DE1588508A1 - Anordnung zur Regelung des Verschiebungsfaktors des Belastungsstromes eines Synchrongenerators - Google Patents

Anordnung zur Regelung des Verschiebungsfaktors des Belastungsstromes eines Synchrongenerators

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DE1588508A1
DE1588508A1 DE19671588508 DE1588508A DE1588508A1 DE 1588508 A1 DE1588508 A1 DE 1588508A1 DE 19671588508 DE19671588508 DE 19671588508 DE 1588508 A DE1588508 A DE 1588508A DE 1588508 A1 DE1588508 A1 DE 1588508A1
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Koppelmann Floris Prof Dr-Ing
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1885Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using rotating means, e.g. synchronous generators
    • HELECTRICITY
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

Li c β nt i a Pat e nt-Vβrwa11ungs -GmbH Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai i
Lehmann/hd Lm 80/196
Anordnung zur Regelung dos V^rschiebungsfaktors des Belastungsstromes eines Synchrongenerators
Mit Hilfe antiparalleler Ventile lassen eich Starkstromkondensatoren bei Wechselspannung schnell und in kurzen Zeitabständen zu- und abschalten, ohne daß dabei Überströme oder Überspannungen auftreten. Bei zweckmäßiger Anordnung der Ventile und der Steuerung ist es möglich, auf diese Wei3e Kondensatoren mit Zeitverzögerungen von weniger als einer Periode ein- oder auszuschalten«
Die Erfindung macht von diesem Verfahren Gebrauch und betrifft •in« Anordnung zur Regelung des Verschiebungsfaktors des Belastttngsstromes von Synchrongeneratoren. Erfindungsgemäß<wird durch Blindstromrichter oder durch mit antiparallelen Ventilen in in feinen Stufen schnell synchron geschalteten Kondensatoren die jeweilig· Blindkomponente des Laststromes durch einen Regler derart verzögerungsfrei kompensiert, daß der Generator stets mit einem Verschiebungefaktor arbeitet, der angenähert gleich eins oder etwas kapazitiv ist.
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588508
Anhand einer Zeichnung sei ein schematicehes AusfUhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Im Zeichendiagramm der Fig. 1 ist dor Grundgedanke der Erfindung unter Verwendung der Bezeichnungen dar Fig. 3 dargestellt. U» ist die Klemmenspannung des Generators. I1, I" und I1" sind • drei Fälle von Belastungsströmen, die in der Größe und im Verschiebungefaktor verschieden sind. Nach der Erfindung wird die an die Klemmen des Generators angeschlossene Kondensatorgruppe C durch Zünden und Sperren der vor den einzelnen Teilkondensatoren angeordneten antiparallelen Ventile derart geregelt, daß die Ströme IQ', Ic" und I0"1 die Netzströme I', I" und Z"1 su den Generatorströnen Iq'» Iq" und Iq"1 ergänzen, wobei der Blindanteil dieser Generatorströme Null ist oder einen gleichbleibenden kleinen kapazitiven Wert ΔΙ hat.
Dies· Betriebsart hat verschiedene Vorteile: Zunächst wird der Generator von induktivem Blindstrom im wesentlichen entlastet, so daß er eine entsprechend größere Wirkleistung zu liefern vermag. Außerdem wird der erforderliche Erregerstrom kleiner, da der entmagnetisierend« Strombelag der induktiven Stromfcomponente im Stator größtenteils fortfällt. Außerdem bleibt nach Pig. 2 bei veränderliche« Strom Iq und konstantem Erregerstro« die Klemmenspannung Uq des Generators weitgehend konstant, wie dies die Kurve für cos <p =» 0,95 (kapazitiv) andeutet. Bei cos φ s 1 oder gar cos φ β 0,8 (induktiv) würde die Klemmenspannung mit dem Belastungsstrom I- stark abfallen, so daß der Erreger-
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BAD ORIGINAL
Lm 80/196
-3 strom mit schwankender Belastung nachgeregelt werden müßte.
Eine weitere Verringerung des Erregerstromes des Generators ergibt eich daraus, daß bei dem erfindungsgemäßen Betrieb des Generators der Luftspalt verringert werden kann» Es ist nämlich nicht mehr in gleichem Umfang erforderlich, den Erregerstrombelag groß gegenüber dem Ankerstrombelag auszuführen, da der entmagnetisierende Ankerstrombelag durch dio regelbare Kondensatorbatterie C im wesentlichen konstant gehalten wird. Die Verringerung des Erregerstromes bringt'eine Verringerung des Kurzschlußstromes des Generators mit sich. Diese verschiedenen Vorteile sind so groß, daß sich der Aufwand für die Kondensatorbatterie C einschließlich Halbleiterventilen und Steuerung in vielen Füllen bezahlt macht.
In Fig. 3 ist ein Generator mit der Spannung U_ angedeutet, der ein einfaches Netz mit einer Sammelschiene U und verschiedenen Verbrauchersamiaelschienen U1 und U2 speiet. Nach der Erfindung liegt an den Klemmen des Generators eine regelbare Kondensatorbatterie C, die im wesentlichen die Blindkomponente des NetEstromes Z kompensiert, so daß der Generator in der beschriebenen Weise optimal ausgenutzt wird. Da durch den Spannungsabfall des veränderlichen Belastungsstromes I an den Streureaktanzen und Widerständen des Umspanners 3 ein veränderlicher Spannungsabfall in der Sammelschiene U auftreten würde, kann durch Nachstellen der Erregung des Generators die Spannung U der Sammelschiene konstant geregelt werden. Durch wechselnde Größe des Stromes der Verbraucher M treten
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infolge des wechselnden Spanmmgsabfalles an den Umspannern 1 und 2 Spannungsschwankungen an den Verbrauchersammelschiene η U1 und U„ auf. Diese können, wie bereits früher vorgeschlagen wurde, durch feinstufige Kondensatorbatterien C^ und C2 kompensiert werden, wenn diese Kondensatoren wit Hilfe von synchron gesteuerten antiparallelen Ventilen geregelt werden.
Unter Umständen kommen beim Betrieb von Versorgungsnetzen durch die Kapazitäten von Kabeln oder Freileitungen kapazitive BelastungsstrÖme vor, die statt durch Kondensatoren durch Induktivitäten kompensiert werden müssen. In solchen Fällen kann man mit Vorteil ein- oder mehrstufige Induktivitäten als Zusatzlast an das Netz anschalten, wobei man vorteilhafterweise von antiparallelen Ventilen Gebrauch macht.
Unter Umständen ist es möglich, statt durch Parallelkondensatoren die Aufgabe der Erfindung auch durch Reihenkondensatoren zu lösen, wobei diese Kondensatoren ebenfalls durch antiparallele Ventile schnell und störungsfrei geschaltet werden können.
k Seiten Beschreibung
2 Patentansprüche
1 Blatt Zeichnung mit 3 Figuren
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Claims (2)

  1. Licentia Patent-Verwaltung·-GmbH Prankfurt Alain, Theodor-Stern-Kai 1
    Lehraann/hd Lm 8O/196
    Patentansprüche
    /O Anordnung asur Regelung des Verschiebungsfaktor« des Belastungsstromee «in·· Synchrongenerator*, dadurch gekenn* zeichnet, daß durch Blindstrorarichter oder durch mit antiparallelen Ventilen in pt( feinen Stufen schnell synchron geschaltete/l Kondensatoren die jeweilige Blindkomponente des Laststromes durch einen Regler derart verzögerungsfrei kompensiert wird, daß der Generator stets mit einem Verschiebungsfaktor arbeitst« der angenähert gleich eins oder etwas kapazitiv ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1 zur Speisung von ausgedehnten Stronversorgungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß an den vom Generator woit entfernten Verbrauchern oder Verbraucher· saamelschienen die Spannung durch stufenweises Schalten von Kondonsatorgruppen mit Hilfe von synchron gesteuerten antiparallelen Ventilen konstant gehalten wird, während die Spannung der Haupts ansät !schiene durch den Erregerstrom des stets auf optimale» Verachiebungsfaktor geregelt·» Qemerators konstant gehalten wird·
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    Leerseite
DE19671588508 1967-12-14 1967-12-14 Anordnung zur Regelung des Verschiebungsfaktors des Belastungsstromes eines Synchrongenerators Pending DE1588508A1 (de)

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