-
Anordnung zum selbsttätigen Wiedersynchronisieren von außer Tritt
gefallenen Wechselstromgeneratoren Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum selbsttätigen
Wiedersynchronisieren von außer Tritt gefallenen Wechselstromgeneratoren, die auf
die Frequenzänderung eines oder mehrerer Generatoren gegenüber oder Frequenz eines
anderen oder mehrerer anderer Generatoren anspricht und den oder die Drehzahlregler
im Sinne der Wiederannäherung der beiden Frequenzen beeinfiußt.
-
Eine derartige Anordnung ist bereits vorgeschlagen worden, und zwar
sind bei dieser Anordnung mehrere Differenzrelais vorgesehen, auf welche Spannungen
bzw. Ströme einwirken, welche im Takt deY Schwebungsfrequenz ihre Größe ;ändern
und in solcher Weise auf die Differenzrelais einwirken, daß die Reihenfolge, in
welcher die Relais ansprechen, vom Vorzeichen des Frequenzunterschiedes abhängig
ist.
-
Die Erfindung gibt ein anderes Mittel zur Steuerung des Drehzahlreglers
:der Kraftmaschinen in Abhängigkeit von der durch das Außertrittfallen der Generatoren
hervorgerufenen Schwebungen an. Die neue Anordnung ist erfindungsgemäß durch ein
wattmetrisches Relais gekennzeichnet, das über einen Strom- und einen Spannungswandler
an der Verbindungsleitung des oder der Wechselstromgeneratoren mit dem gespeisten
Netz liegt und den oder die Drehzahlregler der Kraftmaschinen beeinflußt. In dem
Spannungskreis des Relais ist ein Gerät angeordnet, das vorzugsweise über einen
Stromtransformator an der Verbindungsleitung liegt und den Spannungskreis nur schließt,
wenn die Amplitude des durch das Außertrittfallen der Generatoren erzeugten Schwebungsstromes
einen bestimmten- Wert überschreitet.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
-
In der Abbildung ist mit i einer der Generatoren bezeichnet, der mit
einer selbsttätig ,arbeitenden Vorrichtung zum Wiedersynchronisieren versehen ist.
Dieser Generator wird von der Turbine z, die mit .einem Geschwindigkeitsregler 3
versehen ist, angetrieben und arbeitet auf das. Wechselstromnetz 4.
-
5 - ist ein wattmetrisches Relais, das von einem Spannungswandler
6 und einem Stromwandler 7 gespeist wird. Wird dieses Relais erregt, so bewirkt
:es eine Verstellung des Reglers 3 im Sinne einer Drehzahlerhöhung oder Drehzahlerniedrigung
des Generators i. In Reihe mit einer der Wicklungen des Relais oder im Nebenschluß
zu ihr, beispielsweise
in Reihe mit der Spannungswicklung, ist
ein Gerät 8 angeordnet, :das ein mechani-
| scher Schalter, eine Dreielektrodenröhre odw' |
| irgendein äquivalentes Mittel sein |
| Dieses Gerät bewirkt, daß in der Betreffen` |
| Wicklung des Relais nur dann Ströme fl-@f |
| ßen, wenn der Strom in der Verbindungs `'@ |
Leitung einen bestimmten Wert für kurze Zeit übersteigt.
-
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Fallen zwei auf ein Netz arbeitende
AnlagenA und B .außer Tritt, so überlagern sich die Ströme mit der Frequenz f-4,
die von ,der Anlage A kommen, und .die Ströme mit der Frequenz fB, die von .der
Anlage B kommen, in allen Punkten des Netzes und besonders in , den Erzeugeranlagen
selbst. Die überlagerüng dieser Ströme ruft einen Schwebungsstrom üi den Primärwicklungen
des Transformators 9 hervor, wobei die Frequenz der Schwebung gleich fA bis fB ist.
Der Höchstwert der Amplitude dieses pulsierenden Stromes ist dann vorhanden, wenn
die Ströme mit den Frequenzen/" und fB in Phase sind. Dieser Höchstwert ist stets
bedeutend höher als die Amplitude des Netzstromes beim normalen Betrieb, d. h. vor
dem Außertrittfallen, der beiden Anlagen.
-
Das Gerät 8 hat die Eigenschaft, auf Pulsationen eines Stromes dann
anzusprechen, wenn die Amplitude der Schwebung ibren Höchstwert oder annähernd ihren
Höchstwert erreicht hat. In dem vorliegenden Fall kann der Stromtransformator g
beispielsweise einen Gleichrichter speisen, dessen abgegebene Gleichspannung dem
Netzstrom proportional ist. Diese Spannung wird derart einem Hilfsgitter zwischen
dem Steuergitter und der Kathode einer in dem Stromkreis, der Spannungsspule des
Relais liegenden Elektronen- oder Ionenröhre zugeführt, daß die Röhre bei einem
bestinlmt2n Stromwert leitend wird. Es können natürlich andere gleichwertige Anordnungen.
für diesen Zweck verwendet werden.
-
Die vom Relais angezeigte Leistung während der Zeit, in der es erregt
wird, ist die Leistung, die zwischen dem Generator und dem Netz 4 in dem Augenblick
übertragen wird, in dem die resultierende Stromamplitude ihren Höchstwert hat. Diese
Leistung setzt sich aus vier Größen zusammen: t. Die Leistung, die der Generator
t an die Anlage B abgeben würde, wenn die Anlage B urerregt wäre, die Synchronmaschinen
dieses Systems also asynchron in bezug auf die Anlage A laufen würden. Diese Leistung
ist positiv oder negativ, je nachdem, ob JA größer oder kleiner als fB ist.
-
z. Die Leistung, die der Generator i, wenn er urerregt als Asynchronmaschine
läuft, an die Anlage B abgeben würde. Diese Leistung ist gleichfalls positiv oder
negativ,
| nachdem, ob f-4 größer oder kleiner ah |
| ist. |
| 3. Die pulsierende Leistung, die entwedei |
| flsitiv oder negativ ist und die Frequenz |
j-4 bis fB hat. Diese pulsierende Leistung kann vorherrschend sein, aber sie hat
das gleiche Vorzeichen wie die leiden anderen Leistungen in dem Augenblick, da die
Amplitude des Netzstromes annähernd ihren Höchstwert erreicht hat.
-
Die Leistung, die zwischen dem Generator i und den anderen Maschinen
der Anlage A ,ausgetauscht wird. Das Vorzeichen dieser Leistung ist theoretisch
unbestimmt. Es gibt aber viele Fälle, in denen die AnlageA zurückbleibt gegenüber
.einer einzigen anderen Anlage und alle Maschinensätze der AnlageA in gleicher Weise
geregelt werden, so daß ,diese Anlage -als einheitlicher Block angesehen
werden kann, bei .dem die ausgetauschten Leistungen vernachl;ässigbar sind. Für
diesen Fall ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung besonders
geeignet.
-
Aus diesen Überlegungen geht hervor, daß das wattmetrische Relais
5 nur beim Außertrittfallen erregt wird, denn nur dann erreicht der Netzstrom genügend
hohe Werte, um das Gerät 8, :das den Stromkreis der Spannungsspule des Relais 5
schließt, ansprechen zu lassen. Die vom Relais angezeigten Leistungen sind positiv
oder negativ, je nachdem, ob die Frequenz des von dem Generator i erzeugten Stroms
höher oder niedriger ist .als die von .den Maschinen der Anlage B erzeugte.
-
Man kann also in einfacher Weise auf den Drehzahlregler der Turbinen
oder auf ein entsprechendes Organ einwirken, um eine Beschleunigung oder Verzögerung
der Gruppe entsprechend der Anzeige des wattmetrischen Relais zu erreichen. Es ist
zweckmäßig, die Verstellung des Reglers in lezug auf diejenige des Relais verzögert
vorzunehmen oder ein Gerät zu verwenden, das die Anzeigen des Relais lange Zeit
hindurch integriert, um ein unzeitiges Ansprechen im Fälle eines Kurzschlusses zu
verhindern oder um den Einfluß von Schwingungen zwischen den Gruppen der gleichen
Anlage auszuschalten.
-
Wenn der Drehzahlregler der Kraftmaschine schon mit einer selbsttätigen
Steuerung versehen ist, durch die beispielsweise die Frequenz oder die Spannung
geregelt wird, so kann die erfindungsgemäße Anordnung bewirken, daß für kurze Zeit
in geeigneter Weise der Regelpunkt dieses Reglers verstellt wird.
Arbeiten
mehrere Generatoren in einem Kraftwerk parallel, so kann man eine einzige Anordnung
verwenden, um auf alle Drehzahlregler einzuwirken, oder man kann jeden.. dieser
Generatoren mit einer besonderen Anordnung versehen. Unzeitiges Ansprechen der"
erfindungsgemäßen Anordnung, das durch Schwingungen zwischen. den Gruppen hervorgerufen
ist, kann dadurch verhütet werden, daß entweder das Gerät 8 selbst in Abhängigkeit
von der Resultierenden der Ströme oder Spannungen aller Gruppen gesteuert oder einfach
der Zeitpunkt des Ansprechens der Regler in bezug auf die Relais, die sie beeinflussen,
genügend verzögert wird.