DE575209C

DE575209C - Method for arbitrary active load distribution on several synchronous machines working in parallel, which are each rigidly coupled with other synchronous machines working in parallel on a separate network

Info

Publication number: DE575209C
Application number: DE1930575209D
Authority: DE
Inventors: Max Stoehr
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-02-09
Filing date: 1930-02-09
Publication date: 1933-04-26

Description

Verfahren zur willkürlichen Wirklastverteilung auf mehrere parallel arbeitende Synchronmaschinen, die jeweils mit anderen auf ein getrenntes Netz gleichfalls parallel arbeitenden Synchronmaschinen starr gekuppelt sind DieErfindung betrifft ein Verfahren zurwillkürlichen Wirklastverteilung auf mehrere parallel arbeitende Synchronmaschinen, die jeweils mit anderen auf ein getrenntes Netz gleichfalls parallel arbeitenden Synchronmaschinen starr gekuppelt sind. Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines Anwendungsbeispiels erläutert.Procedure for arbitrary active load distribution among several parallel working synchronous machines, each with others on a separate network as well synchronous machines working in parallel are rigidly coupled a method for arbitrary active load distribution among several working in parallel Synchronous machines, each in parallel with others on a separate network working synchronous machines are rigidly coupled. The following is the invention explained using an application example.

Um in Kraftwerken die Energielieferung an die Hilfsmaschinen und die Beleuchtungsanlage unabhängig von Störungen im Hauptnetz sicherzustellen, besitzen die meisten Kraftwerke besondere Eigenverbrauchsnetze, die von dem Hauptnetz 'vollkommen getrennt sind. Diese Eigenverbrauchsnetze werden von besonderen Hilfsgeneratoren gespeist. Mit Rücksicht auf eine ausreichende Reserve wird man mindestens zwei Hilfsgeneratoren vorsehen. Diese Hilfsgeneratoren sind häufig je mit einem das Hauptnetz speisenden Maschinensatz starr gekuppelt. Hierbei ergibt sich jedoch, wenn die Hilfsgeneratoren Synchronmaschinen sind, ein schwerwiegender Nachteil. Bei einer Änderung der Lastverteilung zwischen den Hauptgeneratoren ändert sich zwangsläufig auch die von den einzelnen Hilfsgeneratoren abgegebene Leitung entsprechend.In order to ensure the supply of energy to the auxiliary machines and the Ensure lighting system independent of disturbances in the main network Most power plants have special self-consumption networks that are completely separate from the main network are separated. These self-consumption networks are run by special auxiliary generators fed. In order to have a sufficient reserve, at least two auxiliary generators are used provide. These auxiliary generators are often each with one that feeds the main network Machine set rigidly coupled. However, this results when the auxiliary generators Synchronous machines are a serious disadvantage. When the load distribution changes between the main generators, that of the individual ones inevitably also changes Auxiliary generators delivered line accordingly.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Erregung der Hilfsgeneratoren in Abhängigkeit von der gewünschten Lastverteilung verändert wird. Während nach bekannten Verfahren bei parallel arbeitenden Synchronmaschinen die Lastverteilung durch Einwirkung auf die Kraftmaschinenregler vorgenommen wird, wird im vorliegenden Fall die Erregung verändert.This disadvantage is avoided according to the invention that the excitation of the auxiliary generators changed depending on the desired load distribution will. While according to known methods with synchronous machines working in parallel the load distribution is carried out by acting on the engine governors, the excitation is changed in the present case.

Im folgenden ist der Regelvorgang näher beschrieben. Es seien z. B. zwei parallel arbeitende Hilfsgeneratoren angenommen, die j e mit-- zwei verschiedenen Hauptgeneratoren starr gekuppelt sind. Die Hilfsgeneratoren seien zwei gleiche Synchronmaschinen, die für den zunächst betrachteten Augenblick gleiche Leistungen abgeben. Abb. z stellt das Spannungsdiagramm dieser Maschinen dar. o r ist die Klemmenspannung bzw. die Spannung än den Eigenverbrauchssammelschienen, o 2 die vom Erregerfeld erzeugte Leerlaufs-EMK. und r 2 der induktive Spannungsabfall. Es ist angenommen, daß die Maschinen nur Wirklast abgeben, ferner ist der Maschinenwirkwiderstand vernachlässigt. Es stehen infolgedessen o r und i z senkrecht aufeinander. Gibt die Maschine auch Blindleistung ab, so ändert sich die Richtung von i 2. Die auf o z senkrechte Komponente von i 2 ist ein Maß für die Wirkleistung der Maschine. Wird die Belastung eines Hauptgenerators verändert, so verdrehen sich die Läufer der Hauptgeneratoren relativ zueinander. Die entsprechenden Verdrehungen müssen natürlich auch die mit ihnen gekuppelten Läufer der Hilfsgeneratoren mitmachen. In Abb. i ist z. B. die neue Richtung o 3 angedeutet für die vom Erregerfeld des verdrehten Läufers herrührende EMK. Nach Beendigung des auf die- Belastungsänderung des einen Hauptgenerators folgenden Schwingungsvorganges bleibt der Winkel zwischen den beiden Polrädern der Hauptgeneratoren konstant. Da dieHilfsgeneratoren gegenüber denHauptgeneratoren relativ klein sind, kann dieser Winkel durch noch weiterhin folgende Lastverschiebungen zwischen den Hilfsgeneratoren nicht mehr merklich geändert werden. Die Hilfsgeneratoren sind demnach über das Netz der Hauptgeneratoren starr miteinander gekuppelt.The control process is described in more detail below. There are z. B. Assume two auxiliary generators working in parallel, each with - two different ones Main generators are rigidly coupled. Let the auxiliary generators be two identical synchronous machines, deliver the same performance for the moment considered first. Fig. Z represents the voltage diagram of these machines. o r is the terminal voltage or the voltage än the self-consumption busbars, o 2 that generated by the excitation field Idle EMF. and r 2 is the inductive voltage drop. It is believed that the Machines only emit an effective load; the effective machine resistance is also neglected. As a result, o r and i z are perpendicular to one another. The machine is there too Reactive power decreases, the direction of i 2 changes. The component perpendicular to o z of i 2 is a measure of the real power of the machine. Will the burden of a The main generator changed, so the rotors twist of the main generators relative to each other. Of course, the corresponding rotations must also be included their coupled runners of the auxiliary generators join in. In fig. B. the new direction o 3 indicated for that resulting from the excitation field of the twisted rotor EMK. After the completion of the change in load of one main generator following the change in load The oscillation process remains the angle between the two pole wheels of the main generators constant. Since the auxiliary generators are relatively small compared to the main generators, this angle can be achieved by the following load shifts between the Auxiliary generators are no longer noticeably changed. The auxiliary generators are therefore rigidly coupled to one another via the network of the main generators.

Würde das Spannungsdreieck o 1:2 für einen Hilfsgenerator aufrechterhalten bleiben, so müßte sich bei dem anderen Hilfsgenerator ein Spannungsdreieck o 1 3 ausbilden. Dies ist aber bei der Lage des Punktes 3 in Abb. i nicht möglich, da dies eine vergrößerte Wirklastabgabe bedeuten würde, während sich an der vom Eigenverhrauchsnetz entnommenen Last nichts geändert hat.The voltage triangle o 1: 2 would be maintained for an auxiliary generator remain, the other auxiliary generator should have a voltage triangle o 1 3 form. However, this is not possible with the position of point 3 in Fig. I because this would mean an increased active load output, while at that of the internal incense network removed load has not changed anything.

Bei unveränderter Erregung der Hilfsgeneratoren wird sich deshalb das Spannungsdreieck o 1 2 und o 1 3 nach Abb. 2 einstellen. Der eine Hilfsgenerator liefert jetzt eine voreilende, der andere eine nacheilende Blindkomponente 2 5, 3 6, die für den angenommenen Fall, bei dem reineWirklast vorliegt, gleich groß sein müssen. Die Erfüllung dieser Bedingung, daß bei gleichbleibender Erregung der Hilfsgeneratoren und unverändertem Verbrauch die Summe der von den Hilfsg eneratoren abgegebenen Blindlast gleicho sein soll, ist jedoch nur dadurch möglich, daß die Klemmenspannung o i etwas absinkt. Die den Verbrauchern gelieferte Leistung geht infolgedessen zurück. Will man den Verbrauchern wieder die" ursprüngliche Leistung zuführen, so muß erfindungsgemäß die Erregung eines oder beider Hilfsgeneratoren verändert werden.With unchanged excitation of the auxiliary generators is therefore set the voltage triangle o 1 2 and o 1 3 according to Fig. 2. The one auxiliary generator now delivers a leading, the other a lagging reactive component 2 5, 3 6, which are the same for the assumed case in which there is a pure active load must be. The fulfillment of this condition that with constant excitation of the Auxiliary generators and unchanged consumption is the sum of the auxiliary generators output reactive load should be the same, however, is only possible if the Terminal voltage o i drops slightly. The performance delivered to the consumers goes as a result, back. If you want to give consumers the "original performance" again feed, according to the invention, the excitation of one or both auxiliary generators to be changed.

Will man die ursprünglich bestehendeLastaufteilung zwischen den Hilfsgeneratoren wiederherstellen, im gewählten Beispiel das Verhältnis i : i, so muß, wie aus Abb. 3 hervorgeht, die Erregung des einen Hilfsgenerators verstärkt (o 2) und diejenige des anderen geschwächt (o 3) werden. 2 4 und 3 4 sind proportional den von beiden Generatoren mit verschiedenen Vorzeichen abgegebenen Blindleistungen. 1 4 ist proportional der von jedem Hilfsgenerator abgegebenen Wirkleistung. Man kann hierbei den einen Generator auf konstante Klemmenspannung regeln. während bei dem anderen die Erregung so verändert wird, daß das konstante Wirklastverhältnis aufrechterhalten bleibt. Um hierbei Pendelungen zu vermeiden, kann die Erregung auf konstantes. Lastverhältnis wesentlich-langsamer vorgenommen werden als die Regelung auf konstante Spannung.If one wants the originally existing load distribution between the auxiliary generators restore, in the chosen example the ratio i: i, as shown in Fig. 3 shows, the excitation of an auxiliary generator amplified (o 2) and that of the other are weakened (o 3). 2 4 and 3 4 are proportional to those of both Generators with different signs emitted reactive powers. 1 4 is proportional the active power delivered by each auxiliary generator. You can do the one here Regulate the generator to a constant terminal voltage. while with the other the excitement is changed so that the constant effective load ratio is maintained. In order to avoid oscillations, the excitation can be constant. Load ratio can be carried out much more slowly than the regulation on constant voltage.

In Abb. 4 sind die Spannungsverhältnisse dargestellt, die sich ergeben, wenn nicht auf konstantes Lastverhältnis, sondern auf gleichen Leistungsfaktor für beide Hilfsgeneratoren eingeregelt wird. Der Leistungsfaktor ist in dem dargestellten Beispiel gleich i. Auch hier ist es zweckmäßig, den einen Generator für die Spannungshaltung und den anderen für die Leistungsfaktorregelung vorzusehen.Fig. 4 shows the stress conditions that result if not on constant load ratio, but on the same power factor for both auxiliary generators is regulated. The power factor is in that shown Example same i. Here, too, it is useful to have one generator for voltage maintenance and the other for power factor control.

Im gleichen Sinne spielen sich dieVorgänge ab, wenn statt zwei mehrere Hilfsgeneratoren zusammenarbeiten. In jedem Fall können durch die Erregung die Leistungen der Maschinen beeinflußt wenden.The processes take place in the same way if there are several instead of two Auxiliary generators work together. In any case, the excitement can improve the performance of the machines.

Statt von Hand kann die Änderung der Erregung auch selbsttätig durch Spannungsregler o. dgl. vorgenommen werden.Instead of manually, the change in excitation can also be done automatically Voltage regulator or the like. Be made.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for arbitrary active load distribution on several synchronous machines working in parallel, each with one another on one separate network also rigidly coupled synchronous machines working in parallel are, characterized in that in some or all of the former Synchronous machines set the desired load distribution by changing the excitation will.

2. The method according to claim i, characterized in that by changing excitation not only regulates the effective load distribution, but also the voltage is kept constant.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that by changing the excitation the load is distributed so that all generators work with the same power factor. "

4. The method according to claim i to 3, characterized characterized in that one or more generators on constant voltage and the rest is regulated to the desired load distribution.