DE647439C

DE647439C - Arrangement for the excitation of mechanically driven asynchronous reactive power machines or generators

Info

Publication number: DE647439C
Application number: DE1930647439D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Harz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-03-13
Filing date: 1930-03-13
Publication date: 1937-07-05

Description

Für die Unterspannungsetzung von Wechselstromnetzen und Wechselstromfernleitungen. kann man asynchrone Blindleistungsmaschinen oder Generatoren verwenden, die mit einer Kommutatorhintermaschine für die Erregung ausgerüstet sind. Die Kommutatorhintermaschine ist dabei an ein bereits unter Spannung stehendes Netz angeschlossen. Man erreicht dadurch, daß die beiden Netze sowohl in der Frequenz als auch bei passender Einstellung der Erregung an der KommutatOrhintermaschine oder an der Asynchronmaschine., etwa durch eine Verstellung der Kupplung- zwischen Haupt- und Hintermaschine, in der Phase der Spannungen miteinander übereinstimmen, so da'ß nach Erreichung der Spannungsgleichheit das in .Betrieb zu nehmende Netz ohne weiteres an das bereits in Betrieb, stehende Netz ange;-schlossen werden, kann. Die Asynchronmaschine kann dabei von einem Motor angelassen und angetrieben werden, der von dem unter Spannung stehenden Netz gespeist wird, oder auch von einer Kraftmaschine beliebiger Art.For the undervoltage of alternating current networks and alternating current long-distance lines. one can use asynchronous reactive power machines or generators that are equipped with a commutator back machine for the excitation. The commutator back machine is connected to an already live network. Man achieved by having the two networks both in frequency and in matching Setting the excitation at the commutator rear machine or on the asynchronous machine., for example by adjusting the Coupling - between main and rear machine, in the phase of tension with each other match, so that after equilibrium voltages have been reached, the in .operation The network to be taken is easily connected to the network that is already in operation can be. The asynchronous machine can be started by a motor and powered by the live network, or also from a prime mover of any kind.

Gemäß der Erfindung ist " bei dieser Art der Ünterspannungsetzung eines Netzes oder einer Fernleitung die Erregung der Kommutatorhintermaschine nicht nur an das bereits unter- Spannung stehende Netz angeschlossen, sondern auch an das unter Spannung zu setzende. Man erreicht dadurch folgende Vorteile: Das unter Spannung zu setzende Netz verhält sich, namentlich wenn ■es sich um eine Fernleitung für sehr hohe Spannungen (z. B. 220 000 Volt) handelt, wie eine Kapazität. Der kapazitive Belastungsstrom der Asynchronmaschine wirkt in diesem Fall stark magnetisierend, und die Spannung der Maschine und damit die des zuzuschaltenden Netzes erreichen eine unzulässige Höhe. Um 'diesen Spannungsanstieg zu vermeiden, liefert bei der Anordnung nach der Erfindung die Spannung des zuzuschaltenden Netzes eine Gegenerregung für die Kommutatorhintermaschine. Das unter Spannung stehende und das unter Spannung zu setzende Netz beeinflussen dementsprechend die Erregung der Kommutatorhintermaschine in entgegengesetztem Sinne. Eine unzulässige Spannungserhöhung in dem als Kapazität wirkenden Netz ist dann nicht mehr möglich, da diese Spannungserhöhung die Erregung der Kommutatorhintermaschine und damit die der Asynchronmaschine herabsetzt.According to the invention, "is in this type of undervoltage in a network or a long-distance line, the excitation of the commutator rear machine not only to that already energized network connected, but also to that which is to be put under tension. This achieves the following advantages: That under tension setting network behaves, especially if ■ it is a long-distance line for very high Voltages (e.g. 220,000 volts) acts like a capacitance. The capacitive load current of the asynchronous machine acts in this Case strongly magnetizing, and the voltage of the machine and thus that of the one to be switched on Network reach an impermissible height. In order to avoid this increase in voltage, supplies in the arrangement according to the invention, the voltage of the network to be connected Counter excitation for the commutator rear machine. Influence the energized network and the one to be energized accordingly the excitation of the commutator rear machine in the opposite sense. An impermissible increase in voltage in the one acting as a capacitance Network is then no longer possible, as this increase in voltage causes the excitation of the commutator rear machine and thus reduces that of the asynchronous machine.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für die geschilderte Anordnung. 1 bezeichnet ein bereits unter Spannung stehendes 'Netz, während 2 das unter Spannung zu setzende Netz bzw. eine Fernleitung bedeutet. Das Anlassen dieses Netzes erfolgt durch die asynchrone Blindleistungsmaschine 3, die in bekannter Weise durch eine netzerregte Drehstromerregermaschine 4 erregt wird. Zum gemeinsamen. Antrieb vom Netz 1 aus dient der Motor 5. Die Erregung der Erreger-* maschine 4 wird nun durch die beiden Trans-The drawing shows an exemplary embodiment for the described arrangement. 1 referred to an already energized network, while 2 means the network to be energized or a transmission line. This network is started by the asynchronous reactive power machine 3, which in is excited in a known manner by a line-excited three-phase exciter 4. To the common. Motor 5 is used for drive from network 1. The excitation of the exciter * machine 4 is now driven by the two

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt,Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt,

formatoren 6 und 7 geliefert. Von diesen liegt 6 am Netz 1 und dient zur Grunderregung. Der Transformator 7 wird vom, zuzuschaltenden Netz 2 erregt und besorgtdie Gegenerregung. Beide Transforma'-; toren sind regelbar. Nach Erreichen d^fj.i Spannungsgleichheit beider Netze 1 und £" kann deren unmittelbare Verbindung mittels des Schalters 8 erfolgen. Der Antriebsmotor 5 kann dann abgeschaltet werden, da die Blindleistungsmaschine 3 ihre Antriebsleistung nunmehr selbst dem Netz entnimmt. Sie kann jetzt wie eine normale Blindleistungsmaschine auf das Netz arbeiten, d. h. sie kann auch Blindleistung abgeben, wenn es die Netzverhältnisse erfordern. Zu diesem Zweck ist die Erregung durch den Transformator 7 umkehrbar angeordnet, so daß die Maschine mit gleicher voreilender und nacheilender Blindleistung betrieben werden kann.formators 6 and 7 supplied. 6 of these are connected to network 1 and are used for basic excitation. The transformer 7 is excited by the network 2 to be connected and provides the counter-excitation. Both transforma'-; gates are adjustable. After the voltage equality of both networks 1 and £ "has been reached, they can be directly connected by means of switch 8. The drive motor 5 can then be switched off because the reactive power machine 3 now draws its drive power from the network itself Reactive power machine work on the network, ie it can also output reactive power if the network conditions require it. For this purpose, the excitation by the transformer 7 is arranged reversibly so that the machine can be operated with the same leading and lagging reactive power.

Die Anordnung nach der Erfindung ist aber auch dann vorteilhaft, wenn das unter Spannung stehende und das unter Spannung zu setzende Netz die Erregung der Kommutatorhintermaschine in gleichem Sinne speisen. Man kann dann der Kommutatorhintermaschine von dem unter Spannung stehenden Netz einen ganz geringen und dementsprechend leicht regelbaren Erregerstrom zuführen, der noch fehlende Erregerstrom, der in der Größe ein Vielfaches des ersteren betragen kann, wird von dem unter Spannung zu setzenden Netz aus geliefert. Bemißt man die Anordnung derart, daß das unter Spannung zu setzende Netz nur einen bestimmten größeren Teil des für die jeweilige Netzspannung erforderlichen Erregerstromes an der Kommutatorhintermaschine liefert [z. B. SoO₇O), so ist von dem unter Spannung stehenden Netz nur der restliche Erregerstrom (200/0) zu liefern, wobei nur dieser restliche Erregerstrom zu regeln ist, während der von dem unter Spannung zu setzenden Netz gelieferte Erregerstrom sich selbsttätig dem geregelten Erregerstrom anpaßt und in einer bestimmten Größenbeziehung zu diesem Erregerstrom bleibt. Die Anordnung kann dabei auch derart sein, daß das unter Spannung stehende Netz eine kleine Synchronmaschine antreibt, deren Wechselspannung in Reihe mit einer von dem unter Spannung zu setzenden Netz zu liefernden Spannung der Erregerwicklung der Kommutatorhintermaschine zugeführt ist. Die Regelung vollzieht sich dabei im Gleichstromerregerkreis der Synchronmaschine und ist dann infolge der geringen Größe des Erregergleichstromes besonders leicht zu handhaben.However, the arrangement according to the invention is also advantageous when the energized network and the network to be energized feed the excitation of the commutator rear machine in the same way. A very small and therefore easily controllable excitation current can then be fed to the commutator rear machine from the live network; the excitation current that is still missing, which can be a multiple of the former, is supplied from the network to be energized. If the arrangement is dimensioned in such a way that the mains to be energized supplies only a certain larger part of the excitation current required for the respective mains voltage at the commutator rear machine [z. B. SoO ₇ O), only the remaining excitation current (200/0) is to be supplied by the energized network, whereby only this remaining excitation current is to be regulated, while the excitation current supplied by the energized network is automatically controlled Adjusts regulated excitation current and remains in a certain size relationship to this excitation current. The arrangement can also be such that the energized network drives a small synchronous machine, the alternating voltage of which is fed in series with a voltage to be supplied by the energized network to the excitation winding of the commutator rear machine. The regulation takes place in the DC exciter circuit of the synchronous machine and is then particularly easy to handle due to the small size of the exciter direct current.

Die Anordnung kann mit Vorteil dann Verwendung finden, wenn eine Fernleitung abschnittweise mittels einer Asynchronmaschine !■unter Spannung gesetzt wird, wobei nachein-.'■anäer ein Abschnitt der Fernleitung an den ^vorhergehenden, bereits unter Spannung ■'^stehenden angeschlossen wird.The arrangement can then be used with advantage when a long-distance line in sections by means of an asynchronous machine! ■ is energized, with successively -. '■ anäer a section of the pipeline to the previous one, already under tension ■ '^ standing is connected.

Claims

Patent claims:

ι. Arrangement for excitation of mechanically driven asynchronous reactive power machines or generators, for the purpose of putting under tension of a network or a transmission of this or these are connected and by a ^v already under tension and subsequently with the first network and the first transmission to be connected to the network or a transmission can be energized controllably via a commutator rear machine, characterized in that the commutator rear machine is expediently likewise energized in a controllable manner from the mains or the long-distance line to be energized.

2. Arrangement according to claim 1, wherein a predominantly with capacitance Network (in particular a high-voltage transmission line) is to be put under tension, characterized in that the under Voltage to be set and the one already energized in opposite Senses act on the excitation of the commutator back machine.

3. Arrangement according to claim 1, wherein the to be placed under tension and the already energized network on the excitation of the commutator rear machine act in the same way, characterized by one driven by the live network Synchronous machine that provides the commutator-driven machine with an adjustable excitation voltage feeds.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that both of the to be energized network as well as the excitation supplied by the energized network on the commutator rear machine is adjustable.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the commutator rear machine is designed as a machine excited with mains frequency and in the rotor and via controllable transformers is connected to the live network and the network to be energized.

1 sheet of drawings