DE913800C

DE913800C - Method for operating synchronous motors driving pumps

Info

Publication number: DE913800C
Application number: DES3673D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-07-26
Filing date: 1942-07-26
Publication date: 1954-06-21

Description

Verfahren zum Betrieb von Pumpen antreibenden Synchronmotoren Zum Antrieb der Pumpen von Pumpspeicherwerken für Wasserkraftanlagen werden bekanntlich Synchronmotoren verwendet, die am Netz liegen. Bei starken Spannungsabsenkungen im Netz, insbesondere durch Kurzschlüsse od. dgl., werden daher die Motoren stehenbleiben. Nach Behebung der Störung müssen die Motoren und damit die Pumpen vom Stillstand aus mit Hilfe der Turbinen wieder hochgetrieben werden. Hierbei tritt ein starker Zeit- und Wasserverlust ein.Method for operating synchronous motors driving pumps Zum Driving the pumps of pumped storage plants for hydropower plants are known Synchronous motors are used that are connected to the network. With strong voltage drops In the network, in particular due to short circuits or the like, the motors will therefore stop. After the fault has been rectified, the motors and thus the pumps must be brought to a standstill can be driven up again with the help of the turbines. Here comes a strong one Loss of time and water.

Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß bei einer Spannungsabsenkung im Netz ohne Abschaltung der Arbeitswicklung die Erregung der Motoren weggenommen und die Pumpen gegenüber der Druckseite z. B. durch den Pumpenschieber abgeschlossen werden. Die einzelnen Motoren laufen demnach als Asynchronmotoren mit entsprechend verringerter Leistung weiter. Die zur Verfügung stehende geringe Leistung reicht hierbei aus, da auf den einzelnen Pumpen nicht mehr die Wassersäule lastet. Vor allem dann, wenn das Gegenmoment des im Wasser laufenden Pumpenrades zu groß ist, wird das Pumpenrohr entlüftet, also insbesondere durch Einblasen von Luft vom Wasser befreit. Die Erfindung eignet sich vorzugsweise für Anlagen mit Zentrifugalpumpen.This disadvantage is avoided according to the invention in that at a voltage drop in the network without switching off the working winding, the excitation the motors removed and the pumps opposite the pressure side z. B. by the Pump slide to be completed. The individual motors therefore run as asynchronous motors with a correspondingly reduced performance. The available low Power is sufficient here, as the water column is no longer on the individual pumps burdens. Especially when the counter-torque of the impeller running in the water is too large, the pump tube is vented, in particular by blowing in Air freed from water. The invention is preferably suitable for systems with Centrifugal pumps.

Das neue Verfahren wird mit besonderem Vorteil bei Synchronmaschinen verwendet, die abwechselnd als am Netz liegende Motoren zum Antrieb der Pumpen und als von der Turbine angetriebene, das Netz speisende Generatoren arbeiten. Dabei werden vorzugsweise polumschaltbare Synchronmaschinen verwendet. Die Polumschaltung gestattet einen Betrieb mit mindestens zwei verschiedenen Umdrehungszahlen und damit eine Anpassung an die jeweilige Wassermenge bzw. Wasserhöhe. Hierbei werden vorteilhaft Maschinen mit Läufern verwendet, die eine gesetzmäßig wie eine einheitlich fortlaufende Trommelwicklung oder verteilte Spulenwicklung über den Umfang verteilte Wicklung besitzen. Im gewöhnlichen Betrieb sind Teile dieser Wicklung gleichstromerregt, während andere außerhalb des Erregerstromkreises liegende Teile zu einer vorzugsweise gegen die Erregerwicklung magnetisch, beispielsweise um 9o°, versetzten Dämpferwicklung kurzgeschlossen sind. Soweit es hierbei notwendig ist, werden einzelne Wicklungsverbindungen unterbrochen. Die Dämpferwicklung ist in den gesetzmäßigen Aufbau der Wicklung des Erregerteiles z. B. als Schleifenwicklung einbezogen. Bei polumschaltbaren Maschinen kann die Wicklung des Erregerteiles so beschaffen sein, daß bestimmte Wicklungsteile zu einer beispielsweise einachsigen Dämpferwicklung kurzgeschlossen sind. Die zweite Achse wird durch die über die Erregermaschine kurzgeschlossene Erregerwicklung gebildet.The new method is of particular advantage in synchronous machines used alternately as motors connected to the mains to drive the pumps and operate as generators driven by the turbine and feeding the network. Included Pole-changing synchronous machines are preferably used. The pole changing allows operation with at least two different speeds and thus an adjustment to the respective amount of water or water level. This will be advantageous Machines with runners used, which are a regular as a uniformly continuous Drum winding or distributed coil winding winding distributed around the circumference own. In normal operation, parts of this winding are excited by direct current, while other parts lying outside the excitation circuit to one preferably The damper winding is magnetically offset from the exciter winding, for example by 90 ° are short-circuited. As far as this is necessary, individual winding connections are made interrupted. The damper winding is in the regular structure of the winding of the Exciter part z. B. included as a loop winding. With pole-changing machines the winding of the exciter part can be designed so that certain winding parts are short-circuited to a single-axis damper winding, for example. The second The axis is formed by the exciter winding short-circuited via the exciter.

Unter Umständen können die Motoren beim Eintreten der Spannungsabsenkung schnell entregt werden. Hierfür wird beispielsweise der bekannte vor dem Anker der dann nebenschlußerregten Erregermaschine geschaltete Schwingungswiderstand verwendet. Dieser Widerstand ist im gewöhnlichen Betrieb durch einen Schalter überbrückt, der zur Schnellentregung geöffnet wird.Under certain circumstances, the motors may when the voltage drop occurs can be de-excited quickly. For this purpose, for example, the well-known at anchor is the then shunted excitation machine switched vibration resistance is used. In normal operation, this resistance is bridged by a switch, the is opened for quick de-energization.

Nach der Beseitigung der Spannungsabsenkung im Netz wird beim Zuschalten der Erregung die Maschine leicht wieder in Tritt gehen, da der Schlupf wegen des geringen Gegenmomentes sehr klein ist. Gegebenenfalls ist eine Stoßerregung anzuwenden. Das ist vor allem dann der Fall, wenn verhältnismäßig große Gegenmomente vorhanden sind. Das Zuschalten der Erregung kann in Abhängigkeit von einem Zeitrelais vorgenommen werden, das in seiner Zeit gegenüber den Netzschaltern so gestaffelt ist, daß beim Beginn des Zuschaltens Kurzschlüsse auf jeden Fall abgeschaltet sind. Das Zuschalten kann jedoch auch in Abhängigkeit von der Spannung einsetzen.After eliminating the voltage drop in the network, it is switched on the excitement the machine easily go back into step, because of the slip because of the low counter-torque is very small. If necessary, a shock excitation is to be used. This is especially the case when there are relatively large counter-torques are. The activation of the excitation can be done depending on a timing relay be, which is staggered in its time compared to the power switches that when Beginning of connection short circuits are always switched off. Switching on however, it can also start depending on the voltage.

Bei Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen wird ein Wiederintrittgehen als Reaktionsmaschine eintreten.In the case of synchronous machines with pronounced poles, there will be a re-entry enter as a reaction machine.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for operating pumps driving, preferably pole-changing synchronous motors, especially for pumped storage plants, characterized in that in the event of a voltage drop in the network without disconnection the excitation of the motors removed from the working winding and the pumps opposite of the print side to be completed. a. Method according to claim i, characterized in that that the pumps are also vented on the pressure side after they have been closed will. 3. The method according to claim i or a, characterized in that the excitation of the motors according to the determined as a function of time or voltage Elimination of the voltage drop in the network is switched on. 4. Procedure according to Claim 3, characterized in that the time is measured so that at the beginning before switching on, all mains switches have already switched off the short circuit. 5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that for the safe Entering is shock-excited.