DE578544C

DE578544C - Einrichtung zur Regelung der Lastverteilung

Info

Publication number: DE578544C
Application number: DES96242D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Friedlaender; Dipl-Ing Johannes Sessinghaus
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-01-20
Filing date: 1931-01-20
Publication date: 1933-06-15

Description

Einrichtung zur Regelung der Lastverteilung Bei dem Zusammenschluß mehrerer weit voneinander entfernter Kraftwerke wird oft die Aufgabe gestellt, das Netz mit einem bestimmten Anteil von einem entfernten Kraftwerk aus zu beliefern, dem Kraftwerk also eine bestimmte Last zuzuweisen. Man kann die Lastverteilung bekanntlich auf verhältnismäßig einfache Weise dadurch erreichen, das man den Reglern der Kraftmaschinen in den verschiedenen beteiligten Kraftwerken entsprechende Charakteristik gibt. Eine Lastverteilung, die auf dem Arbeiten der Drehzahlregler beruht, setzt jedoch Frequenzänderungen voraus. In vielen Fällen sind nun solche Frequenzänderungen unzulässig, beispielsweise wenn an das Netz Svnchronuhren angeschlossen sind. Es bleibt dann nur übrig, die Lastverteilung durch frequenzunabhängige Beeinflussung der Kraftmittelzufuhr mittels besonderer, abhängig von der Abweichung des Istwertes vom Sollwert gegebener Steuerimpulse zu erzwingen.
Die Steuerimpulse hat man bisher entweder unter Zuhilfenahme einer besonderen Meßleitung oder durch Überlagerung von Steuerspannungen abweichender Frequenz über die Verteilungsspannung übermittelt. Die Erfindung löst die Übermittlung der Steuerimpulse auf wesentlich einfachere Weise. Erfindungsgemäß werden an der Messtelle, von der aus der Steuerbefehl erfolgen soll, Blindspannungen eingeführt; zugleich werden die Spannungen an der Messtelle und in dem zu regelnden Kraftwerk konstant, vorzugsweise einander gleich gehalten. In dem Kraftwerk, in dem die Kraftmaschinenreglereinstellung abhängig von dem Steuerbefehl geändert werden soll, wird der cos 9 oder die Blindleistung überwacht und unabhängig von deren Wert eine Verstellung der Kraftmaschinenregler in dem einen oder anderen Sinne bewirkt.
Es ist bereits bekannt, durch Einführung von Blindspannungen in Verteilungsnetze die Stromverteilung zwischen parallelen Leitungen oder in Ringleitungen zu beeinflussen. Von diesen bekannten Regelungsverfahren unterscheidet sich die vorliegende Erfindung, abgesehen von ihrer Aufgabenstellung, insbesondere auch dadurch, das bei der Regelung nach der Erfindung die Richtung, in der die Blindspannung eingeführt wird, zunächst gleichgültig ist, vorausgesetzt das der Kraftmaschinenregler in dem gewünschten Sinne auf cos p-Änderung reagiert.
In den Figuren ist das Regelverfahren nach der Erfindung erläutert. Das Verteilungsnetz z wird einmal von dem Kraftwerk 2, ferner über die Fernleitung 3 von dem Kraftwerk q. gespeist. Der Einfachheit halber sei angenommen, das das Kraftwerk 4 nur einen Generator besitzt. Bei beiden Kraftwerken erfolgt die Regulierung auf konstante Spannung und auf konstante Frequenz. Die Aufgabe einer Lastverteilung vom Netz i auf den Generator .l a. wird nun durch Einführung von Blindspannungen mit Hilfe des Quertransformators 5 gelöst. Der Quertransformator besitzt einen Eisenkern 6 mit den Schenkeln 7, 8 und 9. Auf den Schenkeln 8 und 9 befinden sich die in Reihe miteinander im Zuge der Leitung 3 liegenden Wicklungen io und i i. Auf dem Schenkel 7 befindet sich die Wicklung 12. Liegen die Wicklungen io und i i im Zuge einer Phase, so liegt Wicklung 12 an den beiden anderen Phasen. Durch das wattmetrische Instrument 13, das an einen Stromwandler 14. und an einen Spannungswandler 15 angeschlossen ist, wird über die Kontakte 16 oder 17 die Wicklung io oder die Wicklung i i kurzgeschlossen. Sind beide Wicklungen offen, so heben sich die in ihnen induzierten Spannungen auf. Wird hingegen eine Wicklung kurzgeschlossen, so liegt an der anderen Wicklung eine Spannung, die auf der Spannung der zugehörigen Leitung senkrecht steht, also als, Blindspannung wirkt.
In Fig. 2 sind die sich hierbei ergebenden Spannungsverhältnisse im Vektordiagramm dargestellt. E.A sei der Spannungsvektor des Netzes, EB der Spannungsvektor der Generatorspannung, EQ der Querspannungsvektor. Der Spannungsverlust auf der Fernleitung selbst sowie der Ladestrom der Leitung sind in Fig. 2 vernachlässigt. Sie können bei einer praktischen Ausführung ohne weiteres durch entsprechende Einstellung des Instrumentes 13 oder durch stromabhängige Korrekturen der den Regulierinstrumenten zugeführten Spannungen bzw. durch spannungsabhängige Korrektur der zugeführten Ströme (Kompoundierung) berücksichtigt werden.
Bei gleichen Spannungen E,4 und EB wird nun die Leistung mit dem von der Leitungskonstanten abhängigen Winkel (p,4 zwischen E4 und JA übertragen, falls keine Querspannung eingeführt wird. Die Einfügung der Querspannung EQ bewirkt eine Vergrößerung der Phasenverschiebung auf den Wert cpB.
Die Vergrößerung der Phasenverschiebung auf den Wert TB wird durch das cos (p-Relais i8, das von einem Stromwandler 19 und einem Spannungswandler 2o gespeist wird, gemessen. Hat die Phasenverschiebung den Wert (PB erreicht, so beeinflußt beispielsweise das cos 99-Relais 18 den Kraftmaschinenregler 21 im Sinne einer vergrößerten Leistungsaufnahme. Abhängig von dieser vergrößerten Leistungsaufnahme wird nun die Phasenverschiebung durch Verringerung der eingeführten Querspannung EQ verkleinert, während der fraftmaschinenregler die der verstärkten Leistung entsprechende Stellung beibehält. Durch Einführung einer um 18o° verschobenen Querspannung wird eine Verstellung des Kraftmaschinenreglers im entgegengesetzten Sinne, also im Sinne verringerter Lastaufnahme bewirkt.
In Fig. 3 ist eine Einrichtung zur Einführung von Querspannungen zur Reglerbeeinflussung dargestellt, und zwar für Betriebsfälle, in denen die Leistung des entfernten Kraftwerks abhängig von den Leistungsverhältnissen in einem bestimmten Stromzweig eines Netzes geregelt werden soll. In der Fernleitung 3 und in dem Leitungszweig 22, des Netzes i liegen die Primärwicklungen 23 und 24 von Transformatoren, deren Sekundärwicklungen 25 und 26 parallel geschaltet sind. Die Transformatoren suchen gleiche oder proportionale Ströme in ihren Primärwicklungen zu erzwingen. Abweichungen der Ströme bewirken Zusatzspannungen, die auf den Hauptspannungen senkrecht stehen. Das Ergebnis ist also bei Leitung 3 ebenfalls eine Veränderung des cos p, der den Regelwert des Relais 18 bildet.
Die Anordnung der Fig. 3 eignet sich insbesondere für solche Fälle, in denen die Leistungsaufnahme des entfernten Kraftwerks in möglichst kurzer Zeit erzwungen werden soll. Vor dem Abklingen der Ausgleichsvorgänge wird mit Auftreten der Zusatzspannungen ohne jede Regelverzögerung eine Wirkleistungsaufnahme durch den Generator ,4 infolge der sprunghaften Vektordrehung erzwungen. Allerdings muß in diesem Fäll die Richtung der eingeführten Querspannung so gewählt werden, daß eine Vergrößerung des Winkels (pß in Fig. 2 dann erfolgt, wenn gesteigerte Leistungsaufnahme durch den Generator 4 gewünscht wird. Die Transformatorschaltung der Fig. 3 erfüllt diese Bedingungen, sofern .die Phasenwinkel in den Leitungen 3, 22 nicht allzu groß sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung der Lastverteilung bei insbesondere über lange Leitungen parallel arbeitenden Kraftwerken unter Zuhilfenahme von die Kraftmaschinenregler beeinflussenden Steuerimpulsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse durch Einführung von Blindspannungen in die Koppelleitung gegeben werden, wobei die Spannungen an den Enden der Koppelleitung durch besondere Mittel konstant gehalten werden.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Steuerimpulses durch ein cos cp- oder Blindleistungsinstrument erfolgt, das je nach dem Drehsinne, in dem sein Steuerwert von dem normalen Wert abweicht, eine Verstellung des Kraftmaschinenreglers im Sinne vergrößerter oder verringerter Leistungsaufnahme bewirkt.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einführung der Blindspannungen Quertransformatoren an sich bekannter Bauart dienen. q..
Einrichtung nach Anspruch i oder 2 für Betriebsfälle, in denen die Leistungslieferung über eine Leitung abhängig von dem in einer anderen Leitung fließenden Strom erfolgen soll, gekennzeichnet durch in beiden Leitungen liegende Transformatoren mit parallel geschalteten Sekundär-Wicklungen zur Einführung der Blindspannung.
5. Einrichtung nach Anspruch i bis ¢, gekennzeichnet durch Kompensation des Einflusses der Spannungsverluste auf der Übertragungsleitung durch stromabhängige Korrektur der Spannungen, die dem Leistungsregler zur Bestimmung der Größe der Blindspannungen zugeführt werden.
6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch Kompensation des Ladestromeinflusses der Leitung durch spannungsabhängige Korrektur der Ströme, die dem Leistungsregler .zur Bestimmung der Größe der Blindspannungen zugeführt werden.