DE752335C

DE752335C - Einrichtung zur gleichmaessigen Verteilung der Wattbelastung parallel geschalteter Wechselstromgeneratoren

Info

Publication number: DE752335C
Application number: DEA87705D
Authority: DE
Inventors: Paul Mathews
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-08-05
Filing date: 1938-08-06
Publication date: 1952-04-07

Description

Einrichtung zur gleichmäßigen Verteilung der Wattbelastung parallel geschalteter Wechselstromgeneratoren Wenn eine Mehrzahl von Wechselstromgeneratoren gleicher Nennleistung parallel auf ein Netz mit veränderlicher Belastung arbeitet, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um bei Laständerungen eine gleichmäßige Verteilung der Wattbelastung auf alle beteiligten Generatoren herbeizuführen, da sich eine einheitliche Auslegung der Generatoren mit völlig übereinstimmenden Kennlini,eil nicht erreichen läßt und auch mit Abweichungen im Reglerbetrieb zu rechnen ist. Um die auftretenden Lastverschiebungen wahrzunehmen und wieder auszugleichen, hat man den Leistungsanteil eines jeden Generators durch ein Wattmeter überwacht. Wurden Unstimmigkeiten beobachtet, dann mußte durch den-Maschinenwart von Hand aus die Kraftmittelzufuhr beeinflußt werden, bis die Gleichheit der Leistungsabgabe aller Generatoren wiederhergestellt war.

Es sind auch Einrichtungen bekannt, welche

se-lbsttätig für eine -gleichmäßige Belastungs-

verteilung auf die parallel geschalteten Gene-

ratoren sorgen. Bei ihnen wird jedem Gene-

rator ein wattmetrisches Steuerorgan zu-

geteilt, das von bei ungleicher Lustverteilung

auftretenden Differenzströmen lie-inflult

wird und beim Ansprechen die Iiraftinittel-

zufuhr der dem betreffenden Generator zu-

gehörigen Antriebsmaschine in dem einen

oder anderer. Sinne verstellt. So hat nian bei

einer bekannten Einrichtung dieser Art für

den Parallelbetrieb von Gleiclistromgenerato-

nen wattmetrische Relais zur Äliderung der

Erregung der beteiligten Generatoren vor-

gesehen, die außer der Spannungsspule zwei

Stromspulen besitzen, von denen die eine voll

einem dein Ankerstrom des zugehörigen

Generators proportionalen Strom durchflossen

wird und gleichs.inilig mit der Spannungs-

%vicklung wirkt, während die andere im ent-

gegengesetzten Sinne unter dem Einfluß des

Gesamtstromes aller Generatoren stellt. Bei

parallel arbeitenden t@'ecliselstromgenerator2ii

können jedoch die dann in Betracht kommen-

den VV"echselstroinrelais nicht mit derartigen

Differentia.lspuleii auf demselben Eisenkern

ausgerüstet werden, weil diese Spulen sich

gegenseitig transforniatorisch beeinflussen

würden. Es wurde daher vorgeschlagen, in

diesem Fall je Generator zwei Stromrelais

oder Leistungsrelais mechanisch miteinander

zu kuppeln, wodurch das Steuersystem für

die selbsttätige, gleichmäßige Lustverteilung

parallel geschalteter Wechselstromgeneratoren

gegenüber demjenigen für Gleichstromgene-

ratoren wesentlich komplizierter ausfällt.

Die Erfindung ermöglicht es, eine diesem

Zweck dienende Einrichtung erheblich ein-

facher zu gestalten. Es wird für jeden Gene-

' rator ein Stromwandler mit zwei Sekundär-

wicklungen vorgesehen, deren eine auf die i

Stromspule des zugehörigen wattmetrischen

Steuerungsorgans einwirkt, während die

andere Sekundärwicklung zur Feststellung

des jeweiligen Durchschnittsstromes aller

Generatoren mit den gleichartigen Sekundär-

wicklungen der den anderen Generatoren zu-

gehörigen Stromwandler in Reilie geschaltet

ist und die Primärwicklung eines jeden

Wandlers unter dein Einfluß des jeweiligen

13elastungsstroines des zuge-liörig,°n Genera-

tors steht. Auf diese Weise spricht das

Steuerorgan an, wenn der Strom des zu-

gehörigen Generators von dem Durchschnitts-

wert des Stromes aller Generatoren abweicht.

Die Verwendung voll Stromwandlern mit

zwei Sekundärwicklungen für parallel auf ein

gemeinsames Netz arbeitende Generatoren,

voll denen jedem ein solcher Stromwandler

zuggeordnet wird. ist alt sich bekannt, und

zwar zu dem Zweck. die s:ll>sttätige \-ei--

teilung der wattlosen 1@elastung 1>,i parallel

arbeitenden Wechselstromgeneratoren vor-

zune@linren. [in Gegensatz zur Einrichtung

für die #'ergleiclimäl')igung der @#'attlle-lastuiig

nach der Erfindung ist hei der vo.rbekannten

Anordnung von den beiden Sel@uiidärwiclclun-

gen jedes Stromwandlers die eine mit den

entsprechenden Sekundärwicklungen der den

anderen Generatoren zugeteilten Strom-

wandler über eine zusätzliche Steuerspule des

zugehörigen Reglers für die Gleichstrom-

: rregung parallel geschaltet, um die watt-

losen Ausgleichströme dazu auszunutzen.

die Erregung der zu gering belasteten Gene-

ratoren zu erhöllen, diejenige der zu hoch

belasteten zu erniedrigen. Eine _@bweichun;@

in der reinen Wattbelastung der Generatoren

wird. bei dieser vo.rbekannten I3inriclitung

den Regler nur unwesentlich beeinflussen.

Die zweite Sekundärwicklung jedes Strom-

wandlers ist dort auch mit °ntspreclieilden

`e1;undärwicklungeil der anderen Stroin-

wandIer in Reibe verhund°n, aber @liest-

Sekundärwicklungen und ihre Reihenschal-

tung dienen nicht wie bei der Einrichtun,-

nach der Erfindung dazu, den Durchschnitts-

wert des Stromes aller Generatoren für die

Steuerzwecke nutzbar zu machen, sondern

den großen induktiven Spannungsabfall der

Primärwicklungen jc-ner Stromwandler unter

normalen B:triebsverhältnissen aufzuheben.

Die Erfindung soll an einem in der Zeich-

nung dargestellten Aitsfiillrungsbeispiel noch

näher erläutert werden. Zur Vereinfachung

der Zeichnung ist die Schaltung einphasi-

dargestellt. In der schematisch

Allordnung arbeiten die drei

Wechselstromgeneratoren A, B und C in

Parallelschaltung auf das Verbrauchernetz D.

13rfindu.ngsgeniäß ist jedem dieser Generato-

ren ein Stromwandler T bzw. I" bzw. 7-" mit

je einer Primärwicklung und' je zwei Sekun-

därviclzluiigen T1 und T., bzw. 7'i und T=

bzu-. Ti" und .T ., ' zugeordnet. Die Primär-

wicklungen liegen im Stromkreis des zu-

geordneten Generators. Jede der Sekundär-

w-icklungeil T,, Tund TZ' der Stromwand-

ler ist über,einen Ausgleichswiderstand R, R'

und R" an die Stromwicklung J, J' bzw. J"

je eines zugehörigen wattmetrischen Relais

angeschlossen. Die andere Gruppe TV 7-t'. T l"

der Sekundärwicklungen ist unter sich in

Reihe verbunden. Die Spannungswicklungen

l', 1"' und I` der Relais liegen parallel all

dem Hilfsnetz E, das seine Spannung über

den Spannungswandler F von dein X'er-

brauchsnetz D erhält. Die Spannungswick-

lungen des Relais können natürlich auch

unmittelbar von dem Verbrauchsnetz D ge-

speist werden. G bezeichnet ein Hilfsnetz,

an das der bewegliche Kontakt der einzelnen Relais angeschlossen ist, so daß bei Kontaktschluß der Relais nach oben oder unten die Kraftmittelventile der zugehörigen Antriebsmaschine weiter geöffnet _ oder geschlossen werden.

- Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung nach der Erfindung ergibt sich nun aus folgender Betrachtung: Da die Sekundärwicklungen Ti, T1 und T," in Reihe geschaltet sind, führen sie den gleichen Strom. Sind die Generatoren A, B und C gleich belastet, so ist der Strom in jeder der, Primärwicklungen der drei Stromwandler T, T' und T" gleich dem Strom in den hintereinandergeschalteten Sekundärwicklungen T1, T1 und T;' unter der Annahme, daß diese beiden Wicklungen gleiche Windungszahlen besitzen. Der Strom in der zweiten Sekundärwicklung ist dann lull. Wenn nur_ der Generator A einen geringeren Anteil als ein Drittel der Gesamtlast abzugeben beginnt, so vermindert sich demzufolge der Durchschnittswert des Stromes aller Generatoren und damit auch der Strom in den in Reihe geschalteten Sekundär"vicklunbaen T1, Ti und Ti'. Er wird jetzt größer sein als der Strom in der zum Generator A gehörenden Primärwicklung des Stromwandlers T und kleiner sein als der Strom in den zu den Generatoren B und C gehörenden Primärwicklungen der Stromwandler T' und T".
Dies hat nun zur Folge, daß Ströme in den Sekundärwicklungen T2, T2 und T2' fließen. Sie sind für jeden Stromwandler gleich der Differenz des Primärstromes und des Stromes der in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen Tr, T; und T1', d. h. eines Stromes, der dem jeweils vorhandenen Durchschnittswert des Stromes aller Generatoren entspricht. Da der Strom in der Sekundärwicklung T1 jetzt größer ist als der Primärstrom des zum Generator A gehörenden Stromwandlers T, so wird der Strom in der Transformatorwicklung T2 negativ, d. h. die ehtgegen:gesetzte Phase haben als der Strom in der Sekundärwicklung Ti. Da ferner der Strom in den Wicklungen T1 und T1' kleiner geworden ist als der Primärstrom. der zu den Generatoren B und C gehörenden Stromwandler T' und T", so wird der Strom in den Sekundärwicklungen T2 und T2"' positiv, d. h. in Phase mit dem Strom in den Wicklungen TI und T1'.
Diese Verhältnisse führen dazu, daß das wattmetrische Relais, das dem Generator A zugeteilt ist, den oberen Kontakt schließt, während die anderem beiden Relais der Generatoren B und C ihre unteren Kontakte verbinden. Auf diese @#"eise wird die Kraftmittelzufuhr der den Generator A antreibenden Maschine erhöht, diejenige der die Generatoren B und C antreibenden Maschinen dagegen vermindert. Dieser Regeleinfluß hält so lange an, bis alle drei Generatoren wieder gleich belastet sind, denn dann wird der Strom in den Stromspulen aller Relais wieder \7u11.

Claims

PATEN TA\SPPCCIIE: i. Einrichtung zur gleichmäßigen Verteilung der Wattbelastung parallel geschalteter Wechselstromgeneratoren 'mit Hilfe eines jedem der Generatoren zugeteilten wattmetrischen Steuerorgans, das von einer bei Unsymmetrie der Belastung in Erscheinung tretenden Differenzwirkung zweier Ströme beeinflußt wird und bei dem dadurch verursachten Ansprechen . die Kraftmittelzufuhr der dem betreffenden Generator zugehörigen Antriebsmaschine verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von in an sich bekannter Weise mit zwei Sekundärwicklungen versehenen Stromwandlern die eine Sekundärwicklung (T2, T2/, T2 ') auf die Stromspule (I, J', J") des zugehörigen wattmetrischen Steuerorgans einwirkt, die andere Sekundärwicklung (T1, T1', 7'1") zur Feststellung des jeweiligen Durchschnittsstromes aller Generatoren mit gleichartigen Sekundärwicklungen der den anderen Generatoren zugehörigen Stromwandler in Reihe geschaltet ist, während die Primärwicklung des Wandlers unter dem Einfluß des jeweiligen Belastungsstromes des zugehörigen Generators steht, so daß das Steuerorgan anspricht, wenn der Strom des zugehöf-igen Generators von dem Durchschnittswert des Stromes aller Generatoren abweicht.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswicklungen (V, 7r", V ") der #,v attmetrischen Steuerorgane an die Verbraucherspaninung und vorzugsweise in Parallelschaltung an einen gemeinsamen Spannungswandler (F) des Verbrauchernetzes angeschlossen sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 221 248, 177269.