DE942648C

DE942648C - Einrichtung an Synchron-Synchron-Umformergruppen fuer die starre Kupplung von Wechselstromnetzen

Info

Publication number: DE942648C
Application number: DEP39939D
Authority: DE
Inventors: Robert Keller
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1956-05-03
Filing date: 1949-04-15
Publication date: 1956-05-03

Description

Einrichtung an Synchron-Synchron-Umformergruppen für die starre Kupplung von Wechselstromnetzen Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen an Synchron-Synchron-Umformergruppen für die starre Kupplung von Wechselstromnetzen, beispilelsweiise eines Industrienetzes mit einem Bahnnetz niedriger Frequenz. Es liegt in der Natur der elektrischen Verhältnisse, daß in den Netzen auftretende Laststöße in den ersten Zeitabschnitten auf die die Netze kuppelnden Umformer übertragen werden. Dies ist namentlich dann der Fall, wenn die gekuppelten Netze mit hydraulischen Turbinen als Primärmaschinen ausgerüstet sind. Die Reaktionszeit der letzteren ist nämlich von einer Größenordnung, die es nicht gestattet, die Laststöße rechtzeitig aufzunehmen, so daß sich diese auf die starre Umformergruppe übertragen. Es ergibt sich daraus, daß die Umformergruppe reichlich überdimensioniert sein muß, um bei starken Laststößen in beiden Netzen das Außertrittfallen zu verhüten. In Fig.I der Zeichnung ist der Verlauf der Leistung P über die Umformergruppe in Funktion der Polradstellung gegenüber dem Ständerdrehfeld angegeben. Bei einer normalen konstant erregten Synchronmaschine ist bei Normallast der Winkel zwischen Polrad und Ständerdrehfeld etwa 3o bis 4o°, Um Laststöße zu vermeiden, sollten daher die Turbinen des gestörten Netzes so rasch arbeiten, daß dieser Winkel nicht überschritten wird. Dieser Winkel verändert sich nach der Beziehung Daraus ergibt sich die Zeit Winkelgeschwindigkeit , worin f die Netzfrequenz und t1 die Zeit bedeutet, bei der der statische Grenzwinkel (90°) erreicht ist.
Wenn auf eine Synchronmaschine ein Laststoß auftrifft, so erfolgt die Frequenzänderung bzw. die Änderung der räumlichen nach der Beziehung Wo elektrischen Winkelgeschwindigkeit Belastungsstößen, Abhängigkeit Kippwinkel elektrisch kuppelnden 2 Erregerwicklungen ei Z2, konstante Abhängigkeit k des W 25 worin Md die anfallende Drehmomentänderung und das Massenträgheitsmoment bedeutet.
Mit dem Verhältnis der Polzahl k multipliziert Anker ingesch in e ergibt dies eine Veränderung der digkeit in elektrischen Graden: Sekundärspannung Die liegen konstanten Leistungscharakteristik Der während der Verzögerungszeit t1 entstehende Graden 35 elektrische Winkelverlust in gegenüber einem Drehfeld mit konstanter beträgt Der Ausdruck zeigt, daß dieser Winkel quadratisch mit der Zeit steigt, während welcher die Verzögerung bzw. Beschleunigung besteht. Da anderseits die Reguliergeschwindigkeit der Turbine mit Rücksicht auf andere, hydraulische Verhältnisse ist, hat man Interesse, den maximal zulässigen Winkel zu vergrößern.
Zur selbsttätigen Erhöhung des Kippmomentes eines Synchronmotors bei Belastungsstößen ist es bekannt, daß eine Kompoundwicklung auf der Erregermaschine von einem Teil des Belastungsstromes des vom Motor angetriebenen Gleichstromgenerators durchflossen wird. Bei Belastungsstößen auf der Gleichstromseite ergibt sich eine zusätzliche Verstärkung der Erregung des Polrades des und damit eine vorübergehende Erhöhung des Kippmomentes. Das Außertrittfallen dabei aber nicht sicher vermieden, weil die Erregungsverstärkung nicht in direkte Beziehung zum_Polradwinkel gebracht ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung an Synchron-Synchron-Umformergruppen für die starre Kupplung von Wechselstromnetzen zur Verbesserung der Leistungsübertragung beim Aufinsbesondere für treten von Netze mit hydraulischen Primärmaschinen.
Die Erfindung besteht darin, daß die Erregung der beiden Sychronmaschinen der Umformergruppe zusätzlich durch Schnellregler in vom Polradwinkel so verändert wird, daß das von mehr Drehmoment bis zu einem stetig zunimmt. als 90° In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in Fig. 2 dargestellt. Mit S1, S2 sind die beiden Synchronmaschinen Umformerder die Netze N1, N2 starr gruppe bezeichnet. Die Erregermaschinen El, E der Synchronmaschinen besitzen je zwei und e2 von welchen e1, e2 und z1, Erregung der Erregermaschinen für eine aus dem Hilfsnetz H und z1 und z2 für eine zusätzvom Polradwinkel liche Erregung in bestimmt sind.
Beim Beispiel erfolgt die Änderung der zusätzlichen Erregung der Erregermaschinen E1 und E2 els zwischen Polrad und in Abhängigkeit des Win älzsektorreglers R, Ständerdrehfeld mit Hilfe dessen Arbeitswicklung von der die Vektorlage des Polrades wiedergebenden Spannung zwischen den der Erregeran eine Hilfswicklung auf dem maschine El angeschlossenen Schleifringen r1 und r2 auf der Welle der Umformergruppe und der des primär an zwei Phasenleitungen des Netzes N1 liegenden Wandlers W gespeist Sekundärwicklung des Wandlers W und wird.
in die Arbeitswicklung des Reglers R Reihe. Die zusätzliche Erregung verändert die aus Erregung resultierende sinusförder I (Fig. I) in eine mige solche nach dem Linienzug 2 (Fig. I). Der Kippwinkel der beiden Synchronmaschinen ist von 9O auf 120° vergrößert. Damit wird Zeit gewonnen, um die den Netzen zugehörigen parallel laufenden Primärmaschinen nachzuregulieren, wodurch eine Überlastung des Umformers leichter vermieden werden kann. Damit ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich der Dimensionierung der Umformergruppe.
Anstatt wie beim Beispiel die Erregung beider Synchronmaschinen durch einen Regler gemeinsam zu verändern, kann ebensogut jede Synchronmaschine getrennt in ihrer Erregung beeinflußt werden. Der im Ausführungsbeispiel verwendete vVälzselrtorregler kann durch einen anderen Regler beliebiger an sich bekannter Bauart ersetzt werden.

Claims

z. Einrichtung an Synchron-Synchron-Umformergruppen für die starre Kupplung von Wechselstromnetzen zur Verbesserung der Leistungsübertragung beim Auftreten von Beetze mit lastungsstößen, insbesondere für hydraulischen Primärmaschinen, dadurch daß die Erregung .der beiden Synchronmaschinen der Umformergruppe zusätzlich durch Schnellregler in Abhängigkeit vom Polradwinkel so verändert wird, daß das Drehmoment der beiden Synchronmaschinen bis zu einem Kippwinkel von mehr als 9o° e1. stetig zunimmt.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Erregung der Synchronmaschinen der Umformergruppe durch je einen Regler für jede Synchronmaschine getrennt verändert wird.
3. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Erregung der Synchronmaschinen der Umformergruppe durch einen Regler für beide Synchronmaschinen gemeinsam verändert wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 590 440; »BBC-Mitteilungen Mannheim« 1927, S. 101, rechte Spalte, vorl. Abs.