AT237123B - Generator-Turbinenaggregat - Google Patents

Description

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  Generator-Turbinenaggregat 
Es ist bekannt, dass Einphasengeneratoren im Vergleich zu Drehstromgeneratoren nur für relativ kleine
Leistungen gebaut werden können. Dementsprechend ist auch der Wirkungsgrad einer dem Antrieb eines solchen Einphasengenerators dienenden Dampfturbine niedriger als der Wirkungsgrad der Turbine eines grossen Drehstromgenerators. Aus diesem Grunde hat man bereits den Weg beschritten, in elektrischen
Kraftwerken, in welchen neben Einphasengeneratoren auch Drehstromgeneratoren grosser Leistung aufzustellen waren, den Einphasengenerator mit einem Drehstromgenerator zu kuppeln und beide durch eine gemeinsame, entsprechend bemessene Antriebsturbine zu betreiben. 



   Im allgemeinen besteht aber zwischen den Spannungen des Drehstromnetzes und des Einphasennetzes kein starres Frequenzverhältnis. Unter diesen Umständen ist es bekannt, die beiden Generatoren durch eine Schlupfkupplung zu verbinden. Diese bedingt indessen ständige Verluste, die mit der Grösse des Schlupfes zunehmen. Dieser Nachteil ist so schwerwiegend, dass die Vorteile der Anordnung dahinter zurücktreten. Deshalb konnte sich diese Anordnung in der Praxis nicht durchsetzen. 



     Die Erfindung ermöglicht die   Ausnutzung der Vorteile der beschriebenen Anordnung, ohne ihre Nachteile übernehmen zu müssen, da bei der Anordnung nach der Erfindung eine Kupplung mit einem festen   Übersetzungsverhältnis   verwendet werden kann. 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Generator-Turbinenaggregat,   welches einen Synchrongenerator,   einenEinphasenasynchrongenerator und eine Antriebsturbine umfasst, und besteht darin, dass alle drei genannten Maschinen starr, gegebenenfalls über ein Getriebe mit festem   Übersetzungsverhältnis   miteinander   gekuppelt sind und dass der Asynchrongenerator   in an sich bekannter Weise eine dreiphasige Läuferwicklung aufweist, in welche mittels einer Erregereinrichtung schlupffrequente Wechselströme eingespeist werden, und dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Blindleistung und Frequenz oder die Wirkleistung des Einphasengenerators allein durch die Vorgabe des Betrages und der Phasenlage der schlupffrequenten Wechselströme der Erregereinrichtung einstellbar ist. 



   Als Erregereinrichtung kann ein nach der Art eines eigenerregten   Phasenschiebers ausgeführter Fre-   quenzwandler dienen, dessen Stromwenderwicklung dreiphasig angezapft und zu Schleifringen geführt ist. Die Schleifringbürsten sind mit einer aus der Dreiphasenspannung des Svnchrongenerators abgeleiteten Dreiphasenspannung verbunden, während   die Kollektorbürsten   der Stromwenderwicklung an die dreiphasige Läuferwicklung des Einphasengenerators angeschlossen sind. 



   Ebenso kann als Erregereinrichtung ein frequenzelastischer Umrichter mit gesteuerten Gasentladungsoder Halbleiterventilen verwendet werden. 



   Auf die Anwendung der zuletzt genannten Erregereinrichtung bezieht sich das in der Figur dargestellte 
 EMI1.1 
 dreiphasigen Läuferwicklung. Dieser Einphasengenerator ist mittels eines Getriebes 2 mit dem festen Übersetzungsverhältnis 1 : 3der Drehzahlen mit der Antriebsturbine 3 eines Dreiphasensynchrongenerators 4 gekuppelt (gleiche Polzahl beider Maschinen vorausgesetzt). Der Dreiphasengenerator ist zur Erzeugung   einer Dreiphasenspannung von 50 Hz   bestimmt, während der Einphasengenerator eine Wechselspannung von etwa 16 2/3 Hz mit netzbedingten Schwankungen dieser Frequenz erzeugen soll. 



   Um einen frequenzelastischen Betrieb dieses Einphasengenerators 1 möglich zu machen und dessen 

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   Wirk-und Blindleistung getrennt   und unabhängig voneinander einstellen zu können, wird der Läuferwicklung des Einphasengenerators ein dreiphasiger schlupffrequenter Wechselstrom als Erregerstrom eingespeist, welcher einem frequenzelastischen Umrichter 5 entnommen ist. Dieser als Frequenzwandler dienende, mit   steuerbarenGasentladungsventilenoder steuerbarenHalbleiterventilenversehene Umrichter   ist an eine Dreiphasenspannung angeschlossen, welche von einer als Dreiphasensynchrongenerator ausgebildeten, mit der Welle des Einphasengenerators starr gekuppelten Erregermaschine 6 erzeugt wird. Für die Steuerung der Ventile ist eine Steuereinrichtung 7 vorgesehen.

   Mittels dieser Steuereinrichtung können die Werte der Blindleistung und Frequenz oder die der Wirkleistung des Einphasengenerators 1 getrennt und unabhängig voneinander durch Vorgabe des Betrages und der Phasenlage der schlupffrequenten Wechselströme, welche von dem Umrichter 5 abzugeben sind, eingestellt werden. Hiebei ergibt sich die Frequenz dieser Wechselströme zwangsläufig aus dem Verhältnis der aus der Wellendrehzahl des Einphasengenerators ableitbaren Frequenz und der Frequenz der Wechselspannung des Einphasennetzes. 



   Eine für die zweckdienliche Steuerung der Ventile des Umrichters 5 geeignete Regeleinrichtung, angewendet für einen Phasenschieber zur Blindleistungsdeckung, insbesondere bei Laststössen, ist bereits vorgeschlagen worden. Diese besteht aus einem aus drei Reglern zusammengesetzten Regelkreis, bei welchem 
 EMI2.1 

Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 gekuppelten Erregermaschine (6) erzeugt wird.

   4. Generator-Turbinenaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des durch diese gebildeten Einphasengenerators (1) bei einer Frequenzregelung des Dreiphasensynchrongenerators durch Störgrössenaufschaltung verbessernd in die Regeleinrichtung eingeführt wird.

   5. Generator-Turbinenaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des durch diese gebildeten Einphasengenerators (1) bei einer Leistungsregelung des Drelphasensynchron- generators als Zusatzsollwert in die Regeleinrichtung eingeführt wird.