DE968074C

DE968074C - Method for rapidly de-energizing generators

Info

Publication number: DE968074C
Application number: DEA12315D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Moldenhauer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1944-08-13
Filing date: 1944-08-13
Publication date: 1958-01-16

Description

Verfahren zum schnellen. Entregen von Generatoren Es ist bereits ein Verfahren zum schnellen Entregen von Generatoren, die eine von einer Erregermaschine gespeiste Feldwicklung aufweisen, bekannt, bei dem beim Öffnen des zur Entregung dienenden Schalters die Feldenergie des Generators in die Erregermaschine zurückflutet und diese dabei umpolt. Untersucht man bei dieser Schwingentregung die Abhängigkeit der Zeitdauer bis zum Nulldurchgang der Generatorspannung, so findet man für ein bestimmtes Verhältnis von Schwingwiderstand zum Generatorläuferwiderstand (Wirkwiderstand) ein Minimum, wonach man den Schwingwiderstand einstellen kann. Bei diesem Schwingwiderstand erhält man also die kürzeste Zeit bis zum Nullwerden der Generatorspannung. Man muß aber hierbei den Nachteil in Kauf nehmen, daß die Spannung nach dem Nullwerden wieder anwächst und nochmals einen beträchtlichen Wert erreicht, um dann wieder abzufallen. Da eine solche Anordnung praktisch nicht verwertbar ist, ist man gezwungen, in den Feldkreis der Erregermaschine einen Widerstand einzuschalten. Hierdurch kann man die Höhe der wiederkehrenden Spannung erniedrigen. Gleichzeitig wird aber damit die Zeitdauer bis zum Nulldurchgang der Spannung stark erhöht.Method for quick. De-energizing generators It's already a Method for the rapid de-energization of generators that are one of an exciter Have powered field winding, known in which when opening the to de-excitation Serving switch, the field energy of the generator flows back into the exciter and reversed the polarity. If one examines the dependency with this oscillation de-excitation the time until the generator voltage crosses zero, one finds for a certain ratio of oscillation resistance to generator rotor resistance (effective resistance) a minimum, after which you can adjust the oscillation resistance. With this oscillation resistance the shortest time until the generator voltage is zero is obtained. Man but must accept the disadvantage that the voltage after zero increases again and again reaches a considerable value, and then again to fall off. Since such an arrangement is practically unusable, one is forced to to switch on a resistor in the field circuit of the exciter. This can you lower the level of recurring tension. But at the same time it will the time until the voltage crosses zero is greatly increased.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil und ermöglicht die Erzielung des Minimums der Entregungszeit dadurch, daß der Läuferkreis des zu erstregenden Generators bei günstigster Einstellung des Schwingwiderstandes beim ersten Nulldurchgang der Generatorspannung oder kurz vorher mittels eines Schalters geöffnet wird, so daß das Wiederansteigen der Generatorspannung verhindert wird.The invention avoids this disadvantage and enables it to be achieved the minimum of the de-excitation time in that the rotor circle of the generator to be excited with the most favorable setting of the oscillation resistance at first zero crossing of the generator voltage or shortly beforehand by means of a switch is opened so that the generator voltage is prevented from rising again.

Die Erfindung sei an der Figur beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail using the figure, for example.

Mit i ist der zu erstregende Generator bezeichnet, der das Netz 2 mit der Spannung E speist. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Speisung der Erregerwicklung 3 des Generators i eine Erregermaschine q. mit der Nebenschluß-Erregerwicklung 5 vorgesehen. Die Erregung der Wicklung 5 kann durch einen veränderbaren Widerstand 6 entsprechend der Belastung eingestellt werden. Zwischen dem Anker der Erregermaschine q. und dem Abzweigpunkt 7 der beiden Erregerkreise sind ein Widerstand 8 und ein Schalter 9 eingeschaltet. Im normalen Betrieb ist der Widerstand $ durch den Schalter c) kurzgeschlossen. Zum Erstregen wird nun gemäß dem eingangs erwähnten bekannten Schwingentregungsverfahren der Schalter 9 geöffnet. Die Feldenergie des Generators i flutet dann in die Erregermäschine q. zurück, die dabei umgepolt wird.The generator to be excited is denoted by i, which supplies the network 2 with the voltage E. In the embodiment shown in the figure is an excitation machine q to feed the excitation winding 3 of the generator i. with the shunt excitation winding 5 is provided. The excitation of the winding 5 can can be set by a variable resistor 6 according to the load. Between the armature of the exciter q. and the branch point 7 of the two excitation circuits a resistor 8 and a switch 9 are switched on. In normal operation is the resistor $ short-circuited by the switch c). To achieve is now according to the known vibration de-excitation method of the switch 9 is opened. The field energy of the generator i then flows into the exciter machine q. back that the polarity is reversed.

Gemäß der Erfindung wird nun einerseits der Widerstand 8 derart eingestellt, daß man die kürzeste Zeit bis zum Nullwerden der Generatorspannung erhält. Andererseits wird durch einen Schalter ro der Läuferkreis des Generators i beim ersten Nulldurchgang der Generatorspannung oder kurz vorher geöffnet, so daß ein Wiederansteigen der Generatorspannung verhindert wird.According to the invention, on the one hand, the resistor 8 is now set in such a way that that the shortest time until the generator voltage becomes zero is obtained. on the other hand the rotor circuit of the generator i is set by a switch ro at the first zero crossing the generator voltage or opened shortly before, so that the Generator voltage is prevented.

Das Aufreißen des Schalters ro erfolgt zweckmäßigerweise selbsttätig. Man könnte hierbei daran denken, das Schalten in Abhängigkeit von der Generatorspannung durch ein Relais zu steuern. Dies würde aber den Nachteil haben, daß das Aufreißen des Schalters ro beim Klemmenkurzschluß sofort erfolgt. In diesem Fall würde die Schwingentregung vereitelt, und .außerdem würden durch das Unterbrechen des großen Läuferstromes hohe Überspannungen in der Läuferwicklung auftreten. Es ist daher zweckmäßig, den Schalter ro zeitabhängig vom: Beginn des Entregungsvorganges an zu steuern, und zwar bemessen nach. der Erstregung im Leerlauf. Vorteilhafterweise erfolgt hierbei die genaue Einstellung am Generator derart, daß der Schalter ro etwa dann auslöst, wenn die Generatorspannung beispielsweise auf ein Drittel bis ein Viertel der Nennspannung abgesunken ist. Diese Zeiteinstellung kann auch bei der- Erstregung im Kurzschluß beibehalten werden, obwohl der Vorgang dann viel schneller verläuft. Die Auftrennung des Läuferstromkreises kann deshalb nach der gleichen Zeit wie im Leerlauf geschehen, weil der Kurzschlußstrom längst zu Null geworden ist.The switch ro is expediently torn open automatically. You could think of the switching depending on the generator voltage controlled by a relay. But this would have the disadvantage that tearing open of the switch ro takes place immediately in the event of a terminal short-circuit. In this case the Oscillation de-excitation thwarted, and, moreover, would be caused by the interruption of the large Rotor current high overvoltages occur in the rotor winding. It is therefore expediently, the switch ro time-dependent from: the start of the de-energization process to control, and measured according to. the initial excitation in idle. Advantageously the exact setting on the generator takes place in such a way that the switch ro triggers when the generator voltage drops to, for example, a third to a quarter of the nominal voltage has dropped. This time setting can also be used for the initial excitation can be retained in the short circuit, although the process is then much faster runs. The separation of the rotor circuit can therefore according to the same Time like happening in no-load because the short-circuit current has long since become zero is.

Für den Schalter ro kann im übrigen gegebenenfalls auch eine Entladungsstrecke, insbesondere eine gesteuerte Entladungsstrecke, beispielsweise eine Funkenstrecke, entweder allein oder zusammen mit einem mechanischen Schalter, verwendet werden. Die Kontakte des mechanischen Schalters können hierbei gleichzeitig auch die Elektroden der Funkenstrecke bilden. Die Verwendung einer Funkenstrecke, beispielsweise einer nach dem Marx-Strornrichterpri@nzip gebauten Funkenstrecke, hat den Vorteil, ein sehr rasches und zeitlich äußerst genaues Aufreißen des Läuferstromkreises des Generators i durch Löschen des nach dem Öffnen des mechanischen Schalters noch brennenden Lichtbogens zu ermöglichen, da der brennende Lichtbogen einer solchen Funkenstrecke zeitlich äußerst genau gelöscht werden kann.For the switch ro can also be a discharge path, if necessary, in particular a controlled discharge path, for example a spark gap, either alone or in conjunction with a mechanical switch. The contacts of the mechanical switch can also be the electrodes at the same time the spark gap. The use of a spark gap, such as a spark gap built according to the Marx-Strornrichterpri @ nzip, has the advantage of being a Very rapid and extremely precise tearing of the generator's rotor circuit i by extinguishing the arc that is still burning after the mechanical switch has been opened to enable, since the burning arc of such a spark gap is temporal can be erased extremely accurately.

Gleichzeitig mit dem Aufreißen des Läuferkreises des Generators i kann ein Zusatzwiderstand in den Feldkreis der Erregermaschine geschaltet werden, um diese zu erstregen. Dieser Widerstand verlängert nicht die Zeitdauer bis zum Nulldurchgang der Generatorspannung, da er erst nach dem Aufreißen des Läuferstromkreises des Generators i eingeschaltet wird.Simultaneously with the tearing open of the rotor circuit of the generator i an additional resistor can be switched into the field circuit of the exciter, to excite them. This resistance does not extend the time up to Zero crossing of the generator voltage, since it only occurs after the rotor circuit has been torn open of the generator i is switched on.

Im vorstehenden wurde immer angenommen, daß der Läufer des Generators mit der Erregerwicklung versehen ist. Die Erfindung -ist selbstverständlich aber auch bei Generatoren verwendbar, bei denen die Erregerwicklung im Ständer angeordnet.ist.In the foregoing it was always assumed that the rotor of the generator is provided with the excitation winding. The invention - is of course, however Can also be used with generators in which the field winding is arranged in the stator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for the rapid excitation of generators which have a field winding fed by an excitation machine, with the field energy of the generator flowing back into the excitation machine when the switch used for initial excitation is opened and the polarity reversed, characterized in that the excitation circuit of the generator to be excited at the most favorable setting of the Oscillation resistance is opened at the first zero crossing of the generator voltage or shortly beforehand by means of a switch, so that the generator voltage is prevented from rising again.

2. A method for -fast energizing generators according to claim i, characterized in that that the tearing of the excitation circuit of the generator automatically by a Switch (ro) takes place, which is controlled as a function of time from the beginning of the de-excitation process will.

3. A method for the rapid energizing of generators according to claim 2, characterized in that the control of the switch (ro) used for de-energizing the generator takes place for all load cases according to the same time-dependent law as when idling. q .. Device for performing the method for the rapid energization of generators according to claim i or the following, characterized in that a switching device is used for the switch (io), which either consists of a discharge path, in particular a controlled discharge path, for example one after Marx-Stromrich: verpri: nz.ip built spark gap, alone or consists of a mechanical switch and a discharge gap, whereby the switch contacts can either be connected in parallel to the discharge gap or form the electrodes of the discharge gap. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 421 396, 63o 337, 707 1'4; German patent application A, 80833 VIII bY / aid, 1; Scientific publications from, the Siemens group, 1930, IX. Volume, Heisst i, p. 115 to 159, especially-p. 116 and. 139.