DD228121A1 - Schaltungsanordnung zur blindlastverteilung beim parallelbetrieb von synchrongeneratoren mit unterschiedlichen erregerschaltungen - Google Patents

Abstract

Schaltungsanordnung zur Blindlastverteilung beim Parallelbetrieb von Synchrongeneratoren mit unterschiedlichen Erregerschaltungen bei in sich geschlossenen Netzen. Durch die Schaltungsanordnung soll erreicht werden, dass trotz der unterschiedlichen Erregerschaltungen die Forderungen an die Blindlastverteilung eingehalten werden. Dazu werden die Generatorstroeme erfasst, phasenrichtig subtrahiert und eine der Differenz der Blindstroeme proportionale Spannung erzeugt. Mit Hilfe dieser Spannung wird die Erregung des einen Generators so gesteuert, dass die Differenz der Blindstroeme ein Minimum erreicht. Anwendung findet diese Schaltungsanordnung bei Nachruestungen und Modifizierungen von Stromerzeugernetzen, bei denen Generatoren gleicher Erregerart nicht einsetzbar sind. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung;

Schaltungsanordnung zur Blindlastverteilung beim Parallelbetrieb von Synchrongeneratoren mit unterschiedlichen Erreserschaltunken.

inv/enduhss^ebiet der Erfindung

Die S_rfindung betrifft die Steuerung der Blindlastverteilung eines elektrischen ITetzes, das durch zv;ei oder mehrere parallel arbeitende 'Stromerzeugeraggregate mit unterschiedlichen Erregerschaltungen gespeisü wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In bekannten Stromerzeugeranlagen mit strcmspannungs-zwangskompoundierender Srregereinrichtung (Harzsche Schaltung) de: Generatoren ist es üblich, ausgleichsleitungen aur symmetrischen Blindlastaufteilung zu verwenden. Voraussetzung für den Einsatz solcher iusgleichsleitungen sind jedoch gleiche

Generatoren mit elektrisch oder elektronisch geregelter Erregereinrichtungen ist das Prinzip der Äusgleichsleitungen nicht anwendbar, so dai3 die Blindlastverteilung durch die Spannungsatatik gesteuert werden muß. Ein Parallelbetrieb von Generatoren mit einer Erregung nach dem Prinzip der Plarzschen Schaltung und solchen mit einer elektrisch oder elektronisch geregelten Erregereinrichtung lsi; aufgrund der nicht ausgleichbaren Spannungsstatik nicht bzw. nur mit hohem -iufv/and durch Schaffung einer Impedanznachbil-

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dung mit nachgeordneter Regeleinrichtung möglich. Der hierzu erforderliche Schaltungsaufwand ist deshalb für Stromerzeugeranlagen auf Schiffen sehr aufwendig.

Ziel der Erfindung,.

Ziel der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Blindlastverteilung "bei Parallelbetrieb von Generatoren mit unterschiedlicher Spannungsstatik und Steuerungsprinaip der Srregerspannung, wie es insbesondere bei Nachrüstungen bzw, Modifizierungen von Generatoren möglich ist. Dadurch wird der Austausch der C-esamtanlage reduziert auf den Ersatz von einzelnen Generatoren,

Darlegung des 77ea^;ens der 'Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung Su schaffen, bei deren Anwendung ein ordnungsgemäßer Parallelbetrieb von Generatoren mit unterschiedlicher Erregerschaltuing realisiert wird und die Forderungen bezüglich der Blindlastverteilung eingehalten werden. Erfindungsgemaß wird die Aufgabe, ausgehend von einer konstanten Generatorspannungj dadurch gelöst, daß der Scheinstrom, der eine proportionale Größe für die Scheinleistung ist, von jedem Generator erfaßt und ausgewertet wird. Die Scheinström® der Generatoren mit strom-, spannungszwangskompoundierender Steuerung der Erregung (Harzsche -Scnai^ung) werden summiert bzw. durch eine Auswahlschaltung ausgewertet. Der so erhaltene Stromwert mit der dazugehörigen Phasenlage wird einer Mischstelle zugeführt. Zwischen diesen und dem ebenfalls mit einem Phasenwinkel behafteten Scheinstrom des Generators mit elektrischer bzw. elektronischer Regelung der Erregerspannung wird die Differenz der Ströme gebildet, die über einen Strom-Spannungswandler einem phasenempfindlichen Gleichrichter zugeführt wird, an deren Ausgang eine Gleichspannung entsteht, deren Vorzeichen und Amplitude von der Phasenlage und Differenzgröße der Blindströme abhängig ist. Diese Gleichspannung wird dem Regler

des elektrischen bzw, elektronisch geregelten Generators zugeführt und der Sollwertspannung so überlagert, daß eine ausregelung auf das Minimum des Differenzblindstromes erfolgt. Damit wird eine symmetrische bzw. durch Wichtung" der Generatorströme vorgegebene Blindstromaufteilung und eine Unterdrückung der Blindausgleichsströme zwischen den Generatoren mit Reglern und derer mit strom-,spannungszwangskompoundierender Erregereinrichtung erreicht.

k u sf ührunsrs be is d ie I

ίηαand eines iusführungsbeispiels soll die Erfindung erläutert werden. Entsprechend Figur 1 sollen zwei Generatoren mit strom-, spannungszwangskompoundierender Erregung' (Generator 2), deren Erregerwicklung über eine iusgleichsleitung parallel geschaltet ist und ein Generator mit elektronisch geregelter Srregereinrichtung (Generator I)₅ im Parallelbetrieb arbeiten, Die übliche Jetsbelastung bewirkt einen Phasenwinkel mit einem cos. ^rI.

gewichtet und auf die Mischstelle ό eingespeist. Der Strom I. des elektronisch geregelten Generators ι wird

1 "

über das Meßglied 3 erfaßt, gewicntet und auf die Mischstelle 5 eingespeist. Die Polung der Ströme der Generatoren 1 und 2 erfolgt so, daß in der Mischstelle 5 der Differenzstrom Σΐ_ und 2In gebildet wird. Dieser Differeazstrom δ I wird einem Strcm-Spannungswandler 6 und weiter

so geschaltet ist, daß er eine dem 31ind3~rcmanteil des

deren Polarität von der Phasenlage des 31inds~romanteils von δ I abhängig ist.

Diese Gleichspannung wird als Steuerspannung verwendet und dem Sollwert des elektrischen Spannungsreglers so aufgeschaltet, daß eine Beeinflussung der resultierenden SoIlvvertspannung in dem Sinne erfolgt, daß durch Steuerung der Erregerspannung des Generators Ί der Blindstromanteil

des Differenzstromes δ I aus der Mischstelle Ό auf den Wert '¹IfUlI" bzw, "Minimum* ausgeregelt wird. Damit wird der Blindausgleiciisstrom zwischen den Genera-, toren 1 und 2 zu Hull und der Blindstrom des elektrischen iietzes wird entsprechend der Wichtung in vorgegebener Form auf die Generatoren aufgeteilt.

Arbeiten entsprechend Figur 1 zwei Generatoren 1 und mehrere Generatoren 2 parallel auf ein elektrisches Hetz, so wird ein Generator 1 als Führungsmaschine für die.Generatorgruppe 1 festgelegt. Der über das Meßglied erfaßte' Strom I dieses Führungsgenerators wird auf die Mischstellen 5 und 11 gegeben. A-uf die Mischstelle 1 wird auch der Strom 1 des anderen Generators 1 (MitnahmegeneratorJ gegeben. In der Mischstelle 1 erfolgt eine Differenzbildung zwischen den Strömen I der Generatoren 1, Der Differenzstrom δ I aus der Mischstelle 1 wird dann über einen Strom-Spannungawandler 6 einem phasenempfindlichen Gleichrichter 7 zugeführt, der eine Steuerspannung erzeugt, deren Amplitude und Polarität der Größe und Phasenlage des Differenzblindstromes δ I aus Mischstelle 1 proportional ist. Diese Steüerspännüng wird dem Spannungssollwert des elektronischen Spannungsreglers des Generators 1 (Mitnahmegenerator) so aufgeschaltet, daß die Erregerspannung so gesteuert wird, daß der Blindstromanteil des Differenzstromes Δ 1 der Mischstelle 1 Hull bzw, zu einem Minimum wird. Damit wird erreicht, daß beide Generatoren 1 entsprechend der Wichtung, in der Phasenlage und amplitude gleich große Blindströme haben. Die weitere Aufteilung der Blindströme mit der dazugehörigen Phasenlage zwischen den Generatoren 1 und 2 erfolgt wie oben erläutert.

Claims (4)

1. Brfindungsanssruch

   1. Schaltungsanordnung zur Blindlastverteilung beim Parallelbetrieb von Synchrongeneratoren, von denen mindestens bei einem Generator die iusgangsspannung durch ein externes Signal gesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der a-usgangsstrom des Generators (i) und der Ausgangs strom des Generators (2) erfaßt, durch eine Mischstelle (5) die Differenz der Ströme gebildet und m λ~ u xi j-_i»x© oi_ii.ss ο'^ ^-* ο li-i. *~ ώ ο s ι! ii ui η ^ s *Λ' 3 η G j» c χ¹ s ic), s ο *λ' χ θ g ι η 3 ώ phasenempfindlichen Gleichrichters (7) eine der Differenz der- vcrzeichenbehafteten Blindströme proportionale Steuerspannung erzeugt wird, mit deren Hilfe die Führungsgröße des Reglers (3) des steuerbaren Generators (i) so zu verändern ist, daß die Differenz der Blindströme ihr Minimuni erreicht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nrcht extern gesteuerte Generatoren (2) nach bekannten Verfahren parallel arbeiten, wobei das Meßglied (4) jedem Generator zugeordnet und die Meßgrößen einer auswahlschaltung (10) zugeführt und die ausgewählte Meßgröße auf Mischstelle (5) gegeben wird.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung (10) durch eine Schaltung ersetzt wird, welche die Meßgröße aller am IJetz befindlichen Generatoren (2) erfaßt und deren gemittelter Wert des auf lennstrom bezogenen Meßwertes auf die Mischstelle (5) geschaltet wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet j daß mehrere extern gesteuerte Genera-

   toren (ι) parallel arbeiten, wobei jedem Generator (1) ein Meßglied 3 und jedem weiteren Generator (1) eine
   Mischstelle (11) zugeordnet und das iusgangssignal die ser Mischstelle (11) über einem Strom-Spannungswandler (6) und einem phasenempfindlichen Gleichrichter (7) au den zugeordneten Generator (1) geschaltet wird.

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