Einrichtung zum selbsttätigen Parallelschalten elektrischer Generatoren
oder Zentralen Es ist heute in den meisten Kraftwerken noch üblich, die Drehzahl
der zuzuschaltenden Generatoren von Hand auf die Frequenzgleichheit mit dem Netze
einzuregeln. Allerdings sind Einrichtungen bekannt geworden, die bezwecken, diese
Regelung selbsttätig in Abhängigkeit der Differenz zwischen der Frequenz bzw. Drehzahl
des Netzes und der Drehzahl der zuzuschaltenden Gruppe ausführen zu lassen. Bei
diesen handelt es sich aber entweder um Lösungen mit einem mechanischen Hilfsmittel,
d. h. mit einem Differentialgetriebe, oder mit einem Drehstrommotor mit Stator in
Differenzschaltung. Die Lösung mit dem Diffentialgetriebe hat bei Anlagen mit einer
Mehrzahl von Generatoren den Nachteil, daß der 'Regler jeder Antriebsmaschine außer
mit dem Drehzahlverstellmotor noch mit einem Differentialgetriebe und einem zweiten
Motor versehen werden muß, der an die Sammelschienenspannung angeschlossen wird,
was konstruktiv sehr schwerfällig und kostspielig wird. Die Lösung mit dem Drehstrommotor,
dessen Stator so geschaltet ist, daß ein mit der Frequenzdifferenz umlaufendes Feld
entsteht, hat den Nachteil, nur für Drehstrom benutzbar und sehr spannungsempfindlich
zu sein.Device for automatic parallel connection of electrical generators
or central It is still common today in most power plants to set the speed
of the generators to be switched on by hand for frequency equality with the mains
to regulate. However, bodies have become known that aim at this
Automatic regulation depending on the difference between the frequency and speed
of the network and the speed of the group to be connected. at
these are either solutions with a mechanical aid,
d. H. with a differential gear, or with a three-phase motor with stator in
Differential circuit. The solution with the differential gear has for systems with a
The majority of generators have the disadvantage that the 'controller of any prime mover except
with the variable speed motor with a differential gear and a second
Motor must be provided, which is connected to the busbar voltage,
which is very cumbersome and expensive to construct. The solution with the three-phase motor,
whose stator is connected in such a way that a field revolving with the frequency difference
arises has the disadvantage that it can only be used for three-phase current and is very sensitive to voltage
to be.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schaltung ist für alle Wechselstromarten
verwendbar.. Der Drehzahlregler jeder Primärmaschine wird mit dem einfachen, normalen
Drehzahlverstellmotor versehen. Die Differenzbildung der Drehzahlen erfolgt hier
elektrisch.The circuit proposed according to the invention is for all types of alternating current
usable .. The speed controller of each primary machine is with the simple, normal
Speed adjustment motor provided. The difference between the speeds takes place here
electric.
In der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zeigenden
Abb. a ist sowohl an die Sammelschinen N wie auch an die Leitungen 1Y1 der zuzuschaltenden
Maschine ein kleiner Synchronmotor SM (eventuell ein stark übermessener Asynchronmotor)
angeschlossen. Die Drehzahl dieser Maschinen ist dann proportional der Drehzahl
oder Frequenz der entsprechenden Stromerzeuger. Mit diesen Drehstrommaschinen werden
zwei kleine Gleichstrommaschinen TD (eigentlich Tachorneterdynamo) starr gekuppelt,
die ebenfalls wie die Motoren unter sich gleich groß bemessen sein müssen. Die Anker
dieser Dynamos werden nun gegeneinander und jeweils in Reihe mit dem Drehzahlverstellmotor
DM der zuzuschaltenden Maschine geschaltet. Die Magnetwicklungen sind entweder
alle in Reihe an eine der Dynamos oder besser parallel an eine Fremdstromquelle
geschaltet.In Fig. A, which shows an embodiment of the subject matter of the invention, a small synchronous motor SM (possibly a greatly oversized asynchronous motor) is connected to both the busbars N and the lines 1Y1 of the machine to be connected. The speed of these machines is then proportional to the speed or frequency of the corresponding power generator. With these three-phase machines, two small DC machines TD (actually tachometer dynamo) are rigidly coupled, which, like the motors, must be of the same size. The armatures of these dynamos are now connected to each other and in series with the speed adjustment motor DM of the machine to be switched on. The magnet windings are either all connected in series to one of the dynamos or, better still, in parallel to an external power source.
Es ist nun klar, daß sich der Drehzahlverstellmotor DM sofort
drehen wird, sobald die Drehzahlen der beiden DrehStrommotoreriSM verschieden sind,
und um so rascher, je größer die Drehzahldifferenz ist. Es wird also unbedingt die
zuzuschaltende Maschine mit ihrer Drehzahl der Drehzahl bzw. Frequenz
der
Sammelschienen folgen und in den synchronen Lauf hineingezogen (Kurve 2 in Abb.
i). Der Moment, wo Generator und Sammelschienen dieselbe Frequenz haben, ist daran
erkenntlich, daß in der Leitung zum Anker des Drehzahlverstellmotors DM kein
Strom mehr fließt. Dieser Zustand kann mit einem Nullstrominstrument festgestellt
werden oder besser mit einem Instrument, das die Spannungen der beiden Tachometerdynamos
TD, die dann gleich groß sein müssen, vergleicht und bei Eintreten dieses Zustandes
einen Kontakt eines Hilfsstromkreises. schließt. Wenn man nun noch die Phasengleichheit
der beiden Spannungen feststellen kann, so hat man die Möglichkeit, bei ungefähr
gleicher Größe der Spannungen die Parallelschaltung selbsttätig erfolgen zu lassen.
Dies kann mit bekannten Instrumenten, wie Doppelvoltmeter, Synchronoskop usw., erfolgen,
die man ebenfalls mit einem Hilfskontakt versieht. Die beiden Hilfskontakte sind
in Reihe geschaltet und schließen den Einschaltkreis des für die Parallelschaltung
benutzten Ölschalters. Wenn starke Spannungsschwankungen im betreffenden Netz vorhanden
sind, kann man den Einschaltkreis erst bei Spannungsgleichheit freigeben und allenfalls
noch ein Zeitrelais zwischenschalten.It is now clear that the speed adjustment motor DM will turn immediately as soon as the speeds of the two DrehStrommotoreriSM are different, and the faster, the greater the speed difference. The machine to be switched on will therefore necessarily follow the speed or frequency of the busbars with its speed and be drawn into the synchronous run (curve 2 in Fig. I). The moment when the generator and busbars have the same frequency can be seen from the fact that no more current flows in the line to the armature of the speed adjustment motor DM. This condition can be determined with a zero current instrument or better with an instrument that compares the voltages of the two tachometer dynamos TD, which must then be the same size, and a contact of an auxiliary circuit when this condition occurs. closes. If you can now determine that the two voltages are in phase, you have the option of having the parallel connection take place automatically when the voltages are approximately the same. This can be done with known instruments such as double voltmeters, synchronoscopes, etc., which are also provided with an auxiliary contact. The two auxiliary contacts are connected in series and close the switch-on circuit of the oil switch used for the parallel connection. If there are strong voltage fluctuations in the relevant network, the switch-on circuit can only be released when the voltage is equal and, if necessary, a timing relay can be interposed.
Die zur zuzuschaltenden Maschine gehörige Tachometerdynamo könnte
statt mit ;einem Synchronmotor angetrieben auch direkt mit dem Generator bzw. mit
seiner Antriebsmaschine gekuppelt werden.The tachometer dynamo belonging to the machine to be switched on could
instead of with; a synchronous motor driven directly with the generator or with
be coupled to its prime mover.