Stromunterbrechende Schutzschaltung zur Sicherung einer einseitigen
Energieübertragung eines Umformers zur Kupplung von zwei Wechselstromnetzen, der
mit Einrichtungen zur Änderung seiner Drehzahlcharakteristik versehen ist Bei Kupplung
von zwei Wechselstromnetzen durch einen Umformer wird manchmal die Bedingung gestellt,
daß die Energieübertragung nur in einer Richtung erfolgt. Dies ist z. B. der Fall,
wenn ein einphasiges Bahnnetz zur Deckung des Spitzenbedarfs außer von den eigenen
Generatoren auch noch aus einem Drehstromnetz über den Umformer gespeist wird. Der
Umformer kann hierbei und in anderen Fällen ein Periodenumformer bekannter Art,
ein Regelsatzumformer, ein Drehfeldumformer u. dgl. sein. Um die Umformercharakteristik
dem Parallelbetrieb mit anderen Generatoren anzupassen, erhält der Umformer Regeleinrichtungen
zur Veränderung seiner Drehzahlcharakteristik, wobei es gleichgültig ist, ob die
Regeleinrichtungen nur auf die eine Hälfte des Umformers oder auf beide Hälften
einwirken. Man kann hierdurch einen bestimmten Anteil des Umformers an der Gesamtbelastung
oder ein konstantes Belastungsverhältnis der parallel arbeitenden Generatoren mit
dem Umformer sicherstellen; man kann auch den Umformer für die Spitzenleistung heranziehen,
während die Generatoren die Grundlast decken oder umgekehrt. Die Regelvorrichtungen
zur Änderung der Charakteristik des Umformers sind an und für sich auch in der Lage,
Belastungs- oder Frequenzschwankungen der Netze auszuregeln. Wenn die Zustandsänderungen
jedoch plötzlich erfolgen, so tritt generatorisches Rückarbeiten ein, weil infolge
der Schaltvorgänge und Massenwirkungen, die bei derartigen Regelapparaten nicht
zu umgehen sind, eine gewisse Zeit zur Ausregelung erforderlich ist. Die bekannten
Schutzvorrichtungen gegen das Rückarbeiten schalten bei Umkehr der Stromrichtung
den Umformer ab. Das Abschalten bedeutet aber immer eine Betriebsunterbrechung und
muß daher nach Möglichkeit vermieden werden. Da die plötzlichen Schwankungen mitunter
in wenigen Augenblicken durch die Regeleinrichtungen wieder ausgeregelt werden können,
wäre es daher zweckmäßig, den Abschaltvorgang zu verzögern. Hierbei ergeben sich
jedoch Schwierigkeiten bezüglich der einzustellenden Auslösezeit. Bei plötzlichen
Schwankungen der Belastung oder der Periodenzahl ist .nämlich, je nach der augenblicklichen
Reglerstellung, auch der Regelbereich ein anderer, der zur Ausregelung der plötzlichen
Störung zur Verfügung steht, und da der Regler seine
Stellungen
mit einer bestimmten Geschwindigkeit wechselt, so ist die hierzu erforderliche Zeit
auch .immer eine andere. Nach dieser Zeit mußt sich jedoch die Größe der Verzögerung
richten; die Verzögerungszeit wird daher ebenfalls in jedem Störungsfalle eine andere
sein.Power-interrupting protective circuit to secure a one-sided
Energy transmission of a converter for coupling two alternating current networks, the
is provided with devices for changing its speed characteristics at clutch
of two alternating current networks through one converter, the condition is sometimes set,
that the energy transfer takes place only in one direction. This is e.g. B. the case
if a single-phase rail network to cover peak demand other than your own
Generators are also fed from a three-phase network via the converter. Of the
In this case and in other cases, the converter can be a period converter of a known type,
a rule set converter, a rotary field converter and the like. About the converter characteristics
To adapt to parallel operation with other generators, the converter receives control devices
to change its speed characteristics, it does not matter whether the
Control devices only on one half of the converter or on both halves
act. This means that the converter contributes to a certain proportion of the total load
or a constant load ratio of the generators working in parallel
ensure the converter; you can also use the converter for peak performance,
while the generators cover the base load or vice versa. The regulating devices
to change the characteristics of the converter are in and of themselves also able to
To regulate load or frequency fluctuations in the networks. When the state changes
but take place suddenly, then regenerative work back occurs because as a result
the switching processes and mass effects, which are not with such control apparatus
are to be circumvented, a certain amount of time is required to settle. The known
Protective devices against working back switch when the current direction is reversed
the converter. Switching off always means an interruption in operation and
must therefore be avoided if possible. Since the sudden fluctuations sometimes
can be regulated again in a few moments by the control equipment,
it would therefore be useful to delay the shutdown process. This results in
however, difficulties regarding the tripping time to be set. In the case of sudden
Fluctuations in the load or the number of periods is. Namely, depending on the moment
Controller position, also the control range another, the one to compensate for the sudden
Fault is available, and because the controller is his
Positions
changes at a certain speed, the time required for this is
also. always a different one. After this time, however, the size of the delay must increase
judge; the delay time is therefore also different in each fault case
be.
Erfindungsgemäß werden nun die sich hieraus ergebenden Schwierigkeiten
vermieden, indem die Schutzvorrichtung erst dann in Tätigkeit tritt, wenn die vorhandene
Regeleinrichtung in ihrem Wirkungsbereich bezüglich der Aufhebung der plötzlichen
Störung erschöpft ist. Das Zusammenwirken von Regelorgan und Schutzvorrichtung ist
aus der Abbildung zu erkennen. In dieser Abbildung speist das Wechselstromnetz i
über einen Umformer ein Netze; auf beide Netze arbeiten auch Generatoren. Der Umformer
zur Kupplung der beiden Netze besteht aus zwei Hälften, und zwar einer Synchronmaschine
3 und einer Induktionsmaschine 4, die mit einer Kommutatorhinterinaschine 5 mechanisch
gekuppelt ist. Diese wird läuferseitig von einem Erregerumforiner 6, 7 erregt. Die
Drehstronierregermaschine 7 erhält ihre Erregung aus einem Gleichstromnetz 8 über
einen Regulierwiderstand g. Dieser Widerstand stellt eine Regelvorrichtung zur Bestimmung
der Drehzahlleistungscharakteristik der Umformerhälfte 4, 5 dar. Der Regler kann
von Hand betrieben oder selbsttätig, und zwar in Abhängigkeit von Betriebszuständen,
als Eil-oder Schnellregler io ausgebildet sein. Eine bekannte Schutzvorrichtung
zur Sicherung einseitiger Energieübertragung in der Pfeilrichtung ist das Relais
13, das bei Rückstrom abschaltet. Der Schalter 14 hat eine selbsttätige Abschaltvorrichtung
16 in Form einer Spannungsspule, deren Stromkreis über das Rückstromrelais an Erde
geführt ist, während ein paralleler Abzweig über einen Hilfsschalter i i ebenfalls
an Erde geht. In der äußersten Stellung des Reglers, d. h. wenn jede Regelmöglichkeit
erschöpft' ist, wird durch Anschlag an die vorspringende Nase i2 des Schalters T
i dieser geöffnet. Der Stromkreis der Spannungsspule wird aber nur dann unterbrochen,
wenn gleichzeitig das Rückstromrelais angesprochen hat, weil in diesem Falle beide
Parallelzweige des Stromkreises der Spannungsspule unterbrochen sind. Durch Unterbrechung
des Stromkreises der Spannungsspule wird Schalter 14. durch die Feder 15 abgeschaltet.
Durch diese Einrichtung wird also erreicht, daß die Schutzvorrichtung erst dann
den Schalter auslösen kann, wenn der Bereich der Regelvorrichtung ii erschöpft ist.According to the invention, the difficulties resulting therefrom are now avoided in that the protective device only comes into operation when the existing control device is exhausted in its area of action with regard to the removal of the sudden disturbance. The interaction between the control unit and the protective device can be seen in the illustration. In this figure, the alternating current network i feeds a network via a converter; Generators also work on both networks. The converter for coupling the two networks consists of two halves, namely a synchronous machine 3 and an induction machine 4, which is mechanically coupled to a commutator rear machine 5. This is excited by an exciter converter 6, 7 on the rotor side. The rotary exciter 7 receives its excitation from a direct current network 8 via a regulating resistor g. This resistor represents a control device for determining the speed performance characteristics of the converter halves 4, 5. The controller can be operated manually or automatically, depending on the operating states, as a rapid or rapid controller. A known protective device for securing one-sided energy transmission in the direction of the arrow is the relay 13, which switches off in the event of reverse current. The switch 14 has an automatic disconnection device 16 in the form of a voltage coil, the circuit of which is routed to earth via the reverse current relay, while a parallel branch is also connected to earth via an auxiliary switch ii. In the extreme position of the controller, ie when every possible control option has been exhausted, the switch T i is opened by striking the protruding lug i2 of the switch. The circuit of the voltage coil is only interrupted if the reverse current relay has responded at the same time, because in this case both parallel branches of the circuit of the voltage coil are interrupted. By interrupting the circuit of the voltage coil, switch 14 is switched off by spring 15. What is achieved by this device is that the protective device can only trigger the switch when the range of the control device ii is exhausted.
Auch andere Ausführungsformen lassen sich für die Erfindung denken.
Es ist z. B. möglich, eine Schutzvorrichtung mit abhängiger Zeitauslösung vorzusehen,
wobei die einzustellende Zeit mit Zeitrelais geändert wird. Hierfür könnte man an
einer Uhr die Zeiteinstellung selbsttätig so erfolgen lassen, daß sie dem jeweiligen
Abstand der augenblicklichen Reglerstellung von seiner Grenzstellung entspricht.
Die richtige Zeiteinstellung des Auslösevorganges wird so durch Vergleich der Einstellzeiten
mit den Möglichkeiten einer Beseitigung der Störung durch die Regeleinrichtung sichergestellt:
Die Einrichtung, welche die Drehzahlcharakteristik des Umformers bestimmt, kann
natürlich je nach der Art des verwendeten Umformers eine andere sein, so z. B. kann
bei Drehstromnebenschlußmotoren eine Vorrichtung zur Bürstenverstellung an Stelle
des Regulierwiderstandes der Abbildung treten. Auch die einzelnen Hilfskreise zur
Verbindung mit der Schutzvorrichtung für Stromunterbrechung können anders ausgeführt
werden. Unsere Erfindung umfaßt alle Möglichkeiten, bei denen irgendwelche die Drehzahlcharakteristik
des Umformers beüinflussenden Regelvorrichtungen zunächst in Tätigkeit treten, um
eine plötzliche Störung auszugleichen, während die stromauslösende Schutzvorrichtung
erst dann zur Wirkung kommt, wenn der Regelbereich der genannten Anordnung erschöpft
oder nahezu erschöpft ist.Other embodiments are also conceivable for the invention.
It is Z. B. possible to provide a protective device with dependent time release,
whereby the time to be set is changed with the timing relay. For this you could go to
a clock let the time setting take place automatically in such a way that it corresponds to the respective
Distance corresponds to the current controller position from its limit position.
The correct time setting for the release process is thus achieved by comparing the setting times
with the possibility of eliminating the malfunction by the control device:
The device which determines the speed characteristics of the converter can
of course, depending on the type of converter used, it may be different, e.g. B. can
in three-phase shunt motors, a device for adjusting the brushes instead
step of the regulating resistance of the figure. The individual auxiliary groups for
Connection with the protection device for power interruption can be carried out differently
will. Our invention includes all possibilities in which any speed characteristics
of the converter influencing control devices first come into action
to compensate for a sudden fault while the current-triggering protection device
only comes into effect when the control range of the aforementioned arrangement is exhausted
or is almost exhausted.