DE702680C

DE702680C - Device for automatic re-synchronization of alternators that have fallen out of step

Info

Publication number: DE702680C
Application number: DE1931A0064009
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1931-11-05
Filing date: 1931-11-05
Publication date: 1941-02-13

Description

Einrichtung zum selbsttätigen Wiedersynchronisieren außer Tritt gefallener Wechselstromgeneratoren Es ist bekannt, die bei gestörtem Betrieb parallel laufender Synchronmaschinen. und Netze auftretenden hohen Über- und Ausgleichströme durch rasche Herabsetzung der Erregung mittels überstromregler unschädlich zu machen. Bei diesen Einrichtungen wird nach Aufhören der Störung die betreffende Maschine langsam wieder erregt und auf einfache und sichere Art die Wiederherstellung des Synchronlaufes erreicht. Da aber die Entregung allein in Abhängigkeit vom Überstrom erfolgt, kann es vorkommen, daß der Stromregler auch aus anderen Ursachen und in unerwünschter Weise anspricht.Device for automatic resynchronization of those who have fallen out of step Alternators It is known to run in parallel when there is a malfunction Synchronous machines. and networks caused by high overcurrents and equalizing currents to make rapid reduction of the excitation harmless by means of an overcurrent regulator. With these facilities, after the malfunction has ceased, the relevant machine slowly re-energized and the restoration of the Synchronous operation reached. But since the de-excitation depends solely on the overcurrent occurs, it can happen that the current controller is also due to other causes and in responds undesirably.

Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Einrichtung zum selbsttätigen Wiedersynchronisieren außer Tritt gefallener Wechselstromgeneratoren unter Verwendung Beines Reglers, der bei gestörtem Synchronbetrieb die Generatoren rasch @entregt und nach Aufhören der Störung diese langsam wiedererregt. Erfindungsgemäß wird dieser Regler in Abhängigkeit von durch das- Außertrittfallen herbeigeführten Zustandsänderungen an den Generatoren selbst zum Ansprechen gebracht. Der die Entregung und Wiedererregung herbeifiihrende Regler kann in Abhängigkeit von der Polradverschiebung mechanisch, wie es an sich schon bei Einrichtungen zur Verhinderung des Außer trittfallens von Synchrongeneratoren bekannt ist, oder in Abhängigkeit von der beim Schlüpfen des Generators auftretenden Rückwirkung im Rotorstromkreis elektrisch zum Ansprechen gebracht werden.The invention relates to such a device for automatic Resynchronizing using fallen alternators A controller that quickly @entires the generators in the event of malfunctioning synchronous operation and after the disorder has ceased, it is slowly re-excited. According to the invention this is Controller as a function of state changes brought about by the falling out of step caused to respond to the generators themselves. The de-excitation and re-excitation Depending on the displacement of the pole wheel, the regulating mechanism can be mechanically, as is already the case with facilities to prevent the failure of Synchronous generators is known, or depending on the slipping of the Generator reaction occurring in the rotor circuit electrically to respond to be brought.

In der Zeichnung sind in Fig. i und 2 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. _3 zeigt :ein Diagramm für den Strom in Ständer und Läufer eines Generators im Augenblick des Außertrittfallens.In the drawing are in Fig. I and 2, two embodiments of the Invention shown schematically. Fig. _3 shows: a diagram for the current in Stator and rotor of a generator at the moment of stepping out.

In den Abbildungen bedeutet a den Generator, der am Netz b hängt; c ist die Erregermaschine und d die Hilfserregermaschine. Der Regler im Feldkreis der Hilfserregermaschine ist mit e bezeichnet; -er besitzt zweckmäßig Wälzsektorregulierkontakte und eine Dämpfung f. Die Erregerwicklung des Reglers ,e ist mit g bezeichnet.In the figures, a means the generator that is connected to the network b; c is the exciter and d is the auxiliary exciter. The controller in the field circuit the auxiliary exciter is denoted by e; - It has useful rolling sector regulating contacts and a damping f. The excitation winding of the controller, e is denoted by g.

Bei dem Beispiel nach Fig. i wird der Reglere durch ein Triebsystem mit drehbarem Läufer und Ständer gesteuert; der Läufer i sitzt auf der Welle des Generatörs, der Ständer h wird dreiphasig aus dem Netz b gespeist. Der Ständer lt kann @entweder mit der Generatorspannung oder, wie dargestellt, mit dem Generatorstrom über Stromwandler m gespeist werden, was den Vorteil bietet, daß im Kurzschluß die Spannung sehr tiefe Werte annehmen kann. Die dargestellte Einrichtung ermöglicht es, die Entregung bei Erreichen eines Verschiebungswinkels zwischen Polrad und Netzvektor herbeizuführen, bei welchem die Generatoren außer Tritt fallen. Dabei wird zweckmäßig der Regler e in an sich bekannter Weise so ausgebildet, daß die Entregung schnell, die Wiedererregung langsam vor sich geht.In the example according to FIG. I, the regulator is controlled by a drive system with a rotatable rotor and stand; the rotor i sits on the shaft of the generator, the stator h is fed three-phase from the network b. The stator can either be fed with the generator voltage or, as shown, with the generator current via current transformer m, which offers the advantage that the voltage can assume very low values in the short circuit. The device shown enables the de-excitation to be brought about when a displacement angle between the pole wheel and the network vector is reached at which the generators fall out of step. In this case, the controller e is expediently designed in a manner known per se so that the de-excitation takes place quickly and the re-excitation takes place slowly.

Bei Synchronlauf des Generators sind die Erregerspule g und die diese speisenden Stromwandlerin durch den an dem Ständer k des Triebsystems sitzenden Kontaktarm tr und das Schleifstück o kurzgeschlossen. Beim Abweichen aus der synchronen Lage wird dieser Kurzschluß aufgehoben, und der Sekundärstrom des Stromwandlers in treibt den Reglere an. Der Läufer! besitzt beim Ausführungsbeispiel eine nicht gezeichnete Gleichstromwicklung. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, den Läufer! des Triebsystems mit einer konstanten Wechselspannung über Schleifringe auf der Hilfserregermaschine tl zu speisen. In diesem Falle wird der Läufer des Triebsystems nicht mit der Welle des Generators a gekuppelt, sondern das Triebsystem wird frei aufgestellt, es bildet einen doppelt gespeisten Asynchronmotor ohne drehbaren Ständer, dessen Läufer auf die die zu erfassende Winkelverschiebung zwischen Polrad und Netzvektor anspricht.When the generator is running synchronously, the excitation coil is g and it feeding current transformer by the one sitting on the stator k of the drive system Contact arm tr and the contact strip o short-circuited. When deviating from the synchronous This short-circuit is canceled, and so is the secondary current of the current transformer in drives the regulator. The runner! does not have one in the exemplary embodiment drawn direct current winding. But it is also possible without further ado, the runner! of the drive system with a constant alternating voltage via slip rings on the Auxiliary exciter machine tl to feed. In this case it becomes the runner of the instinctual system not coupled with the shaft of generator a, but the drive system becomes free set up, it forms a double-fed asynchronous motor without a rotating stand, its rotor to the angular displacement to be detected between the pole wheel and the network vector appeals to.

Während bei dem Beispiel nach Fig. i die mechanische Verschiebung des Polrades zur Inbetriebsetzung des Reglers e benutzt wird, zeigt Fig. 2 ein Beispiel, um die beim Schlüpfen des Generators auftretende Rückwirkung im Läuferstromkreis für diesen Zweck auszunutzen.While in the example of FIG. I, the mechanical displacement of the pole wheel is used to start up the controller e, Fig. 2 shows an example, the reaction in the rotor circuit that occurs when the generator slips to exploit for this purpose.

In den Läuferstromkreis des Generators a ist über den Shunt p ein polarisiertes Relais r eingeschaltet. Der Anker dieses Relais schließt wieder bei Synchronbetrieb die Erregerspule g des Reglers e kurz. Beim Außertrittfallen eines parallel arbeitenden Generators wird im Moment der Schlüpfung im Läuferstromkreis des Generators ein Gegenstrom induziert (vgl. Fig. 3). Die dabei auftretende negative Stromspitze wird nun dazu benutzt, das Relais i- zu wegen, wodurch der Kurzschluß der Erregerwicklungg des Reglers e aufgehoben und diese wieder mit dem Sekundärstrom des Stromwandlers in gespeist wird.A polarized relay r is switched on in the rotor circuit of the generator a via the shunt p. The armature of this relay again short-circuits the excitation coil g of the controller e in synchronous operation. If a generator operating in parallel steps out of the way, a countercurrent is induced in the rotor circuit of the generator at the moment of slipping (cf. FIG. 3 ) . The negative current peak that occurs is now used to route the relay, whereby the short circuit of the exciter winding of the controller e is canceled and this is again fed with the secondary current of the current transformer in.

Das Relais r kann gegebenenfalls mit einer Zeitverzögerung beim Ansprechen versehen sein, so daß es anstatt bei der ersten eintretenden Schlüpfung erst bei einer der folgenden zum Ansprechen kommt. Es kann ferner eine Dämpfung für die Schließbewegung des Relais r vorgesehen sein.If necessary, the relay r can respond with a time delay be provided so that instead of the first hatching that occurs, it only occurs at one of the following comes to the fore. It can also dampen the closing movement of the relay r may be provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for automatic resynchronization save kicked alternators using a regulator that in the event of faulty synchronous operation, the generators are quickly de-energized and after the Disturbance this slowly re-excited, characterized in that this controller in Dependence on changes in state brought about by falling out of step the generators themselves are made to respond.

2. Device according to claim i, characterized in that the controller depends on the pole wheel displacement mechanically or due to the reaction in the rotor circuit that occurs when slipping is made to respond electrically.

3. Device according to claim i, characterized characterized in that the excitation winding of the controller in synchronous operation of the generators short-circuited by means dependent on the pole wheel displacement or the slip is.

4. Device according to claim i and 2, characterized in that the controller is controlled by a drive system with a rotatable rotor and stand, the Stator three-phase is fed from the network of the generator and the rotor is on the generator shaft is mounted.

5. Device according to claim 4, characterized in that that the stator is fed with the generator voltage.

6. Device according to claim 4, characterized in that the stator is fed with the generator current. Device according to claim 4, characterized in that the runner with a constant AC voltage is fed via slip rings on the auxiliary exciter. B. Device according to Claims 1 and 2, characterized in that in the rotor circuit of the generator a polarized relay is switched on via a shunt. G. Facility according to claim 8, characterized in that the relay has a response time delay is provided. i o. Device according to claim 8, characterized in that the Relay is provided with a time delay when closing.