Der Generator wandelt mechanische in elektrische Energie. Ob in einem Wasserkraftwerk, einer Windkraftanlage, einem Notstromaggregat oder einem konventionellen Kraftwerk – ohne Generatoren gibt es keine Stromerzeugung. Eng damit verbunden sind Maschinen- und Blocktransformatoren, die die erzeugte Spannung auf Netzniveau heben. Die Generatortechnologie entwickelt sich kontinuierlich – moderne permanenterregte Synchrongeneratoren und Doppelt-gespeiste Asynchrongeneratoren prägen neue Wind- und Wasserkraftanlagen.
Wie funktioniert ein Generator?
Ein Generator nutzt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion: Eine rotierende Wicklung bewegt sich relativ zu einem Magnetfeld und induziert dadurch eine Spannung. Je nach Bauart unterscheidet man Synchrongeneratoren – wie sie in Großkraftwerken üblich sind – und Asynchrongeneratoren, die häufig in Windkraftanlagen verwendet werden. Die erzeugte Spannung wird über einen Maschinentransformator auf das Netzniveau gebracht.
Wichtige Eigenschaften im Überblick
- Synchron- oder Asynchronbauart je nach Anwendung
- Leistungen von wenigen kW bis über 1 GW pro Einheit
- Spannungsebenen typischerweise 400 V bis 27 kV
- Anschluss an Maschinentransformatoren zur Spannungsanhebung
- Schutz durch Generatorrelais und Differentialschutz
- Permanenterregte Synchrongeneratoren ohne Schleifringe
- Doppelt-gespeiste Asynchrongeneratoren in vielen Windkraftanlagen
Häufig gestellte Fragen
Welche Rolle spielen Maschinentransformatoren?
Maschinen- bzw. Blocktransformatoren transformieren die vergleichsweise niedrige Generatorspannung auf die hohen Spannungsebenen des Übertragungsnetzes. Sie müssen besonders hohe Leistungen kontinuierlich und mit hohem Wirkungsgrad übertragen.
Was unterscheidet einen Notstromgenerator von einem Kraftwerksgenerator?
Notstromgeneratoren sind meist deutlich kleiner, dieselbetrieben und für kurzzeitigen Lastausgleich oder Inselbetrieb ausgelegt. Kraftwerksgeneratoren hingegen arbeiten dauerhaft im Verbund mit dem Netz und liefern Wirk- sowie Blindleistung in großen Mengen.
Wie wird ein Generator vor inneren Fehlern geschützt?
Der Schutz erfolgt über Differentialschutz, Statorerdschluss-, Rotorerdschluss-, Untererregungsschutz und thermischen Schutz. Diese Funktionen sind in modernen Schutzgeräten meist kombiniert und ermöglichen schnelle, selektive Auslösung im Fehlerfall – bevor größere Schäden entstehen können.
Welche Anforderungen gelten beim Generatorparallelbetrieb?
Vor dem Zuschalten müssen Spannung, Frequenz, Phasenlage und Drehrichtung übereinstimmen. Synchronisierungsgeräte automatisieren diesen Prozess. Bei mehreren parallel arbeitenden Generatoren müssen Wirk- und Blindleistung gezielt aufgeteilt werden – moderne Steuerungen übernehmen diese Aufgabe automatisch nach vorgegebenen Strategien.
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