DE626279C - Verfahren, um das Wiederfangen aussertrittgefallener gekoppelter Synchronmaschinen, Synchronkraftwerke oder Netze zu bewirken - Google Patents

Description

Es kommt häufig vor, daß im Gefolge irgendwelcher Störungen, bei denen Teile der -Erzeuger- und Verbrauchergruppen eines großen Netzes oder ganze Netzverbände voneinander getrennt wurden, das Parallelschalten nach der Störung dadurch lange Zeit nicht gelingt, daß diejenigen Netzteile, in denen die noch zusammenhängenden Verbraucherleistungen geringer sind als die Erzeugerleistungen, zwar mit Hilfe ihrer normalen Regler schnell wieder auf die Sollfrequenz zurückkommen, daß in den anderen Netzteilen dagegen, in denen die Verbraucherleistungen größer sind als die Erzeugerleistungen, die Frequenz so tief unter dem Sollwert bleibt, daß die beiden Netze nicht zusammenkommen, ohne daß vorher wesentliche Verbraucherteile vorübergehend abgeschaltet werden.
Um das Wiederfangen der durch solche Störungen außertrittgefallenen, noch miteinander gekoppelten Synchronmaschinen, Synchronkraftwerke oder ganzer Netze zu bewirken, kann man unabhängig von der Höhe der Sollfrequenz die außertrittgefallenen gekoppelten Maschinen bzw. Kraftwerke bzw. Netze oder einen Teil von ihnen in Richtung auf eine Frequenz regeln, die zwischen den augenblicklich vorhandenen Frequenzen liegt. Man erreicht dadurch, daß unmittelbar nach einer Störung bei Beginn des Durcheinanderlaufens die gekoppelten Maschinen unabhängig von der absoluten Höhe der Frequenz so geregelt werden, daß sich die Netze wieder fangen, so daß sie nicht voneinander ge trennt werden müssen.

Gemäß der Erfindung dienen zur Feststellung des Vorzeichens des Frequenzunterschiedes lediglich die Ströme in und die Spannungen an den Kuppelleitungen der Maschinen bzw. Kraftwerke oder Netze (ein oder mehrere Kraftwerke mit Abnehmern). In Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Frequenzunterschiedes wird dann die Frequenz des einen Netzes erhöht und die des anderen erniedrigt. Zur Ausführung der Erfindung kann man beispielsweise drei Differenzrelais vorsehen, auf welche Spannungen bzw. Ströme einwirken, welche im Takt der Schwebungsfrequenz ihre Größe ändern und die in solcher Weise auf die Differenzrelais einwirken, daß die Reihenfolge, in welcher die drei Relais ansprechen, vom Vorzeichen des Frequenz-Unterschiedes abhängig ist.

Gegenüber bekannten Einrichtungen, bei denen auf der Maschinenwelle eine besondere Asynchronhilfsmaschine mit Kurzschlußläufer sitzt, deren Ständer an den Schleifringläufer einer zweiten zur Drehzahlverstellung dienenden Asynchronhilfsmaschine angeschlossen ist, deren Ständer von der Netzfrequenz erregt wird, be-

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Siemensstadt.

sitzt das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, ein freies WeEenende an der zu regelnden Maschine für eine Asynchronhilfsmaschme zur Verfügung zu halten. Man kann daher die Anordnung nach der Erfindung auch leicht nachträglich anbringen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für Drehstromanlagen zeigt Fig. i. 20 und 21 sind die beiden Netze, welche über die Kuppelleitung 26 miteinander verbunden sind. Zur Feststellung des Vorzeichens des Frequenzunterschiedes sind drei Waagebalkenrelais 1, 2 und 3 mit möglichst kleiner Eigenzeit vorgesehen, auf welche je zwei Spannungen einwirken, deren Größenunterschied durch die Lage des Waagebalkenrelais gekennzeichnet wird. Die Kontakte 4 bzw. 5 bzw. 6 der Waagebalkenrelais sind im Ausführungsbeispiel geschlossen, wenn die Zugkraft der zweiten Spule 31 bzw. 32 bzw. 33 der Differentialrelais i, 2 und 3 die Zugkraft der entsprechenden ersten Spule 21 bzw. 22 bzw. 23 überwiegt. Die auf das Relais einwirkenden Spannungen werden dem gleichzeitig als Stützdrosselspule wirkenden Spannungswandler 23 und_v den mit je. einer Sekundärwicklung versehenen Drosselspulen 25, die an die Stromwandler 24 angeschlossen sind, entnommen. Zu jeder Phasenspannung wird eine vom Strom eines Phasenleiters abgeleitete Spannung addiert, und zwar ist die Summenbildung so vorgenommen, daß eine Vertauschung der den Strömen proportionalen Zusatzspannungen stattfindet. Im Ausfiihrungsbeispiel wird zur Phasenspannung der Phase R eine Zusatzspannung addiert, die vom Strom derselben Phase abgeleitet ist. Diese Summenspannung 41 (Fig. 2) wirkt auf die Spulen 21 und 33 ein. Zur Phasenspannung der Phase S wird ein Strom addiert, der vom Strom in der Phase T abgeleitet ist. Diese so gebildete Summenspannung 43 (Fig. 2) wirkt auf die Spulen 32 und 23 ein. Zur Phasenspannung der Phase T'wird.eine vom Strom im Phasenleiter S abgeleitete Spannung addiert, welche Summenspannung 42 (Fig. 2) auf die Spulen 31 und 22' einwirkt. Diese drei Summenspannungen 41, 42 und 43 ändern etwa in der in Fig. 2 dargestellten Weise cyclisch im Schwebungstakt nacheinander ihre effektive Größe. Hierdurch wird erreicht, daß die Reihenfolge, in der die Differenzrelais 1, 2 und 3 zum Ansprechen kommen, abhängig wird vom Vorzeichen des Unterschiedes der Frequenz in den Netzen 20 und 21. Dadurch kann man ohne Schwierigkeiten die Netze aufeinander zu regem. Zu diesem Zweck sind zwei Impulsrelais 10 und 15 vorgesehen. Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß die Einschaltzeit der Impulsrelais 10 und 15 stets nur auf die Kontaktdauer des Differenzrelais 1 beschränkt ist und daß je nach der Reihenfolge, in welcher die Differenzrelais i, 2 und 3 ansprechen, nur das eine oder das andere Impulsrelais 10 bzw. 15 zum Ansprechen kommen kann. Die Erregerwicklung des Impulsrelais 10 ist zu diesem Zweck über einen Ruhekontakt 16 des Impulsrelais 15 und die Arbeitskontakte 6 und 4 der Differenzrelais 3 und 1 mit einer Spannungswelle 19 verbunden. Die Erregerwicklung des Impulsrelais 15 ist über einen Ruhekontakt 11 des Impulsrelais 10 und die Arbeitskontakte 5 und 4 der Differenzrelais 2 und ι an dieselbe Spannungsquelle 19 angeschlossen. Das Impulsrelais 10 besitzt außer-, dem noch einen Arbeitskontakt 12, der parallel zu der Reihenschaltung der Kontakte 16 und 6 liegt, während das Impulsrelais 15 einen Arbeitskontakt 17 besitzt, der parallel zu den Kontakten 11 und 5 liegt. In Fig. 3 ist für einen bestimmten Fall in Abhängigkeit von der Zeit t die Einschaltdauer der Differenzrelais 1, 2 und 3 dargestellt. In Fig. 2 ist die die Schließung der Kontakte 4, 5 und 6 bewirkende Spannungsdifferenz durch Schraffur hervorgehoben. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist in dem Augenblick, in dem das Differenzrelais 1 seinen Kontakt 4 schließt, das Differenzrelais 3 in seiner Arbeitsstellung, da in diesem Augenblick die Spannung 41 größer ist als die Spannung 43. Es wird daher über den Kontakt 4, Kontakt 6 und den Ruhekontakt 16 des Impulsrelais 15 das Impulsrelais 10 erregt. Dieses hält sich für die Dauer der Kontaktga"be des Differenzrelais 1 mittels des Arbeitskontaktes 12, verhindert aber gleichzeitig mit seinem eigenen, jetzt geöffneten Ruhekontakt 11 das Ansprechen des Impulsrelais 15, wenn im weiteren Zeitverlauf das Differenzrelais 2 seinen Kontakt 5 schließt. Dieser Zustand bleibt erhalten, solange das Difierenzrelais I erregt ist. Mit dem Abfallen des Differenzreläis 1 müssen beide Impulsrelais 10 und 15 stets in die Ruhelage zurückfallen, und das Spiel wiederholt sich demgemäß bei jeder Schwebungsperiode von neuem, wobei bei der in Fig. 3 dargestellten Folge nur das Impulsrelais io zum Ansprechen kommt, während das Impulsrelais 15 nur erregt werden kann, wenn sich das Vorzeichen des Frequenzunterschiedes und damit die Phasenfolge der entstehenden Schwebungen umkehrt. Die Impulsrelais 10 und 15 besitzen Kontakte 13 und xS, durch welche Impulse für die Veränderung der Kraftmittelzufuhr der Maschinen, beispielsweise über den Drehzahlverstellmotor, gegeben werden. Diese kurzzeitigen Impulse können in eine längere Kontaktgabe, beispielsweise mit Hilfe eines Zeitrelais, umgesetzt werden. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise durch die Kontakte 13 bzw. 18 je ein Zeitrelais erregen, welches nach Erregung sofort einen Selbsthaltekreis schließt, der erst nach Ablauf des Zeitrelais unterbrochen wird.

Um falsches Ansprechen der Anordnung bei unsymmetrischen Kurzschlüssen zu verhindern, wird die Anordnung zweckmäßig bei einem unsymmetrischen Kurzschluß, beispielsweise in Abhängigkeit von der gegenläufigen Spannung des Systems, gesperrt. Diese Sperrung ist in Fig. ι nicht dargestellt. Zur Herleitung der gegenläufigen Spannung können die an sich bekannten Drehfeldscheider Anwendung finden.

Die Differenzrelais i, 2 und 3 sind so gebaut, daß sie 'im ungestörten Betrieb alle Kontakte offen halten. Hierzu sind die Hilfsfedern 7, 8 und 9 vorgesehen.

Eine derartige Steueranordnung kann beispielsweise in der Mitte der Kuppelleitung angebracht werden. Vorteilhaft wird man jedoch die Steueranordnung an beiden Enden jeder Kuppelleitung zwischen großen Kraftwerken vorsehen. Sie wirken auf die frequenzfahrenden bzw. die die Übergabeleistung zum nächsten frequenzfahrenden Kraftwerk bestimmenden Maschinen unmittelbar ein. Die Anordnung wird hierbei so gewählt, daß beim Ansprechen der Steueranordnung der normale Frequenzoder Leistungsregler gesperrt wird. Dies kann man beispielsweise durch Ruhekontakte an den Differenzrelais 1, 2 und 3 erreichen, die die normale Regelung unterbrechen, wenn die Relais ansprechen. Zweckmäßig wird man die Anordnung so treffen, daß die in Fig. 1 dargestellte Steueranordnung auf die Mehrzahl der Maschinen, zweckmäßigerweise auf alle Maschinen der Kraftwerke oder Netze, einwirkt. Die Regelung erfolgt dann so, daß die Maschinen in dem Netz mit überschüssiger Leistung gedrosselt, während die Maschinen des anderen Netzes in ihrer Leistung gesteigert werden. Man kann auch nur in einem der Kraftwerke die normalen Regler abschalten und dafür die Steueranordnung gemäß der Erfindung auf die Maschinen dieses Kraftwerkes einwirken lassen. Wenn sich die Maschinen wieder gefangen haben, setzt dann selbsttätig die normale Regelung in den Kraftwerken wieder ein.

Statt die Phasenspannungen und Phasenströme zu verwenden, kann man auch die verketteten Spannungen und die verketteten Ströme verwenden. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß in Drehstromanlagen sowohl die Spannungen als auch die Ströme dreiphasig zusammengesetzt werden, sondern es genügt z. B., allen drei Spannungen des Spannungswandlers 23 denselben von einem Strom in der Kuppelleitung abgeleiteten Spannungsvektor zuzusetzen oder umgekehrt. In jedem Falle werden die Differenzrelais i, 2 und 3 mit der gewünschten Abhängigkeit des Zyklus vom Vorzeichen des Frequenzunterschiedes ansprechen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem keine Sperrung bei unsymmetrischen Kurzschlüssen erforderlich ist, zeigt Fig. 4. Bei der Anordnung nach Fig. 4 wird ein nach dem Prinzip eines Drehstrommotors gebautes Relais 50 verwendet. Dieses besitzt einen Kurzschlußanker 51 und drei um 120 ° versetzte Feldwicklungen 55, 56 und 57. Jede Wicklung wird über eine Gleichrichteranordnung von je einer Spannung gespeist, die aus einer Spannung des Netzes und einer von einem Strom der Kuppelleitung abgeleiteten Spannung so zusammengesetzt ist, daß die Spannungen an den drei Feldwicklungen cyclisch nacheinander je nach dem Vorzeichen des Frequenzunterschiedes ihre Größe ändern. Im Ausführungsbeispiel ist die Wicklung 55 an die Gleichrichteranordnung 58 angeschlossen, die von der Summe aus der Phasenspannung der Phase T (als Stützdrosselspule wirkender Spannungswandler 61) und einer von dem Strom in der Phase 5 abgeleiteten Spannung erregt wird, die der Sekundärwicklung einer vom Stromwandler 63 erregten Drosselspule 62 entnommen wird. Die Wicklung 56 wird von der Gleichrichteranordnung 59 gespeist, die von der Summe aus der Spannung der Phase S und der gleichen vom Strom in der Phase S abgeleiteten Spannung erregt wird, während die die Wicklung 57 speisende Gleichrichteranordnung 60 von der Summe -aus der Phasenspannung der Phase R und der gleichen vom Strom in der Phase S abgeleiteten Spannung erregt wird. Solange die beiden in Fig. 4 nicht dargestellten Netze miteinander synchron laufen, kann in diesem Relais kein Drehfeld auftreten. Tritt dagegen eine Synchronismus-Störung ein, so ändert der stromabhängige Zusatzvektor seine Phasenlage gegenüber den drei Spannungen fortwährend. Die von den Gleichrichteranordnungen erzeugten Spannungen ändern daher nacheinander ihre Größe, so daß je nach der Richtung des erzeugten Drehfeldes das Relais 50 nach der einen oder anderen Seite ausschlägt, wodurch der Kontakthebel 54 mit einem der feststehenden Kontakte 52 oder 53 in Berührung kommt und ein Stromkreis zur Beeinflussung der Kraftmittelzufuhr der Maschinen geschlossen wird. Gleichzeitig kann der normale Regler beim Ansprechen des Relais 50 durch einen Kontakt abgeschaltet werden.

In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Relais 50 ist dabei so ausgebildet, daß stets die Summe aller Gleichflüsse gleich Null ist. Zu diesem Zweck sind noch besondere Wicklungen 55', 56' und 57' vorgesehen, von denen die erste der Wicklung 55, die zweite der Wicklung 56 und die dritte der Wicklung 57 entgegenwirkt. Die Wicklung 55' wird von der Spannung der Gleichrichteranordnung 59, die Wicklung 56' von der Spannung der Gleichrichteranordnung 60 und die Wicklung 57' von der Spannung der Gleichrichteranordnung 58 erregt.

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Statt der in den Figuren 4 und 5 dargestellten dreiphasigen Anordnung kann auch eine zweiphasige gewählt werden. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise ein nach Art eines Zählers gebautes Ferrarissystem verwenden, dessen eine Wicklung von der an der Gleichrichteranordnung 58 herrschenden Spannung erregt wird, während die andere Wicklung von der Summe der an den Gleichrichteranordnungen 59 und 60 herrsehenden Spannungen erregt wird. Tritt eine Synchronismusstörung auf, so ändern die Felder nacheinander ihre Größe, und die Ferrarisscheibe läuft nach der einen oder anderen Seite . um und schließt die Kontakte zur Betätigung der: Verstellmotoren der Kraftwerke.

Statt jeder Spannung denselben stromabhängigen Zusatzspannungsvektor zuzufügen, kann man auch zur Erzeugung der auf die Wicklung des Relais einwirkenden Spannungen eine Anordnung benutzen, wie sie in Fig. ι dargestellt ist. Man kann auch, wie in Fig. 5 dargestellt, jede Wicklung aus zwei gegeneinanderwirkenden Teilwicklungen zusammensetzen, in denen zwei Spannungen miteinander verglichen werden, wie es bei den Differenzrelais in Fig. ι dargestellt ist.

Zur Feststellung des Vorzeichens desFrequenzunterschiedes können auch die Drehzahlen zweier Synchronmaschinen miteinander verglichen werden, die so gespeist werden, daß die eine nach Maßgabe der Frequenz des einen und die andere nach Maßgabe der Frequenz des anderen Netzes bzw. Kraftwerkes umläuft. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise an ein Ende der Kuppelleitung, an dem geregelt werden soll, wie in Fig. 6 dargestellt ist, eine kleine Synchronmaschine 71 anschließen, die dann mit der Frequenz des Kraftwerkes 21 umläuft. Außerdem wird noch eine zweite Synchronmaschine 70 an das Kraftwerk angeschlossen, auf welche die Summe aus der Netzspannung und durch die Stromwandler 72 über die Impedanzen 73 (Induktivitäten, Kapazitäten, Ohmsche Widerstände) erzeugte Zusatzspannungen einwirken. Diese sind so gewählt, daß die Phasenlage und die Frequenz der an der Synchronmaschine 70 herrschenden Spannungen gleich der Phasenlage und der Frequenz der am Kraftwerk 20 herrschenden Spannungen sind. Dadurch erreicht man, .daß die Synchronmaschine 70 nach Maßgabe der Frequenz des Kraftwerkes 20 umläuft. Mit den beiden Synchronmaschinen können beispielsweise ,kleine Gleichstromdynamomaschinen verbunden sein, deren Spannungen miteinander verglichen werden, oder sie können über ein Differentialgetriebe in an sich bekannter Weise hinsichtlich ihres Drehzahlunterschiedes miteinander verglichen werden. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise mit der Planetenradachse eine Bremsscheibe kuppeln, deren Bremsmagnet, wie in Fig. 8 gezeigt wird, drehbar angeordnet ist und den Kontaktarm trägt. Mit der in Fig. 6 dargestellten Anordnung kann man das Netz 21 unmittelbar regeln, während das Netz 20 mittels 5g Fernsteuerung geregelt werden könnte. Um dies zu vermeiden, wird man auch an dem beim Netz 20 liegenden Ende der Kuppelleitung 26 eine Anordnung der in Fig. 6 rechts dargestellten Art verwenden.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß man am Ende jeder Kuppelleitung zwei derartige Synchronmaschinen vorsieht, sondern man kann auch beispielsweise in der Mitte der Kuppelleitung zwei Synchronmaschinen vorsehen, die mit Hilfe von durch Widerstände erzeugten Netznachbildungen so erregt werden, daß die eine entsprechend der Frequenz des einen und die andere . entsprechend der Frequenz des anderen Netzes umläuft. -

In Fig. 7 ist eine derartige Ausführung dargestellt. 20 und 21 sind wieder die Kraftwerke, 26 ist die Kuppelleitung, 75 und 76 sind die beiden Synchronmaschinen. Sie werden über die Spannungswandler yj erregt. Außerdem erhält jede Synchronmaschine noch von den Stromwandlern 72 an den Impedanzen 74 erzeugte Zusatzspannungen zugeführt. Die Impedanzen werden so gewählt, daß die im Stromkreis der Synchronmaschine 75 Hegenden Impedanzen die vom Anschlußpunkt der Synchronmaschine 75 bis zum Kraftwerk 20 liegenden Leitungsstrecke nachbilden, während die Impedanzen im Stromkreis der Synchronmaschine 76 den Leitungswiderstand vom Anschlußpunkt der Synchronmaschine 76 bis zum Kraftwerk 21 nachbilden. Man erreicht dadurch, daß die Phasenlage und die Frequenz der an der Synchronmaschine 75 herrschenden Spannungen mit der Phasenlage und der Frequenz der Spannungen des Kraftwerkes 20 übereinstimmt, während die an der Maschine 76 herrschenden Spannungen in Pha§e und Frequenz mit den Spannungen am Kraftwerk 21 übereinstimmen. Zweckmäßig wird man die Impedanzen so wählen, daß noch die Induktivität der Kraftwerksmaschinen mitberücksichtigt ist. Die Anordnung nach Fig. 7 wird man vorteilhaft dort anwenden, wo nur kurze Kuppelleitungen vorhanden sind und man unmittelbar regem kann, n₀ weil man durch die Anordnung nach Fig. 7 die Möglichkeit hat, die Induktivität der Maschinen mitzuberücksichtigen.

Man kann auch das "Vorzeichen des Frequenzunterschiedes dadurch feststellen, daß man mittels eines Phasenmeßinstrumentes den Winkel zwischen einander zugeordneten Spannungsvektoren, z. B. zweier Phasenspannungen, an verschiedenen Punkten der Kuppelleitung mißt. Es ist dabei nicht erforderlich, daß die eine Spannung von einem vom Aufstellungsort des Instruments entfernten Punkt durch besondere

Leitungen übertragen wird, sondern man kann ähnlich, wie bereits beschrieben, zur Erzeugung dieser Spannung eine Zusatzspannung verwenden, die durch einen Strom der Kuppelleitung in einer geeigneten Impedanz erzeugt wird.

Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt Fig. 8, bei dem ein Leistungsfaktormesser 8o verwendet ist. Die Stromspule 8i wird von der Summe aus einer Phasenspannung, die mittels der Stütz-

xo drosselspule 86 gebildet wird, und einer von dem Strom derselben Phase abgeleiteten Spannung erregt (Impedanz 84 und Stromwandler 85). Die Spannungssysteme 82 und 83 werden von den verketteten Spannungen erregt. Der cos φ-Zeiger mißt somit den Winkel zwischen der Spannung am Aufstellungsort und einer Spannung an einer entfernten Stelle der Kuppelleitung 26, die durch die Größe der Impedanz 84 bestimmt ist. Das bewegliche System des

20. Leistungsfaktormessers, das über Schleifringe erregt wird, ist im Ausführungsbeispiel mit einer Ferrarisscheibe 87 gekuppelt, deren Bremsmagnet 88 drehbar angeordnet ist. Dieser trägt den Kontaktarm 89, der durch eine Feder 92 zwischen den beiden feststehenden Kontakten 90 und 91 gehalten wn?d. Im Normalbetrieb stellt sich der cos 93-Zeiger je nach dem Winkel, der zwischen den Spannungen besteht, ein. Es kann dabei aber nie zu einer langen Kontakgabe kommen, sondern eine Kontaktgabe kann höchstens bei Schaltstößen kurzzeitig auftreten, da der Kontaktarm 89 durch die Feder 92 jeweils in seine Ruhestellung zurückgeführt wird. Fallen aber die Netze außer Tritt, so läuft das bewegliehe System des cos ^-Zeigers je nach dem Vorzeichen des Frequenzunterschiedes nach der einen oder anderen Seite um, wodurch der Kontaktarm 89 dauernd mit einem der feststehenden Gegenkontakte 90 oder 91 in Berührung kommt und, wie bereits beschrieben, die Frequenzen der Kraftwerke aufeinander zu geregelt werden. Die Bemessung der Anordnung muß dabei so gewählt werden, daß im Falle des Außertrittfallens der vom Strom abgeleitete Zusatzspannungsvektor größer als der Phasenspannungsvektor ist, weil sonst keine Drehbewegung des Leistungsfaktormessers, sondern nur eine Pendelbewegung zustande kommt. Statt der Ferrarisscheibe 87 und des Bremsmagneten 88 kann man auch andere Anordnungen verwenden, die es gestatten, daß nur bei umlaufendem beweglichem System eine dauernde Kontaktgabe stattfinden kann. Statt des dargestellten Leistungsfaktormessers können auch andere bekannte Anordnungen zum Phasenwinkelvergleich verwendet werden.

In den Ausführungsbeispielen waren stets Anordnungen für Drehstromsysteme gezeichnet. Die Erfindung läßt sich aber auch für Einphasenwechselstromsysteme verwenden. So kann man die Anordnungen nach den Fig. 6 und 7, bei denen stromabhängige Zusatzspannungen angewendet werden, um die Synchronmaschinen mit einer der Spannung des einen Netzes phasen- und frequenzgleichen Spannung zu erregen, ohne weiteres auch auf Einphasenwechselstromsysteme sinngemäß übertragen. Das gleiche gilt auch für die Anordnung nach Fig. 8. Will man die Anordnungen mit drei Differenzrelais oder einem Drehfeldrelais in Einphasenwechselstromsystemen verwenden, so können beispielsweise mittels einer Kunstschaltung aus der Einphasenwechselspannung drei um 120° versetzte Spannungsvektoren gebildet werden, denen dann ein stromabhängiger Zusatzspannungsvektor, wie beispielsweise für die Anordnung nach Fig. 4 beschrieben, zugesetzt wird.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren, um das Wiederfangen außertrittgefallener gekoppelter Synchronmaschinen, Synchronkraftwerke oder Netze zu bewirken, indem unabhängig vom Sollwert der Frequenz die außertrittgefallenen Maschinen (Kraftwerke, Netze) oder ein Teil von ihnen in Richtung auf eine Frequenz geregelt werden, die zwischen den augenblicklich vorhandenen ungleichen Frequenzen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Vorzeichens des Frequenzunterschiedes lediglich die Ströme in und die Spannungen an den Kuppelleitungen der Maschinen bzw. Kraftwerke oder Netze dienen.

2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei Differenz-, beispielsweise Waagebalkenrelais, auf welche aus Spannungen und Strömen der Kuppelleitung erzeugte Spannungen (Ströme), die im Takt der Schwebungsfrequenz cyclisch ihre Größe ändern, derart zur Einwirkung gebracht werden, daß die Reihenfolge, in welcher die Differenzrelais ansprechen, von dem Frequenzunterschied der außertrittgefallenen Maschinen bzw. Netze oder Kraftwerke abhängig ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2 für Drehstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus der Phasenspannung der Phase R und einer vom Strom in dieser Phase abgeleiteten Spannung auf die erste Spule des ersten Differenzrelais und auf die zweite Spule des dritten Differenzrelais, die Summe aus der Phasenspannung der Phase T und einer vom Strom in der Phase S abgeleiteten Spannung auf die zweite Spule des ersten und die erste Spule des zweiten Differenzrelais und die Summe aus der Phasenspannung der Phase 5 und einer vom Strom in der Phase T abgeleiteten Spannung auf die zweite Spule des zweiten und die erste Spule des dritten Differenzrelais einwirken.

4· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die drei Differenzrelais zwei auf die Kraftmittelzufuhr der Maschinen einwirkende Impulsrelais derart gesteuert werden, daß j e nach der Reihenfolge des Ansprechens der Differenzrelais das eine oder das andere Impulsrelais zum Ansprechen gebracht wird.

5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des einen Impulsrelais (10) über einen Ruhekontakt (16) des zweiten und die Reihenschaltung je eines Kontaktes (6 und 4) des ersten und dritten Differenzrelais (1 und 3), welche Kontakte geschlossen sind, wenn die Zugkraft der zweiten Spulen (31 und 33) überwiegt, an eine Spannungsquelle (19) angeschlossen ist, während das andere Impulsrelais (15) über einen Ruhekontakt (11) des ersten und die Reihenschaltung je eines Kontaktes (5 und 4) am zweiten und ersten Differenzrelais (2 und 1), welche Kontakte geschlossen sind, wenn die Zugkraft der zweiten Spulen (32 und 31) überwiegt, an dieselbe Spannungsquelle (19) angeschlossen ist (Fig. i).

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei unsymmetrischem Kurzschluß die Regelung gesperrt ist.

7. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drehfeldrelais zur Feststellung des Vorzeichens des Frequenzunterschiedes.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehfeldrelais drei um 120° versetzte Wicklungen besitzt, deren jede über je eine Gleichrichteranordnung von einer solchen Zusammensetzung von Spannungen, die teils den Spannungswandlern des Netzes entnommen^ teils von den Strömen in der Kuppelleitung abgeleitet werden, erregt werden, daß das resultierende Feld in jeder Wicklungsachse im Takte der Schwebungsfrequenz in einem vom Vorzeichen des Frequenzunterschiedes abhängigen Zyklus seine Größe ändert.

9. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Vorzeichens des Frequenzunterschiedes die Drehzahlen zweier Synchronmaschinen miteinander verglichen werden, von denen die eine nach Maßgabe der Frequenz des einen und die andere nach Maßgabe der Frequenz des anderen Netzes bzw. Kraftwerkes umläuft.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Synchronmaschine an die am Ende der Kuppelleitung bzw. an den Klemmen der zu steuernden Erzeugergruppe herrschende Spannung angeschlossen ist, während der anderen Synchronmaschine eine Spannung zugeführt wird, die aus der an dem gleichen Ende der Kuppelleitung herrschenden Spannung und aus von den Strömen der Kuppelleitung abgeleiteten Spannungen derart zusammengesetzt ist, daß die Synchronmaschine nach Maßgabe einer Frequenz umläuft, die gleich derjenigen Frequenz ist, die am anderen Ende der Kuppelleitung vorherrscht.

11. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Vorzeichens des Frequenzunterschiedes ein Leistungsfaktormesser dient, dessen Spulen so erregt werden, daß sie den Winkel zwischen zwei Spannungsvektoren an entfernten Punkten der Kuppelleitung messen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen