DE628214C - Einrichtung zum Betrieb von elektrischen Speisewerken - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Betrieb von elektrischen Speisewerken Bei der Speisung elektrischer Netze, namentlich im Bahnbetrieb, wird vielfach die Aufgabe gestellt, daß die Stromlieferung über mehrere längs einer Strecke verteilte Speisewerke, insbesondere Umformer oder Stromrichter, erfolgt. Hierbei werden die einzelnen Abschnitte der Strecke, also des Fahrdrahtes, miteinander gekuppelt, gleichgültig ob die primären Netze miteinander gekuppelt sind oder nicht. Dennoch ist es aber unerwünscht, daß ein Energieaustausch im Normalfall über die einzelnen Kupplungsstellen erfolgt.
• Um zu erreichen, daß jedes Speisewerk nur den ihm zugeordneten Streckenabschnitt versorgf, ist es bereits bekanntgeworden, durch den Zug selbst die Speisung eines einem Streckenabschnitt zugeordneten Speisewerkes zu beeinflussen. Hierzu sind jedoch sehr-umständliche Schaltungen erforderlich. Ferner ist es aber auch mit diesen bekannten Einrichtungen nicht möglich, eine Strecke von einer Nachbarstrecke .aus unterstützen oder beim Ausfall des zugehörigen Speisewerkes ganz versorgen zu lassen.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, werden erfindungsgemäß Regeleinrichtungen vorgesehen, die die Summer oder Differenz der Leistungen, die an dem Ende der einem Speisewerk zugeordneten Streckenabschnitte auftreten, auf einen vorbestimmten Wert halten.
• In der Abbildung ist mit D der Fahrdraht bezeichnet, der über Speisewerke oder -Umformer Ui bis U, mit Strom beliefert wird. Diese Umformer werden aus Drehstromnetzen !l, B, C gespeist. Es sei angenommen, daß die Umformer als Asynchron-Synchron-Umformer mit Hintermaschinen zur Lei-' stungsregelung im Läuferkreis der Asynchronmaschine ausgebildet sind. Hierbei liegt die Asynchronmaschine an dem Drehstromnetz, die Synchronmaschine dagegen an dem Einphasennetz, weil die Drehstromkollektorhinterrizaschine - für den Läuferkreis einer Drehstrommaschine günstiger als für den Läuferkreis einer Einphasenmaschine gebaut werden kann.
• Wenn nun aus dem Fahrdraht eine Belastung L1 übernommen wird, dann beteiligen sich im ersten Augenblick, ehe eine 4Regelung einsetzt, sämtliche Umformer nach Maßgabe ihrer Drehmomentschlupfcharakteristik an der Leistungslieferung. Da auf der Einphasenseite nur eine einzige Frequenz herrscht, kann bei gleicher Drehstromfrequenz auch nur ein bei allen Asynchronrnaschinen gleich großer Schlupf vorhanden sein, welcher den Leistungsanteil jedes Umformers festlegt. Infolgedessen wird über die einzelnen Kupplungsstellen auf der Einphasenseite eine Leistung übertragen; `rein Zustand, der aber deswegen unerwünscht ist, weil nicht nur große Übertragungsverluste entstehen, sondern auch die Spannungshaltung Schwierigkeiten bereitet. Es gilt also, die in der Abbildung angenommene Leistungsverteilung., bei der die Leistung L1 nicht nur von dem Umformer U3, sondern auch von den übrigen Umformern geliefert wird, zu beseitigen. Die über die Kupplungsstellen T2 und Tg fließenden Leistungskomponenten L," und L,... sollen demnach zum Ver$chwinden gebracht werden.
• Li' setzt sich dabei zusammen aus den LeistungenL2 und L,". An dem Abschnitt== ende 1113 fließt demnach die Leistung in die Strecke hinein, an dem Ende M4 aus ihr heraus. Die beiden Leistungen 42" und Li' haben demnach von dem durch das Speisewerk U2 belieferten Streckenteil verschiedenes. Vorzeichen. In dem von dem -Speisewerk U3 belieferten Streckenabschnitt sind dagegen die Leistungen an den Enden Mi- und M2 in den Anlageteil hineingerichtet, sie haben gleiches Vorzeichen. Diese Verhältnisse derLeistungsverteilung werden ;nun zur Betätigung der Regelvorrichtung ausgenutzt. Die Regelvorrichtung wird so ausgebildet,- daß sie- die Summe oder Differenz der an den Enden jeweils -einer Streclte auftretenden Leistungen auf-einem einstellbaren Wert hält. Man kann. also die Bedingung aufstellen; daß. die .Summe der beiden Leistungen. an den- Streckenenden gleich- Null sein muß; d. h. daß keine Leistung aus- irgendeinem, Nachbarabschnitt in einen Streckenabschnitt hineinfließf; öder daß ein. bestimmter Leistungsanteil: aus dem Nachbarabschnitt gedeckt, wird; d:-h. daß die Differenz der : beiden Leistungen -an -den Streckenenden einen bestimmten Betrag nur annehmen darf.-Zwecknmäßig ist es dabei bei gleichem Vorreichen der- Leistungen, die Regelung so schnell wie -möglich durchzuführen. Bei verschiedenem Vorzeichen dagegen soll die Regehing mit so viel zeitlichem Abstand erfolgen, d51 der Regelvorgang des Umformers U3, der die belastete Strecke unmittelbar speist, praktisch beendet ist, bis- die Regelung bei den übrigen Umformern - zu wirken - anfängt. .In den meisten Fällen ist es -dann unnötig; daß U2 überhaupt geregelt wird,- -weil mit =der Schnellregelung von U3 der- Impuls, der die Regelvorrichtung- für das Speisewerk U2 in Gang setzt,, verschwindet. - -Es kann jedoch vorkommen, daß tTg ent-`veder-überlastet wird oder ganz ausfällt, so daß die Nachbarabschnitte zur Speisung herangezogen werden müssen. In diesem Falle soll nun die Energie von keiner weiteren Stelle hergeholt werden, als es durch die Leistungsfähigkeit der benachbarten Umformer bereits bedingt ist: Man kann dies dadurch erreichen, daß beim Auftreten von Leistungen mit verschiedenem Vorzeichen, die also an dem einen Ende in den Anlageteil hinein-, am anderen Ende aus ihm herausfließen, die Regeleinrichtung die in den Abschnitt hineinfließende Komponente so klein einstellt, daß das den Abschnitt speisende Werk möglichst voll belastet ist. Man wird also das Kraftwerk U2 so. einregeln, daß die bei M3 übertretende Komponente L2 ' so groß wird, daß die Komponente L," und der Eigenbedarf des Abschnittes die Belastbarkeit des Umformerwerkes U2 nicht übersteigt.
• Weitere Regelvorrichtungen, die bei den einzelnen Umformern vorgesehen sind und beispielsweise auf. die Blindlastverteilung wirken, werden durch die Regelvorrichtung nach der Erfindung nicht beeinträchtigt. Fallen die Speisestellen der Speisewerke mit den Kupplungsstellen zusammen derart, daß also die Speisung jedes Abschnittes an seinem Anfang erfolgt, dann braucht man die Energierichtung nur an einer einzigen Stelle der Leitung für die Betätigung der Regelvorrichtung heranzuziehen.

Claims (5)

1. -PATENTANSPRÜCHE: -r. Einrichtung zum Betrieb von elektrischen: Speisewerken, insbesondere Umformern,.welche aus einem gemeinsamem oder mehreren getrennten - primären Netzen. auf eine-- gemeinsame sekundäre Netzstrecke (Fahrdraht) derart arbeiten, daß jedes - Speisewerk vorzugsweise den ihm zugewiesenen Streckenabschnitt reit Energie beliefert, gekennzeichnet durch Regeleinrichtungen, die die. Summe oder Differenz der Leistungen, die - an @ den Enden der einem Speisewerk zugewiesenen Streckenabschnitte auftreten, auf eineni:vorbestimmten Wert kalten.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelgeschwindigkeit der Regelvorrichtungen von den Leistungsverhältnissen an den zugehörigen Streckenenden abhängig ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan so ausgebildet ist, daß es seine größte Geschwindigkeit dann ° besitzt, wenn an beiden Streckenenden der Energiefluß in den Streckenabschnitt hineingerichtet ist. q:.
4. Einrichtung nach Anspruch z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leistung an den beiden Streckenenden überwachenden Organe bei einem an einem Ende in den Streckenabschnitt hinein-, am anderen Ende aus ihm herausfließenden Leistung auf das Regelorgan des zugehörigen Speisewerkes derart einwirken, daß die in den Abschnitt hineinfließende Leistung lediglich dem über die volle Belastbarkeit des zugehörigen Speisewerkes hinausgehenden Betrag entspricht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., gekennzeichnet durch ein die Höhe der vom Speisewerk abgegebenen Leistung überwachendes Organ, das beim Überschreiten eines bestimmten Wertes dieser Leistung die Regeleinrichtung stillsetzt oder deren Geschwindigkeit verlangsamt.