DE551314C - Device for temporarily increasing the regulating speed of electrical high-speed regulators - Google Patents

Device for temporarily increasing the regulating speed of electrical high-speed regulators

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DE551314C
DE551314C DEA56731D DEA0056731D DE551314C DE 551314 C DE551314 C DE 551314C DE A56731 D DEA56731 D DE A56731D DE A0056731 D DEA0056731 D DE A0056731D DE 551314 C DE551314 C DE 551314C
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DEA56731D
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Dipl-Ing Eberhard Courtin
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AEG AG
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AEG AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/102Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of transients

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

Einrichtung zur zeitweisen Erhöhung der Reguliergeschwindigkeit elektrischer Schnellregler Es sind elektrische Regler bekannt, bei denen bei einer erheblichen Überschreitung des konstant zu haltenden Sollwertes zusätzliche Einrichtungen ein Herabregeln bewirken. Bei den bekannten Einrichtungen ist aber die Ansprechzeit der Regeleinrichtung noch verhältnismäßig -groß, einerseits infolge der magnetischen und elektrischen Trägheit, andererseits infolge der Massenträgheit des Reglers und der Maschine. Besonders unangenehm ist diese Verzögerung in der Regelung beim Auftreten von Stoßkurzschlußströmen. Die Wirkung von Strombegrenzungsreglern tritt erst nach einer bestimmten Zeit in Erscheinung, die von dem Abklingen des Kurzschlußstromes abhängig ist. Das Gleichstrom- und das Wechselstromglied des Stoßkurzschlußstromes sind von der Erregung unabhängig. Die Strombegrenzungsregler können also keinen Einfluß darauf ausüben. Erst nach Abklingen auf dem Dauerkurzschlußstrom macht sich die Wirkung der Regler bemerkbar. Bei den üblichen Reglern ist die Wirkung nach etwa o,5 Sekunden erkennbar. Zwar wird durch die starken magnetischen Kräfte ein sehr schnelles Ansprechen des Stromsystems erreicht (die Zeit liegt in der Größenordnung von o,oz Sekunden); jedoch ist zur Verstellung der Reglerorgane je nach der Reglerart eine gewisse Zeit nötig. Außerdem erfordert infolge der magnetischen Trägheit die Änderung des Erregerstromes eine bestimmte Zeit, wenn die Einwirkung des Reglers auf den Nebenschlußkreis erfolgt. Bei Hauptstromreglern ist diese elektrische Trägheit zwar nicht vorhanden; da aber bei ihnen ;große mechanische Massen zu bewegen sind, ist auch bei ihnen die Zeit, bis sich der Reglereinfluß bemerkbar macht, nicht kürzer. Die gebräuchlichen Stromregler sind also für Kurzschlußvorgänge, die nach o,5 Sekunden oder weniger verschwinden, ohne Wirkung. Gerade diese kurzzeitigen Kurzschlüsse sind aber sehr häufig, da die Auslösezeit von Abzweigschaltern oft unter diesem Wert liegt. Die ölschaltez haben also eine sehr hohe Abschaltleistung zu bewältigen, besonders dann, wenn sie nahe beim Kraftwerk liegen. Durch die Erfindung sollen diese Lbelstände dadurch beseitigt werden, daß die Regelgeschwindigkeit des elektrischen Schnellreglers von der Änderungsgeschwindigkeit der zu regelnden Größe abhängig gemacht wird. Gemäß der weiteren Erfindung wirkt die zusätzliche, von der Änderungsgeschwindigkeit der zu regelnden Größe abhängige Einrichtung direkt auf den Erregerstromkreis ein und bewirkt unter Aus- Schaltung des normalen Reglers eine schnelle Änderung des Erregerstromes. Bei Einwirkung eines Stoßkurzschlußstromes kann z. B. die Erregung des Generators unterbrochen oder eine Schnellentregungseinrichtung eingeschaltet werden. Nach Abklingen des Stoßkurzschlußstromes wird der normale Betriebszustand wiederhergestellt, und die Regelung erfolgt weiterhin durch den normalen Regler. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Device for temporarily increasing the regulating speed of electrical Rapid regulator There are known electrical regulators in which a considerable Exceeding the setpoint to be kept constant, additional equipment Effect downgrading. With the known devices, however, is the response time the control device still relatively large, on the one hand due to the magnetic and electrical inertia, on the other hand due to the inertia of the controller and the machine. This delay in the regulation is particularly unpleasant when it occurs of surge short-circuit currents. The effect of current limiting regulators only occurs afterwards a certain time in appearance, that of the decay of the short-circuit current is dependent. The direct current and the alternating current element of the surge short-circuit current are independent of the excitation. So the current limiting regulators cannot Exert influence on it. Only after subsiding on the permanent short-circuit current does it make itself the effect of the regulator is noticeable. With the usual regulators, the effect is after about 0.5 seconds recognizable. True, the strong magnetic forces make a very fast response of the power system achieved (the time is of the order of magnitude of oz seconds); however, it is necessary to adjust the regulator organs depending on the type of regulator takes a certain amount of time. In addition, due to the magnetic inertia, the Change of the excitation current for a certain time when the action of the controller takes place on the shunt circuit. In the case of main current regulators, this is electrical inertia although not available; but since with them; large mechanical masses have to be moved, the time until the controller influence is noticeable is not shorter for them either. The usual current regulators are therefore for short-circuit processes that occur after 0.5 seconds or less disappear with no effect. Especially these short-term short circuits but are very common, as the tripping time of branch circuit breakers is often below this Value lies. The oil switches have to cope with a very high breaking capacity, especially if they are close to the power station. The invention is intended to These Lbelstands can be eliminated by increasing the control speed of the electric Rapid regulator depends on the rate of change of the variable to be regulated is made. According to the further invention, the additional effect of the rate of change the device dependent on the variable to be controlled directly on the excitation circuit and causes under Circuit of the normal regulator a fast one Change in the excitation current. When exposed to a surge short-circuit current, z. B. interrupted the excitation of the generator or a rapid de-energizing device be switched on. After the surge short-circuit current has subsided, the normal The operating status is restored and the control continues to be carried out by the normal regulator. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Die Anordnung nach Abb. i stellt einen Strombegrenzungsregler dar, bei dem durch die Zusatzeinrichtung, die in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit anspricht, der Erregerstromkreis geöffnet wird. Die Anordnung nach Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem durch die Zusatzeinrichtung eine an sich bekannte Schnellentrebgungseinrichtung eingeschaltet wird.The arrangement according to Fig. I represents a current limiting controller, in which by the additional device, which depends on the rate of change responds, the excitation circuit is opened. The arrangement according to Fig.2 shows a Embodiment in which a known quick release device by the additional device is switched on.

Mit i sind die Sammelschienen bezeichnet, die über einen Schalter 2 von dem Generator 3 gespeist werden. 4 stellt die Erregermaschine des Generators dar. Der Strombegrenzungsregler 5 wird durch zwei Stromwandler 6, die auf die Stromspule 7 des Reglers einwirken, beeinflußt. 8 ist die an die Klemmen der Erregermaschine 4 angeschlossene Erregerspannungsspule. Die Kontakte g liegen in bekannter Weise parallel zu dem Nebenschlußregler io. Zwischen dem Kern i i der Spule 7 und dem Dämpfungskolben i2 ist eine Zugfeder 13 und zwischen dem Kern i i und der Feder 13 eine Kontaktvorrichtung 14, 15 angeordnet. Der Kontakt 14 ist fest mit dem Kern a i verbunden, während der Gegenkontakt 15 auf einem federnden Träger angeordnet ist und mit einer Nase versehen ist, an welche der Stift 16 angreift, wenn die Feder 1.3 auseinandergezogen wird. Die Kontakte 14, 15 liegen in Reihe mit dem von den Kontakten 9 gesteuerten Nebenschlußregler io. Der Gegenkontakt 15 kann entweder auf einer federnden Zunge befestigt sein oder an einem um den Punkt 22 drehbaren Arm, wobei eine Feder die beiden Kontakte 14, 15 normalerweise zusammendrückt.The busbars are denoted by i, which have a switch 2 are fed by the generator 3. 4 represents the exciter of the generator The current limiting controller 5 is through two current transformers 6, which are on the current coil 7 of the controller act, influenced. 8 is the one on the terminals of the exciter 4 connected excitation voltage coil. The contacts g are in a known manner parallel to the shunt regulator io. Between the core i i of the coil 7 and the Damping piston i2 is a tension spring 13 and between the core i i and the spring 13 a contact device 14, 15 is arranged. The contact 14 is fixed to the core a i connected, while the mating contact 15 is arranged on a resilient carrier is and is provided with a nose on which the pin 16 engages when the spring 1.3 is pulled apart. The contacts 14, 15 are in series with that of the Contacts 9 controlled shunt regulator ok. The mating contact 15 can either be attached to a resilient tongue or to a rotatable about the point 22 Arm, with a spring normally compressing the two contacts 14, 15.

Die Wirkungsweise -der Einrichtung nach Abb. i ist folgende: Ändert sich die Stromstärke nur langsam, so wird der Dämpferkolben den Bewegungen des Kerns i i ohne weiteres folgen. Beim Auftreten eines Stoßkurzschlußstromes im Netz wird dagegen der Kern i i durch die Stromspule 7 hochgerissen, während der Dämpferkolben i2 infolge der Dämpfung nur langsam nachfolgt. Dadurch werden die Kontakte 14, 15 geöffnet und der Erregerstromkreis der Erregermaschine unterbrochen. Der Erregerstrom sinktinfolgedessen schnell ab, und zwar schneller, als es unter dem Einfluß der Kontakte 9 möglich ist. Da auch die Zugkraft der Spule 7 schnell absinkt und der Dämpfungskolben allmählich hochkommt, schließen sich die Kontakte 14, 15 nach kurzer Zeit wieder, so daß nunmehr der Strombegrenzungsregler allein in bekannter Weise auf den eingestellten Stromwert regeln kann.The mode of operation of the device according to Fig. I is as follows: Changes If the current strength only increases slowly, the damper piston will respond to the movements of the core i follow i without further ado. When a surge short-circuit current occurs in the network on the other hand, the core i i torn up by the current coil 7, while the damper piston i2 only follows slowly due to the damping. This causes the contacts 14, 15 opened and the excitation circuit of the exciter machine interrupted. The excitation current as a result, it sinks rapidly, and more rapidly than it does under the influence of the Contacts 9 is possible. Since the tensile force of the coil 7 drops quickly and the The damping piston gradually comes up, the contacts 14, 15 close after a short time Time again, so that now the current limiting controller alone in a known manner can regulate to the set current value.

Bei der Anordnung nach Abb.2 besitzt die Erregermaschine noch eine Hauptstromwicklung 18, die während des normalen Betriebes durch ein Kontaktpaar des Schalters i9 überbrückt ist. Ein zweites Kontaktpaar dieses Schalters liegt im Nebenschlußkreis der Erregermaschine und ist im normalen Betrieb ebenfalls geschlossen. Der Schalter i9 hat eine Auslösespule 2o und eine Einschaltspule 21 mit den dazugehörigen Selbstunterbrechungskontakten. Die Spulen werden vom Gleichstromnetz 22 gespeist. Am Kern i i des Strombegrenzungsreglers 5 ist der Kontakt 14, an dem Dämpfungskolben 12 der Ausschaltkontakt 15 und der Einschaltkontakt 16 befestigt. Während des normalen Betriebes sind die Kontakte 14, 16 geschlossen, 14, 15 geöffnet. Wird bei einem Stoßkurzschlußstrom der Kern i i plötzlich hochgerissen, so werden die Kontakte 14, 16 geöffnet und die Kontakte 14, 15 geschlossen. Dadurch wird die Auslösespule 2o des Schalters 19 eingeschaltet und der Kurzschlußstromkreis für die Hauptstromwicklung 18 sowie der Erregerstromkreis geöffnet. Infolge der eintretenden Schnellentregung sinkt der Anker i i allmählich ab. Inzwischen kommt auch der Dämpferkolben 12 nach. Die Folge davon ist, daß die Kontakte 14, 15 wieder geöffnet und die Kontakte 14, 16 wieder geschlossen werden. Dadurch erhält die Einschaltspule 2 i Strom und schließt die Kontakte des Schalters i9. Die Regelung erfolgt dann in bekannter Weise weiterhin durch d;e Kontakte 9 des Strombegrenzungsreglers 5.In the arrangement according to Fig. 2, the exciter has another one Main current winding 18, which during normal operation by a contact pair of switch i9 is bridged. A second pair of contacts on this switch is located in the bypass circuit of the exciter and is also closed in normal operation. The switch i9 has a trip coil 2o and a closing coil 21 with the associated ones Self-breaking contacts. The coils are fed by the direct current network 22. At the core i i of the current limiting regulator 5 is the contact 14 on the damping piston 12, the switch-off contact 15 and the switch-on contact 16 attached. During normal During operation, the contacts 14, 16 are closed and 14, 15 are open. Will be with a Impulse short-circuit current of the core i i suddenly ripped up, so the contacts are 14, 16 open and contacts 14, 15 closed. This will activate the trip coil 2o of the switch 19 turned on and the short circuit for the main current winding 18 and the excitation circuit are open. As a result of the rapid de-excitation that occurs the anchor i i gradually sinks. In the meantime, the damper piston 12 also follows. The consequence of this is that the contacts 14, 15 open again and the contacts 14, 16 can be closed again. As a result, the switch-on coil 2 i receives current and closes the contacts of switch i9. The regulation then continues in a known manner through the contacts 9 of the current limiting controller 5.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur zeitweisen Erhöhung der Reguliergeschwindigkeit elektrischer Schnellregler, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Änderungsgeschwindigkeit der zu regelnden Größe abhängige Zusatzeinrichtung vorgesehen ist, welche die zu regelnde Größe beeinflußt. PATENT CLAIMS: i. Device for temporarily increasing the regulating speed electrical rapid regulator, characterized in that one of the rate of change the size to be controlled dependent additional device is provided, which to regulatory size affects. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung direkt auf den Erregerstromkreis des Generators einwirkt und unter Ausschaltung des normalen Reglers eine schnelle Änderung des Erregerstromes bewirkt. 2. Device according to claim i, characterized in that that the additional device acts directly on the excitation circuit of the generator and a rapid change in the excitation current when the normal controller is switched off causes. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von der zu regelnden Größe beeinflußte Reglersystem und die Zusatzeinrichtung verschieden gedämpft sind. q.. 3. Device according to claim i and 2, characterized in that the of the The size to be regulated influenced the regulator system and the additional equipment are differently attenuated. q .. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung ungedämpft arbeitet. Device according to claims i to 3, characterized in that that the additional device works undamped. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der zu regelnden Größe beeinflußte Reglersystem mit seiner Dämpfungseinrichtung durch ein elastisches Zwischenglied verbunden ist, und daß durch die Bewegung des Zwischengliedes bei plötzlichen Änderungen der zu regelnden Größe die Zusatzeinrichtung direkt gesteuert wird. 5. Device according to claim i to 3, characterized in that the control system influenced by the variable to be controlled is connected to its damping device by an elastic intermediate member, and that by the movement of the intermediate link in the event of sudden changes in the to regulating size the additional device is controlled directly. 6. Einrichtung zur Erhöhung der Reguliergeschwindigkeit bei Strom- oder Leistungsbegrenzungsreglern nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktpaar, das im Erregerstromkreis der Erregermaschine liegt, parallel zu einer zwischen dem DämpfungseZement und dem Kern des von der zu regelnden Größe beeinflußten Reglerorgans angeordneten Feder liegt. 6. Facility for Increase of the regulation speed with current or power limitation regulators according to claims i to 5, characterized in that a pair of contacts in the excitation circuit the exciter is parallel to one between the dampening cement and the The core of the spring, which is influenced by the size to be controlled lies. 7. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei Kontaktpaaren, von denen das eine zum Einschalten, das andere zum Ausschalten einer besonderen, an sich bekannten Schnellentregungseinrichtung dient.7. Device according to claim i to 6, characterized by the arrangement of two pairs of contacts, one for switching on, the other for switching off a special, known fast de-energizing device is used.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE945575C (en) * 1950-11-03 1956-07-12 Siemens Ag Automatic controller with measuring relay

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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