DE1065930B - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erleichterung des Parallelbetriebes von selbsterregten Synchrongeneratoren.

Es ist üblich geworden, zumindest kleinere Synchrongeneratoren mit Selbsterregung auszuführen. Die Feldwicklung des Generators wird dabei gewöhnlich von einem Mehrphasengleichrichter und dieser von zwei parallel arbeitenden Gruppen von Stromtransformatoren gespeist, von denen die eine Gruppe von dem Belastungsstrom des Generators und die andere Gruppe von einem Strom beeinflußt wird, der proportional der abgegebenen Generatorspannung ist. ' Die eine Gruppe von Stromtransformatoren liefert also die Leerlauf erregung des Generators, während die andere Gruppe die Feldwicklung mit dem erforderlichen Kompoundstrom speist. Wenn dabei die Erregereinrichtung so angeordnet ist, daß der der abegebenen Generatorspannung proportionale Strom egenüber der Generatorspannung um 90° phasenverschoben ist, wird die Erregung die Einwirkung der Ankerrückwirkung ausgleichen, so daß die abgegebene Spannung annähernd unabhängig von der Größe und dem Phasenwinkel der Belastung wird. Beim Parallelbetrieb von solchen selbstregelnden Generatoren macht es indessen Schwierigkeiten, die Belastung auf die einzelnen Generatoren gleichmäßig zu verteilen. Die Verteilung der Wirkbelastung ist gewöhnlich durch Regulierung der Antriebsmomente der einzelnen Generatoren leicht einzustellen. Eine ähnliche Verteilung der Blindbelastung ist indessen nicht ohne weiteres erreichbar, da die Blindbelastung jedes Generators hauptsächlich von der Erregung des Generators bestimmt wird und die Grunderregungseinrichtungen der einzelnen Generatoren unabhängig voneinander sind.

Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, ist es bereits bekannt, bei Parallelbetrieb von Synchronmaschinen der angegebenen Art die Erregerklemmen der Generatoren miteinander zu verbinden. Eine solche Parallelschaltung setzt aber gleiche Erregerspannungen und gleiche Erregerströme, d. h. gleiche Maschinen mit gleichen Erregerkennlinienverlauf, voraus. Das gilt im übrigen auch dann, wenn statt der genannten Klemmen Punkte gleichen, aber von der Netzspannung abweichenden Potentials miteinander verbunden werden. In diesem Fall wirken sich Unterschiede in der Erregerspannung nicht unmittelbar auf die Parallelschaltung aus. Um eine gleichmäßige Verteilung der Blindleistung mit der vorbeschriebenen Schaltung auch bei Maschinen mit verschiedenen Kennlinien zu erreichen, ist es weiter bekannt, die Primärseite der für die Erregung vorgesehene Gleichrichteranordnung über einen einstellbaren Ausgleichtransformator parallel zu schalten.

Anordnung zum Parallelbetrieb von selbsterregten Synchrongeneratoren

Anmelder: Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt, Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspruchte Priorität: Schweden vom 26. April 1956

Sven Eric Hedström, Melbourne (Australien), und Arne Sohlström, Västeräs (Schweden), sind als Erfinder genannt worden

Das hat aber den Nachteil, daß das Verhältnis zwischen der Erregung der parallel arbeitenden Generatoren innerhalb des ganzen Arbeitsbereiches konstant bleibt, während das Verhältnis zwischen den Erregerströmen bei ungleichen Erregerkennlinien der Generatoren sich zwischen Leerlauf und Vollast ändert. Es wäre also notwendig, das Ubersetzungsverhältnis des Ausgleichstransformators bei Belastungsänderungen automatisch zu ändern. Eine derartige Regeleinrichtung würde aber eine bedeutende Verteuerung der Erregereinrichtung bedeuten.

Die Mängel der bekannten Anordnungen vermeidet die Erfindung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder vom Belastungsstrom beeinflußte Stromwandler außer der die Erregerwicklung speisenden Sekundärwicklung noch eine zusätzliche Sekundärwicklung aufweist, welche mit entsprechenden zusätzlichen Sekundärwicklungen auf den entsprechenden Stromwandlern der anderen parallel arbeitenden Generatoren parallel geschaltet ist. Bei dieser Anordnung können den einzelnen Generatoren ungleich große belastungsstromabhängige Erregerkomponenten in der Weise zugeführt werden, daß die Windungszahlübersetzung zwischen der parallel geschalteten Sekundärwicklung und der die Erregerkomponente liefernden Sekundärwicklung ungleich groß in den einzelnen Generatoren bemessen wird. Es wird so der Parallelbetrieb von

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Claims (2)

ungleich großen selbstregelnden Synchrongeneratoren möglich, wobei die Blindbelastung auf die einzelnen Generatoren nach ihrer Größe verteilt wird. Zweckmäßig wird die. Windungszahlübersetzung zwischen der die Erregerkomponente liefernden Sekundärwicklüng und der parallel geschalteten Sekundärwicklung für jede Generatorgröße innerhalb einer Serie von ungleich großen Generatoren so gewählt, daß beliebige Generatoren durch eine einfache Parallelschaltung ihrer Stromtransformatoren parallel betrieben werden können. In der Zeichnung ist die Erfindung für zwei parallel arbeitende, selbsterregte Synchrongeneratoren erläutert. 1 bezeichnet ein gemeinsames Dreiphasennetz, auf das zwei Synchrongeneratoren 2a und 2b über je einen Schalter 3 a und 3 b parallel arbeiten. Die Feldwicklungen 4 a bzw. 4 b der Generatoren werden von Dreiphasengleichrichtern 5 a bzw. 5 b gespeist, die an zwei parallel arbeitenden Gruppen von Stromtransformatoren 60 und 7a bzw. 6 b und 7 b angeschlossen ao sind. Die eine dieser Gruppen (6) ist von dem Belastungsstrom des Generators beeinflußt, die andere Gruppe (7) von einem Strom, der proportional der abgegebenen Generatorspannung ist. Durch die induktiven oder kapazitiven Belastungen 80 bzw. 8 b wird erreicht, daß die Ströme, die die Stromtransformatorgruppen 7 a bzw. 7 b beeinflussen, gegenüber den abgegebenen Spannungen der Generatoren um 90° phasenverschoben werden. Durch diese Einrichtung werden die Generatoren in normalem Fall selbstregelnd, so daß die abgegebene Spannung unabhängig von der Größe und dem Phasenwinkel der Belastung wird. Um eine korrekte Verteilung der Blindbelastung auf die beiden Generatoren 2a und 2b zu erreichen, ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung jeder der von dem Belastungsstrom beeinflußten Stromtransformatoren 60 bzw. 6 b mit einer besonderen Sekundärwicklung 16 a, 17a, 18a bzw. 16b, 17b, 18b versehen, und jededieser Sekundärwicklungen ist mit der entsprechenden Sekundärwicklung des entsprechenden Stromtransformators des anderen Generators parallel geschaltet, so daß die Sekundärwicklung 16 a mit der Sekundärwicklung 16 b parallel geschaltet ist, die Wicklung 17a mit der Wicklung 17 b und 18 a mit 18 b. Hierdurch entstehen Ausgleichstromkreise zwischen den Stromtransformatoren der Generatoren, so daß die belastungsstromabhängige Erregerkomponente von einem Stromtransformator in dem einen Generator immer in einem festen Verhältnis zu der belastungsstromabhängigen Erregerkomponente des entsprechenden Stromtransformators in dem anderen Generator steht. Dieses Verhältnis wird von der Windungszahlübersetzung zwischen der die Erregerkomponente liefernden Sekundärwicklung und der parallel geschal- teten Sekundärwicklung bestimmt, so daß bei gleicher Größe der Windungszahlübersetzung für die Stromtransformatoren der beiden Generatoren auch die belastungsstromabhängige Erregerkomponente gleich groß in beiden Generatoren wird. Da die belastungsabhängigen Erregerkomponenten in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen werden, werden auch die Erregungen der Generatoren voneinander abhängig, weshalb jeder Generator einen bestimmten Teil der gesamten Blindbelastung abgeben und eine feste Verteilung der Blindbelastung auf die Generatoren erreicht wird. Die Parallelschaltung der Transformatoren wird mittels eines Schalters 19a bzw. 19b jedes Generators ausgeführt, der mit dem Schalter 3a bzw. b gekuppelt ist, so daß beim Abschalten eines Generators von dem gemeinsamen Netz 1 auch seine Stromtransformatoren von der Parallelschaltung mit den Stromtransformatoren der anderen Generatoren abgeschaltet werden. Patentansprüche:

1. Anordnung zum Parallelbetrieb von selbsterregten Synchrongeneratoren mit je zwei Gruppen von Strom wandlern, von welchen die eine vom Belastungsstrom des Generators und die andere von der Spannung des Generators beeinflußt wird, wobei beide Stromwandlergruppen nach Überlagerung ihrer Ströme gemeinsam über Gleichrichter die Erregerwicklung des Generators speisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vom Belastungsstrom beeinflußte Stromwandler außer der die Erregerwicklung speisenden Sekundärwicklung noch eine zusätzliche Sekundärwicklung aufweist, welche mit entsprechenden zusätzlichen Sekundärwicklungen auf den entsprechenden Stromwandlern der anderen parallel arbeitenden Generatoren parallel geschaltet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Generator einen Schalter für die Parallelschaltung seiner vom Belastungsstrom beeinflußten Stromwandler mit den entsprechenden Stromwandlern der parallel arbeitenden Generatoren aufweist und dieser Schalter mit dem Hauptschalter des Generators so synchronisiert ist, daß beim Abschalten des Generators von dem gemeinsamen Netz der parallel arbeitenden Generatoren auch die vom Belastungsstrom beeinflußten Stromwandler des Generators von den entsprechenden Stromwandlern der parallel arbeitenden Generatoren gleichzeitig abgeschaltet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 946641, 761904.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 960 834.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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