DE1083919B - Anordnung zur Erzielung eines einwandfreien Parallelbetriebes eines oder mehrerer selbstregelnder Synchrongeneratoren und vorteilhaft weiterer anders geregelter, z. B. ueber eine Erregermaschine geregelter Synchrongeneratoren oder eines anderen Netzes - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erzielung eines einwandfreien Parallelbetriebes eines oder mehrerer selbstregelnder Synchrongeneratoren und vorteilhaft weiterer anders geregelter, z. B. über eine Erregermaschine geregelter Synchrongeneratoren oder eines anderen Netzes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzielung eines einwandfreien Parallelbetriebes eines oder mehrerer selbstregelnder Synchrongeneratoren und vorteilhaft weiterer anders geregelter, z. B. über eine Erregermaschine geregelter Synchrongeneratoren oder eines anderen Netzes, indem die Lastströme der jeweils parallel arbeitenden Generatoren bzw. Anordnungen, mit denen diese Generatoren parallel arbeiten, in zwei gegensinnig geschaltete Primärwicklungen von Stromtransformatoren eingespeist werden.
• Die Erfindung stellt eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung des Gegenstandes des Patentes 1065'931 dar. Gemäß dem Hauptpatent werden die von den Sekundärwicklungen der Differential-Stromtransformatoren abgegriffenen Ausgangsleistungen als zusätzliche Steuerkomponente ausgenutzt und unmittelbar in die für die Felder der selbstregelnden Generatoren vorgesehenen selbstregelnden Einrichtungen eingespeist.
• Feierbei wird der Differentialtransformator von den Lastströmen der parallel arbeitenden Generatoren durchflossen. Dieses ist oft wegen der großen Ströme unangenehm, die bei größeren Generatoren in den Differentialtransformatoren fließen. Außerdem ist es oft auch nicht erwünscht, in den Hauptleitungen ein zusätzliches Element - eben diesen Differentialtransformator -- einzubauen.
• Außerdem erfordert die Erfindung des Hauptpatentes einen beträchtlichen Aufwand an Differentialtransformatoren und Schaltelementen bei der Parallelfahrt von drei und mehr Generatoren untereinander.
• Es ist aus diesem Grunde auch schon vorgeschlagen worden, nicht die Generatorströme untereinander, sondern den Gesamtstrom mit dem jeweiligen Generatorstrom zu vergleichen, aber auch diese Anordnung erfordert einen beträchtlichen Aufwand, nämlich einerseits einen zusätzlichen Hauptstromtransformator mit Anzapfungen, deren Schaltung unter Last besondere Schwierigkeiten bereitet, und außerdem je Generator einen zusätzlichen Stromtransformator.
• Andererseits ist auch vorgeschlagen worden, die Primärwicklungen der Stromwandler aller mit den Ankerwicklungen parallel geschalteten Generatoren über die Sekundärwicklung eines den Strom sämtlicher Generatoren führenden Stromwandlers in Reihe zu schalten. Aber auch diese Anordnung besitzt ähnliche Nachteile: Der Stromtransformator in der Netzleitung muß die dreifache Leistung der einzelnen Stromtransformatoren in den Regeleinrichtungen der drei Generatoren aufbringen und wird daher sehr groß, wobei der gleiche, bereits beschriebene Nachteil auftritt, daß die Anzapfungen des Stromtransformators in der Netzleitung unter Last geschaltet werden müssen. Erfindungsgemäß wird zur Beseitigung dieser Nachteile der Vergleich der Generatorströme nicht direkt, sondern über den Generatorströmen proportionale Ströme durchgeführt, wobei diese Vergleichsströme Stromwandlern entnommen werden. Dabei brauchen die zuletzt genannten Stromwandler keine neuen Elemente zu sein, sondern die sowieso für die Selbstregeleinrichtung vorgesehenen Stromtransformatoren können für diesen Zweck benutzt werden, wobei die Sekundärströme dieser Stromtransformatoren der Selbstregeleinrichtung, bevor sie dem Gleichrichter zugeführt werden, über die entsprechende Primärwicklung des Differentialtransformators geleitet werden. Die Sekundärwicklung dieses Differentialtransformators ist in Übereinstimmung mit dem Hauptpatent an die Regeleinrichtung angeschlossen. Hierbei kann der Differentialtransformator auch als Differenzdrossel ausgebildet sein, indem von dem Differentialtransformator nur die Primärwicklungen vorgesehen sind. Dabei ergibt sich die besonders vorteilhafte Wirkung, daß je nach ungleicher Lastverteilung an den beiden Generatoren durch den Spannungsabfall an der Differenzdrossel die Stromtransformatoren der Generatoren in die Sättigung gefahren werden und durch diesen Sättigungseffekt die Blindlastverteilung gesteuert wird. Es ist außerdem möglich, den Differentialtransformator oder die Differenzdrossel nur in einer Phase vorzusehen.
• Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind an Hand der Zeichnung erläutert. Es stellt dar: Fig. 1 ein Schaltschema einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ein Schaltschema einer anderen Ausführungsform, Fig. 3 ein Schaltschema einer dritten Ausführungsform.
• In allen Schaltschemata sind die Generatoren der Einfachheit halber einphasig dargestellt. Es wird ausdrücklich betont, daß diese Darstellung nur der Erläuterung dient und daß ,naturgemäß in der Regel eine dreiphasige Ausführung der Generatoren vorzusehen ist.
• Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind zwei Synchröngeneratoren 1 und 2 parallel geschaltet. Der Generator 1 ist selbstregelnd ausgebildet, und es wird seine Feldwicklung 3 über eine Selbstregeleinrichtung gespeist, die aus einer Kondensatoranordnung 4, einer Drosseleinrichtung 5 und aus einer in die Netzleitung 6 geschalteten Stromtransformatoreinrichtung 7 besteht. Der Gleichrichter,- über den die. Feldwicklung 3 gespeist wird, ist mit 8 bezeichnet.
• Der parallel geschaltete Generator 2 kann beliebig ausgebildet sein, d. h., er kann in ähnlicher Weise wie der Generator 1 mit einer Selbstregeleinrichtung oder auch mit einer Erregermaschine versehen sein. Es ist lediglich erforderlich, daß er mit einer Spannungsregelung ausgestattet ist.
• In der Netzleitung 9 des Generators 2 ist ein Stromwandler 10 vorgesehen. Die Sekundärströme der beiden Stromwandler 7 und 10 werden den Primärwicklungen 11 und 12 eines Differentialtransformators zugeführt, der allgemein mit 13 bezeichnet ist: Die Sekundärwicklung 14 des Differentialtransformators ist in bekannter Weise an die Regeleinrichtung angeschlossen. Der Stromwandler 10 kann, wenn der Generator 2 selbstregelnd ausgebildet ist, der Stromwandler der Regeleinrichtung für Generator 2 sein, was sich hinsichtlich des Aufwandes besonders günstig auswirkt. Der Transformator 13 braucht nur in einer Phase zu liegen.
• Bei der Anordnung der Fig. 2 sind drei Generatoren 15, 16, 17 vorgesehen, die je mit einer Regeleinrichtung versehen sind, die aus einer Kondensatoreinrichtung 18, einer Drosseleinrichtung 19 und einem Stromwandler 20 besteht. Der zum Erregen des Feldes 21 vorgesehene Gleichrichter ist mit 22 bezeichnet. Für den Parallelbetrieb ist in der Hauptleitung ein Stromtransformator 23 vorgesehen, der die Rolle des Differentialtransformators zur gleichmäßigen Blindlastverteilung übernimmt. Dieser Stromtransformator 23 ist klein gegenüber den Transformatoren 20 und ist mit einer einzigen Primärwicklung 24 versehen. Jedem Generator ist eine Sekundärwicklung 25 zugeordnet, deren Strom dem Gleichrichter 22 des zugehörigen Generators zugeführt wird. Die Wirkungsweise dieser Anordnung besteht darin, daß der Primärstrom in dem Generator 23 auf die einzelnen Sekundärwicklungen 25 nach der Maßgabe übertragen wird, daß die Primärdurchflutung gleich der Sekundärdurchflutung wird. Die Sekundärdurchflutungen teilen sich untereinander nach den einzelnen Spannungen am Gleichrichter 22 auf, und zwar in der Weise, daß eine zu tiefe Gleichrichterspannung an einem Generator 15, 16, 17 einen höheren Strom in der zugehörigen Sekundärwicklung 25 des Transformators 23 erzwingt, bis ein mittlerer Spannungswert am Gleichrichter 22 erreicht ist, und dadurch gleiche Blindlastverteilung gesichert ist. Wie schon oben gesagt, sind diese zusätzlichen Steuerströme aus den Sekundärwicklungen 25 des Transformators 24 klein, da sie nur die Differenz in den Erregerströmen zu decken haben, womit auch der Transformator 23 klein wird im Vergleich zu den Transformatoren 20.
• Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt das gleiche Prinzip wie diejenige nach Fig.2 mit dem Unterschied, daß die Sekundärwicklungen 25 des Transformators 24 mit den zugehörigen Sekundärwicklungen der Transformatoren 20 in Reihe geschaltet sind, während die Sekundärwicklungen 25 der Ausführungsform nach Fig.2 mit den Sekundärwicklungen der Transformatoren 20 parallel geschaltet sind. Die beiden Generatoren der Ausführungsform nach Fig. 3 sind mit 26 und 27 bezeichnet. Im übrigen sind die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 verwendet worden.
• Der Transformator 24 braucht ebenfalls nur in einer Phase zu liegen.
• Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Anzahl der für einen Parallelbetrieb zusammengeschalteten Einheiten praktisch beliebig erhöht werden kann, ohne die Schaltung und die zu ihrer Ausführung benutzten Geräte komplizierter zu gestalten.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Erzielung eines einwandfreien Parallelbetriebes eines oder mehrerer selbstregelnder Synchrongeneratoren und vorteilhaft weiterer anders geregelter, z. B. über eine Erregermaschine geregelter Synchrongeneratoren oder eines anderen Netzes, indem die Lastströme der jeweils parallel arbeitenden Generatoren bzw. Anordnungen, mit denen diese Generatoren parallel arbeiten, in zwei gegensinnig geschaltete Primärwicklungen von Stromtransformatoren eingespeist werden, und wobei gemäß dem Patent 1065 931 die von den Sekundärwicklungen der Stromtransformatoren abgegriffenen Ausgangsleistungen als zusätzliche Steuerkomponente ausgenutzt werden und unmittelbar in die für die Felder der selbstregelnden Generatoren vorgesehenen selbstregelnden Einrichtungen eingespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Generatorströme nicht direkt, sondern über den Generatorströmen proportionale Ströme durchgeführt wird, wobei diese Vergleichsströme Stromwandlern (7, 10, 20) entnommen werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromtransformatoren (7, 20) der Regeleinrichtung zur Erzeugung der Vergleichsströme benutzt werden, wobei die Sekundärströme dieser Transformatoren, bevor sie dem Gleichrichter der Selbstregeleinrichtung zugeführt werden, über die entsprechende Primärwicklung (11, 12) des Differentialtransformators (13) geleitet werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialtransformator als Differenzdrossel ausgebildet ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialtransformator oder die Differenzdrossel nur in einer Phase vorhanden ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (25) des Differentialtransformators (23) die Regeleinrichtungen des Generators (15, 16, 17) direkt speisen und zu den Sekundärwicklungen der Stromtransformatoren (20) jeweils parallel geschaltet sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärstrom der Stromtransformatoren (20) direkt über die zugehörigen Sekundärwicklungen (25) der Differentialtransformatoren (24) in Reihenschaltung geführt ist, um dann in die Regeleinrichtung der Generatoren (26, 27) geleitet zu werden.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Einheiten für Parallelbetrieb zusammengeschaltet sind.