DE598451C - Einrichtung zur Synchronisierung von Synchronmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Synchronisierung von Synchronmaschinen Um große Synchronmaschinen auf schnelle und einfache Art an das Netz anzuschließen, bedient man sich der sogenannten Grobsynchronisierung. Diese besteht darin, daß die Synchronmaschine durch ihre Antriebskraftmaschine oder eine besondere Anwurfmaschine zunächst auf annähernd synchrone Drehzahl gebracht und dann mit schwacher Erregung über Drosselspulen oder Widerstände mit dem Netz verbunden wird. In dieser Schaltung synchronisiert sich die Maschine mit dem Netz unter Einschwingvorgängen, ohne daß das Netz mit übermäßigen Stromstößen belastet wird. Es ist zweckmäßig, dabei unmittelbar nach dem Schließen des Hauptschalters die Erregung der Maschine zu verstärken, da hierdurch die Einschwingungsvorgänge verbessert und abgekürzt werden. Wenn die Maschine sich mit dem Netz vollständig synchronisiert hat, werden die Drosselspulen oder Widerstände durch Schließen eines überbrückungsschalters abgeschaltet. Es ist nun erwünscht, daß bei dieser Überbrückung ein Stromstoß möglichst vermieden wird.
• Um dies zu erreichen, ist es bekannt, ein Zeitrelais zu verwenden, welches nach einer bestimmten, durch Versuch testgestellten Zeit nach dem Schließen des Hauptschalters die überbrückung herbeiführt. Diese überwachungseinrichtung ist jedoch sehr unvollkommen, weil sie den jeweiligen Zustand des Netzes, welcher die Synchronisierungszeit in weiten Grenzen verändern kann, nicht berücksichtigt. Außerdem ist das Relais aus Sicherheitsgründen auf eine längere Zeit eingestellt, wobei es dann leicht vorkommen kann, daß die selbsttätige Auferregung der Synchronmaschine nach dem Schließendes Hauptschalters bereits einen Wert erreicht hat, der über der Leerlauferregung liegt, so daß die Synchronmaschine bereits Blindleistung abgibt, und es dementsprechend beim überbrücken der Drosselspulen trotzdem zu einem Schaltstromstoß kommt.
• Es ist auch bereits bekannt, die der Synchronmaschine vorgeschalteten Widerstände in Abhängigkeit von der nach der Erhöhung der Erregung sich einstellenden Verminderung der Wirkleistung abzuschalten. Dieses Abschalten hat aber den Nachteil, daß, die antreibende Kraftmaschine in der Nähe des Synchronismus noch ein überschußdrehmoment aufweisen kann und den zwar bereits an das Netz angeschlossenen, jedoch noch nicht synchronisierten Generator über den Synchronismus hinaus anzutreiben sucht. Es entstehen dann Pendelungen, die einen entsprechenden Wirkleistungsüberschuß zwischen dem Generator und dem Netz verursachen. Es fließt dann noch ein erheblicher Wirk- Strom, während die Auferregung des Generators bereits ihren Endzustand erreicht hat. Dementsprechend werden die Widerstände in Abhängigkeit von dem Wirkstrom erst nach Abklingen dieser Pendelungen kurzgeschlossen, so daß die gesamte Synchronisierungszeit verhältnismäßig lange ist.
• Die geschilderten Nachteile sind bei der Einrichtung gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die induktiven oder Ohmschen Vorschaltwiderstände in Abhängigkeit von der durch die Erhöhung der Erregung sich einstellenden Verminderung der Blindleistung zwischen Netz und Maschine unter ein bestimmtes Maß oder auch in Abhängigkeit von der Erhöhung des Erregerstromes über ein bestimmtes Maß durch Kurzschließen abgeschaltet werden. Die Drosselspulen bzw. die Widerstände werden also selbsttätig in dem Moment kurzgeschlossen, wenn infolge der Ruferregung der Synchronmaschine der Blindleistungsfluß vom Netz zur Maschine Null beträgt bzw. auf einen minimalen Betrag vermindert ist, ohne Rücksicht darauf, ob noch Wirkleistung zwischen dem Generator und dem Netz hin und her pendelt.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. i ist die Synchronmaschine, die über den Hauptschalter 2 an das Drehstromnetz 3 unter Vorschaltung von Drosselspulen q. angeschlossen wird. Die für diesen Anschluß und für die Ruferregung der Maschine i mittels der Erregermaschine 5 benötigten evtl. selbsttätigen Einrichtungen sind nicht weiter dargestellt. Parallel zu den Drosselspulen liegt ein überbrückungsschalter 6, der durch Erregung einer Stromspule 7 geschlossen wird. Diese Spule 7 liegt nun in einem Steuerstromkreis, der durch das wattmetrische Relais 8 derart überwacht wird, daß die Spule 7 nur dann Strom bekommt, wenn- das Relais 8 dies zuläßt. Die beiden Spulen des Relais 8 sind einerseits an den Stromtransformator i o, andererseits an den Spannungstransformator i i angeschlossen. Die Sekundärspannungen dieser beiden Transformatoren sind in der Phase derart eingestellt, daß das Relais 8 auf die Blindleistung zwischen der Maschine i und dem Netz 3 anspricht. Die hierfür geeignete Phasenverschiebung zwischen den Sekundärspannungen der Transformatoren i o und i i kann durch Anwendung von Sterndreieckschaltungen, Zickzackschaltungen o. dgl. leicht in bekannter Weise erreicht werden. Der von deni Relais 8 gesteuerte Stromkreis wirkt nicht unmittelbar auf die Stromspule 7 ein, sondern über ein Zwischenrelais 13.
• Wie bereits angegeben, kann die Anordnung gemäß der Erfindung auch derart sein, daß der Kurzschlußschalter für die Drosselspulen oder Widerstände von dem Erregerstrom der Synchronmaschine gesteuert wird, derart, daß, der Kurzschlußschalter nach überschreiten einer bestimmten Größe des Erregerstromes, die zweckmäßig der Leerlauferregung entspricht, kurzgeschlossen wird. Der Erregerstrom wirkt etwa auf ein Relais ein, das den Strom der Spule 7 steuert. Damit dieses Relais durch die Stromschwankungen im Erregerkreis, die von den Einschwingvorgängen herrühren, nicht zum Ansprechen gebracht wird, ist es mit einer Dämpfung auszurüsten, so daß es nur durch den Erregergleichstrom, hingegen nicht durch die überlagerten Schwingungen, zum Ansprechen gebracht wird.

Claims (2)

1. PATEN TANSPRÜCHL i. Einrichtung zur Synchronisierung von Synchronmaschinen, insbesondere von Synchrongeneratoren, die mittels der antreibenden Kraftmaschine auf annähernd synchrone Drehzahl gebracht werden, wobei die Synchronmaschine unter Vorschaltung von induktiven oder Ohmschen Widerständen an das Netz angeschlossen und nach dem Anschluß die Erregung der Synchronmaschine erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände in Abhängigkeit von der durch die Erhöhung der Erregung sich einstellenden Verminderung der Blindleistung zwischen Netz und Maschine unter ein bestimmtes Maß oder auch in Abhängigkeit von der Erhöhung des Erregerstromes über ein bestimmtes Maß, durch Kurzschließen abgeschaltet werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch vom Strom und der Spannung der Maschine gespeiste und auf die Blindleistung eingestellte wattmetrische Relais, die einen- Schalter für das Kurzschließen der Widerstände überwachen.