanwendungen. Sie sind kritisch für die Netzzuverlässigkeit und erfordern sorgfältige Auslegung, Schutz und Wartung.