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Einrichtung zur automatischen Regelung der Erregung von
Synchrongeneratoren ohne Erregermaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Fremderregung von
Synchrongeneratoren ohne Erregermaschine, mit im Statorkreis des Generators eingeschalteten Leistungs- transformatoren, die durch Dreiphasengleichrichter in Brückenschaltung mit der Erregerwicklung des Ge- nerators verbunden sind und mit einem Dreiphasenspannungswandler, der an die Spannung des Generators angeschlossen ist.
Zu den Grundproblemen, die gegenwärtig bei automatischer Regelung der Erregung von Synchron- generatoren auftreten, gehören die Verminderung der Trägheit von automatischen Erregerregulatoren und
Erhöhung der Änderungsgeschwindigkeit der Grösse der Erregung bei fehlerhaftem Betrieb von Generato- ren.
Bekannt sind Einrichtungen zur Fremderregung von Synchrongeneratoren ohne Erregermaschine mit
Einsatz von Ventilen, die an der Spannung des Generators liegen und die den Gleichstrom in die Erregerwicklung des Generators liefern.
Bekannt sind auch Einrichtungen für automatische Regelung, in denen nichtgesteuerte Ventile Anwendung finden, die beim Parallelbetrieb der Stromquellen mit wechselnder Spannung von Strom- und Spannungstransformatoren gespeist werden.
Die erwähnten und andere Einrichtungen für die Regelung der Erregung entsprechen nicht immer den Anforderungen für Gewährleistung der nötigen Übererregung bei Kurzschlüssen in elektrischen Netzen. die von Generatoren gespeist werden, und bei andern Störungen im Betrieb der Stromversorgung.
Die erfindungsgemässe Einrichtung für automatische Regelung der Erregung von Synchrongeneratoren ohne Erregermaschine erlaubt die Änderungsgeschwindigkeit der Grösse der Erregung zu erhöhen und gewährleistet eine genügende Ansprechgeschwindigkeit des Systems.
Dies wird durch Anwendung von gesteuerten Ventilen erreicht, die dreiphasig gegenparallel zu jeder Phase des Spannungswandlers geschaltet und mit einem in Brückenschaltung arbeitenden Dreiphasengleichrichter verbunden sind, der die Erregerwicklung des Generators speist.
Für die Erweiterung des Regelungsbereiches können in Reihe mit den erwähnten gesteuerten Ventilen Sättigungsdrosselspulen geschaltet werden.
In der Zeichnung ist die Schaltung der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt.
Die Erregerwicklung 1 des Synchrongenerators 2 wird von dreiphasigen, in Brückenschaltung geschalte- ten Hochleistungs-Halbleiterventilen 3 gespeist. Die Gleichrichter der Brückenschaltung werden von zwei Quellen gespeist. Erstens von den Stromtransformatoren 4, deren Primärwicklungen 5 in Reihe mit den Statorwicklungen jeder Phase des Generators 2 geschaltet sind und deren Sekundärwicklungen 6 die Spannung für die Gleichrichter 3 der Brückenschaltung liefern. Als zweite Quelle der Speisung dient eine Schaltung, die in jeder Phase zwei gegenparallelgeschaltete gesteuerte Ventile 7 enthält.
Die Wechselspannung für die Ventile 7 wird von einem Spannungstransformator 8 geliefert, dessen Primärwicklung 9 an der Spannung des Generators 2 liegt.
Jede Sekundärwicklung 10 des Transformators 8 ist mit den gegenparallelgeschalteten Ventilen 7 verbunden.
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Wie aus der Beschreibung der Schaltung zu entnehmen ist, enthält die erfindungsgemässe Einrichtung zwei wichtige Schaltungsteile, die den Erregerstrom regeln : den Schaltungsteil, der eine vom Statorstrom des Generators 2 abhängige Spannung an die Brücke liefert (Stromwandler 4), und den Teil der eine von der Spannung des Generators 2 abhängige Spannung der Brücke zuführt (gesteuerte Ventile 7).
Die automatische Regelung der Erregung wird mittels der erfindungsgemässen Einrichtung folgendermassen erreicht.
Beim Fehlen des Statorstromes (Leerlauf des Generators 2) wird die Erregung des Generators 2 allein von dem Schaltungsteil mit den Ventilen 7 besorgt. Der Betrieb der Ventile 7 wird durch einen beliebigen, bereits bekannten automatischen Spannungsschnellregler gesteuert, der auf die Gitterkreise der Ventile 7 einwirkt.
Bei Vergrösserung des Statorstromes wird die Erregung des Generators 2 von den Stromwandlern 4 übernommen, wobei ein Teil der Leistung mittels des Ionenerregers in den Statorkreis des Generators 2 zurückgeleitet wird.
Dementsprechend wird die Leistung des Schaltungsteiles mit den Ventilen 7 so gewählt, dass die Erregung des Generators 2 bei Leerlauf gedeckt ist und die Erregung bei Änderung des Leistungsfaktors ge- ändert werden kann.
EMI2.1