<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Regelung von Kraftmaschine.
Gegenstand der Erfindung ist eine Regelungseinrichtung zur Festlegung der Frequenz und Lastverteilung in einer elektrischen Anlage. In Kraftanlagen mit der üblichen Regelanordnung werden die Drehzahlen der einzelnen Maschineneinheiten durch statische Drehzahlregler gesteuert, die die Öffnungen der Ventile für die Kraftmittelzufuhr steuern. Lastveränderungen im Netz bewirken ein Absinken der Drehzahl der Kraftmaschinen, was über den Drehzahlregler eine Erhöhung der Kraftmittelzufuhr zur Folge hat.
Es ist nun von grösster Wichtigkeit, dass die Frequenz der Anlage konstant gehalten wird, damit diese mit andern Anlagen leicht synehroniciert werden kann und die Synchronisierströme zwischen den Kraftwerken beim Zusammenschluss möglichst klein werden. Gleichzeitig ist die Bedingung einer gewünschten Lastverteilung zwischen den einzelnen Kraftwerken entsprechend ihrer Leistung anzustreben. Es ist bereits bekannt, bei der Regelung mehrerer parallel arbeitender Kraftmaschinen, die elektrische Synchrongeneratoren antreiben, die Drehzahlregler der Kraftmaschine teils durch die Abweichungen der Frequenz, teils durch die Abweichung des Belastungsanteils der Generatoren vom Sollwert im Sinne einer Verstellung ihres Regelwertes zu beeinflussen.
Gemäss der Erfindung wird diese gleichzeitige Beeinflussung der Drehzahlregler derart durchgeführt, dass die Frequenzverstellung der Drehzahlregler durch Beeinflussung der auf Leistungsanteil regelnden Geräte erfolgt. Die Frequenzregelung wird damit gewissermassen der Leistungsanteilregelung untergeordnet. Ein Gegeneinanderarbeiten der Frequenzregelung und der Leistungsanteilregelung wird damit vermieden.
Die Vermeidung von Pendelungen ist bei dem Zusammenarbeiten von Frequenzregelung und Lastanteilregelung von besonderer Bedeutung. Während bei vereinigter Grundlast-und Frequenzregelung bei Leistungsänderungen nur die frequenzgeregelten Maschinen im Sinne veränderter Leistung zu regeln sind, muss bei der kombinierten Frequenz-und Lastanteilregelung eine gleichzeitige Beeinflussung der Regler sämtlicher Maschinen erfolgen.
Die Stabilität der Regelung wird bei der kombinierten Frequenz-und Leistungsanteilregelung noch weiter gefördert, wenn man zur Leistungsanteilregelung Leistungswagen verwendet, die bei ihrem Arbeiten Hilfswicklungen auf den Leistungswagen zur Auslösung des entgegengesetzten Schaltvorganges an Spannung legen.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
EMI1.1
regler verändern.
Die Lastregler 200 der Maschinen verändern die Einstellung der Drehzahlregler. Sie sorgen für eine gleichmässige Verteilung der Last zwischen den Kraftmaschinen und halten gleichzeitig die Frequenz auf dem gewünschten Wert.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Lastregler 200 bestehen aus einem Elektromagneten 204, der mit dem Hebel 205 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 205 trägt einen beweglichen Kontakt 207, der mit den festen Kontakten 208 und 209 zusammenarbeitet. Über die Kontakte werden die Umschalter 80 und 81 an Spannung gelegt.
Die Lastregler 200 besitzen eine Spannungswicklung 212 und je zwei im Gegensinne gewickelte Stromwicklungen 214, die in Reihe an den im Stromkreis des zugehörigen Generators liegenden Stromwandlern 215 angeschlossen sind. Die Spannungswicklungen 212 liegen in Reihe miteinander und mit einem veränderlichen Widerstand 216 an einem Spannungswandler 217.
Beide Regler 200 sind ferner mit zwei Wicklungen 225 und 226 versehen. Die Wicklung 225 wirkt in der gleichen Richtung wie die Wicklung 212, während die Wicklung 226 der Wicklung 212 entgegenwirkt. Die Wicklungen 225 und 226 werden durch die Umschalter 80 und 81, u. zw. über deren Kontakte 86 bzw. 96 an den Spannungswandler 228 angeschlossen.
Der Widerstand 216 wird durch den Motor 231 geregelt, der über die Kontakte 776 und 777 des Frequenzreglers in dem einen oder andern Drehsinne angelassen wird. Bei Abweichungen der Frequenz im Netz vom Sollwert wird der Widerstand 216 durch Motor 231 vergrössert oder verringert. Eine Vergrösserung des Widerstandes bewirkt eine Verringerung des Stromes in den Spannungswicklungen 212. Der Anker des Elektromagneten 204 bewegt sich dadurch abwärts und bringt die Kontakte 207 und 208 miteinander in Eingriff. Über den Umschalter 81 und den Motor 39 wird dann eine Änderung der Reglereinstellung bei den Kraftmaschine bewirkt. Durch die Umschalter 81 werden gleichzeitig die Kontakte 96 überbrückt und dadurch die Stromkreise der Wicklungen 225 geschlossen.
Da diese Wicklungen mit den Wicklungen 212 zusammenwirken, wird die Trennung der Kontakte 207 und 208 beschleunigt und ein Hängenbleiben der Lastregler 200 vermieden.
Da eine Veränderung der Belastung und auch in der Frequenz jedes der Relais 200 beeinflusst, so übernimmt jeder Generator seinen Anteil an der Leistungsänderung, die notwendig ist, um die vermehrte Last aufzunehmen. Die entsprechenden Erscheinungen treten bei Frequenzsteigerungen durch verringerte Belastung auf. Der Anteil an der Gesamtleistung kann durch Einstellung des Reglers 200 geregelt werden.
Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 2. Die Drehzahlregler der einzelnen Maschinen werden hiebei neben der zentralen Frequenzregelung noch durch Leistungsregler gesteuert, die ihre Eigenbelastung mit der Gesamtbelastung des Netzes vergleichen. Die Leistungsregler 102 bestehen aus je zwei Elektromagneten sowie einem die beiden Anker verbindenden Hebel, der je zwei Kontaktsätze zur Steuerung der Umschalter 80 und 81 trägt.
Die Leistungswagen besitzen Spannungswicklungen 146 und 147, die in Reihe miteinander von dem Spannungswandler 151, der an den Sammelschienen liegt, gespeist werden. Auf den beiden Magneten
EMI2.1
Die Stromwicklungen 152 liegen in Reihe miteinander an den Stromwandlern 215. Entsprechend sind die Stromwicklungen 153 an die Stromwandler 292 angeschlossen. Der in ihnen fliessende Strom hängt daher von der Gesamtleistung der Maschinen ab.
Im Stromkreis der Spannungsspulen 146 der Leistungsregler liegt ein Widerstand 216, der ähnlich wie nach der Regelung der Fig. 1 durch den vom Frequenzregler 75 gesteuerten Motor 281 verstellt wird.
Die Schaltung nach Fig. 2 arbeitet ähnlich wie die Schaltung nach Fig. 1. Bei Frequenzänderungen werden die Regelwerte der Drehzahlregler aller Maschinen verstellt, die Lastregler sorgen gleichzeitig dafür, dass die Maschinen einen festgelegten Anteil an der Gesamtbelastung behalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung mehrerer parallel arbeitender Kraftmaschine zum Antriebe von elektrischen Generatoren, insbesondere Synchrongeneratoren, bei der die Drehzahlregler der Kraftmaschinen teils durch die Abweichungen der Frequenz, teils durch die Abweichungen des Belastungsanteiles der Generatoren vom Sollwert im Sinne einer Verstellung ihres Regelwertes beeinflusst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzverstellung der Drehzahlregler durch Beeinflussung der leistungsmessenden und auf Lastanteil regelnden Geräte erfolgt.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for controlling the engine.
The invention relates to a control device for determining the frequency and load distribution in an electrical system. In power plants with the usual control arrangement, the speeds of the individual machine units are controlled by static speed controllers that control the openings of the valves for the power supply. Load changes in the network cause the speed of the prime movers to drop, which results in an increase in the fuel supply via the speed controller.
It is now of the greatest importance that the frequency of the plant is kept constant so that it can be easily synchronized with other plants and the synchronizing currents between the power plants become as small as possible when they are merged. At the same time, the condition of a desired load distribution between the individual power plants according to their output is to be aimed for. It is already known to influence the speed controller of the engine partly through the deviations of the frequency, partly through the deviation of the load share of the generators from the setpoint in the sense of an adjustment of their control value when regulating several parallel working engines that drive electrical synchronous generators.
According to the invention, this simultaneous influencing of the speed regulators is carried out in such a way that the frequency adjustment of the speed regulators is effected by influencing the devices regulating the power component. The frequency control is thus to a certain extent subordinate to the power share control. This prevents the frequency control and the power share control from working against one another.
Avoiding oscillation is of particular importance when frequency control and load share control work together. While with combined base load and frequency control, only the frequency-controlled machines need to be controlled in the sense of changed power in the event of changes in power, with combined frequency and load share control, the controllers of all machines must be influenced at the same time.
The stability of the regulation is further promoted with the combined frequency and power share regulation if one uses power cars for power share regulation, which during their work put auxiliary windings on the power car to trigger the opposite switching process.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures.
EMI1.1
change controller.
The load regulators 200 of the machines change the setting of the speed regulators. They ensure an even distribution of the load between the prime movers and at the same time keep the frequency at the desired value.
<Desc / Clms Page number 2>
The load regulators 200 consist of an electromagnet 204 which is connected to the lever 205 in an articulated manner. The lever 205 carries a movable contact 207 which cooperates with the fixed contacts 208 and 209. The switches 80 and 81 are connected to voltage via the contacts.
The load regulators 200 have a voltage winding 212 and two oppositely wound current windings 214 each, which are connected in series to the current transformers 215 located in the circuit of the associated generator. The voltage windings 212 are connected in series with one another and with a variable resistor 216 on a voltage converter 217.
Both regulators 200 are also provided with two windings 225 and 226. The winding 225 acts in the same direction as the winding 212, while the winding 226 counteracts the winding 212. The windings 225 and 226 are switched by the switches 80 and 81, u. Zw. connected to the voltage converter 228 via their contacts 86 and 96, respectively.
The resistor 216 is controlled by the motor 231, which is started in one direction or the other via the contacts 776 and 777 of the frequency controller. If the frequency in the network deviates from the nominal value, the resistor 216 is increased or decreased by the motor 231. An increase in the resistance causes a decrease in the current in the voltage windings 212. The armature of the electromagnet 204 thereby moves downwards and brings the contacts 207 and 208 into engagement with one another. A change in the controller setting in the engine is then effected via the changeover switch 81 and the motor 39. By means of the changeover switch 81, the contacts 96 are bridged at the same time and thereby the circuits of the windings 225 are closed.
Since these windings cooperate with windings 212, the separation of contacts 207 and 208 is accelerated and the load regulators 200 avoid getting stuck.
Since a change in the load and also in the frequency affects each of the relays 200, each generator takes on its share of the change in power which is necessary to absorb the increased load. The corresponding phenomena occur when the frequency increases due to reduced exposure. The proportion of the total output can be regulated by setting the controller 200.
Another embodiment is shown in FIG. 2. In addition to the central frequency control, the speed regulators of the individual machines are also controlled by power regulators, which compare their own load with the total load on the network. The power regulators 102 each consist of two electromagnets and a lever that connects the two armatures and carries two sets of contacts for controlling the changeover switches 80 and 81.
The power cars have voltage windings 146 and 147, which are fed in series with one another from the voltage converter 151, which is located on the busbars. On the two magnets
EMI2.1
The current windings 152 lie in series with one another on the current transformers 215. The current windings 153 are connected to the current transformers 292 accordingly. The current flowing in them therefore depends on the overall performance of the machines.
In the circuit of the voltage coils 146 of the power regulator there is a resistor 216 which is adjusted by the motor 281 controlled by the frequency regulator 75 in a manner similar to the regulation in FIG.
The circuit according to FIG. 2 works in a similar way to the circuit according to FIG. 1. In the event of frequency changes, the control values of the speed controllers of all machines are adjusted, the load regulators at the same time ensure that the machines maintain a fixed proportion of the total load.
PATENT CLAIMS:
1. Device for regulating several parallel working engines for driving electrical generators, in particular synchronous generators, in which the speed controllers of the engines are influenced partly by the deviations in the frequency, partly by the deviations of the load share of the generators from the setpoint in the sense of an adjustment of their control value, characterized in that the frequency adjustment of the speed controller takes place by influencing the power measuring devices and devices regulating the load share.