DE2923846A1

DE2923846A1 - Synchronisieranordnung fuer eine generator-turbinen-einheit

Info

Publication number: DE2923846A1
Application number: DE19792923846
Authority: DE
Inventors: Walter Jaeger; Werner Langen
Original assignee: AEG Kanis Turbinenfabrik GmbH
Current assignee: Alstom Power Turbinen GmbH
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE2923846C2

Description

Synchronisieranordnung für eine
Generator-Turbinen-Einheit.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur synchronisierten Zuschaltung einer Generator-Turbinen-Einheit auf ein Wechselstromnetz entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es tritt bei dem Synchronisationsvorgang mit einem relativ starren Netz und einem empfindlichen PI-Regler für die Drehzahl der Generator-Turbinen-Einheit leicht das Problem auf, daß bei praktisch nicht mehr vorhandener Drehzahlabweichung vom Sollwert, aber einem Phasenwinkel z.B. Phasenopposition zwischen der Netz- und der beneratorspannung, das Synchronisiergerät nach einer Wartezeit von etwa 5 bis 8 Sekunden für die Zuschaltung des enerators auf das Netz weitere Steuerimpulse auf den Regler gibt, und zwar zunächst in Richtung des letzten Befehls und wenn dann keine Parallelschaltung der Maschine mit dem Netz erfolgt, weitere Befehle in undefinierter Richtung, d.h. die Befehle des Synchronisiergeräts pendeln.
Dadurch kommt es zu untragbar hohen Synchronisierzeiten, von 10 bis maximal etwa 20 Minuten,was für den Fall einer Spitzenlast-Gasturbine nicht vertretbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere mit einem möglichst geringen Schaltungsaufwand durch ein auf einfache Weise der vorhandenen Einrichtung r zuzaschaltendes möglichst einfaches und billiges Zusatzgerät die Synchronisierzeit auf einen akzeptablen Wert herabzusetzen, der möglichst 1 Minute nicht überschreiten soll und im allgemeinen weit darunter liegt.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Synchronisation und das Parallelschalten in ziemlich kurzer Zeit, meistens nicht mehr als 40 bis 50 Sekunden und im Durchschnitt weit darunter, erfolgt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels einer Reglerzusatzeinrichtung erläutert.
Darin ist der Regler mit 2 und das Synchronisiergerät mit 1 bezeichnet, welches über Schalter 101 und 102 Diefer-bzw.
Höher-Impulse zur Drehzahlistwertverstellung auf den Regler 2 gibt.
Diese Impulse treten bei der Regelabweichung von a wechselweise auf,.solange ein größerer Phasenwinkel zwischen der Generatorspannung und der Netzspannung besteht. Diese wechselseitigen Impulse werden nun jeweils über Transistoren 5, 6 mit Kollektorwiderständen 47, 48 und über Schmitt-Trigger 8, 7 zunächst von einer Flip-Flop-Stufe 11- erfaßt, und auf einen ersten Zähler 14 gegeben. Je nach Einstellung des Abgriffs 28 werden bei einem vorbestimmten Zählerstand, im allgemeinen von 2 bis 4, erstens Relais 27 erregt und damit Schalter 31 betätigt und zweitens sowohl ein Zeit glied (hier Monoflop) 20 als auch ein weiterer Zähler tber Verknupfllng glied 30 angestoßen. Das Zeitglied ist einstellbar, mit danach einer Zeitverzögerung von 20-bis 50 s ~y7rscheint an seinem Ausgang ein Signal, das die beiden Zähler auf Null zurückstellt, falls bis dahin noch keine Parallelschaltung von Generator-Turbinen-Einheit und dem Wechselstromnetz erfolgt ist.
Der zweite Zähler zahlt über Verknüpfungsglied 32 alle in dieser Zeit vom Synchronisiergerät 1 ausgehenden Impulse und soll bei einer aus irgendwelchen Gründen in dieser Zeit auftretenden, größeren Drehzahlabweichung (z.B. plötzliche Frequenzänderung im Netz)entsprechend einem am Abgriff 29 voreingestellten Zählerstand von etwa 5 bis 8 sicherstellen, daß die Regelung "normal" weiter arbeiten kann, ohne daß erst die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 20 abgewartet werden muß.
Es werden nämlich mit der bei Erreichen des vorher gewählten Zählerstandes im ersten Zähler 14 über Diode 15 und Spannungsteiler 16,16' und Transistor 18 erfolgenden Betätigung des Relais 27 über Schalter 31 die Tiefer-Impulse des Synchronisiergeräts 1 zum Regler 2 gesperrt. Hierdurch ist es möglich, daß bei nahezu Solldrehzahl in annehmbarer Zeit auch Phasengleichheit für das Parallelschalten der Generator-Turbinen-Einheit erreicht wird.
Dies ist bei den bisherigen Versuchen immer der Fall gewesen.
Zur Sicherheit wird aber, wie gesagt, abhängig vom Zahler 19 und Zeitglied 20 der "normalen Regelzustand wieder hergestellt und die Sperrung der Tiefer-Impulse (man könnte natürlich auch mit der vorübergehenden Sperrung det Höher-Impulse arbeiten) aufgehoben (Relais 27 fällt ab, wenn der Ausgangsimpuls an Brücke 28 aufgrund des zurückgestellten Zählers 14 verschwindet).
Um sicher zu stellen, daß noch Einschalten des Geräts die Zählerstände'auf Null stehen, werden die Ausgäng vom Zähler 19 und vom Zeitglied 20 über ein ODER-Glied 21 auf ein UND-Gatter 22 gegeben, auf dessen zweiten Eingang eine RC-Verzögerungsschaltung, bestehend aus Widerstand 23, dazu antiparalleler Diode 25 und Kondensator 24, geschaltet ist, die für die Zeitdauer entsprechend ihrer Zeitkonstante einen Rücksitzimpuls erzeugt.
Eine Freilaufdiode 26 liegt noch dem Relais 27 parallel und es ist ein Eingangsnetzwerk für das Gerät, bestehend aus Widerständen 41 bis 44, Kondensatoren 51 und 52 und Dioden 64 und 65 angedeutet. Den angezogenen Zustand des Relais 27 zeigt noch eine Leuchtdiode 62 an.
Durch ein Nicht-Glied 12 und Verknüpfungsglied 13 wird der Zähler nach Erreichen des vorbestimmten Zählerstandes gesperrt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentanspruche 1.)Verfahren zur synchronisierten Zuschaltung einer Generator-Turbinen-Einheit auf ein Wechselstromnetz konstanter Frequenz mittels eines auf den Turbinen-Drehzahlregler durch Höher- und giefer-Impulse zur Drehzahlverstellung in beiden Richtungen einwirkenden Synchronisiergeräts, dadurch gekennzeichnet, daß die in der unmittelbaren Nähe des Synchronisationspunktes, d.h. bei minimaler Drehzahlabweichung der Generator-2arbinen-Einheit vom Drehzahlsollwert, vom Synchronisiergerät (1) wechselweise ausgehenden Impulse für Drehzahl-Höher bzw. Tiefer-Verstellung nach Aufarbeitung die Höher- und/oder die Tiefer-Impulse für einen bestimmten Zeitraum oder bis zu einer bestimmten Anzahl gezahlt werden und dann sowohl entweder die Höher-oder die Tiefer-Impulse des Synchronisiergeräts (1) unwirksam gemacht werden als auch erstens ein Zeitglied (20)das nach einer vorbestimmten, einstellbaren Zeit den Zähler (14) zurücksetzt, und zweitens ein zweiter Zähler (19) angestoßen wird, der alle während der Laufzeit des Zeitglieds (20) vom Synchronisiergerät (1) ausgehenden Impulse bis zu einem vorbestimmten Zeitpunkt oder bis zu einer bestimmten Anzahl zählt, nach deren Erreichen ebenfalls der erste Zahler (14) zurückgesetzt wird und die Sperre der Höher- oder Tiefer-Impulse aufgehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselweise auftretenden Höher- bzw.Tiefer-Impulse jeweils über Schmitt- Trigger mittels einer Flip-Flop-Schaltung (11) erfaßt werden.