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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

222844 KLASSE 21 d. GRUPPE222844 CLASS 21 d. GROUP

ohne Sammelschienen.without busbars.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. März 1909 ab.Patented in the German Empire on March 28, 1909.

In den meisten Wechselstromzentralanlagen bis etwa ioooo Volt werden die für Hochspannung gewickelten Generatoren in ähnlicher Weise wie Gleichstrommaschinen auf gemeinsame Sammelschienen parallel geschaltet. In diesen Fällen pflegt man eine beliebige Maschine auf die Sammelschienen zu schalten und stellt den Synchronismus einer neu einzuschaltenden Maschine mit den bereits aufIn most central AC systems up to about 10000 volts, they are used for high voltage wound generators in a manner similar to direct current machines on common Busbars connected in parallel. In these cases any machine is maintained to switch to the busbars and provides the synchronism of a newly to be switched on Machine with the already on

ίο die Sammelschienen arbeitenden Maschine fest, bevor der Schalthebel geschlossen wird. Eines der hierzu nötigen phasenvergleichenden Instrumente muß bei diesem Verfahren mit den Sammelschienen selbst verbunden sein. Man benutzt als Phasen vergleicher meist Voltmeter, welche aus praktischen Gründen bei hohen Spannungen unter Zwischenschaltung eines Meßtransformators an die Sammelschienen angeschlossen werden.ίο the machine working on the busbars securely, before the gear lever is closed. One of the necessary phase comparison instruments must be connected to the busbars themselves in this procedure. Voltmeter is usually used as a phase comparator, which for practical reasons at high voltages with the interposition of a Measuring transformer can be connected to the busbars.

Bei Spannungen von wesentlich mehr als ioooo Volt, die immer mehr in Aufnahme kommen, läßt sich diese Anordnung der Zentralanlage aber nicht mehr gut durchführen, da sich Generatoren bereits für 20000 Volt kaum noch betriebssicher herstellen lassen. Man ist deswegen für besonders hohe Spannungen auf den Ausweg verfallen, keine eigentlichen Maschinensammelschienen mehr zu verwenden, sondern zwischen jede Maschine und die Zentralsammelschienen einen Transformator oder eine Gruppe solcher Apparate, einzuschalten und hat nun den Vorteil, die Phasen vergleicher mit der verhältnismäßig niedrigen Spannung der Maschine betreiben zu können, ■ die Parallelschaltung selbst aber erst hinter den Transformatoren, auf der Hochspannungsseite, bewerkstelligen zu können. Da es nunmehr keine Sammelschienen für die Maschinenspannung gibt und die Hochspannung der Transformatoren zu groß ist, um Spannungswandler für Meßzwecke verwenden zu können, ergibt sich die Notwendigkeit, jede beliebige Maschine mit irgendeiner anderen ohne Zuhilfenahme der Sammelmaschinen oder sonst bereits vorhandener Leitungen synchronisieren zu können.At voltages of much more than 10000 volts, the more and more absorbed come, this arrangement of the central system can no longer be carried out well, since generators can hardly be reliably manufactured for 20,000 volts. That is why one has fallen back on the way out for particularly high tensions, not real ones To use machine busbars more, but between each machine and the central busbars a transformer or a group of such devices, and now has the advantage of comparing the phases to be able to operate with the relatively low voltage of the machine, ■ the parallel connection itself, however, only after the transformers, on the high-voltage side, to be able to accomplish. Since there are now no busbars for the machine voltage there and the high voltage of the transformers is too high to convert voltage to be able to use for measurement purposes, there is a need to use any Machine with any other without the aid of the collecting machines or otherwise to be able to synchronize existing lines.

Die hiermit gestellte Aufgabe läßt sich in mannigfacher Weise lösen. Nachstehend soll eine Lösung dieser bekannten Aufgabe beschrieben werden, welche gegenüber allen bekannten Schaltungen zum Parallelschalten von Wechselstromgeneratoren in Anlagen ohne Sammelschienen eine besonders einfache und sichere Bedienung der Anlage gewährleistet und Beschädigungen und Nachteile durch irrtümliche Handhabung der Schalteinrichtung vollkommen ausschließt; sie ist trotzdem in der Leitungsführung einfach und übersichtlich. The problem posed here can be solved in many ways. Below is intended a solution to this known problem will be described, which over all known Circuits for the parallel connection of alternators in systems without busbars a particularly simple and Safe operation of the system guaranteed and damage and disadvantages through erroneous handling of the switching device completely excludes; she is still in the wiring is simple and clear.

Zur Prüfung des Synchronismus sind, wie gewöhnlich, normale Voltmeter verwendet. Dabei ist die eine Schaltung (Hellschaltung) so eingerichtet, daß die Synchronismusvoltmeter im Moment des Parallelschaltens den größten Ausschlag zeigen, während bei der zweiten Schaltung (Dunkelschaltung) bei Synchronismus kein Ausschlag auftritt. Unter der Voraussetzung, daß gewöhnliche technische Voltmeter verwandt werden, ist die erste Schaltung etwas empfindlicher, sie läßt den Moment des Synchronismus genauer erkennen, die zweite ist etwas einfacher.As usual, normal voltmeters are used to check synchronism. One circuit (light circuit) is set up in such a way that the synchronism voltmeter show the greatest deflection at the moment of parallel switching, while at the second Switching (dark switching) with synchronism no deflection occurs. Provided, that ordinary technical voltmeters are used, the first circuit is a little more sensitive, it leaves the moment recognize the synchronism more precisely, the second is a little easier.

Beide Schaltungen stimmen darin überein, daß die Niederspannung des Meßtransformatoren jeder Maschine im Moment des Einschaltens an ein besonderes Paar von Spannungsdrähten (Fig. ι und 2) oder auch an einem gemeinsamen Draht (Nulldraht in Fig. 3 und 4) und an einen jeder einzelnen Maschine zugehörenden Spannungsdraht gelegt wird. Dies geschieht durch Umschalter U, welche zweckmäßig mit dem Hauptschalter der Maschine gekuppelt werden. Während des Betriebes bringt also der Spannungstransformator der Maschine I in Fig. 1 und 2 eine der Maschinenspannung proportionale Hilfsspannung zwischen den Hilfsdrähten 1' und 1 hervor, Maschine 2, 3 oder η erzeugt diese Hilfsspannung zwischen 2' und 2 bzw. zwischen 3' und 3 oder ri und n. Bei der Anordnung nach Fig. 3 und 4 geschieht das Entsprechende zwischen den Drähten 0 und 1, 0 und 2, 0 und 3, ο und n. Die Höhe der Maschinenspannung selber kann an dem Voltmeter M abgelesen werden, das direkt an der Niederspannungswicklung des Meßtransformators liegt. Die Voltmeter 5 sind mit den zugehörigen Transformatoren in Reihe geschaltet. Während des Betriebes ist, wie gesagt, die Maschine η zwischen die Spannungsschienen n' und η bzw. 0 und η geschaltet, und zwar unter Zwischenschaltung des zugehörigen Synchronisiervoltmeters 5. In den Schaltungen Fig. ι und 3 bzw. Fig. 2 und 4 sind die momentanen Pole vertauscht; denn während bei der Schaltung nach Fig, 1 der Pol a mit den Leitungen 1, 2, 3 verbunden ist, der Pol b mit den Leitungen 1', 2¹, 3', ist in Fig. 2 der Pol b mit den Leitungen 1, 2, 3 verbunden, und Pol α liegt an den Leitungen 1', 2', 3'. Entsprechend ist in Fig. 3 Pol α mit der Nulleitung verbunden, Pol b mit den Leitungen i, 2, 3, während in Fig. 4 der Pol b an 0, der Pol a an 1, 2, 3 liegt. Diese Vertauschung der Pole ist der grundlegende Unterschied der an sich gleichen Schaltungen nach Fig. ι und 2 bzw. Fig. 3 und 4. Die Schaltungen nach Fig. 1 und 3 sind Hellschaltungen (Parallelschalten bei größtem Voltmeterausschlag), die Schaltungen nach Fig. 2 und 4 sind Dunkelschaltungen (Parallelschalten bei Nullstellung der Voltmeter), und weiter sind die Fig. 3 und 4 Vereinfachungen der Schaltungen nach Fig. 1 und 2. Sind die Maschinen nicht mit anderen parallel geschaltet, so liegt stets der Schalter U nach links herum,Both circuits agree that the low voltage of the measuring transformer of each machine at the moment of switching on to a special pair of voltage wires (Fig. Ι and 2) or to a common wire (zero wire in Fig. 3 and 4) and to each individual The tension wire belonging to the machine is laid. This is done using changeover switches U, which are conveniently coupled to the main switch of the machine. During operation, the voltage transformer of machine I in FIGS. 1 and 2 produces an auxiliary voltage proportional to the machine voltage between auxiliary wires 1 'and 1, machine 2, 3 or η generates this auxiliary voltage between 2' and 2 or between 3 'and 3 or ri and n. In the arrangement according to FIGS. 3 and 4, the same happens between wires 0 and 1, 0 and 2, 0 and 3, ο and n. The level of the machine voltage itself can be read on the voltmeter M, which is directly connected to the low-voltage winding of the measuring transformer. The voltmeters 5 are connected in series with the associated transformers. During operation, as said, the machine η is connected between the voltage rails n ' and η or 0 and η , with the interposition of the associated synchronizing voltmeter 5. In the circuits Fig. 1 and 3 and Figs. 2 and 4 are the current poles swapped; because while in the circuit according to FIG. 1 the pole a is connected to the lines 1, 2, 3, the pole b is connected to the lines 1 ', 2 ¹ , 3', in FIG. 2 the pole b is connected to the lines 1 , 2, 3 connected, and pole α is connected to lines 1 ', 2', 3 '. Correspondingly, in FIG. 3 pole α is connected to the neutral line, pole b with lines i, 2, 3, while in FIG. 4 pole b is connected to 0 and pole a is connected to 1, 2, 3. This reversal of the poles is the fundamental difference between the circuits according to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4, which are identical per se. The circuits according to FIGS and 4 are dark circuits (parallel switching when the voltmeter is in zero position), and furthermore, FIGS. 3 and 4 are simplifications of the circuits according to FIGS. 1 and 2. If the machines are not connected in parallel with others, the switch U is always to the left,

d. h. an dem Steckschalter C (in den Figuren an Maschine II dargestellt). Über diesen kann die betreffende Maschine durch einen Stecker, der die in gleicher Höhe liegenden Kontakte verbindet, mit der Synchronisierleitung jeder anderen Maschine verbunden werden. Beim Einwerfen des Haupthebels (Parallelschalten) wird der Schalter U nach rechts herum geworfen (in den Zeichnungen an Maschine I veranschaulicht). Er liegt dann auf den Kontakten, die mit den zu der Maschine gehörenden Synchronisierleitungen verbunden sind (für Maschine I also an 1 und 1' bzw. 0 und 1).ie at the plug-in switch C (shown in the figures on machine II). This can be used to connect the machine in question to the synchronization line of every other machine using a plug that connects the contacts at the same height. When the main lever is thrown in (parallel switching), switch U is thrown to the right (illustrated on machine I in the drawings). It is then on the contacts that are connected to the synchronization lines belonging to the machine (for machine I that is, at 1 and 1 'or 0 and 1).

Ist nun z. B. Maschine η im Betrieb, so besteht eine Hilfsspannung zwischen den Hilfsleitungen n' und η bzw. 0 und n. Wird nun Maschine m auf Spannung gebracht und der Umschalter Cm an Leitung η gelegt, so lassen sich jetzt die Drehzahlen durch die Voltmeterausschläge vergleichen. Im Moment des Synchronismus beider Maschinen werden die Voltmeter Sn und Sm bei Hellschaltung nach Fig. ι oder 3 ihren größten Ausschlag, bei Dunkelschaltung nach Fig. 2 oder 4 den Ausschlag 0 zeigen. Hat die Parallelschaltung der Maschine m mit η durch Einwerfen des Hauptschalters der ersteren stattgefunden, so ist dabei gleichzeitig der Umschalter Cm nach rechts hinübergegangen und damit die Hilfsspannung der Maschine m selbsttätig zwischen die Hilfsleitungen m' und m bzw. 0 und m gelegt. Alle anderen Verbindungen dagegen sind aufgehoben, so daß irrtümliche Schaltungen unmöglich sind.Is now z. B. Machine η in operation, there is an auxiliary voltage between the auxiliary lines n ' and η or 0 and n. If machine m is now switched on and the changeover switch Cm is connected to line η , the speeds can now be compared using the voltmeter deflections . At the moment when the two machines are synchronized, the voltmeters Sn and Sm will show their greatest deflection when switched on according to FIG. If the parallel connection of the machine m with η has taken place by throwing in the main switch of the former, at the same time the switch Cm has moved to the right and the auxiliary voltage of the machine m is automatically placed between the auxiliary lines m ' and m or 0 and m . All other connections, however, are canceled, so that erroneous switching is impossible.

Claims

Patent Claims:

1. Device for synchronizing several alternators in systems, where there is a transformer between each machine and the central busbars or a group of such apparatus is switched on, characterized in that each machine in the operating position by its voltage transformer with an auxiliary line system 11 ', 22', 33 'or 0, 1, which belongs to it alone, 2,3, from which it is disconnected before switching on, while in the switch-off position to check the synchronism with any one in operation located machine is connected to the associated auxiliary line system can be.

2. Device according to claim 1, characterized in that the changeover switch to connect the voltage transformers with the auxiliary line systems are connected to the main switches of the associated machines.

1 sheet of drawings.