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Ein besonderes Problem bei selbsterregten Synchrongeneratoren, bei denen also die Erregerenergie von den
Klemmen der Maschine selbst abgenommen wird, ist die Sicherung einer hinreichenden Erregung auch für den
Kurzschlussfall. Dabei ist es belanglos, ob es sich um einen erregermaschinenlosen Synchrongenerator handelt, bei dem also über eine Erregungsregeleinrichtung das Polrad unmittelbar gespeist wird, oder um einen
Synchrongenerator mit Erregermaschine, deren Erregung von den Klemmen des Hauptgenerators gespeist wird.
Bekannt sind Erregeranordnungen (s. z. B. die franz. Patentschrift Nr. 1. 556. 632), deren Polradstrom durch
Summierung eines spannungsabhängigen Grundanteiles und eines von der Belastung abhängigen
Kompoundierungsteiles resultiert, wobei der Grundanteil über einen Spannungswandler und der belastungsabhängige Anteil über einen Stromwandler aus dem vom Generator gespeisten Netz gewonnen wird, indem die genannten Wandler Gleichrichterbrücken speisen, deren Gleichstromausgänge in Serie geschaltet sind, und bei denen über den Stromwandler Gewähr gegeben ist, dass im Kurzschlussfall die Erregung allein über den Stromwandler aufrecht erhalten werden kann.
Somit ist also auch für den Kurzschlussfall eine hinreichende Erregung, damit ein hinreichender Dauerkurzschlussstrom und des weiteren ein befriedigendes Arbeiten der Selektivschutzeinrichtungen sicher gestellt, indem der transformierte Kurzschlussstrom die Erregerwicklung speist.
Ein Nachteil dieser bekannten Lösung ist der Umstand, dass die genannten Gleichrichterbrücken ungesteuert bzw. nur halb gesteuert sind, so dass ein untererregter Betrieb, wie er etwa für Blindstromkompensation erforderlich ist, sich nicht verwirklichen lässt. Hier Abhilfe zu schaffen, ist das Ziel der Erfindung.
Gegenstand der Erfindung ist eine statische Erregeranordnung für selbsterregte Wechselstromgeneratoren, deren Erregerwicklung aus zwei in Serie liegenden Gleichrichterbrückenschaltungen gespeist wird, von denen die eine der Brückenschaltungen mit ungesteuerten Gleichrichtern aus einem Stromtransformator gespeist wird, dessen Primärwicklung vom Generatorstrom durchflossen ist, und die andere Brückenschaltung mit mindestens zwei steuerbaren Gleichrichtern aus einem Spannungstranformator von den Generatorklemmen gespeist wird, wobei in erfindungsgemässer Weise als die andere, aus dem Spannungstransformator gespeiste Brückenschaltung eine vollgesteuerte Thyristorbrückenschaltung vorgesehen ist, deren Spannung im Wechselrichterbetrieb die Ausgangsspannung der ungesteuerten Brückenschaltung bei untererregtem Generatorbetrieb bis zum Feldstrom Null komensiert.
An Hand der Zeichnung soll ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel für einen Synchrongenerator mit Wechselstromerregermaschine näher erläutert werden. In der Zeichnung ist mit--l--ein Synchrongenerator bezeichnet, dessen Polrad--2--aus einer Wechselstromerregermaschine--3--gespeist wird. Die Erregermaschine--3--sitzt auf der Welle des Generators --1--. Das Feld der Erregermaschine ist mit --4-- bezeichnet.
Die Erregerenergie für das Erregerfeld--4--wird in an sich bekannter Weise von den Generatorklemmen über einen ein- oder dreiphasigen Spannungstransformator--5--und eine erfindungsgemäss vollgesteuerte Thyristorbrücke--6--bezogen. Die Steuerung der Thyristorbrücke--6--erfolgt in bekannter Weise über den Regler--7--, in dem der Spannungsistwert und der Spannungssollwert miteinander verglichen werden und abhängig vom Ergebnis dieses Vergleiches die Zündimpulse für die Thyristorbrücke--6--gegeben werden. Mit--8--ist der Istwerttransformator für die Regelung angedeutet. In Serie zur Thyristorbrücke - liegt eine ungesteuerte Gleichrichterbrücke--9--, die über einen Stromtransformator--10-gespeist wird.
Die Primärwicklung --11-- dieses Stromtransformators liegt im dargestellten Fall im
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Umwandlung des eingeprägten Stromes in eine Spannung dienen und damit die im Kurzschlussfall auftretenden Spannungsspitzen am Feld der Erregermaschine begrenzen. Zu demselben Zweck könnten auch auf der Wechselstromseite der Gleichrichterbrücke --9-- Drosseln oder aus Drosseln und ohm'schen Widerständen bestehende Impedanzen parallelgeschaltet sein. Weiters erfüllt denselben Zweck ein Stromtransformator, dessen Eisenkern mit einem Luftspalt versehen ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Erregeranordnung ist wie folgt :
Im Normalbetrieb, d. h. bei übererregtem Generatorbetrieb, wird die gesamte Erregerleistung über die Thyristorbrücke--6--in das Feld--4--geliefert. Die ungesteuerte Gleichrichterbrücke --9-- stellt infolge des grossen über ihre Dioden fliessenden Feldstromes für den Stromtransformator--10--einen Kurzschluss dar. Im Kurzschlussfall sinkt die Generatorspannung auf einen Bruchteil ab oder fällt völlig aus und damit auch die Speisespannung der Thyristorbrücke--6--, dagegen steigt der Generator stark an.
Die Energielieferung über den Spannungstransformator --5-- und die Thyristorbrücke--6--bricht zusammen, jedoch fliesst jetzt der transformierte und gleichgerichtete Kurzschlussstrom in das Feld--4--und hält damit die Erregung der Erregermaschine--3--und damit auch die des Hauptgenerators aufrecht. Der sich im Kurzschlussfall ergebende Erregerstrom lässt sich durch Wahl der übersetzung und der Sättigungsverhältnisse im Stromtransformator--10--festlegen. Obwohl also mit der Generatorspannung auch die Regelung durch den
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Erregerkreis aufrechterhalten bleibt und daher der zuletzt gezündete Thyristor auch ohne Gitterimpulse in der Brücke--6--leitend bleibt, sofeme nur der Haltestrom nicht unterschritten wird, so dass für den vom
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