DD235119A1 - Verfahren zur elektrischen belastung von bahnstrom-synchron/synchron-umformern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Belastung von Bahnstrom-Synchron/Synchron-Umformern zur Reglerjustierung im Lastfall. Die energiesparende Belastung von Bahnstromumformern zum Zwecke der Reglerjustierung, die fuer die Dauer der Einstellarbeiten gleichbleibend ist, wird durch die Anwendung eines Rueckarbeitungsverfahrens erreicht. Der Einsatz von belastenden Triebfahrzeugen sowie Streckenblockierungen entfaellt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen.Belastung von Bahnstrom-Synchron/Synchron-Umformern zur Reglerjustierung im Lastfall.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Justierung der Regeleinrichtung an 50/16 2/3 Hz-Umformern in Bahnumformerwerken ist es erforderlich, den zugehörigen Umformer elektrisch zu belasten. Dazu wird aus einem 110-kV/50 Hz-Netz Elektroenergie entnommen und in das 15-kV/16 2/3 Hz-Bahnnetz abgeführt. Die im Bahnbetrieb auftretenden Belastungen, sofern überhaupt vorhanden, sind von ihrer Qualität und Quantität her für die Reglerjustierung ungeeignet.

Es ist bekannt, zur Herstellung der erforderlichen Belastung Lastfahrten vorzunehmen, bei denen ein Gespann von mehreren Triebfahrzeugen eine angeschlossene Strecke befährt. Die Einzelfahrzeuge ziehen bzw. bremsen dabei, je nach der erforderlichen Belastung. Die entnommene Energie wird dabei allerdings in nicht nutzbare Wärme umgesetzt.

Neben den Betriebskosten für die Traktionseinheit treten zusätzliche Aufwendungen für deren An- und Abfahrt sowie für Standzeiten ein. Außerdem ist die Verfügbarkeit der genutzten Strecke als auch der Triebfahrzeuge selbst eingeschränkt.

Aus der DD-PS 212115 ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Belastungszustandes für Erwärmungsprüfungen an Mehrphasenasynchronmotoren im Leerlauf— ohne Zuhilfenahme einer äußeren Belastungseinrichtung — bekannt. Dem zu belastenden Prüfling wird dabei neben der zugeführten mehrphasigen Betriebswechselspannung eine weitere mehrphasige Zusatzwechselspannung gleicher Frequenz zugeführt, die vektoriell eine solche Phasenlage besitzt, daß diese senkrecht auf der Betriebswechselspannung steht.

Dieses Verfahren setzt Prüffeldbedingungen voraus und ist unter Baustellenbedingungen auch in ähnlicher Form nicht anwendbar.

Für Synchronmotoren ist der Betriebszustand der Nutzbremsung bekannt, bei dem die durch die Netzfrequenz vorgegebene Drehzahl erhalten bleibt, jedoch der Polradwinkel seine Richtung verändert.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine energiesparende Belastung von Bahnstromumformern zum Zwecke der Reglerjustierung zu ermöglichen, die außerdem für die Dauer der Einstellarbeiten gleichbleibend ist, ohne dabei Triebfahrzeuge zu benötigen und umfangreiche Streckenblockierungen vornehmen zu müssen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Belastung von Bahnstrom-Synchron/Synchron-Umformern zur Reglerjustierung im Lastfall zu schaffen, wobei die zum Betrieb des Umformerwerkes vorhandenen Anlagen derart benutzt werden, daß die Umformer ohne Anschluß an das Streckennetz belastbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Anwendung eines Rückarbeitsverfahrens gelöst, wobei zunächst zwei Umformer generatorseitig über eine Bahnstrom-Sammelschiene elektrisch synchronisiert und parallelgeschaltet werden, danach ein Umformer generatorseitig von der Sammelschiene getrennt, motor- wie generatorseitig auf Handnoterregung umgestellt und die Erregerpolarität des Motors des als elektrische Last vorgesehenen Umformers gewechselt wird. Der andere Umformer, dessen Regler justiert werden soll, arbeitet unverändert im Reglerbetrieb weiter, wobei der Spannungssollwert des Generators zunächst auf Null gestellt wird. Die sich nunmehr einstellende Betriebsweise, daß ein Generator in den Motorbetrieb übergeht und dementsprechend sein Antriebsmotor als Generator wirkt, gestattet es, die Reglerkreise des belasteten Umformers unter solchen Bedingungen zu justieren, die denen der Betriebsbedingungen im Lastfall gleichen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Vor der Inbetriebnahme von Bahnstrom-Umformerwerken werden die Reglerkreise der Umformersätze justiert, wozu diese belastet werden müssen.

Dieser Belastungszustand wird erreicht, indem zwei Bahnsirom-Umformer generatorseitig mit einer Phasenverschiebung der Ankerspannung parallelgeschaltet sind.

Es stellt sich dabei pro Bahnumformer ein Lastwinkel ein, der etwa der halben Phasenverschiebung der Ankerspannungen entspricht. Bei diesem Parallelbetrieb ergibt sich eine Betriebsweise, in der ein Generator in den Motorbetrieb übergeht und demzufolge sein Antriebsmotor als Generator wirkt.

Es werden versorgungsnetzseitig nur die Maschinen- und Transformatorenverluste entnommen. Diese Leistung wird unter Abzug der Verluste dem Versorgungsnetz wieder zugeführt.

Der Belastungszustand wird hergestellt, indem zwei Synchron/Synchron-Bahnumformer in Betrieb genommen und mit Hilfe einer Synchronisiereinrichtung über eine Bahnstromsammelschiene parallelgeschaltet werden. Danach wird ein Generator von der Bahnstromsammelschiene getrennt und durch Polaritätswechsel der Motor-Feldwicklung um eine Polteilung verdreht.

Diese Verdrehung bewirkt generatorseitig eine Phasenverschiebung der Ankerspannung von 60° el.

Um nun die Generatoren stoßfrei parallel zu schalten, wird die Schaltung im entregten, also spannungslosem Zustand beider Generatoren vorgenommen. Danach werden die derartig parallelgeschalteten Generatoren auf Nennspannung erregt. In diesem Betriebszustand ergibt sich pro Umformer ein Polradwinkel von annähernd der halben Phasenverschiebung der

^nkerspannungen. Es stellt sich damit eine Belastung bei dieser Polraderregung ein, die einer Belastung des Umformers bei 3inem Gesamtpolradwinkel von Motor und Generator von 30° el entspricht. Dieser Polradwinkel ergibt sich sonst bei Nennleistung, NennspaVinung und cos = 0,9 des Generators.

Für den im Ausführungsbeispiel beschriebenen Anwendungsfall im Rückarbeitungsverfahren, bei dem keine Blindleistungsverbraucher vorhanden sind, wird die Felderregung derart eingestellt, daß sich annähernd zwei Drittel der Nennleistung ergeben.

Die Überschreitung der maximal zulässigen Spannung wird damit verhindert.

Da die Stellglieder der zu den Umformern gehörenden Regler eine lineare Charakteristik aufweisen, kann eine Grundeinstellung mit Teillasten vorgenommen werden. Es ist ein stabiler, nur geringfügig von der 110-kV/50 Hz-Versorgungsnetzseite beeinflußter Betriebszustand erzielbar, dessen Konstanz und Dauer mit einer Belastung durch Triebfahrzeuge nicht erzielbar ist.

Claims (1)

1. -1- 73716

   Erfindungsanspruch: j

   1. Verfahren zur elektrischen Belastung von Bahnstrom-Synchron/Synchron-Umformern, insbesondere zur Reglerjustietjung, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Rückarbeitsverfahrens, wobei zunächst zwei Umformer generatorseitig elektrisch über eine Bahnstrom-Sammelschiene synchronisiert und parallel geschaltet werden, danach ein Umformer i generatorseitig von der Sammelschiene getrennt, seine Erregung motor- wie generatorseitig auf Handnotbetrieb umgestellt und die Erregerpolarität des Motors gewechselt wird, anschließend die dabei entregten Generatoren elektrisch parallel geschaltet und schließlich auf Nennspannung erregt werden, wobei sich ein Lastfall einstellt, bei dem die Reglerkreise des belasteten Umformers unter solchen Bedingungen justierbar sind, die denen der Betriebsbedingungen gleichen.