DEP0039939DA - Installation on synchronous-synchronous converter groups for the rigid coupling of alternating current networks - Google Patents

Installation on synchronous-synchronous converter groups for the rigid coupling of alternating current networks

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DEP0039939DA
DEP0039939DA DEP0039939DA DE P0039939D A DEP0039939D A DE P0039939DA DE P0039939D A DEP0039939D A DE P0039939DA
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rigid coupling
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German (de)
Inventor
Robert Keller
Original Assignee
AG. Brown, Boveri & Cie, Baden
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Description

IktiengeseIlsoaaft Brown, Boveri & Cieef BADM (Schweiz) IktiengeseIlsoaaft Brown, Boveri & Cie ef BADM (Switzerland)

Einrichtung an Synchron-Synchron-Umforinergruppea für die starre Kupplung von Wechselstromnetzen« Establishment of a synchronous-synchronous converter group for the rigid coupling of alternating current networks «

Die Erfindung "bezieht sich auf Einrichtungen an Synchron-Synchron-Ümformergruppen für die starre Kupplung von WechselBtroBmetaen9 beispielsweise eines Industrienetses mit einem Bahnaetz niederer Frequenz. Eb liegt in der Hatur der elektrischen Terhiltnisses dass in den Netzen auftretende Laststöeee in den ersten Zeitahschnitten auf die die Netsie kuppelnden Umformer übertragen werden. Dies ist namentlich dann der Fall, wenn die gekuppelten Setae mit hydraulischen Turbinen als Primärmaschinen auegerüstet Blnd8 Die Reafctionszeit der letzteren in nämlich von einer QröSseiiordnungs die es nicht gestattet, die Laststöeee rechtzeitig aufzunehmen, sodass eich diese auf die starre Umformergruppe übertragen« Is ergibt sich daraus, dass die Umformergruppe reichlich überdimensioniert sein muse, um bei starken LaststBssen inThe invention "refers to devices on synchronous synchronous Ümformergruppen for the rigid coupling of WechselBtroBmetaen 9, for example an industrial Netses with a Bahnaetz low frequency. Eb is the Hatur the electrical Terhiltnisse s that in the networks occurring Laststöeee in the first Zeitahschnitten the the Netsie-coupling converters to be transferred. this is especially the case when the coupled setae with hydraulic turbines auegerüstet as primary machines Blnd 8 Reafctions time of the latter s which does not allow in fact of a QröSseiiordnung receive the Laststöeee in time, so that calibration this "transferred to the rigid convertor is this results in that the conversion group muse be plenty of oversized with strong LaststBssen in

ρ 39939 VIIId/21d 2 D 21. Juli 1950. ρ 39939 VIIId / 21d 2 D July 21, 1950.

"beiden Ietaen das Aussertritt fall en au Yerhtitene In Pig, 1 der Zeictoung ist der Verlauf der Leistung P über die Umformergruppe in Funktion der Polradstellung gegenüber dem Ständer~ drehf'eld angegeben. Bei einer normalen konstanter/regten Synohronmaschine ist "bei Sormallast der Winkel zwischen Polrad und Ständerdrehfeld ca 30° - 40°, Um Laatstosse zu Termeideaj sollten daher die Turbinen des gestörten Metzes so rasch arbeiten* dass dieser linkel nicht überschritten wird. Dieser Winkel verändert sieh nach der Beziehung; "two Ietaen the step-out en au Yerhtiten e In Pig 1, the Zeictoung is given of the course of the power P ~ drehf'eld via the convertor as a function of Polradstellung relative to the stator. In a normal constant / agitated Synohronmaschine is" at Sormallast the angle between pole wheel and stator rotating field about 30 ° - 40 °, in order to Laatstosse Terme Idea j should up the turbines of the disturbed Metzes ar as soon * that this is Linkel not exceeded. This angle changes look after the relationship;

Daraus er^bt sich die Zeit; From this time derives itself;

1 df t.1 df t.

2 ' dt * 1 2 'dt * 1

"1"1

df »df »

dtGerman

worin f die letzfreguena und t^ die Zeit bedeutet, bei der der etatische Grenzwihkel(90°) erreicht ist. where f is the letzfreguena and t ^ the time at which the means etatische Grenzwihkel (90 °) is reached.

Wenn auf eine Synchroaaaschiiie ein Laetetoss If on a Synchroaaaschiiie a Laetetoss

auftritt9 so erfolgt die Prequenzänderung bezw. die Aenderung der räumlichen Winkelgeechwiadigkeityjj^nach der Beaiehunci 5 occurs 9 so the frequency change takes place respectively. the change in spatial angular speed according to Beaiehunci 5

d „ AMd9
dt 0
d "AMd 9
dt 0

worin Md die anfallende Drehmoment änderung und (Q?· das Maasen-TrägheitBmoment bedeuten.where Md is the change in torque and (Q? · the Maasen inertiaBmoment .

Mit dem Verhältnis dar I'olzahl k multipliziertMultiplied by the ratio of the number of poles k

ergibt dies eine Veränderung der Winkelgeechvi ndigkeit in elektrischen Graden: this results in a change in the angular speed in electrical degrees:

(LIMA(LIMA = k , %r dt dt= k,% r dt dt

Winkelverlust in elektrischen Graden gegenüber einem Drehfeld mit konstanter Winkelgeschwindigkeit beträgt Loss angle in electrical degrees with respect to a rotating field at a constant angular velocity is

Der Ausdruck zeigt, dass dieser Winkel tuadra- The expression shows that this angle is tuadra-

tisch init der Zeit steigt, während welcher die Verzögerung bzw. Beschleunigung besteht,» Da anderseits die Reguliergeechwindigkeit der l'urbine mit Rücksicht auf Bnderes hydraulische ferhältniese beschränkt ist, hat aan Interessen, den Eiaxiaal zulässigen Winkel zu vergrössem. Hier setzt die Irfindttng ein*init table would increase over time, during which there is a delay or acceleration, "Here on the other hand, the Reguliergeechwindigkeit of l's urbine hydraulic ferhältniese is limited with regard to Bndere has aan interests, Eiaxiaal permissible angle to vergrössem. This is where the irfindttng comes in *

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung The invention relates to a device

an Synchron-Synchron-Umforinergruppen für die Dtarre Kupplung von Wechselstromnetzen zur Verbeseerung der leistungsübertragung bei® Auftreten von BelastungsstöBBen, insbesondere für BetEe Eit hydraulischen Primfibrmasohinen. Sie besteht darin? dass MIttel vorgesehen Binds welche bei Laststose die Erregung der beiden Synchronmaschinen der Umformergruppe zusätzlich in AbMngigkeit von der zu übertragenden Leistung so verändern, dass der Iippwinkel der beiden Synchronmaschinen grösser als 90° ist. to synchronous-synchronous converter groups for the tight coupling of alternating current networks to improve the power transmission in the event of load surges, in particular for hydraulic primfibrmasohinen. It is? Bind that means are provided which s the change in converter assembly Laststose the excitation of the two synchronous machines in addition AbMngigkeit of the power to be transmitted so that the Iippwinkel of the two synchronous machines is greater than 90 °.

In Flg. 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eehematiech dargestellt. In Flg. 2 of the drawing shows an exemplary embodiment of the eehematiech invention.

Mit und Sg sind die beiden Synchronmschinen der die Setze und Ig starr kuppelnden Umformergruppe bezeichnet. Die Erregermaschinen und Bg der cynchronma,schinen besitzen je zwei Erregerwicklungen e, und e„ und Z1 und z?, With Sg and the two Synchronmschinen of the Set and Ig rigidly coupled, convertor, respectively. The excitation machines and Bg of the synchronous machines each have two excitation windings e, and e " and Z 1 and z ? ,

von welchen e^ und e^ für eine konstante Erregung der Erregerniaschinen aus dem Hilfenetz H und und für eine zusätzliche Erregung in Abhängigkeit von der durch den Umformer zu übertragenden Leistung bestimmt sind* Die zusätzliche Erregung der beiden Synchronmaschinen kann durch Messung der au übertragenden Leistung oder des Wiafcels zwischen Polrad und Ständerdrehfeld bzw. des Drehmomentes an der Welle des UmformerB verändert werden. of which are e ^ and e ^ for a constant excitation of the Erregerniaschinen from the Help network H and and for an additional energization in response to the transmitted by the transducer to power determined * The additional excitation of the two synchronous machines, by measuring the au be transmitted power or the wiafcels between the pole wheel and the stator rotating field or the torque on the shaft of the converter B can be changed.

Beim Beispiel erfolgt die Aenderung der zusätzlichen Erregung der Erregermaechinen und E^ in Abhängigkeit des Winkels zwischen Polrad und Staaderdrehfeid mit Hilfe des Wälzsektorreglere R, dessen Arbeitswicklung von der die Vektorlage des -fcOlradee wiedergebenden Spannung zwischen den an eine Hilfswicklung auf dem Anker der Erreger*» maschine E1 angeschlossenen Schleifringen und auf der Welle der ümformer gruppe und der Selnmdär spannung des primär an zwei Phaeenleitungen des Uetzes liegenden f/andlers W gespeist wird. Die Sekundärwicklung des Wandlers W und die Arbeitswicklung des Seglers S liegen in Reihe. Die zusätzliche Erregung Terindert die aus der konstanten Erregung resultierende sinusförmige Leistungscharakteristik 1 (Fige IjL in eine solche nach dem Liaienzug 2 (Fig. 1)* Der Kippwinkel der beiden Synchronmaschinen ist von 90° auf 120° vergrösoert. Damit wird Zeit gewonnen, um die den Hetzen zugehörigen pa~ rall el auf ende η Primarsasehinen nachzuregulieren9 wodurch eine Ueberlastung des Umformers leichter vermieden werden kann* Damit ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich der Dimensionieruag der ^mforaergruppes In the example, the additional excitation of the excitation machines and E ^ is changed as a function of the angle between the pole wheel and the Staader Drehfeid with the help of the rolling sector regulator R, whose working winding depends on the voltage between the voltage that reflects the vector position of the - fc Olradee and an auxiliary winding on the armature of the exciter * » Machine E 1 connected slip rings and on the shaft of the transformer group and the separate voltage of the converter W, which is primarily connected to two phase lines of the network, is fed. The secondary winding of the converter W and the working winding of the glider S are in series. The additional excitation reduces the sinusoidal power characteristic 1 resulting from the constant excitation (Fig. E IjL in such a after line 2 (Fig. 1) * The tilt angle of the two synchronous machines is increased from 90 ° to 120 °. This saves time to which can be the rush associated pa ~ rall el readjust to end η Primarsasehinen 9 whereby an overloading of the converter easily avoided * in order to respect is an advantage of the Dimensionieruag ^ s mforaergruppe

Anstatt wie beim Beispiel die Erregmag beider Synchronmaschinen durch einen Eegler gemeinsam bu verändern, kann ebensogut jede Synchronmaschine getrennt in ihrer
Irre gong beeinflusst Werdene Der im Ausfilhrungsbeispiel
Verwendete Wälzsektorregler kann durch einen anderen Begier beliebiger an sich bekannter Bauart ereetst Werdene
Instead of changing the excitation magnet of both synchronous machines together with one controller, as in the example, each synchronous machine can just as easily be changed separately in its
Astray gong affected are e The in Ausfilhrungsbeispiel
Wälzsektorregler used can by another desire any known type per se ereetst are e

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. ) Einrichtung an Synehr on-L\ynehron-Umf ormer gruppen für die starre Kupplung von Wecheeletromnetzen zur Verbesserung der leistungsübertragung beim Auftreten von Belastungsstössen, insbesondere für Netze mit hydraulischen PrimUrmaaohinen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche bei Laststoss die Erregung der beiden Bynobron-Easchinen der Umformergruppe zusätzlich in Abhängigkeit von der zu übertragenden Leistung so verändern, dass der Kippwinkel der beiden Synchronmaeohinen grösser als 90° ist»1.) Establishment of Synehr on-L \ ynehron converter groups for the rigid coupling of alternating electricity networks for improvement the power transfer in the event of load surges, in particular for networks with hydraulic primary machines, characterized in that means are provided which, in the event of a load surge, excite the two Bynobron machines of the converter group, depending on the power to be transmitted, so that the tilt angle of the two synchronizing machines is greater than 90 ° » 2. ) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aenderung der zusätzlichen Erregung der beiden Synchronmaschinen der Umformergruppe in Abhängigkeit vom Winkel zwischen ^olrad und Ständerdrehfeld erfolgt,2.) Device according to claim 1, characterized in that the change in the additional excitation of the two Synchronous machines of the converter group takes place as a function of the angle between the rotor and the rotating field of the stator, 3. ) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aenderung der zusätzlichen Erregung der beiden Synchronmaschinen der Umformergruppe in Abhängigkeit^! es Drehmomentes an der Welle des Umformers erfolgt.3.) Device according to claim 1, characterized in that the change in the additional excitation of the two synchronous machines the converter group as a function of ^! there is torque on the shaft of the converter. 4. ) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetf dass die zusätzliche Erregung der Synchronmaschinen der Umformergruppe durch je einen Regler für jede Synchronmaschine getrennt verändert wird.4.) Device according to claim 1, characterized f in that the additional excitation of the synchronous machine of the converter assembly is varied separately by a respective controller for each synchronous machine. 5. ) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Erregung der Synchronmaschinen der Umformergruppe durch einen Regler für beide Synchronmaschinen gemeinsam verändert wird,5.) Device according to claim 1, characterized in that the additional excitation of the synchronous machines of the converter group is changed by a controller for both synchronous machines together, Aktiengesellschaft BEOlM, BOTBRI & CIE.Public company BEOLM, BOTBRI & CIE.

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