DE709686C - Einrichtung fuer das selbsttaetige Parallelschalten elektrischer Wechselstromnetze oder Synchronmaschinen - Google Patents

Einrichtung fuer das selbsttaetige Parallelschalten elektrischer Wechselstromnetze oder Synchronmaschinen

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Publication number
DE709686C
DE709686C DEV32537D DEV0032537D DE709686C DE 709686 C DE709686 C DE 709686C DE V32537 D DEV32537 D DE V32537D DE V0032537 D DEV0032537 D DE V0032537D DE 709686 C DE709686 C DE 709686C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
relay
parallel
voltage
parallel switching
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Expired
Application number
DEV32537D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Ragnar Lundholm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voigt and Haeffner AG
Original Assignee
Voigt and Haeffner AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of DE709686C publication Critical patent/DE709686C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Description

  • Einrichtung für das selbsttätige Parallelschalten elektrischer Wechselstromnetze oder Synchronmaschinen Zum selbsttätigen Parallelschalten elektrischer Wechselstromnetze oder Synchronmaschinen sind Einrichtungen bekannt, bei denen zwei getrennte Relais benutzt werden, die von der Schwebespannung der parallel geschalteten Netze erregt werden, und zwar derart, daß das eine Relais bei einer höheren Schwebespannung anspricht als das andere. Das unempfindlichere Relais ist dabei mit einer Zeitverzögerung versehen, die derart eingestellt ist, daß die Parallelschaltung nur erfolgen kann, wenn dieses Relais, seine Kontakte innerhalb .der Schließungszeit des empfindlicheren Relais schließt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß unter Umständen der Anstoß zur Synchronisierung zu spät erfolgt, d. h. daß die Erregung der Parallelschaltspule erst in eirierri Zeitpunkt eingeschaltet wird, in dem der Momentanwert der Schwebespannungskurve sich bereits auf dem ansteigenden Aste dieser Kurve befindet.
  • Es sind auch 'selbsttätige Parallelschaltv orrichtungen bekannt, die einen Kondensator als Zeitelement benützen. Bei Anordnungen dieser Art wird das Parallelschalten eingeleitet, sobald die Größe der Aufladung des Kondensators einen bestimmten Wert überschreitet. Hierbei wird ein von der Schwebungsspannung gesteuertes wattmetrisches Relais, z. B. ein Sinus p = Relais, verwendet, das periodisch mit der Schlupffrequenz seinen Kontakt umschaltet, der in der einen Schaltstellung über einen Widerstand einen Kondensator auflädt und ihn in der anderen Schaltstellung über die Erregerwicklung des zweiten Relais entlädt, welches einen Kontakt zur Einleitung der Parallelschaltung beherrscht.
  • Derartige Vorrichtung haben jedoch den Nachteil, daß Fehlsynchronisierungen eintreten können, da auch bei bedeutender Ungleichheit der zu synchronisierenden Spannungen synchronisiert wird. Ferner wird der Kondensator innerhalb sehr «-eiter Grenzen aufgeladen, so daß die Gefahr besteht, daß die Anordnung synchronisiert, wenn der Frequenzunterschied noch unzulässig groß ist. Demgegenüber zeigt die Erfindung eine Anordnung, bei welcher der Anstoß zur Synchronisierung bei einem bestimmten kleinen; Spannungsunterschied zwischen den zu kuppelnden Netzen gegeben wird, vorausgesetzt, daß der Frequenzunterschied während einer eng bemessenen Zeitperiode unmittelbar zuvor genügend klein ist. Die von der Schwebungspannung gesteuerte Relaisvorrichtung, welche den Kondensator zur Rufladung bringt. besteht erfindungsgemäß ans zwei getrennten Relais, die ihre Kontakte bei sinkender Schwebungsspannung, jedoch bei verschiedenen Spannungswerten, unverzögert schließen und von denen das bei der höheren Spannung ansprechende Relais den Kondensator zur Rufladung bringt, während das andere den Kondensator auf die Parallelschaltrelais schaltet.
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung. a und b sind die Spannungsrelais, die in bekannter Weise auf die Schwebungsspannung der parallel zu schaltenden Maschinen oder Netzsysteme ansprechen. Der Kondensator C ist an den Spannungsteiler r1, r= angeschlossen, dessen einer Teil r= auch als ein dauernd eingeschalteter Entladewiderstand des Kondensators C dient, weil der andere Teil r1 einen Vorschaltwiderstand bildet, der die Entladung des Kondensators verzögert. Wenn sich das Relais b geschlossen hat, wird der Kondensator C über das Parallelschaltrelais R entladen, wodurch der Hauptschalter für Synchronisierung eingeschaltet wird.
  • Die Anordnung arbeitet nur, wenn die Schwebungsspannung sinkt und sich dem Nullwert nähert. Der Wert Null der schwebenden Spannung entspricht der richtigen Synchronisierlage, wenn der Phasenunterschied zwischen den-beiden Systemen Null ist und damit Frequenz und Spannung gleich sind. Wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, soll die Parallelschaltung erfolgen.
  • Für das richtige Parallelschatten müssen die Widerstände r1 und r.= so gewählt werden, daß der Kondensator C verhältnismäßig langsam aufgeladen wird. Ist die Spannung des Kondensators genügend hoch, wenn sich das Relais b schließt, so entsteht über dem Relais ein Stromstoß, wodurch der Anker dieses Relais angezogen und von dem direkt von der Gleichstromquelle kommenden Gleichstrom festgehalten wird. Dieser Gleichstrom ist durch den Widerstand r1 so begrenzt, daß er nicht imstande ist, den Anker des Relais allein anzuziehen. Die Relais a und b müssen so ausgeführt und eingestellt werden, daß sie nur ansprechen, wenn die Spannung auf bestimmte Werte gesunken ist, z. B. auf 15 "/a der Betriebsspannung für Relais a und to °% für Relais b, und wieder abfallen, wenn die Spannung wieder auf etwas höhere Werte ge-'_stiegen ist. Die Parallelschaltung erfolgt darin, wenn die Schwebungsspannung sich langsam dem Wert Null nähert. Das Relais a schließt zuerst seinen Kontakt, wobei die Rufladung des Kondensators C beginnt. Dann spricht das Relais b an und schließt seinen Kontakt. War der Kondensator C genügend aufgeladen, so spricht das Parallelschalterrelais R an und schaltet den Hauptschalter für die Synchronisierung ein. War dagegen die Rufladung des Kondensators ungenügend, z. B. bei zu hoher Schwebungsfrequenz, so spricht das Parallelschaltrelais R nicht an. Die Rufladung des Kondensators C hängt also von der Zeit zwischen Einschaltung des Relais b ab, die wiederum von der Geschwindigkeit abhängt, mit welcher die Schwebungskurve sich dem Nullwert nähert. Falls diese Geschwindigkeit zu groß ist, hat der Kondensator C nicht genügend Zeit, sich genü-. gend stark aufzuladen, um ein Ansprechen des Parallelschaltrelais R hervorzurufen, bevor das Relais b anspricht. Also wird in diesem Fall keine Parallelschaltung erfolgen. Die Parallelschaltung wird auch dann verhindert, wenn der Spannungsunterschied auf beiden Seiten der Synchronisierstelle zu groß ist. In diesem Falle wird das Relais b nicht ansprechen. Durch geeignete Anpassung der Ansprechspannung der Relais a und b, der Kapazität des Kondensators C, der Widerstände r1 und r= und der Eigenschaften des Parallelschaltrelais R kann man erreichen, daß der Anstoß für die Parallelschaltung nur dann erfolgt, wenn die Schwebungsspannung genügend langsam auf einen gewissen niedrigen Wert sinkt, und zwar zu einem Zeitpunkt vor dem Durchgehen der Spannungskurve durch den -Mindestwert, damit auch der die Parallelschaltung vornehmende Schalter genügend Zeit hat, seine Kontakte in diesem Punkt oder in der Nähe desselben zu schließen.
  • Beim Parallelschatten z. B. von Teilen eines Netzes kann es vorkommen, daß die Spannungen von Anfang .an dauernd in Phase oder nahezu in Phase liegen. Ist beispielsweise ein Leitungsstück in einem Ringnetz abgeschaltet und wird es wieder an einem Ende eingeschaltet, so sprechen am anderen Ende die beiden Relais a und b gleichzeitig an und bleiben dauernd geschlossen, wobei keine Parallelschaltung erfolgt. In diesem Falle hatte der Kondensator C keine Zeit, sich aufzuladen. Um aber auch in diesem Falle ein Parallelschalten herbeizuführen, wird die Anordnung durch einen Druckknopf T ergänzt, der normalerweise geschlossen ist. Haben die beiden Relais a und b gleichzeitig angesprochen, so wird der Kondensator C geladen, wenn auch der Druckknopf T gedrückt wird. In diesem Falle ist nämlich der Stromkreis über das Parallelschaltrelais R geöffnet. Nach Wiederloslassen des Druckknopfes wird der Häuptschalter unmittelbar eingeschaltet, vorausgesetzt, daß das Relais b dauernd geschlossen war. Zweckmäßig wird die Anordnung mit einer Lampe L versehen, -die anzeigt, wenn das Relais a geschlossen ist. Bei Flackern des Lichtes wird angezeigt, daß verschiedene Periodenzahlen auf beiden Seiten der Synchronisierstelle herrschen, und es kann damit gerechnet werden, daß bei Vorliegen der richtigen Verhältnisse die Parallelschaltung vor sich geht. Zeigt aber die Lampe stetiges Licht, so ist anzunehmen, daß die Spannungen dauernd in Phase liegen. In diesem Fall rnuß vermittels des Druckknopfes T die Parallelschaltung herbeigeführt werden.
  • Ist eine unmittelbare Betätigung des Druckknopfes T nicht möglich, so kann an Stelle des Druckknopfes T auch ein Zeitrelais verwendet werden. Zweckmäßig wird das Zeitrelais so in .den Gleichstromkreis eingeschaltet, daß es bei dauernd in Phase liegenden Spannungen nach einer gewissen Zeit selbsttätig den Widerstand r1 überbrückt, wodurch das Parallelschaltrelais R zum Ansprechen gelangt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung für das selbsttätige Parallelschalten elektrischer Wechselstromnetze oder Synchronmaschinen, bei der die Ladezeit eines Kondensators von der Schtupffrequenz abhängig ist und das Parallelschalteneingeleitet wird, sobald die Größe .der Aufladung des Kondensators einen bestimmtenWert überschreitet, unter Verwendung einer von der Schwebungsspannung gesteuerten Relaisvorrichtung, welche den Kondensator zur Aufladung bringt und über eine Spule, die die Parallelschaltung be-,virkt, entladet, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisvorrichtung aus zwei getrennten Relais (a und b) besteht, die ihre Kontakte bei sinkender Schwebungsspannung, jedoch bei verschiedenen Spannungswerten .unverzögert schließen, und daß das bei der höheren Spannung ansprechende Relais (a) den Kondensator (C) zur Aufladung bringt und das andere (b) den Kondensator auf die Parallelschaltrelais (R) schaltet. ?. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (C) ein Widerstand (r@) parallel geschaltet ist, der abhängig vom Relais (b) den Kondensator entladen kann. 3. Einrichtung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C) mit einem Vorschaltwiderstand (r1) zur Einstellung der Aufladezeit des Kondensators versehen ist und der gleichzeitig verhindert, daß das Relais (R) von der Gleichstromquelle allein geschlossen wird. q.. Einrichtung nach Anspr uch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Relais (R) eine von Hand zu betätigende Unterbrechungsstelle (Druckknopf T) vorgesehen ist, die zu öffnen ist, wenn die Relais (a und b) gleichzeitig ansprechen. 5; Einrichtung.nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß sich im Stromkreis des Kondensators (C) eine Anzeigelampe (L) befindet. 6. Einrichtung nach Anspruch i und 4., dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle .des Druckknopfes (T) ein Zeitrelais tritt.
DEV32537D 1935-02-15 1936-02-08 Einrichtung fuer das selbsttaetige Parallelschalten elektrischer Wechselstromnetze oder Synchronmaschinen Expired DE709686C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273649A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-12 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Synchronisierung einer elektrischen Maschine mit einem elektrischen Gitter und Anordnung einer elektrischen Maschine und elektrisches Gitter

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CN101958558A (zh) * 2009-07-10 2011-01-26 阿尔斯托姆科技有限公司 用于使电机与电网同步的方法以及电机和电网的布置结构
US8405252B2 (en) 2009-07-10 2013-03-26 Alstom Technology Ltd Method for synchronizing an electric machine with an electric grid and arrangement of an electric machine and an electric grid
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