DE2528910B2

DE2528910B2 - Anordnung zur wirk- und blindlastregelung von auf ein gemeinsames netz arbeitenden generatoren

Info

Publication number: DE2528910B2
Application number: DE19752528910
Authority: DE
Inventors: Peter-Jürgen Ing.(grad.) 2000 Hamburg Helwich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-06-28
Filing date: 1975-06-28
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FI761792A; NO762226L; ES448701A1; NL7606944A; NO142193B; DE2528910C3; NO142193C; BR7603756A; DE2528910A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn mehrere Wechselstrommaschinen parallel arbeiten, so ist erforderlich, daß die Lastverteilung dieser Maschinen während des Betriebes annähernd gleich gehalten wird. Das kann dadurch geschehen, daß eine Maschine die Aufgabe einer Leitmaschine übernimmt, wie beispielsweise aus der DT-PS 12 59 445 hervorgeht. Dabei wird die Leistung eines Generators auf die Leistung der Leitmaschine bezogen und durch Vergleichsmessungen der Leistung dieses Generators mit den Leistungen je eines der übrigen Generatoren elektrische Größen zur Beaufschlagung der Drehzahl

regler der Antriebsmaschinen hergeleitet.

Bei einer ausgeführten Konstantstrom-Anlage, in der jedem Generator ein Konstantstromregler zugeordnet ist, wird aus den Regelabweichungen der Konstantstromregier ein Mittelwert gebildet und den Lastreglern als Sollwert zugeführt. Am Istwerteingang des Reglers steht der Lastistwert des entsprechenden Generators an. Da als Sollwert ein Mittelwert zur Verfügung steht, kann es leicht zu instabilen Betriebszuständen kommen,

ίο weil der Mittelwert nichts darüber aussagt, ob ein Generator zuviel und ein anderer Generator zuwenig Last übernommen hat Durch diese Mittelwerterfassung wird also der Lastabgabewert bezüglich der Lastanforderung des Konstantstromkreises ausgeglichen.

Aus der DT-OS 21 63 397 ist eine Anordnung zur symmetrischen Lastaufteilung bei parallel arbeitenden rotierenden Gleichstrom-Drehstromumformer bekannt. Drei Gleichstrommotoren treiben Drehstromgeneratoren an, auf die eine gemeinsame Drehstromsammelschiene speisen. Die Drehstromgeneratoren sind Konstantspannungsgeneratoren, deren Energiewicklungen parallel geschaltet sind. Damit wird eine symmetrische Blindlastaufteilung erzielt. Jedem Generator ist ein Wirkstromregler zugeordnet, an dessen Istwerteingang der jeweilige Generatorstrom und an dessen Sollwerteingang ein aus den Istwerten der Generatorströme gebildeter Mittelwert ansteht. Die Bildung des Wirkstrommittelwertes erfolgt durch Summation und Teilung entsprechend der Anzahl der parallel arbeitenden Generatoren. Ein dem Wirkstromregler nachgeordneter Drehzahlregler für den Gleichstrommotor erhält seinen Istwert von einem Tachogenerator und bildet eine Regelabweichung zwischen einem vorgegebenen Sollwert und dem Istwert, die auf den Erregerstrom des Gleichstrommotors einwirkt Zusätzlich erhält der Drehzahlregler ein Korrektursignal von dem übergeordneten Wirkstromregler.

Diese bekannte Anordnung weist keinen Leitgenerator auf, der aus der Zahl der parallel arbeitenden Generatoren ausgewählt oder bestimmt wird. Ebensowenig ist es bei dieser Anlage notwendig, für eine symmetrische Blindlastverteilung zu sorgen.

In F i g. 1 ist eine der bisher üblichen Anordnungen zur gleichmäßigen Verteilung der Wirk- und Blindbelastung dargestellt, die drei parallel arbeitende Generatoren aufweist. Da die Stromerzeuger mit ihren Schutz-, Schalt- und Meßeinrichtungen in jedem der parallelen Zweige gleichen Aufbau aufweisen, reicht es aus, einen der Zweige zu beschreiben.

Die Generatoren 1 werden über einen Schalter 2 auf die Netzschiene 3 geschaltet Für die Wirklastverteilung wird über den Umschalter 9 einer der Generatoren 1 zum Leitgenerator gewählt, der aus einer Vergleichsstelle 8 einen d/-Wert zugeführt bekommt. Gleichzeitig wird der Wirklast-Istwert des Leitgenerators über einen Schalter 5 auf die Leitgeneratorschiene 6 geführt und über diese allen anderen am Parallellauf beteiligten Generatoren 1 als Sollwert vorgegeben. Mit der Wahl des Leitgenerators müssen alle anderen Generatoren gegen den Leitgenerator verriegelt sein. Die Leitgeneratorschiene 6 ist über die gezeichnete Ruhestellung des Umschalters 9 der mit dem Leitgenerator parallel arbeitenden Generatoren mit dem jeweiligen Lastregler 10 verbunden, der die Belastungsabweichung eines Generators von der Lastabgabe des Leitgenerators ermittelt und als Drehzahlsollwert an einen Regler 11 weitergibt. Ihm wird der Drehzahlistwert n/_s, zugeführt und die Drehzahlabweichung Δη an die Antriebsmaschi-

ne 12 gegeben.

Mit einer solchen Anordnung wird verhindert, daß ein anderer als der Leitgenerator auf die Ausgleichsschiene geschaltet wird. Dazu ist aber eine aufwendige Umschaltvorrichtung erforderlich.

Fällt der Leitgenerator aus, muß augenblicklich wieder über Umschalt- und Verriegelungseinrichtungen einer der beiden anderen parallel laufenden Generatoren zum Leitgenerator bestimmt werden. Durch die Vielzahl der Automatikeinheiten wird die Anordnung störanfällig und kompliziert.

Ähnlich wie die Wirklastregelung wird auch die Blindlastregelung vorgenommen, wie ebenfalls in F i g. 1 eingezeichnet ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in Stromerzeugungsanlagen mit parallel oder in Serie laufenden Generatoren eine selbsttätige Wirk- und Blindlastregelung zu erzielen, bei der Eufwendige Schalt- und Verriegelungseinrichtungen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Anordnung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß automatisch der Generator mit den größten Lastwerten zum Leitgenerator und bei dessen Ausfall automatisch ein anderer Generator zum Leitgenerator wird. Besonders vorteilhaft ist, daß keine instabilen Betriebszustände entstehen können. Diese Schaltungsanordnung kann bei allen Konstantstrom-, Konstantspannungs-, Fahr- und Lastverteilungsanlagen beim Zu- und/oder Abschalten von weiteren Generatoren angewendet werden.

In Fig.2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.

Auch hier reicht es aus, einen der parallel arbeitenden Generatoren mit seinen Einrichtungen zu beschreiben. Soweit die Einrichtungen mit denen übereinstimmen, die bereits in F i g. 1 beschrieben wurden, sind gleiche Bezugszeichen gewählt worden. Auf eine Netzschiene 3, an der ein Konstantspannungsnetz angeschlossen sein kann, sollen die Generatoren 1, die von Antriebsmaschinen 12 angetrieben werden, parallel arbeiten. Sie sind über Schalter 2 mit der Netzschiene 3 verbunden. Die Wirklast- und Blindlastmeßeinrichtungen 4 und 15 bilden aus dem Strom und der Spannung des jeweiligen Generators die Istwerte, aus denen über die Dioden 25 bzw. 26 die Maximalwerte ausgewählt und auf die Schienen 27 bzw. 28 gegeben werden. Ein Regler 29 vergleicht den Wirklast-Istwert P_a,(Wirk) eines Generators mit dem Maximalwert Pn,_lmax ·\ηά gibt das Ausgangssignal als zusätzlichen Drehzahlsoilwert n_Mu- zusau einem Drehzahlvergleichsglied 30 vor. Am Drehzahlvergleichsglied 30 liegt weiterhin die Frequenzabweichung Af sow)e der Drehzahlistwert /?«, und gibt die Drehzahlabweichung An an die Antriebsmaschine 12 weiter. Damit wird automatisch entsprechend dem vorliegenden Maximalwert der Wirklasi jedem Generator sein Wirklastanteil zugewiesen.

Die Blindlastregelung erfoigt durch Vergleich der gemessenen Blindlast Pm(BiM) mit dem Maximalwert Pisimax auf der Schiene 28 im Lastregler 31. Der von diesem Regler ausgegebene Wert steht als zusätzlicher Spannungssollwert Usoii-zusau am Blindlastregler 32 an, dem ein vorgegebener Spannungs-Sollwert Usoii und der Spannungs-Istwert £4, zugeführt werden. Das Ausgangssignal AU ist das Maß für die Verstellung des Erregerstromes Ie und wird über einen Erregergleichrichter 33 der Erregerwicklung des Generators vorgegeben.

Darüber hinaus kann der Maximalwert dazu verwendet werden, daß bei Überschreiten bestimmter eingestellter Werte unwichtige Verbraucher vom Bordnetz abgeschaltet werden.

Die Lastabweichung kann außer für Konstantspannungsanlagen auch in Konstantstromanlagen den Konstantstromreglern oder den Erregerstromreglern als zusätzlicher Sollwert zugeführt werden. Auch in fahrstromgeregelten Fahranlagen kann die Leistung der Fahrgeneratoren als zusätzlicher Sollwert an den Fahrstromreglern anstehen.

Schließlich kam der gebildete Maximalwert auch dazu dienen, in automatischen Lastverteilungsanlagen das Zu- oder Abschalten von weiteren Generatoren zu steuern, oder Alarme und Voralarme zu geben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Regelung der Wirk- und/oder Blindlastverteilung von parallel oder in Reihe geschalteten Generatoren, von denen einer als Leitgenerator arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Wirk- und/oder Blindlast-Istwerten (PwM, Pbim) der beteiligten Generatoren (1) ein Maximalwert (Put max) ausgewählt wird, der als Sollwert an den Lastreglern (29, 31) der Generatoren ansteht, so daß der diesen Maximalwert liefernde Generator zugleich als Leitgenerator arbeitet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung auf Konstantspannungsanlagen derart, daß die Blindlast-Istwerte (PistiBiind)) aller im Parallellauf beteiligten Generatoren (1) den Maximalwert (Pßi_max) bilden, der dem Lastregler (31) als Sollwert zugeführt ist, dessen Istwert der Blindlast-Istwert ist, und daß die Regelabweichung als zusätzlicher Sollwert (Usoii-Zu- _sau)am Blindlastregler (32) ansteht (F i g. 2).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Konstantspannungsanlagen die Wirklast-Istwerte (Pi«(Wirk)) aller am Parallellauf beteiligten Generatoren (1) den Maximalwert (Pin max) bilden, der dem Lastregler (29) als Sollwert zugeführt ist, dessen Istwert der Wirklast-Istwert ist, und daß die Regelabweichung als zusätzlicher Sollwert (Usoiizusaiz) an einem Drehzahlvergleichsglied (30) ansteht, von dem die Drehzahlabweichung (Δη) dem Drehzahlregler der Antriebsmaschine (12) zugeführt wird (F i g. 2).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung auf Konstantstromanlagen derart, daß die Wirklast-Istwerte (Pjst(wirk)) aller am Serienlauf beteiligten Generatoren den Maximalwert (Pistmax)bilden, der dem Lastregler als Sollwert vorgegeben ist, dessen Istwert der Wirklast-Istwert ist, und daß die Regelabweichung als zusätzlicher Sollwert am Stromregler ansteht.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung auf fahrstromgeregelte Fahranlagen derart, daß die Wirklast-Istwerte (Pisi (WM)) aller am Serienlauf beteiligten Generatoren den Maximalwert (Pistmax) bilden, der dem Lastregler als Sollwert vorgegeben ist, dessen Istwert der Wirklast-Istwert ist, und daß die Regelabweichung aus dem Lastregler als zusätzlicher Sollwert am Fahrstromregler ansteht.