DE563772C - Anordnung an Asynchronmaschinen (insbesondere Asynchrongeneratoren) zur Verhuetung von unzulaessigen Spannungserhoehungen bei Entlastung oder unzulaessiger Strombelastung bei Kurzschluss - Google Patents

Description

Bei Asynchronmaschinen, die im Läufer durch Drehstromerregermaschinen, die außer Blindenergie noch Wirkenergie liefern, erregt werden, besteht die Gefahr, daß sie bei Abtrennung vom Netz und weiter bestehender mechanischer Energiezufuhr ihre Spannung stark erhöhen. Dies kann sowohl für die Maschine selbst als auch für Verbraucher, die unmittelbar an den Klemmen der Maschine liegen, sehr nachteilig sein. Ein solcher Fall kann z. B. auftreten bei einem Asynchrongenerator, der über eine Sammelschiene verschiedene Fernleitungen speist. Bei Ausfall der Fernleitungen steigt die Spannung an der Sammelschiene und damit sind die daranliegenden Verbraucher gefährdet. Eine unzulässige Spannungserhöhung tritt ferner bei Asynchronmaschinen ein, wenn diese plötzlich entlastet werden, ins-

ao besondere von Blindleistung. Dies ist beispielsweise beim Abschalten von Blindleistung aufnehmenden Verbrauchern der Fall.

Während bei der gewöhnlichen Asynchronmaschine ohne Drehstromerregermaschine bei Wegfall des Netzes auch das Feld in der Maschine verschwindet, weil ja die zu seinem Aufbau nötige Wirk- und Blindleistung vom Netz geliefert wird, ist dies bei Maschinen mit Drehstromerregermaschinen im allge-. meinen nicht mehr der Fall. Liefert die Erregermaschine nur Blindleistung wie die reine hauptstromläufererregte Drehstromerreger,-maschine (Leblancscher Phasenschieber), so kann das Feld wegen der fehlenden Wirkleistung nicht weiter bestehen. Ist jedoch die Wirkkomponente der Erregermaschinenleistung so groß, daß die Verluste im Läufer der Hauptmaschine gedeckt werden, dann ist mit obengenannter Möglichkeit zu rechnen. Erregermaschinen, die diese Eigenschaft besitzen, sind alle diejenigen, die ein generatorisch bremsendes Moment ausüben, in der Regel solche, die eine Wicklung im Ständer haben, seien sie nun Ständernebenschluß-, Ständerreihenschluß-, ständerfremd-, läuferfremderregt, selbsterregt oder sonst irgendwie erregt. Besonders gefährlich wird die Spannungserhöhung dann, wenn die Hauptmaschine stark induktiv belastet war, also große Blindleistung ins Netz lieferte. Fällt diese auf einmal aus, so wird sich das Feld wegen der fehlenden Ständerrückwirkung nur nach der noch vorhandenen großen Läuferdurchflutung einzustellen versuchen, eine Er-

*) Von dem Patentsuchcr isi als der Erfinder angegeben -worden:

Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt.

scheinung, die ja von Synchronmaschinen her bekannt ist und dort zu verschiedenen Schnellentregungseinrichtungen geführt hat.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verhütung von unzulässigen Spannungserhöhungen bei Entlastung oder unzulässigen Strombelastungen bei Kurzschluß an Asynchronmaschinen (insbesondere Asynchrongeneratoren), die im Sekundärteil durch eine ίο selbsterregte Drehstromerregermaschine erregt sind, welch letztere außer Blindleistung auch noch Wirkleistung liefert. Erfindungsgemäß werden, durch die Spannungs- oder Stromerhöhung ausgelöst, der Sekundärteil der Asynchronmaschine und die Erregermaschine kurzgeschlossen. Unter selbsterregten Drehstromerregermaschinen sind dabei alle bekannten Systeme zu verstehen, bei denen nach dem Verschwinden der Netzspannung die Drehstromerregermaschine von sich aus in der Lage ist, die asynchrone Vordermaschine mit Erregerstrom zu versorgen. Auf diese Weise werden die in beiden Maschinen noch bestehenden Felder sicher zum Zusammenbrechen gebracht. Jede Maschine bildet dann einen kurzgeschlossenen Kreis, in dem sich die noch vorhandenen Feldenergien totlaufen. Die zum Kurzschließen erforderlichen Schalter bzw. Schütze können sehr klein gehalten werden, da der die Auslösung herbeiführende abnormal große Strom nur im ersten Moment auftritt und dann rasch verschwindet.

Mit gleichem Vorteil läßt sich das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip auch auf den Fall des primär auftretenden einphasigen oder mehrphasigen Kurzschlusses anwenden. Bei mehrphasigem Kurzschluß wird das Verschwinden des Feldes durch den gleichzeitig auftretenden sekundären Kurzschluß noch beschleunigt, bei einphasigem Kurzschluß wird verhindert, daß die Maschine auf die Kurzschlußstelle arbeitet, so daß sie sich wie eine normale Asynchronmaschine verhält.

'An Hand eines Beispieles soll der Erfindungsgedanke noch näher erläutert werden. Es bezeichne 1 die Asynchronmaschine, die

von einer Kraftmaschine 2 angetrieben werde und über den Schalter 3 auf das Netz 4 arbeite. Die Asynchronmaschine werde im Läufer durch eine selbsterregte Drehstromerregermaschine 5 erregt, eine Maschine, die, wie oben erwähnt, außer der Blindleistung noch Wirkleistung liefert. Parallel zu dieser Maschine und damit auch parallel zu den Schleifringen der Hauptmaschine liegt ein Kurzschlußschalter 6, der normalerweise offen ist und in dieser Stellung durch eine Feder 7 gehalten wird. Dieser Schalter wird durch eine Spule 8 betätigt, die an den Klemmen der Hauptmaschine liegt und bei unzulässig hoher Maschinenspannung, wie sie z. B. durch Fallen des Schalters 3 bei stark induktiv belasteter Maschine auftreten kann, den Schalter 6 einlegt. Dadurch wird der Läuferkreis kurzgeschlossen und die Felder in den beiden Maschinen 1 und 5 brechen zusammen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Verhütung von unzulässigen Spannungserhöhungen bei Entlastung oder unzulässigen Strombelastungen bei Kurzschluß an Asynchronmaschinen (insbesondere Asynchr.ongeneratoren), die im Sekundärteil durch eine selbsterregte Drehstromerregermaschine erregt sind, welch letztere außer Blindleistung noch Wirkleistung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß, durch die Spannungs- oder Stromerhöhung ausgelöst, der Sekundärteil der Asynchronmaschine und die Erregermaschine kurzgeschlossen werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschließung durch ein bei unzulässiger Spannungssteigerung ansprechendes Spannungsrelais geschieht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschließung durch ein bei unzulässiger Stromsteigerung im Primärkreis ansprechendes Stromrelais geschieht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen