Anordnung zur nachträglichen Umstellung normal erregter Generatoren
auf Stoßerregung, insbesondere zur Stabilitätserhöhung im Parallelbetrieb Beim Zusammenschluß
großer elektrischer Verteilungsnetze erwies es sich als erforderlich, Maßnahmen
zu treffen, die bei Störungen und überlastungen die Stabilität der verschiedenen,
parallel arbeitenden Synchronmaschinen verbessern. Besonders -wirksam in dieser
Richtung ist die - Stoßerregung der Generatoren, die mit außergewöhnlich schnellen
Änderungen der Erregerspannung bei auftretenden Netzspannungsänderungen arbeitet.Arrangement for the subsequent conversion of normally excited generators
on shock excitation, especially to increase stability in parallel operation
large electrical distribution networks found it necessary to take action
to ensure that the stability of the various,
synchronous machines working in parallel. Particularly effective in this one
Direction is the - shock excitation of the generators with exceptionally fast
Changes in the excitation voltage when the mains voltage changes occur.
Bei der nachträglichen Einführung der Stoßerregung für Generatoren
eines neu zusammengeschlossenen Netzes zeigten sich nun insofern Schwierigkeiten,
als die vorhandenen Erregermaschinen nicht mehr ausreichten und auch ihr Ersatz
durch vergrößerte Erregermaschinen wegen Raummangels nicht angängig erschien. Bei
der Stoßerregung muß die Erregerspannung der Generatoren vorübergehend auf ein Vielfaches
der Nennspannung gesteigert werden, was eine erhöhte Leistung der Erregermaschine
bedingt. Insbesondere bei Wasserkraftgeneratoren, die infolge ihrer Lage zum Netz
meist einer Stabilisierung in besonderem Maße bedürfen, ist der für die Erregermaschine
zur Verfügung stehende Raum beschränkt.- Die Erregermaschinen sind häufig auf der
Generatorwelle fliegend angebaut, so daß ihre Auswechselung, selbst in solchen Fällen,
in denen zum Einbau von Maschinen größerer Leistung Raum zur Verfüi-ung steht, erhebliche
Kosten bereitet.With the subsequent introduction of surge excitation for generators
of a newly merged network, difficulties arose insofar as
when the existing exciter machines and their replacement were no longer sufficient
appeared not accessible due to a lack of space due to enlarged exciter machines. at
the surge excitation must temporarily multiply the excitation voltage of the generators
the nominal voltage can be increased, which increases the power of the exciter
conditional. Especially with hydropower generators, which due to their location to the grid
usually require a particular degree of stabilization is the one for the exciter
Limited space available .-- The exciters are often on the
Generator shaft mounted on the fly, so that its replacement, even in such cases,
in which space is available for the installation of machines with higher performance, considerable
Incurs costs.
Man könnte daran denken, bei der Ausrüstung vorhandener Wasserkraftgeneratoren
mit Stoßerregung eine besondere Erregermaschine mit getrenntem Antrieb vorzusehen.
Als Antriebsquelle steht in der Regel nur das Drehstromnetz zur Verfügung. Sinkt
nun die Spannung im Netz ab, so bleibt die Antriebskraft für die-Stoßerregermaschine
aus. Die Stoßerregung versagt also gerade dann, wenn sie gewünscht wird.One could think of this when equipping existing hydropower generators
Provide a special exciter with a separate drive with shock excitation.
As a rule, only the three-phase network is available as a drive source. Sinks
now the voltage in the network is reduced, the driving force for the shock exciter remains
the end. The shock excitation fails precisely when it is desired.
Erfindungsgemäß werden die geschilderten Schwierigkeiten bei der nachträglichen
Ausrüstung von Generatoren mit Stoßerregung dadurch beseitigt, daß die vorhandene
Erregermaschine des Generators oder auch ein mit dem Generator gekuppelter besonderer
Hilfsgenerator zur Speisung eines Antriebsmotors für die neue, unabhängig vom Generator
aufgestellte Stoßerregermaschine benutzt wird.According to the invention, the difficulties outlined in the subsequent
Equipping generators with shock excitation thereby eliminating the existing
Exciter machine of the generator or a special one coupled to the generator
Auxiliary generator to feed a drive motor for the new one, independent of the generator
installed shock exciter is used.
In der Zeichnung ist die sich ergebende neue Schaltung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. -Der Generator t wird von der Turbine 2 angetrieben und ist in der
üblichen Weise mit der Erregermaschine 3 gekuppelt. Es sei angenommen, daß--diese
bisher zur 'Speisung
der Erregung des Generators i diente. Nach
der Erfindung wird die Umstellung des Generators auf Stoßerregung nun derart vorgenommen,
daß die frühere Erregermaschine 3 zur Speisung eines Motors q. benutzt wird, der
die Stoßerregermaschine 5 für den Generator i antreibt. Man erreicht. dadurch den
Vorteil, daß auch beim Absinken der Spannung in dem durch den Generator i gespeisten
Netz 6 die Antriebskraft für die Stoßerregermaschine 5, die von dem noch in: Betrieb
befindlichen Aggregat i-2 geliefert wird, zur Verfügung steht.In the drawing is the resulting new circuit in one embodiment
shown. -The generator t is driven by the turbine 2 and is in the
coupled with the exciter 3 in the usual manner. Assume that - this
so far for 'feeding
the excitation of the generator i was used. To
the invention, the conversion of the generator to shock excitation is now made in such a way
that the earlier exciter 3 for feeding a motor q. is used that
the shock exciter machine 5 for the generator i drives. One achieves. thereby the
Advantage that also when the voltage drops in the one fed by the generator i
Network 6 the driving force for the shock exciter 5, which is still in operation
unit i-2 is delivered, is available.
Die Leistung der Stoßerregermaschine 5 ist nicht unbeträchtlich höher
als die Erregerleistung des Generators i bei Normalerregung. Falls die Maschine
3 die Antriebsleistung für die Maschine 5 nicht herzugeben vermag, kann man mit
dieser, wie in der Zeichnung angegeben, einen besonderen Zusatzantriebsmotor, und
zwar zweckmäßigeinen Asynchronmotor 7, kuppeln. Damit sich Spannungsabsenkungen
im Netz 6, die bei Kurzschlüssen oder überlastungen auftreten, auf die Antriebsleistung
des Motors 7 bei der Stoßerregermaschine 5 nicht allzu sehr auswirken, kann man
auf der Welle der Maschine 5 noch ein Schwungrad anbringen.The power of the shock exciter 5 is not inconsiderably higher
than the excitation power of the generator i at normal excitation. If the machine
3 is unable to provide the drive power for the machine 5, one can use
this, as indicated in the drawing, a special auxiliary drive motor, and
although it is useful to couple an asynchronous motor 7. So that voltage drops
in the network 6, which occur in the event of short circuits or overloads, on the drive power
of the motor 7 in the shock exciter machine 5 does not have too great an effect, one can
Attach a flywheel to the shaft of the machine 5.
Durch die nachträgliche Vergrößerung der Erregerspannung wird die
Isolation der Erregerwicklung bei dem Generator i in ver- 1 stärktem Maße beansprucht.
Um gegen schwere Betriebsschäden durch Isolationsstörungen gesichert zu sein, kann
man die Erregerwicklung des Generators i mit einer selbsttätigen Isolationsüberwachung
ausrüsten, die bereits bei einpoligem Erdschluß die Stoßerregung unwirksam macht,
die also z. B. bei der Schaltung gemäß dex Zeichnung die Maschine . 5 abschaltet
und die Erregermaschine 3 an die Erregerwicklung des Generators i legt.By subsequently increasing the excitation voltage, the
Isolation of the excitation winding in the generator i is stressed to a greater extent.
In order to be protected against severe operational damage caused by insulation faults,
the excitation winding of generator i with automatic insulation monitoring
equip which already makes the impulse excitation ineffective in the event of a single-pole earth fault,
the z. B. in the circuit according to the dex drawing, the machine. 5 switches off
and the excitation machine 3 applies to the excitation winding of the generator i.