DE19600289A1 - Electrical power supply network surge compensation method and device - Google Patents
Electrical power supply network surge compensation method and deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleichen einer Stoßbelastung in einem elektrischen Strom versorgungsnetz.The invention relates to a method and a device to compensate for a shock load in an electrical current supply network.
Bei weitläufigen Stromversorgungsnetzen treten dann ver sorgungstechnische Probleme auf, wenn für einen begrenzten Zeit raum in exponierter Lage ein stärkerer Verbraucher installiert wird, wie es beispielsweise bei der Erstellung eines Baukrans auf einer Baustelle der Fall ist, da dieser Verbraucher einen sehr ungünstigen Lastverlauf verursacht. Insbesondere durch Hebevorgänge treten große, allerdings sehr kurzzeitige Strom stöße auf, die folglich die Netzspannung empfindlich absenken und die Qualität der Stromversorgung für die übrigen Dauerver braucher stark beeinträchtigen.Then, in the case of extensive power supply networks supply problems if for a limited time a stronger consumer installed in an exposed location is like, for example, when building a construction crane is the case on a construction site because this consumer very unfavorable load curve caused. In particular through Lifting operations involve large, but very short-term, currents impacts, which consequently reduce the mains voltage significantly and the quality of the power supply for the other permanent ver severely affect users.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, durch die die kurzzeitige Stoßbelastung in einem elektrischen Stromversorgungsnetz durch derartige Verbraucher ausgeglichen und die dadurch verursachte Störung in ihrem Umfang gemindert wird.The object underlying the invention is therefore therein, a method and an apparatus of the aforementioned Specify the way in which the short-term shock load in a electrical power supply network by such consumers balanced and the resulting disturbance in its scope is reduced.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1, 3 und 7 angegeben ist.This object is achieved according to the invention through training solved that in the characterizing part of claims 1, 3 and 7 is specified.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemä ßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegen stand der Patentansprüche 2, 4 bis 6, 8 und 9.Particularly preferred embodiments of the invention essen method and the device according to the invention are opposed stood of claims 2, 4 to 6, 8 and 9.
Im Folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher be schrieben.In the following, the particular drawing will be used ders preferred embodiments of the invention be closer wrote.
Die einzige Figur zeigt schematisch ein elektrisches Strom versorgungsnetz mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aus gleichen einer Stoßbelastung.The only figure shows schematically an electric current Supply network with the device according to the invention resemble a shock load.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß dann, wenn ein elek trischer Asynchronmotor über eine Antriebsmaschine über der sogenannten Synchrondrehzahl angetrieben wird, die von der An triebsmaschine abgegebene Energie vom Asynchronmotor in das vorgeschaltete Stromnetz eingespeist wird. Das heißt, daß ein Asynchronmotor bei einer Drehzahl über der Synchrondrehzahl als Generator arbeitet.In the embodiment shown in the drawing use is made of the fact that when an elec tric asynchronous motor via a prime mover above the so-called synchronous speed is driven by the An engine emitted energy from the asynchronous motor in the upstream power grid is fed. That is, a Asynchronous motor at a speed above the synchronous speed as Generator works.
Wie es in der Zeichnung im einzelnen dargestellt ist, wird dieses Prinzip zum Ausgleich einer Stoßbelastung im elektrischen Stromversorgungsnetz dadurch angewandt, daß ein vom Netz gespei ster kleiner Antriebsmotor 1 vorgesehen ist, der über eine Über setzung 3 beispielsweise einen Riemenantrieb oder ein Zahnradge triebe einen leistungsstärkeren Asynchronmotor 2 im Leerlauf mit einer Überdrehzahl, d. h. einer über der sogenannten Syn chrondrehzahl liegenden Drehzahl antreibt. Die Nenndrehzahl n1 des Antriebsmotors 1 liegt somit über der Synchrondrehzahl n2 des Asynchronmotors 2. Nach Erreichen der Nenndrehzahl des An triebsmotors 1 wird sich daher ein stabiler Betrieb einstellen und nur ein geringer Energiebedarf anfallen. Es ist zweckmäßig, dem angetriebenen Asynchronmotor 2 eine bestimmte Schwungmasse zu geben, die einen definierbaren Energieinhalt bekommt.As it is shown in the drawing in detail, this principle is used to compensate for a shock load in the electrical power supply network in that a small drive motor 1 which is fed from the network is provided, which via a transmission 3, for example, a belt drive or a gearwheel drive, is more powerful Asynchronous motor 2 drives at idle with an overspeed, that is, a speed above the so-called synchro speed. The nominal speed n1 of the drive motor 1 is therefore above the synchronous speed n2 of the asynchronous motor 2 . After reaching the nominal speed of the drive motor 1 , stable operation will therefore occur and only a small amount of energy will be required. It is expedient to give the driven asynchronous motor 2 a certain flywheel mass which has a definable energy content.
Über eine Meßeinrichtung 4 wird dann die Netzspannung er faßt. Wird bei einer Stoßbelastung ein festgelegter Unterspan nungswert erreicht oder unterschritten, werden die beiden Moto ren 1 und 2 so umgeschaltet, daß der Antriebsmotor 1 vom Netz genommen und der angetriebene Motor 2 an das Netz geschaltet wird. Der Motor 2 wird dann aufgrund seiner über der Synchron drehzahl liegenden Drehzahl elektrische Energie solange in das Netz einspeisen, bis seine Drehzahl auf die Synchrondrehzahl abgesunken ist. Wenn die Netzspannung wieder angestiegen ist oder vorzugsweise bei Erreichen der Synchrondrehzahl wird wieder auf den ursprünglichen Betrieb umgeschaltet, in dem der Motor 2 vom Motor 1 im Leerlauf angetrieben wird. Durch eine elektroni sche Überwachung können aber auch andere Parameter, wie z. B. Einsatztaktzeiten, Hochfahr- und Reaktionszeiten definiert wer den.Via a measuring device 4 , the mains voltage is then recorded. Is at an impact load, a fixed lower clamping voltage value reached or fallen below, the two Moto be ren 1 and 2 is switched so that the drive motor 1 taken from the mains and the driven motor 2 is connected to the network. The motor 2 will then feed electrical energy into the network as long as its speed is above the synchronous speed until its speed has dropped to the synchronous speed. When the mains voltage has risen again, or preferably when the synchronous speed is reached, the system switches back to the original mode in which the motor 2 is driven by the motor 1 in idle mode. Through an electronic cal monitoring other parameters, such as. B. Deployment cycle times, start-up and reaction times who defined the.
Vorzugsweise bestehen die beiden Motoren 1 und 2 aus Dreh strommotoren, die über eine mechanische Übersetzung miteinander verbunden sind, deren Übersetzungsverhältnis dafür sorgt, daß die Nenndrehzahl n1 des antreibenden Motors 1 einer über der Synchrondrehzahl liegenden asynchronen Überdrehzahl des ange triebenen Motors 2 entspricht, der dann als Generator arbeitet.Preferably, the two motors 1 and 2 consist of three-phase motors which are connected to one another via a mechanical transmission, the transmission ratio of which ensures that the nominal speed n1 of the driving motor 1 corresponds to an asynchronous overspeed of the driven motor 2 which is above the synchronous speed, which then works as a generator.
Der angetriebene Motor 2 ist vorzugsweise mit einer Schwungmasse mechanisch gekoppelt, so daß beim Anschalten des Motors 2 an das Netz über eine Zeit elektrische Energie in das Netz eingespeist wird, die der in der Schwungmasse enthaltenen Energie entspricht.The driven motor 2 is preferably mechanically coupled to a flywheel, so that when the motor 2 is switched on to the network, electrical energy is fed into the network over a period of time which corresponds to the energy contained in the flywheel.
Die Einrichtung 4 zum meßtechnischen Ermitteln der Netz spannung erfaßt insbesondere einen wählbaren Schwellenwert, bei dem die Umschaltung der Betriebsweise zwischen den beiden Moto ren 1 und 2 ausgelöst wird.The device 4 for measuring the network voltage detects in particular a selectable threshold value at which the switching of the mode of operation between the two motors 1 and 2 is triggered.
Bei einem zweiten nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Netz ein elektronischer Frequenzumrichter vorgesehen, der eine Frequenz liefert, die das Drehfeld und damit den Rotor eines Drehstrommotors in der positiven Schlupffrequenz, d. h. übersynchron betreibt. Wenn ein Absinken der Netzspannung bei einer Stoßbelastung unter einen bestimmten Wert festgestellt wird, erfolgt eine Umschaltung derart, daß der Drehstrommotor vom Umrichter abgetrennt und an das Netz geschaltet wird. Wenn der Drehstrommotor mit einer entsprechenden Schwungmasse ver bunden ist, steht ein größerer Energievorrat zur Verfügung.In a second embodiment, not shown an electronic frequency converter is provided in the network delivers a frequency that the rotating field and thus the rotor a three-phase motor in the positive slip frequency, d. H. operates oversynchronously. If the mains voltage drops at a shock load below a certain value is switched over such that the three-phase motor disconnected from the converter and connected to the grid. If ver the three-phase motor with a corresponding flywheel is bound, a larger energy reserve is available.
Um die Beschleunigungsenergie nur langsam dem Netz zu ent nehmen, kann die Anlage elektronisch verzögert hochgefahren werden. Als Energieverbrauch fallen lediglich die Beschleuni gungsenergie und Leerlaufverluste an.To slowly remove the acceleration energy from the network the system can start up electronically with a delay will. Only the accelerations fall as energy consumption energy and no-load losses.
Die Schwungmasse als Energiespeicher ist wiederum vorzugs weise mechanisch mit dem Drehstrommotor verbunden. Wenn der Drehstrommotor seine Synchrondrehzahl erreicht und damit die in das Netz einspeisbare Energie verbraucht ist oder wenn die Stoß belastung beendet ist, erfolgt eine Rückschaltung derart, daß der Drehstrommotor vom Netz abgenommen und wieder mit dem Fre quenzumrichter verbunden wird.The flywheel as an energy store is again preferred mechanically connected to the three-phase motor. If the AC motor reaches its synchronous speed and thus the in the grid feedable energy is consumed or when the shock load is ended, a downshift takes place such that the three-phase motor is removed from the mains and connected again to the fre is connected to the frequency converter.
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996100289 DE19600289A1 (en) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | Electrical power supply network surge compensation method and device |
DE29622854U DE29622854U1 (en) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | Device for compensating a shock load in an electrical power supply network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996100289 DE19600289A1 (en) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | Electrical power supply network surge compensation method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19600289A1 true DE19600289A1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=7782229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1996100289 Ceased DE19600289A1 (en) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | Electrical power supply network surge compensation method and device |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19600289A1 (en) |
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- 1996-01-05 DE DE1996100289 patent/DE19600289A1/en not_active Ceased
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