DE2110747B2 - Anfahreinrichtung für einen an eine Turbine angekuppelten Generator - Google Patents

Anfahreinrichtung für einen an eine Turbine angekuppelten Generator

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DE2110747B2 DE2110747A DE2110747A DE2110747B2 DE 2110747 B2 DE2110747 B2 DE 2110747B2 DE 2110747 A DE2110747 A DE 2110747A DE 2110747 A DE2110747 A DE 2110747A DE 2110747 B2 DE2110747 B2 DE 2110747B2
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08—Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anfahreinrich-
tung für einen an eine Turbine angekuppelten Generator, insbesondere für einen Gasturbinen- oder Pumpspeichersatz mit Pumpenturbine, welcher beim Anfahren über einen ruhenden Halbleiter-Umrichter veränderlicher Ausgangsfrequenz an ein Stromnetz
angeschlossen ist und vom Anfahren bei Stillstand bis zum Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl vom Halbleiter-Umrichter als Synchronmotor hochgefahren wird, wobei der Halbleiter-Umrichter von einem mit der Welle des Generators gekuppelten Polradlagegeber in Abhängigkeit von der Lage der Welle getaktet ist.
Das Anfahren von Gasturbinensätzen und Pump speicherwerken wird in der Regel vermittels Anwurfmotoren mit Drehmomentwandlern vorgenommen Diese Anwurfmotoren müssen während des Anfahrvorganges der Gasturbinensätze oder der von Pum penturbinen angetriebenen Pumpspeichersätze mi diesen Turbinensätzen gekuppelt werden, was ein< bedeutende Verlängerung des Wellenstranges de.
Turbinensätze erfordert und einen erheblichen Mehr bedarf an Fundamenten und umbautem Raum mit siel bringt.
Der vorliegenden Ei findung liegt die bekannt! Überlegung zugrunde, daß die Verwendung von An
g5 wunmotoren, welche beim Anlauf eine hohe Ein schaltstromspitze verursachen, völlig entbehrlich ist wenn man den Generator des Turbinensatzes wahrem des Anlaufs selbst als Motor betreibt und das Hoch
fahren durch einen Umrichter besorgt.
Aus der Zeitschrift »Brown Boveri Mitteilungen«. Band 51, 1964, Seiten 526 bis 530, insbesondere Bild 5, ist die eingangs genannte Anfahreinrichtung bekannt. Zum Anfahren, und zwar zum Beschleunigen des Generators von Drehzahl Null 3uf eine vorgegebene Mindestdrehzahl, ist ein Direktumrichter mit einer Anzahl gegenparallel geschalteter steuerbarer Ventile vorgesehen. Die steuerbaren Ventile werden von einem Steuersatz, der mit einem auf der Welle des Generators angeordneten Polradlagegeber elektrisch verbunden ist, mit Steuerimpulsen versorgt. Beim Anfahren wird der Umrichter somit in Abhängigkeit von der Lage der Welle getaktet. Zum Hochfahren von der vorgegebenen Mindestdrehzahl auf z. B. Nenndrehzahl wird ein weiterer Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis verwende!. Die bekannte Anordnung benötigt also für das synchrone Anfahren des Generators von Drehzahl Null auf z. B. Nenndrehzahl zwei verschiedene statische Unirichtertypen. Das bedeutet einen erheblichen wirtschaftlichen Aufwand.
Aus der Zeitschrift »Water Power«, 1970, Heft 3, Seiten 108 und 109, ist es nun bekannt, daß zum Anfahren einer Synchronmaschine prinzipiell ein Zwischenkreis-Umrichter eingesetzt werden kann. Aus dieser Literaturstelle geht aber hervor, daß dann ein synchroner Anlauf sowie ein synchroner Brems- und Reversionsbetrieb nicht möglich sei. Dort ist nämlich angegeben, daß bei Drehzahl Null mit einer Umrichter-Mindestfrequenz von etwa 0,05 Hz, also nicht mit Null Hertz, gestartet wird. Der Anlauf der Synchronmaschine erfolgt somit asynchron. Ein Polradlagegeber zum Takten des Zwischenkreis-Umrichters ist nicht vorgesehen. Dadurch werden sich zwanglaufig Pendelungen der Synchronmaschine einstellen, die ihren Anlauf beträchtlich verzögern und erschweren. Insbesondere bei Synchronmaschinen größerer Leistung machen sich diese Pendelungen unangenehm bemerkbar, da sie die Lager ungleichmäßig belasten.
Der Erfindung liegt gegenüber der Anfahreinrichtung nach der erstgenannten Literat ι erstelle »Brown Boveri Mitteilungen« die Aufgabe zugrunde, den beträchtlichen wirtschaftlichen Aufwand, der mit dem Aufbau und Betrieb zweier Umrichtertypen verbunden ist, drastisch zu senken. Der Anlauf soll dabei auch weiterhin synchron erfolgen, so daß die erwähnten Pendelungen nicht auftreten.
Die Erfindung geht davon aus, daß ?in Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis auch zum Anfahren von der Drehzahl Null aus benutzt werden kann, wenn die Kommutierung seiner Ventile auch bei niederer Drehzahl des Generators sichergestellt ist.
Die Erfindung besteht bei der eingangs genannten Anfahreinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darin, daß der Halbleiter-Umrichter ein eingangsseitig an das Stromnetz oder an eine Schwarzstartanordnung anschließbarer Zwischenkreis-Umrichter mit eingeprägtem Strom und einer Glättungsdrossel im Gleichstromzwischenkreis ist, dessen Wechselrichter als selbstgeführter Wechselrichter mit Löscheinrichtung ausgeführt und vom Polradlagegeber getaktet ist.
Die Erfindung besteht bei der eingangs genannten Anfahreinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darin, daß der Halbleiter-Umrichter ein eingangsseitig an das Stromnetz oder an eine Schwarzstartanordnung anschließbarer Zwischenkreis-Umrichter mit eingeprägtem Strom und einer Glättungsdrossel im Gleichstromzwischenkreis ist, dessen Wechselrichter vom Polradlagegeber getaktet ist, und dessen Zwischenkreisstrom zur Kommutierung des Wechselrichters bei fehlender Kommutierungsspannung infolge zu niedriger Drehzahl zu Null gebracht wird.
Das Hochfahren des Generators kann bis zur vorgegebenen Ablöse- oder bis zur Nenndrehzahl durchgeführt werden. Durch Takten des Wechselrichters vermittels des mit der Generatorwelle gekuppelten Pokadlagegebers wird gewährleistet, daß der Generator stets synchron zum speisenden Wechselrichter läuft. Durch die Maßnahme, daß entweder der Wechselrichter als selbstgeführter Wechselrichter mit Löscheinrichtung ausgeführt ist, oder daß zur Kommutierung des Wechselrichters auch bei fehlender Kommutierungsspannung eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den Zwischenkreisstrom zu Null bringt, ist sichergestellt, daß der Zwischenkreis-Umrichter auch bei sehr kleiner Drehzahl des Generators funktionsfähig bleibt. Der Zwischenkreisumrichter wird im Anfahrbetrieb entweder aus dem Stromnetz oder einer Schwarzstartanordnung, das ist ein Brenn-
kraft-Anlaßaggregat oder ein Brennkraft-Hilfsstromaggregat, gespeist.
Der Vorteil der erfinderischen Maßnahme ist in dem schon erwähnten Wegfall eines besonderen und, wirtschaftlich aufwendigeren Direktumrichters gele-
gen, was wiederum eine räumliche Freizügigkeit und eine gute Anpassungsfähigkeit an die erforderliche und verfügbare Anfahrleistung mit sich bringt. Die Anfahreinrichtung gemäß der Erfindung kommt also beim synchronen Anfahren von Drehzahl Null aus auf
z. B. Nenndrehzahl mit einem einzigen Umrichtertyp aus.
Im Einzelbetrieb kann der netzgeführte Teil des Umrichters als Haupterregerstromrichter für den Generator verwendet werden; es können aber auch mehrere Generatoren nacheinander mit ein und demselben Umrichter angefahren werden. Durch die Verwendung des Zwischenkreis-Umrichters ist es darüber hinaus auch möglich, den Generator im Be- \ darfsfalle abzubremsen, um einen schnellen Übergang vom Generatorbetrieb zum Pumpbetrieb oder vom Phasenschieberbetrieb zum Generatorbetrieb bei Gasturbinensätzen sicherzustellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von drei Figuren näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 die Prinzipschaltung einer Anfahreinrichtung,
Fig. 2 Steuer- und Regeleinrichtungen für eine Anfahreinrichtung, und
Fig. 3 die Schaltung eines Zwischenkreis-Umrichters.
Nach Fig. 1 wird ein Generator G eines Turbosatzes beim Anfahren als Stromrichtermotor, also als stromrichtergespeiste Synchronmaschine betrieben,
die durch (in Fig. 1 nicht veranschaulichte) Taktung eines Wechselrichters m2 in Abhängigkeit von der Lage eines nicht dargestellten Polradlagegebers gesteuert wird und damit die Eigenschaften einer Gleichstrommaschine annimmt. Der kraftschlüssig auf der Welle des Generators G befestigte Polradlagegeber gibt dem Wechselrichter m2 des Zwischenkreis-Umrichters mI, m2 die Kommutierungsbefehle in der Weise, daß durch das von der Erregerwick-
lung E erzeugte Erregerfeld und die Ankerdurchflutung des Generators G ein Drehmoment in der gewünschten Richtung gebildet wird.
Durch den Polradlagegeber wird die Ankerdurchflutung weitergeschaltet, sobald das Polrad des Generators G einen Winkel von 60° el. durchlaufen hat. Die Funktion des maschinengetakteten Wechselrichters m2 entspricht damit der des Kommutators einer Gleichstrommaschine, der die Ankerdurchflutung läuferstellungsabhängig weiterschaltet. Somit ist sichergestellt, daß der Generator G stets synchron zum speisenden Wechselrichter u2 läuft und Schwierigkeiten hinsichtlich der Stabilität der Energieübertragung nicht auftreten können. NaCh dem Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl, von der an die Turbine den Turbosatz beschleunigen kann, also der Ablösedrehzahl, wird der Umrichter ul, «2 vom Generator G getrennt und der Gleichrichter ul als Erregerstromrichter auf die Erregerwicklung E des Generators G geschaltet. Der Generator G wird mit dem Gleichrichter ul bis zum Erreichen der Synchron- oder Nenndrehzahl nN auf volle Spannung erregt.
Dem Wechselrichter u2, der den Generator G speist, wird Gleichstromenergie aus einem Gleichstromzwischenkreis mit einer Drossel kl zugeführt. Dieser Gleichstromzwischenkreis wird aus dem Drehstromnetz N über einen Stromrichtertransforrnator m3 und dem netzgeführten Gleichrichter ul gespeist. Der zugehörige Wechselrichter «2 kann nach Fig. 3 eine Löscheinrichtung L enthalten, weiche den Stromübergang von einem Wicklungsstrang U, V, W zum nächsten bewirkt, solange der Generator G selbst die erforderliche Kommutierungsspannung nicht abzugeben vermag. Die im Wechselrichter «2 enthaltenen Löschkondensatoren Cl, C2, C3 werden vor dem Hochlauf über eine nicht näher veranschaulichte Hilfseinrichtung auf die erforderliche Spannung aufgeladen. Der Gleichrichter ul, der Wechselrichter ul sowie der Gleichstromzwischenkreis mit der Drossel AcI sind im einzelnen in der Fig. 3 veranschaulicht. Gleichrichter ul und Wechselrichter ul sind in Fig. 3 in einer sechspulsigen Brückenschaltung dargestellt. Bei geringen dynamischen Forderungen kann die Weiterschaltung der Durchflutung des Generators G auch durch Takten des Gleichstromzwischenkreises vorgenommen werden.
Während des Anlaufes des Generators G wird die Erregerwicklung E aus einer Hilfsgleichspannungsquelle, nämlich aus einem Hilfserregergleichrichter «3 erregt, und zwar zunächst etwa mit dem Nennerregerstrom, um das Anfahrmoment groß zu machen. Damit der Umrichter ul, u2 nicht für die volle Generatorspannung bemessen werden muß, greift nach Erreichen der zulässigen Ausgangsspannung des Wechselrichters ul eine (in Fig. 2 dargestellte) Ankerspannungsregelung ein, weiche den Erregerstrom des Generators G so weit vermindert, daß dieser zulässige Spannungswert nicht überschritten wird. Auf diese Weise wird der Generator G auf Ablösedrehzahl (etwa halbe Nenndrehzahl) beschleunigt, von wo an die Turbine den gesamten Turbinensatz auf volle Nenndrehzahl nN beschleunigen kann. Ist diese Ablösedrehzahl erreicht, so wird der Generator G vom Umrichter ul, ul getrennt und der Gleichrichter ul des Umrichters ul, u2 an Stelle des Hilfserregergleichrichters «3 als Erregerstromrichter auf die Erregerwicklung E geschaltet
Naihck'm Hnchlaiifcn speist der Generator (· utvr den Generatorschalter a2, den Blocktransformator ml und den Schalter al in das Drehstromnetz N ein. Zwischen dem Blocktransformator ml und dem Generatorschalter al ist die Speiseleitung für einen Eigenbedarfstransformator ml angeschlossen, welcher über die Schalter a3 und a4 den Stromrichtertransformator m3 des Umrichters ul, u2 versorgt. Der Ausgang des Gleichrichters ul des Umrichters ul, ul ist über den Schalter a6 mit dem die Drossel kl enthaltenden Gleichstromzwischenkreis und der Wechselrichter m2 ist über den Umrichterschalter aS mit dem Generator G verbunden; außerdem ist der Ausgang des Gleichrichters mI über den Schalter a9 an die Erregerwicklung E anschließbar.
Fig. 1 veranschaulicht weiterhin eine Schwarzstartanordnung Sch, bestehend aus dem Dieselantrieb D und dem Hilfsgenerator HG, dessen Ausgang über Schalter all und al den Eigenbedarfstransformator /w5 zu speisen vermag, welcher über den Schal-
ao ter o8 ausgangsseitig über den Hilfserregergleichrichter m3 und den Schalter alO die Erregerwicklung E speisen kann. Die Leitungen zwischen den Schaltern fl3und o4 sowie oll und al sind miteinander verbunden.
as Die Fig. 2 veranschaulicht die Steuer- und Regelungsanordnung für den prinzipiellen Aufbau nach Fig. 1. Gleiche Bausteine in beiden Fig. 1 und 2 sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 2 wird der Wechselrichter u2 in Abhängigkeit von der Lage des Polrades des Generators G getaktet, wozu das Wellenende des Generators G mit einem Polradlagegeber P besetzt ist, welcher aus einem optischen oder induktiven Geber, aber auch z. B. aus magnetisierten Scheiben bestehen kann, die von Hallsonden abgetastet werden. Die Signale des Polradlagegebers P werden einerseits über einen Frequenz-Spannungs-Umsetzer u6 des Drehzahlgebers einer zentralen Anlaufsteuerung ul und andererseits über den Impulsverteiler uS dem Wechselrichter u2 des Umrichters ul, u2 eingegeben. Aus Gründen der Stabilität kann es vorteilhaft sein, die Impulslage des Polradlagegebers P in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder dem Polradwinkel des Generators G zu verschieben.
Der Gleichrichter ul des Umrichters ul, «2 erhält seine Steuerimpulse aus dem Steuersatz u8. Die Lage der Impulsfolge des Steuersatzes 8 in bezug auf die Netzspannung wird durch eine Steuerspannung vorgegeben. Als Steuerspannung wird die Ausgangs-
spannung eines Ankerstromreglers ulO verwendet. Am Ankerstromregler ulO wird der Vergleich zwischen dem von der zentralen Anlaufsteuerung «7 abgegebenen Sollwert IA„ welcher dem zulässigen Ankerstrom entspricht, und dem Ankerstromistwert 1A
durchgeführt (Ankerstromregelung beim Anfahren). Der Gleichrichter für den Ankerstromistwert lA ist mit ull bezeichnet.
Im Erregerkreis des Generators G ist während des Anlaufes ein Ankerspannungsregler ul4 wirksam,
welcher die Ankerspannung U1^ auf einen zulässigen Wert U1^. begrenzt (Ankerspannungsregelung). Gleichzeitig sorgt ein Strombegrenzungsregler ul5 dafür, daß ein eingestellter zulässiger Strom IfA. nicht überschritten werden kann.
S5 Beim Übergang auf Generatorbetrieb des Generators G wird die Regelung (Ankerstromregelung) des Gleichrichters ul über den Ankerstromregler mIO
UtUtT /llhilfmahme fines i-li-ktmnrci-hfn «w-haltiT«: i/O
aufgehoben. Gleichzeitig wird auf die Ankerspannungsregelung mit einem Ankerspannvngsregler «12 umgeschaltet, wobei der Ankerstromregler «10 jetzt zur Strombegrenzung herangezogen wird.
Für die Umschaltung vom Anfahrbetrieb auf Generatorbetrieb sorgt die zentrale Anlaufsteuerung «7, welche auch die Umschaltung der Spannungs- und Stromgrenzwerte vornimmt, welche bei der Umschaltung von Hilfserregung auf Haupterregerbetrieb erforderlich ist. Der Befehl für die Umschaltung wird aus dem als Drehzahlgeber verwendeten Spannungs-Umsetzer «6 gewonnen. Der Ankerspannungsistwert t/M wird mit einer Sonde S, einem Spannungswandler, ermittelt und in dem Gleichrichter «17 gleichgerichtet. Der Erregerstromistwert IFA wird durch eine Sonde T, einem Stromwandler, erfaßt und in einem Gleichrichter «16 gleichgerichtet. Der Steuersatz für den Hilfserregergleichrichter «3 ist mit «13 bezeichnet Eine Sonde U, ebenfalls ein Stromwandler, ermittelt den Ankerstromistwert, welcher in einem Gleichrichter «11 gleichgerichtet wird.
Zur Durchführung eines Hochlaufvorganges werden vor dem Einschalten der Hauptstromkreise, welches mit den Schaltern aA und aS erfolgt, zunächst die Stromversorgung für die Regelung und Steuerung vermittels der Schalter al, a3, al und all eingeschaltet und die Regler «10 und «14 gesperrt, so daß die Gleichrichter «1 und «3 in den Wechselrichterbetrieb ausgesteuert sind. Zum Anfahren werden zuerst die Schalter a5 und «6 für den Umrichter «1, «2 sowie die Schalter «10 und aS für die Erregung der Erregerwicklung E eingeschaltet. Nach Freigabe der Erregung des Hilfserregergleichrichters «3 durch Freigabe des Ankerspannungsreglers «14 für den Anlauf wird der Sch; 1ter.a4 geschlossen und damit der Gleichrichter «1 freigegeben. Durch den nunmehr fließenden Ankerülrom IA wird der erregte Generator G beschleunigt, wobei der Ankerstrom IA für den gesamten Hochlaufvorgang auf dem für den Umrichter «1, «2 zulässigen Höchstwert T4. gehalten wird, um das Anfahrmoment im Hinblick auf kurze Hochlaufzeiten so hoch wie möglich zu halten. Der Erregerstrom 1FA entspricht zunächst etwa dem Nennerregerstrom. Sobald die Spannung U1^ des Generators G infolge der zunehmenden Drehzahl auf den für den Wechselrichter «2 höchst zulässigen Wert gestiegen ist, greift der Ankerspannungsregler «14 ein und vermindert bei weiterem Hochlaufen den Erregerstrom IFA des Generators G so weit, daß die Spannung U1^ konstant bleibt. Aus Stabilitätsgründen kann es zweckmäßig sein, die Lage der Wechselrichterimpulse drehzahl- oder polradwinkelabhängig stufig oder kontinuierlich zu verschieben. Ist die vorgegebene Ablösedrehzahl erreicht, die etwa der halben Nenndrehzahl nN entsprechen kann, so wird von der zentralen Anlaufsteuerung m7 von Anfahrbetrieb auf Generatorbetrieb umgeschaltet, wobei zuerst die Gleichrichter «1 und «3 gesperrt und die Schalter aS, a6, aA sowie a8und alO stromlos geöffnet und hierauf die Schalter tj9 und a4 geschlossen werden. Damit wird der Gleichrichter «1 wieder freigegeben.
Statt der bisher wirksamen Ankerstromregelung durch den Ankerstromregler «10 greift jetzt der Ankerspannungsregler «12 mit ablösender Stromregelung durch den Ankerstromregler «10 über den Steuersatz «8 auf den Gleichrichter «1 ein. Die Regelung des Hilfserregergleichrichters «3 bleibt, wie dieser selbst, gesperrt. Zum schnelleren Anfahren ist es
ίο möglich, diese Umschaltung nicht schon bei Ablösedrehzahl, also z. B. bei einer Drehzahl von etwa 0,5 nN zu vollziehen, sondern den Umrichter «1, «2 zur Unterstützung der Turbine mit aus Gründen der Kommutierung vermindertem Strom bis zu höheren Drehzahlen hochzufahren und dann erst umzuschalten. Am Vorgang selbst wird dadurch nichts geändert, lediglich der Ankerstromsollwert IA. muß entsprechend den Kommutierungsverhältnissen vermindert werden. Der Turbosatz wird daraufhin von der Turbine weiter beschleunigt und nach Erreichen der Nenndrehzahl nN synchronisiert, indem der Schalter a2 geschlossen wird.
Für einen Phasenschieberbetrieb muß der Generator G bei abgekuppelter Turbine bis etwa 5% über Nenndrehzahl nN mit Hilfe des Umrichters «1, ul beschleunigt werden, wenn der Umrichter «1, «2 für eine kleinere Spannung als die Generatornennspannung bemessen ist. Die Umschaltung vom Anfahrbetrieb auf den Phasenschieberbetrieb muß dann während des Auslaufens des Generators G von dieser Überdrehzahl 1,05 nN auf die Nenndrehzahl nN vorgenommen werden. Ist die Nenndrehzahl nN erreicht, so wird der Generator G synchronisiert. Ist der Umrichter «1, «2 jedoch für die Generatornennspannung bemessen, so kann unmittelbar während des Hochlaufs mit Hilfe des Umrichters ul, «2 synchronisiert werden.
Der Umrichter «1, «2 kann beim Auslaufen des Generators G als Bremseinrichtung mitverwendet werden, indem der Wechselrichter «2 als Gleichrichter und der Gleichrichter «1 als Wechselrichter gesteuert werden.
Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform des Zwischenkreis-Umrichters «1, «2, dessen Gleichrichter «1 - vom Stromrichtertransformator m3 gespeist - die Gruppe der Thyristoren ThI bis 77i6 umfaßt. Der Gleichstromzwischenkreis ist durch die Drossel kl gebildet, und der Wechselrichter «2 umfaßt die Gruppe der Thyristoren 71 bis 7"6. Die Löscheinrichtung L besteht aus den Thyristoren TiI bis 7i6 und den Kondensatoren Cl bis C3.
Die Erfindung kann sowohl bei Gasturbinensätzen, bei Wasser- oder Dampfturbinensätzer und bei Pumpspeichersätzen angewendet werden Bei Pumpspeichersätzen ist es angebracht, der Generator G bis zur Nenndrehzahl nN oder über di< Nenndrehzahl nN hinaus zu beschleunigen, dami der Generator G im Auslaufen synchronisiert wer den kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Anfahreinrichtung für einen an eine Turbine angekuppelten Generator, insbesondere für einen Gasturbinen- oder Pumpspeichersatz mit Pumpenturbine, welcher beim Anfahren über einen ruhenden Halbleiter-Umrichter veränderlicher Ausgangsfrequenz an ein Stromnutz angeschlossen ist und vom Anfahren bei Stillstand bis zum Erreichen , einer vorgegebenen Drehzahl vom Halbleiter^Urnrichtfcr als Synchronmotor hochgefahren wird, wobei der Halbleiter-Umrichter von einem mit der Welle des Generators gekuppelten Polradlagegeber in Abhängigkeit von der Lage der Welle getaktet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter-Umrichter ein eingangsseitig an das Stromnetz (n) oder an eine Schwarzstartanordnung (Sch) anschließbarer Zwischenkreis-Umrichter (wl, w2) mit eingeprägtem Strom und einer Glättungsdrossel (kl) im Gleichstromzwischenkreis ist, dessen Wechselrichter (ul) als selbstgeführter Wechselrichter mit Löscheinrichtung (L) ausgeführt und vom Polradlagegeber (P) getaktet ist.
2. Anfahreinrichtung für einen an eine Turbine angekuppelten Generator, insbesondere für einen Gasturbinen- oder Pumpspeichersatz mit Pumpenturbine, welcher beim Anfahren über einen ruhenden Halbleiter Umrichter veränderlicher Ausgangsfrequenz an ein Stromnetz angeschlossen ist und vom Anfahren bei Stillstand bis zum Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl vom Halbleiter-Umrichter als Synchronmotor hochgefahren wird, wobei der Halbleiter-Umrichter als Synchronmotor hochgefahren wird, wobei der Halbleiter-Umrichter von einem mit der Welle des Generators gekuppelten Polradlagegeber in Abhängigkeit von der Lage der Welle getaktet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter-Umrichter ein eingangsseitig an das Stromnetz (n) oder an eine Schwarzstartanordnung (Sch) anschließbarer Zwischenkreis-Umrichter (ul, u2) mit eingeprägtem Strom und einer Glättungsdrossel (kl) im Gleichstromzwischenkreis ist, dessen Wechselrichter (u2) vom Polradlagegeber (P) getaktet ist, und dessen Zwischenkreisstrom (ik ,) zur Kommutierung des Wechselrichters ( m2) bei fehlender Kommutierungsspannung infolge zu niedriger Drehzahl zu Null gebracht wird.
3. Anfahreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkreis-Umrichter (ul, u2) als Bremseinrichtung zum synchronen Abbremsen des Generators (G) vorgesehen ist.
4. Anfahreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (£) des Generators (G) beim Anfahren aus einer Hilfsspannungsquelle (u3) gespeist ist, und daß bei Erreichen der vorgegebenen Drehzahl mittels mindestens eines Schalters (o9, alO) an Stelle der Hilfsspannungsquelle («3) der Gleichrichter (ul) des Zwischenkreis-Umrichters (ul, u2) als Erregergleichrichter an die Erregerwicklung (E) geschaltet ist.
5. Anfahreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsregelung (»14) für die Spannung (U1A) am Ausgang des Wechselrichters (u2) bzw. am Eingang des Generators (G) vorgesehen ist, welche beim Anfahren nach Erreichen einer höchst zulässigen Ausgangsspannung (U*LA) des Wechselrichters (u2) den Strom durch die Erregerwicklung (E) des Generators (G) derart vermindert, daß die zulässige Ausgangsspannung (U*,^) nicht überschritten wird.
6. Verfahren zum Betrieb der Anfahreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für den Generator eines Gasturbinensatzes, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator vom Zwischenkreis-Umrichter von der Drehzahl Null ab bis zu einer Ablösedrehzahl, die etwa der halben Nenndrehzahl entspricht, hochgefahren und anschließend von der Turbine bei abgetrenntem Zwischenkrcis-Umrichter von der Ablösedrehzahl bis auf volle Nenndrehzahi, weiche der Frequenz des zu speisenden Netzes entspricht, beschleunigt wird.
7. Verfahren zum Betrieb der Anfahreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für den Generator eines Pumpspeichersatzes, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator vom Zwischenkreis-Umrichter bis zur vollen Nenndrehzahl hochgefahren wird.
8. Verfahren zum Betrieb der Anfahreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator ohne angekuppelte Turbine vom Zwischenkreis-Umrichter bis über die Nenndrehzahl des Generators, die der Frequenz des zu speisenden Netzes entspricht, hinaus hochgefahren und anschließend im Auslaufen synchronisiert wird.
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