DE596122C

DE596122C - Arrangement for the supply of busbars by alternators of high power with multiple windings, the partial windings of which are isolated from one another

Info

Publication number: DE596122C
Application number: DEA57778D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-05-09
Filing date: 1929-05-11
Publication date: 1934-04-27

Description

Anordnung zur Speisung von Sammelschienen durch Wechselstromgeneratoren großer Leistung mit Mehrfachwicklung, deren Teilwicklungen voneinander isoliert sind Zur Steigerung des Wirkungsgrades werden in elektrischen Zentralen große Einheiten bevorzugt. Da die Konzentration beträchtlicher Leistungen auf einzelne Leitungsstränge eine hohe Empfindlichkeit gegen Störungen mit sich bringt, hat man die Sammelschienen unterteilt und jedem Abschnitt gesondert einen Generator großer Leistung zugeordnet. Dann sind aber nicht nur in den Ausführungen der Generatoren, sondern auch zwischen den verschiedenen Sammelschienenabschnitten den hohen Generatorleistungen angepaßte Reaktanzspulen erheblicher Größe notwendig, um die bei Netzschäden auftretenden Stromstöße zu begrenzen, den geordneten Parallelbetrieb der Generatoreinheiten zu ermöglichen und Stromänderungen oder Belastungsverschiebungen zwischen Netzteilen zu gestatten. Zahl und Größe solcher Drosselspulen verteuern die Anlagen. Sie beanspruchen überdies Raum und Wartung.' Wird die Reaktanz zu groß, so verringert sie auch die synchronisierende Kraft zwischen den Synchrongeneratoren, so daß bei Störungen Pendelerscheinungen oder unstabile Verhältnisse eintreten und äußerstenfalls die Maschinen aus dem Synchronismus gebracht werden. Ähnliche Nachteile kommen auch für die Schaltausrüstengen in Betracht. Die Leistungsschalter für große Schaltenergien werden umfangreich und kostspielig.Arrangement for the supply of busbars by alternators high performance with multiple windings, whose partial windings are isolated from each other To increase the efficiency, large units are used in electrical control centers preferred. Because the concentration of considerable services on individual cable strands the busbars have a high sensitivity to interference divided and each section separately assigned a generator of high power. But then not only in the versions of the generators, but also between the various busbar sections adapted to the high generator power Reactance coils of considerable size are necessary in order to avoid the occurrence of network damage To limit current surges, the orderly parallel operation of the generator units enable and current changes or load shifts between power supplies to allow. The number and size of such inductors make the systems more expensive. You claim plus space and maintenance. ' If the reactance becomes too large, it also decreases the synchronizing force between the synchronous generators, so that pendulum phenomena in the event of disturbances or unstable conditions occur and, in the worst case, the machines out of synchronicity to be brought. Similar disadvantages are also possible for the switching equipment. The circuit breakers for large switching energies are extensive and expensive.

Ohne nun von der vorteilhaften Verwendung großer Maschineneinheiten mit ihrem günstigen Wirkungsgrad abgehen zu müssen, ist es Aufgabe der Erfindung, die Leistungskonzentration auf einzelne Netzabschnitte durch Unterteilung der Sammelschienen zu vermeiden und die Ausführung der Drosselspulen und Schaltausrüstungen hinsichtlich Preis und Größe günstiger zu gestalten. Die neue Anordnung ermöglicht nämlich, die Leistungsschalter und Reaktanzspulen nur noch für etwa die Hälfte der Generatorleistung zu bemessen, so daß sie erheblich kleiner, leichter und billiger ausfallen. Zugleich wird aber auch durch Fortfall von Drosselspulen zwischen den Sammelschienenabschnitten die Anlage vereinfacht.Without now of the advantageous use of large machine units to have to go with their favorable efficiency, it is the object of the invention, the concentration of power on individual network sections by subdividing the busbars to avoid and the execution of the choke coils and switching equipment with regard to To make price and size cheaper. The new arrangement enables the Circuit breakers and reactance coils only for about half of the generator output to be sized so that they are considerably smaller, lighter and cheaper. Simultaneously but is also due to the omission of inductors between the busbar sections simplifies the system.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß für die Generatoren großer Leistung solche mit Mehrfachwicklung bekannter Bauart verwendet werden, deren Teilwicklungen voneinander isoliert sind. Erfindungsgemäß werden voneinander getrennte Abschnitte der Sammelschienen je einzeln von je einer Teilwicklung eines mit Mehrfachwicklung versehenen Generators gespeist, der diese Abschnitte miteinander koppelt.These advantages are achieved by the fact that the generators are large Power those with multiple windings of known design are used, their partial windings are isolated from each other. According to the invention, sections are separate from one another of the busbars each individually from one partial winding each one with multiple winding provided Generator that feeds these sections together couples.

Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß es bei Störungen in einzelnen Sammelschienenabschnitten möglich ist, den Betrieb der von den anderen Teilwicklungen dieses Generators gespeisten Sammelschienenabschnitte aufrechtzuerhalten und jeden Abschnitt im Störungsfall zu isolieren. Bei Isolationsschäden in einer Teilwicklung oder bei deren Abschaltung kann der bisher von ihr gespeiste Sammelschienenabschnitt behelfsweise von einer anderen Teilwicklung dieses oder eines anderen Generators mit übernommen werden. Zu diesem Zweck sind weiterhin zwischen den durch die Generatoren mit Mehrfachwicltlung gekoppelten Abschnitten der Sammelschienen normalerweise offene Schalter eingefügt, welche beim Abschalten einzelner Teilwicklungen oder Generatoren die Verbindung der bisher von ihnen gespeisten Abschnitte mit anderen Teilwicklungen oder Generatoren gestatten.This arrangement has the further advantage that in the event of faults in individual busbar sections is possible, the operation of the other Part windings of this generator to maintain fed busbar sections and isolate each section in the event of a fault. In the event of insulation damage in one Partial winding or when it is switched off, the busbar section previously fed by it can temporarily from another partial winding of this or another generator to be taken over with. To this end, they are still between the generators sections of the busbars coupled with multiple windings are normally open Switch inserted, which when switching off individual partial windings or generators the connection of the sections previously fed by them with other partial windings or allow generators.

In Abb. i bezeichnet i einen Teil einer Stationssammelschiene. Sie kann aus einer beliebigen Zahl von Abschnitten bestehen. Bei dem dargestellten Beispiel sind sechs Abschnitte 2, 3, 4, 5, 6 und 7 angedeutet. Die Speisestromkreise, welche von den Sammelschienenabschnitten abgezweigt sind, tragen die Bezugszeichen 8, 9, io und i i. Es sind zwei Generatoren 15 großer Leistung mit zwei getrennten Teilwicklungen 16 und 17 dargestellt, von denen jede einen besonderen Sammelschienenabschnitt speist. Der Erregerkreis der Generatoren ist mit 18, i9 bezeichnet. Die einzelnen Teilwicklungen 16, 17 sind mit den zugeordneten Abschnitten 3, 4 bzw. 5, 6 über Induktanzen 2o, 22, welche nach Art der üblichen Generatordrosselspulen ausgeführt sein mögen, verbunden. Es können auch Transformatoren zwischengeschaltet werden, wenn es erwünscht ist, dem Netz eine höhere Spannung aufzudrücken als die der Teilwicklungen der Maschinen. In diesem Fall kann die Reaktanz der Transformatorwicklungen die Wirkung der Drosselspulen ersetzen. Ölschalter 21 und 23 gestatten die Abschaltung der Generatorteilwicklungen 16 bzw. 17 im Falle eines Fehlers oder Kurzschlusses.In Fig. I i denotes a part of a station busbar. she can consist of any number of sections. In the example shown six sections 2, 3, 4, 5, 6 and 7 are indicated. The feed circuits, which are branched off from the busbar sections, have the reference numerals 8, 9, io and i i. There are two generators 15 of great power with two separate partial windings 16 and 17, each of which feeds a particular section of busbar. The excitation circuit of the generators is denoted by 18, i9. The individual partial windings 16, 17 are connected to the assigned sections 3, 4 and 5, 6 via inductances 2o, 22, which may be designed in the manner of the usual generator inductors, connected. Transformers can also be interposed if it is desired to apply a higher voltage to the network than that of the partial windings of the machines. In this case, the reactance of the transformer windings can have the effect of the reactors substitute. Oil switches 21 and 23 allow the partial generator windings to be switched off 16 or 17 in the event of a fault or short circuit.

Zwischen den Schienenabschnitten sind Schalter 12 eingefügt, welche unter normalen Betriebsverhältnissen offen gehalten und nur dann geschlossen werden, wenn nach der Abschaltung einer Teilwicklung oder eines Generators der bisher von dieser bzw. diesem gespeiste Sammelschienenabschnitt behelfsweise von benachbarten Abschnitten her versorgt werden soll.Switches 12 are inserted between the rail sections, which kept open under normal operating conditions and only closed when if after the disconnection of a partial winding or a generator the previously of this or this fed busbar section temporarily from neighboring Sections should be supplied.

Man erkennt aus Abb. i, daß gegenüber vorbekannten Anordnungen, bei denen die einzelnen Sammelschienenabschnitte ihrem gleichen Leistungsbedarf entsprechend durch einzelne Generatoren mit Einfachwicklung gespeist werden, die Leistungsschalter 21 und 23 und die Generatordrosselspulen 2o und 22 jetzt nur für die halbe Leistung bemessen zu werden brauchen, so daß sie leichter, billiger und kleiner ausfallen. Zwischen den getrennten Netzabschnitten 3 und 4 bzw. 5 und 6 sind keine Drosselspulen erforderlich, da sie innerhalb der Generatoren 15 durch die Doppelwicklung gekoppelt sind. Es könnte allenfalls zweckmäßig sein, für evtl. Belastungsverschiebungen, wie in Abb. i dargestellt, zwischen den Sammelschienenabschnitten, welche- Teilwicklungen aufeinanderfolgender Generatoren angehören, d. h. zwischen den Abschnitten 2 und 3, 4 und 5, 6 und 7 Drosselspulen 13 einzufügen. Durch die Überbrückungsschalter 14 können die bezeichneten Sammelschienenabschnitte unmittelbar verbunden werden. Aber auch die für solche Fälle vorgesehenen, Drosselspulen 13 : würden nur halb so groß ausfallen wie die, welche bei Verwendung von Generatoren mit Einfachwicklung zwischen .den von ihnen gespeisten Schienenabschnitten vorgesehen werden müßten.It can be seen from Fig. I that compared to previously known arrangements at which the individual busbar sections according to their same power requirements are fed by individual generators with single winding, the circuit breakers 21 and 23 and the generator reactors 2o and 22 now only for half the power need to be sized so that they are lighter, cheaper and smaller. There are no choke coils between the separate network sections 3 and 4 or 5 and 6 required because they are coupled within the generators 15 by the double winding are. At most it could be useful for any load shifts, as shown in Fig. i, between the busbar sections, which-part windings belong to successive generators, d. H. between sections 2 and 3, 4 and 5, 6 and 7 reactors 13 to insert. Through the bypass switch 14, the designated busbar sections can be connected directly. But even the choke coils 13 provided for such cases would only be half turn out to be as large as the ones when using generators with single winding between .the rail sections fed by them would have to be provided.

In Abb.2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, bei der die in Abb. i vorgesehenen Drosselspulen zwischen den Schienenabschnitten, welche von aufeinanderfolgenden Generatoren gespeist werden, fortgelassen sind, so daß beispielsweise die Abschnitte 4 und 5 einen unmittelbar von je einer Teilwicklung zweier Generatoren gespeisten Abschnitt darstellen. Hier kommt also der Vorteil der Erfindung nicht nur in der Ausführung und Bemessung der Drosselspulen und Schalter, sondern auch in der Verringerung der Anzahl von Drosselspulen zum Ausdruck.In Fig.2 another embodiment of the invention is shown, in which the choke coils provided in Fig. i between the rail sections, which are fed by successive generators are omitted, so that, for example, the sections 4 and 5 one directly from a partial winding represent the section fed by two generators. So here's the advantage the invention not only in the design and dimensioning of the inductors and switches, but also expressed in the reduction in the number of reactors.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 wird die Zuverlässigkeit des Betriebes dadurch erhöht, daß an Stelle eines einfachen Trennschalters zwei hintereinander angeordnete Schalter i2 und 12' eingefügt sind.In the embodiment of Fig. 3, the reliability of the Operation increased by the fact that two in a row instead of a simple circuit breaker arranged switches i2 and 12 'are inserted.

Abh.4 veranschaulicht weiterhin eine zweckmäßige Anordnung nach der Erfindung für den Fall, daß Generatoren mit Mehrfachwicklung mit solchen mit Einfachwicklung zusammenarbeiten oder bereits vorhandene Anlagen ergänzen sollen, und daß es erwünscht ist, die einzelnen von den Teilwicklungen versorgten Sammelschienenabschnitte zeitweise von den anderen Generatoren her zü speisen. Hierfür ist ein über die Gesamtlänge aller Sammelschienenabschnitte sich erstreckender Hilfsschienenstrang 24 vorgesehen, der über die Schalter 33 mit jedem der von den Teilwicklungen 16 bzw. 17 der Generatoren 15 gespeisten Sammelschienenabschnitte und auch über die Schalter 31 mit den vordem schon vorhanden gewesenen Generatoren 25 und 26 mit Einfachwicklung verbunden werden kann. Letztere speisen normalerweise über Drosselspulen 2o und Schalter 21 die Abschnitte 27 und 28, von denen sich die Netze 29 und 30 abzweigen. Der Hilfsschienenstrang 24 dient gleichzeitig zur Synchronisierung der Maschinen.Dep. 4 further illustrates an expedient arrangement according to the Invention for the case that generators with multiple winding with those with single winding work together or complement existing systems, and that it is desirable is, the individual busbar sections supplied by the partial windings temporarily feed from the other generators. For this one is about the total length all busbar sections extending auxiliary busbar train 24 is provided, via the switch 33 with each of the partial windings 16 and 17 of the generators 15th powered busbar sections and also via the switches 31 with the previously existing generators 25 and 26 with single winding can be connected. The latter usually feed via choke coils 2o and Switch 21 the sections 27 and 28, from which the networks 29 and 30 branch off. The auxiliary rail line 24 also serves to synchronize the machines.

Jeder Schienenabschnitt kann nunmehr Energie von einer Teilwicklung der Generatoren 15 oder von den Generatoren 25 und 26 über den Hilfsschienenstrang 2q. erhalten. Wird z. B. gewünscht, daß der Generator 25 die Speiseleitung i i mit Strom versorgt, so werden die Schalter 34 33 und 12' geschlossen. Dadurch wird eine direkte Verbindung zwischen Generator 25 über die Drosselspule 32,- den Schalter 31, die Hilfsschiene 2q., Schalter 33 und Schalter 12' mit der Speiseleitung i i hergestellt.Each rail section can now generate energy from a partial winding the generators 15 or from the generators 25 and 26 via the auxiliary rail line 2q. obtain. Is z. B. desired that the generator 25, the feed line i i with When power is supplied, switches 34, 33 and 12 'are closed. This creates a direct connection between generator 25 via the choke coil 32, - the switch 31, the auxiliary rail 2q., Switch 33 and switch 12 'with the feed line i i manufactured.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for feeding busbars through Alternators of high power with multiple windings, their partial windings are isolated from each other, characterized in that separate sections of the busbars each individually from one partial winding each one with multiple winding provided generator are fed, which couples these sections together.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that between the through the Generators with multiple winding coupled sections of busbars usually Open switches are inserted, which when switching off individual partial windings or generators to connect the sections previously fed by them with others Allow partial windings or generators.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized characterized in that each of the busbar sections through one over the entire length of all extending auxiliary rails connected to other 'generators can be, with this auxiliary rail at the same time to synchronize the generators Can be used.