DE583220C - Einrichtung zum selbsttaetigen Parallelschalten zweier Wechselstromnetze oder -maschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum selbsttätigen Parallelschalten zweier Wechselstromnetze oder -maschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Parallelschalten von Wechselstromnetzen oder -maschinen. Für die Synchronisierung ist außer dem Schalten in der Nähe der Phasengleichheit erforderlich, daß beim Schließen des Synchronisierungsschalters die Spannungen der beiden zu kuppelnden Netze oder Maschinen in ihrer Frequenz nicht mehr sehr voneinander abxveichen bzw. daß der Schlupf dieser beiden Spannungen bereits einen bestimmten Wert unterschritten hat. Wegen der Eigenschaltzeit des Synchronisierungsschalters und der ihn steuernden Relais muß aber das Kommando zum Schließen des Schalters eine gewisse Zeit vor dem Augenblick der Phasenübereinstimmung der beiden zu synchronisierenden Spannungen gegeben werden. Je nach -der Höhe der Schwebungsfrequenz muß diese Zeit verschieden groß sein, weil sich ja mit der Frequenz die Dauer der Schwebungsperiode und damit die zum Schließen des Schalters zur Verfügung stehende Zeit ändert. Dies bietet erhebliche Schwierigkeiten, die durch die Erfindung vermieden werden sollen.
• Erfindungsgemäß ist der Synchronisierungsschalter mit einer Einrichtung, die bei jedem Differenzwert zwischen den zur Synchronisierung verwendbaren Größen, z. B. den Spannungen der zu kuppelnden Netze oder Maschinen, eine bestimmte Stellung einnimmt, derart gekuppelt, daß ihre Stellung im Augenblick des Synchronismus der Ein-Schaltstellung des Schalters entspricht. Zum Antrieb des Schalters kann ein Servomotor dienen, der von zwei Spulen gesteuert wird. Die eine von den beiden Spulen wird dabei von der Differenzspannung, die zweite von einer unabhängigen Spannungsquelle über einen von dem Servomotor gesteuerten veränderlichen Widerstand gespeist. An Stelle der unabhängigen Spannungsquelle kann zur Speisung der zweiten Spule eine netzspannungsabhängige Spannungsquelle verwendet werden, so daß die Einrichtung weitgehend spannungsunempfindlich wird. Eine an sich bekannte Schlupfüberwachung kann ferner vorgesehen sein, durch die die Einrichtung erst dann eingesetzt wird, wenn die Schwebungswelle dem zulässigen Schaltschlupf entspricht und die Dauer einer Periode der Sch-webungswelle so groß ist, daß die Einrichtung zusammen mit dem mit ihr gekuppelten Schalter mit den Schwebungen mitkommen kann. Die Drehzahlangleichung muß so weit gediehen sein, daß eine möglichst pendellose Schaltung erfolgt.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Figur dargestellt. Mit z ist ein Drehstromnetz bezeichnet, dem eine Synchronmaschine z zugeschaltet werden soll. 3 ist der Kupplungsschalter, der von einem Servomotor, beispielsweise einem CSlservomotor, angetrieben wird. Dieser wird von zwei Spulen 5 und 6 gesteuert. Die Spule 5 wird von der Differenz der beiden zu synchronisierenden Spannungen i und 2 gespeist, und zwar ist sie in der bekannten Hellschaltung an die beiden Spannungswandler 7 und 8 angeschlossen. Man kann auch die bekannte Dunkelschaltung verwenden, jedoch besteht bei dieser die Gefahr von Fehlschaltungen bei Leitungsbruch, wenn man nicht besondere Kunstschaltungen anwenden will. Die zweite Spule 6 wird von einer unabhängigen Spannungsquelle g über einen veränderlichen Widerstand io gespeist, der von dem Servomotor q. gemeinsam mit dem Kupplungsschalter 3 betätigt wird. Es ist auch möglich, an Stelle der Spulen 5 und 6 mit nur einer Spule auszukommen, wenn man dafür sorgt, daß die Schwebungswelle einer Spannung überlagert wird, welche bei kurzgeschlossenem Widerstand io zur Gleichgewichtserregung des Servornotorventils ausreicht. Der Widerstand io wird dann in den Kreis der Schwebungsspannung eingefügt. Die Wirkungsweise der Anordnung ist kurz folgende: Bei jedem Spannungsdifferenzwert zwischen dem Netz i und der Maschine 2 nimmt der Servomotor ¢ und damit der Synchronisierungsschalter 3 eine bestimmte Stellung ein. Im Augenblick des Synchronismus steht der Servomotor in einer Stellung, in der der Schalter 3 geschlossen ist. Man kann sich die Arbeitsweise der Synchronisiereinrichtung kurz so vorstellen, als ob der Synchronisierungsschalter über einen Verstärker mit. einem Svnchronisiervoltmeter gekuppelt wäre.
• Da die Differenzspannung zwischen den Schalterkontakten immer kleinere Werte annimmt, je näher die Schalterkontakte einander kommen, ist die Gefahr eines Durchschlages des Öls oder der Luft zwischen den Schalterkontakten nicht vorhanden.
• Die Relais ii und 12 dienen zur Schlupf-Überwachung. Das Relais i i ist nach Art eines wattmetrischen Relais gebaut. Seine zwei Spulensysteme sind je an eine der beiden zu synchronisierenden Spannungen, d. h. also an die Spannungswandler 7 und 8 angeschlossen. Der Kontakt des Relais i i schlägt daher im Takt der Schlupffrequenz nach links und nach rechts aus und schließt während einer Halbperiode der Schlupffrequenz den Stromkreis des Zeitrelais 12, welches nur dann an seinem Kontakt 14 den Stromkreis der Spule 5 schließen und damit die Synchronisiereinrichtung in Betrieb setzen kann, wenn die Dauer der Halbperiode genügend lang ist. Das Relais 12 schließt an seinem Anker 13 außerdem einen Haltekreis für sich selbst. In dem Stromkreis der Spule 5 liegt außerdem ein Schalter 15, der nur dann geschlossen wird, wenn die absoluten Werte der beiden zu synchronisierenden Sparmungen einander gleich sind. Die hierzu erforderlichen Vorrichtungen sind an sich bekannt und in der Figur der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Beispielsweise kann man einen Waagebalken mit zwei auf ihn einwirkenden Spulen verwenden, die an die beiden Spannungen angeschlossen sind. Der Waagebalken schließt dann den Kontakt 15 nur bei Gleichheit der absoluten Spannungswerte. Der Schalter 16 im Stromkreis des Relais 12 kann von Hand oder durch Fernsteuerung betätigt werden und dient zur Inbetriebsetzung der Synchronisiereinrichtung.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum selbsttätigen Parallelschalten zweier Wechselstromnetze oder -maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kupplungsschalter eine Einrichtung gekuppelt ist, die bei jedem Differenzwert zwischen den zur Synchronisierung verwendbaren Größen, wie z. B. den Spannungen der zu kuppelnden Netze oder Maschinen, eine bestimmte Stellung einnimmt, so daß ihre Stellung im Augenblick des Synchronismus der Einschaltstellung des Kupplungsschalters entspricht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Schalters ein Servomotor (q.) dient, der von zwei Spulen gesteuert wird, von denen die eine (5) von der Differenzspannung, die andere (6) von einer unabhängigen Spannungsquelle über einen von - dem. Servomotor gesteuerten veränderlichen Widerstand (io) gespeist wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der unabhängigen Spannungsquelle zur Speisung der zweiten Spule eine netzspannungsabhängige Stromquelle verwendet wird. q.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlupfüberwachung vorgesehen ist, durch die die Parallelschalteinrichtung erst dann eingesetzt wird, wenn die Schwebungswelle dem zulässigen Schaltschlupf entspricht und die Dauer einer Periode der Schwebungswelle so groß ist, daß die Einrichtung zusammen mit dem Synchronisierungsschalter mit den Schwebungen mitkommen kann.