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Einrichtung zur Regelung der Frequenz und Lastverteilung in elektrischen
Anlagen mit mehreren parallel arbeitenden Synchrongeneratoren Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist eine Regelungseinrichtung zur Festlegung der Frequenz und Lastverteilung
in einer elektrischen Anlage mit mehreren parallel arbeitenden Synchrongeneratoren.
In Anlagen mit der üblichen Regelanordnung werden die Drehzahlen der einzelnen Maschineneinheiten
durch statische Drehzahlregler gesteuert, die die öffnungen derVentile für dieKraftmittelzufuhr
der Antriebsmaschinen steuern. Lastveränderungen im Netz bewirken ein Absinken der
Drehzahl der Kraftmaschinen, was über den Drehzahlregler eine Erhöhung der Kraftmittelzufuhr
zur Folge hat.
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Es ist nun von größter Wichtigkeit, daß die Frequenz der Anlage konstant
gehalten wird, damit diese mit anderen Anlagen leicht synchronisiert werden kann
und die Synchronisierströme zwischen den Kraftwerken beim Zusammenschluß möglichst
klein werden. Gleichzeitig ist die Bedingung einer gewünschten Lastverteilung zwischen
den einzelnen Kraftwerken entsprechend ihrer Leistung anzustreben. Es ist bereits
bekannt, bei der Regelung mehrerer parallel arbeitender Synchrongeneratoren die
Drehzahlregler der Kraftmaschinen teils durch die Abweichungen der Frequenz, teils
durch die Abweichung des Belastungsanteils der Generatoren vom Sollwert im Sinne
einer Verstellung ihresRegelwertes zu beeinflussen. Gemäß der Erfindung wird diese
gleichzeitige Beeinflussung der Drehzahlregler derart durchgeführt, daß die Frequenzverstellung
der Drehzahlregler mit Hilfe eines allen Maschineneinheiten gemeinsamen Frequenzreglers
durch Beeinflussung eines das leistungsmessende und auf Lastanteil regelnde Gerät
steuernden Stromes vorgenommen wird. Die F requenzregelung wird damit gewissermaßen
der Leistungsanteilregelung untergeordnet. Ein Gegeneinanderarbeiten der Frequenzrege-Jung
und der Leistungsanteilregelung wird damit vermieden.
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Die Vermeidung von Pendelungen ist bei dem Zusammenarbeiten von Frequenzregelung
und Lastanteilregelung von besonderer Bedeutung. Während bei vereinigter Grundlast-und
Frequenzregelung bei Leistungsänderungen mir die frequenzgeregelten Maschinen im
Sinne veränderter Leistung zu regeln sind, muß bei der kombinierten Frequenz- und
Lastanteilregelung
eine gleichzeitige Beeinflussung der Regler sämtlicher Maschinen erfolgen.
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Die Stabilität der Regelung wird bei derb kombinierten Frequenz- und
Leistungsantel regelung noch weiter gefördert, wenn nfs zur Leistungsanteilregelung
Leistungswaage verwendet, die bei ihrem Arbeiten Hilfswicklungen auf den Leistungswaagen
zur Auslösung des entgegengesetzten Schaltvorganges an Spannung legen.
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In den F ig. z und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Die Generatoren 2 und 3 arbeiten nach Fig. i auf die Sammelschienen
16, 17, 18. Sie werden von den Turbinen 25 und 26 angetrieben, deren Kraftmittelzufuhr
durch die Drehzahlregler 27 eingestellt wird.
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Zur Veränderung der Einstellung der Drehzahlregler ist eine Feder
33 vorgesehen, die auf den Hebel 28 einwirkt. Das obere Ende der Feder ist an einer
Schraubenspindel befestigt, die durch Drehung eines Schneckengetriebes nach oben
oder nach unten bewegt wird. Die Schneckengetriebe werden durch die Motoren 39 verstellt,
die dadurch die Spannung der Federn 33 und die Einstellung der Drehzahlregler verändern.
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Die Lastregler Zoo der Maschinen werändern die Einstellung der Drehzahlregler.
Sie sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Last zwischen den Kraftmaschinen
und halten gleichzeitig die Frequenz auf dem gewünschten Wert.
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Die Lastregler 2öö bestehen aus einem Elektromagneten 204, der mit
dem Hebel 205
gelenkig verbunden ist. Der Hebel 205 trägt einen beweglichen
Kontakt 207, der mit den festen Kontakten 2o8 und 2o9 zusammenarbeitet. Über
die Kontakte werden die Umschalter 8o und 81 an Spannung gelegt.
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Die Lastregler Zoo besitzen eine Spannungswicklung 2i2 und je zwei
im Gegensinne gewickelte Stromwicklungen :2i4, die in Reihe an den im Stromkreis
des zugehörigen Generators liegenden Stromwandlern :2i5 angeschlossen sind. Die
Spannungswicklungen 212 liegen in Reihe miteinander und mit einem veränderlichen
Widerstand 2.16 an einem Spannungswandler 2i7.
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Beide Regler Zoo sind feiner mit zwei Wicklungen 225 und 226 versehen.
Die Wickhing 225 wirkt in der gleichen Richtung wie die Wicklung 2i2, während die
Wicklung 226 der Wicklung 2,12 entgegenwirkt. Die Wicklungen 225 und 226 werden
durch die Umschalter 8o und 81, und zwar über deren Kontakte ä6 bzw. 96, an den
Spannungswandler 228 angeschlossen.
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Der Widerstand 2z6 wird durch den Motor 231 geregelt, der über die
Kontakte 116 und 117 des Frequenzreglers in dem einen oder anderen Drehsinne
angelassen wird. Bei Abweichungen der Frequenz im Netz vorn Soll-'wert wird der
Widerstand 216 durch Motor ä`3 vergrößert oder verringert. Eine Ver-A,;äßerung des
Widerstandes bewirkt eine # ..Verringerung des Stromes in den Spannungswicklungen
212. Der Anker des Elektromagneten Zoo bewegt sich dadurch abwärts und bringt die
Kontakte 2o7 und 2ö8 miteinander in Eingriff. Über den Umschalter 81 und den Motor
39 wird dann eine Änderung der Reglereinstellung bei den Kraftmaschinen bewirkt.
Durch die Umschalter 81 werden gleichzeitig die Kontakte 96 überbrückt und dadurch
die Stromkreise der Wicklungen 225 geschlossen. Da diese Wicklungen mit den Wicklungen
212 zusammenwirken, wird die Trennung der Kontakte 2o7 und 2o8 beschleunigt und
ein Hängenbleiben der Lastregler Zoo vermieden.
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Da eine Veränderung der Belastung und auch in der Frequenz jedes der
Relais Zoo beeinflußt, so übernimmt jeder Generator seinen Anteil an der Leistungsänderung,
die notwendig ist, um die vermehrte Last aufzunehmen. Die entsprechenden Erscheinungen
treten bei Frequenzsteigerungen durch verringerte Belastung auf. Der Anteil an der
Gesamtleistung kann durch Einstellung des Reglers Zoo geregelt werden: Eine andere
Ausführungsform zeigt Fig. 2. Die Drehzahlregler der einzelnen Maschinen werden
hierbei neben der zentralen Frequenzregelung noch durch Leistungsregler gesteuert,
die ihre Eigenbelastung mit der Gesamtbelastung des Netzes vergleichen. Die Leistungsregler
iö2 bestehen aus je zwei Elektromagneten sowie einem die beiden Anker verbindenden
Hebel, der je zwei Kontaktsätze zur Steuerung der Umschalter 8o und 81 trägt.
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Die Leistungswaagen besitzen Spannungswicklungen 146 und 147, die
in Reihe miteinander von dem Spannungswandler 151, der an den Sammelschienen liegt,
gespeist werden. Auf dqn beidenMagneten derLeistungswäagen sind je zwei gegeneinandergeschaltete
Stromwicklungen 152 und 153 angebracht: Die Stromwicklungen 152 liegen in Reihe
miteinander an den Stromwandlern-215. Entsprechend sind die Stromwicklungen 153
an die Stromwandler 292 angeschlossen. Der in ihnen fließende Strom hängt daher
von der i Gesamtleistung der Maschinen ab.
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Im Stromkreis der Spannungsspulen 146 der Leistungsregler liegt ein
Widerstand 216, der in derselben Weise wie nach der Regelung der Fig: i durch den
vom Frequenzregler 75 gesteuerten Motor 231 verstellt wird.
Die
Schaltung nach Fig. 2 arbeitet ähnlich wie die Schaltung nach Fig. z. Bei Frequenzänderungen
werden die Regelwerte der Drehzahlregler aller Maschinen verstellt, die Lastregler
sorgen gleichzeitig dafür, daß die Maschinen einen festgelegten Anteil an der Gesatntbelastung
behalten