DE481939C

DE481939C - Regelungseinrichtung fuer ein aus einem Synchron- und einem Asynchrongenerator bestehendes Umformeraggregat, welches zwei Netze miteinander kuppelt und welchem von einer Antriebsmaschine eine zusaetzliche Leistung zugefuehrt wird

Info

Publication number: DE481939C
Application number: DEA50757D
Authority: DE
Inventors: Karl Schaeff
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-04-30
Filing date: 1927-04-30
Publication date: 1929-09-07

Description

Regelungseinrichtung für ein aus einem Synchron- und einem Asynchrongenerator bestehendes Umformeraggregat,- welches--zwei Netze miteinander kuppelt und welchem von einer Antriebsmaschine eine zusätzliche Leistung zugeführt wird Infolge der Verwendung verschiedener Stromarten für die Versorgung von Verbrauchern elektrischen Stromes, z. B. Dreiphasenstrom mit 5o Per. für Licht- und Kraftbedarf und Einphasenstrom mit 162/3 Per. für Bahnbetrieb, sind manche Elektrizitätswerke gezwungen, beide Stromarten zu erzeugen. Soweit es möglich ist, geschieht diese Erzeugung durch getrennte Maschinen. Manchmal ist ges jedoch aus verschiedenen Gründen (Platz bedarf, Spitzendeckung usw.) notwendig, beide Stromsysteme zu--- kuppeln und gleichzeitig auch die Stromerzeugung mit einem solchen Kupplungsaggregat zu verbinden. Diese Kupplungsaggregate sind dabei gewöhnlich so ausgebildet, da.ß der eine Teil als Synchronmaschine und der andere als. Asynchronmaschine läuft, da man ja beide Netze infolge ihrer verschiedenen Frequenzen nicht starr miteinander kuppeln kann. Ist kein mechanischer Antrieb dieser Kupplungsaggregate vorhanden (Periodenumformer), so geschieht die Regelung der Leistungsübertragung voneinem Stromsystem zum anderen durch eine Regelung an der Asynchronmaschine. Die Regelung kann in bekannter Weise von Hand zu Hand oder selbsttätig geschehen. Ist jedoch ein mechanischer Antrieb vorhanden, so muß die Regelung besondere Bedingungen erfüllen. Dient zum mechanischen Antrieb eine Maschine, die von einem Geschwindigkeitsregler gesteuert wird, bei der also die aufgebrachte mechanische Leistung sich selbsttätig nach den an der Welle (von der elektrischen Seite her) verlangten Leistungen einstellt, so bietet die Regelung keine besondere Schwierigkeit. Die synchronlaufende- Maschine nimmt ohne jede Regelung vom Netz Last auf bzw. gibt sie an dasselbe ab. Die asynchronlaufende Maschine muß eine Regelung erhalten, die sich nach der von ihrem Netz verlangten Leistung einstellt, und der Geschwindigkeitsregler des mechanischen Antriebs stellt selbsttätig immer die Summe beider Leistungen ein.
Die --Regelung wird indessen verwickelter, wenn die von der Antriebsmaschine gelieferte Leistung nach Gesichtspunkten gesteuert werden muß, welche mit den BelastungsveThältnissen in den beiden Netzen nichts zu tun haben. Die Erfindung hat eine RegelungsL einrichtung zum Gegenstand, die für solche Fälle verwendbar ist.
'Beispielsweise kann die Antriebsmaschine;, wie in Abb. r dargestellt, .eine Gegendruckmaschine B sein, die Dampf aus demKessel A bezieht und deren mechanische Leistung nach dem Dampfbedürfnis des. Gegendruckdampfverbrauchers C gesteuert werden soll. Die Antriebsmaschine sitzt auf einer Welle mit der Asynchronmaschine D, welche auf das Netz I arbeitet, und mit der Synchronmaschine E, welche auf das Netz II arbeitet.
. Die Leistungsabgabe des Synchrongenerators E soll wie die eines normalen Generators. geregelt werden, d. h. so, daß sie bei Belastungsschwankungen in ihrem Netz den auf sie entfallenden Anteil übermimmt. Die vom. der Turbine B erzeugte mechanische Leistung hängt also. vom Verhalten der Dampfver~ braucher C, die dem Generator E zugeführte mechanische Leistung vom Verhalten der Stromverbraucher im Netz II ab. Den Rest an mechanischer Leistung, welcher positiv oder negativ ausfallen kann, erhält der Asynchrongenerator U Ein Regelmechanismus, welcher die so gestellte Aufgabe erfüllt, ist in Abb. z dargestellt. i ist ein Geschwindigkeitsregler bekannter Bauart, z ein Druckregler ebenfalls bekannter Bauart; 3 stellt schematisch die Regelung der Asynchronmaschine dar; q. ist das Einlaßventil der Gegendruckturbine B. Um nun dein Dampfdurchgang durch die Gegendruckturbine B dem Bedarf der Verbraucher C dauernd anzupassen, muß der Druckregler seinen Impuls von der Gegendruckleitung der Turbine erhalten., d. h. es muß der Gegendruck konstant gehalten werden. Bezüglich der Leistungen muß die Summe der Leistungen des mechanischen Teiles und der Asynchronmaschine gleich der Leistungsabgabe der Synchronmaschine sein. Dabei ist es möglich, da.ß die Asynchronmaschine sowohl als Generator wie als Motor läuft.
Die Regelvorgänge spielen sich nun im einzelnen wie folgt ab: Bei einer Belastungssteigerung der Synchronmaschine wird das Aggregat die Tendenz haben, langsamer zu laufen, so daß der Geschwindigkeitsregler i anspricht. Er bewegt dabei den Gelenkpunkt a . nach unten, dreht den Hebel 5 um denn Gelenkpunkt b und verstellt dadurch die Regelung der Asynchronmaschine im Sinne .einer geringeren Leistungsabgabe. Tritt eine Entlastung der synchronlaufenden Maschine ein, sa erfolgt der umgekehrte Regelvorgang. Ein Eingriff auf die Einlaßventile der Turbine und damit auf die dampfseitigen Verhältnisse erfolgt nicht. Nimmt man nun eine Verringerung des Dampfverbrauches der Apparate bei C an, so hat der Gegendruck der Turbine die Tendenz, zu steigen. Auf diese Drucksteigerung spricht der Druckregler z an und bewegt den Punkt c nach unten. Der Hebel 6 dreht sich dabei um Punkt@d, und die Einlaßventile zur Turbine werden im Sinne des Schließens bewegt, während gleichzeitig Punkt b gehoben und die Regelung der Asynchronmaschine im Sinne verringerter Leistungsabgabe verstellt wird. Die üb,ersetzungsverhältnisse müssen dabei so gewählt sein, daß die Leistungsverringerung des mechanischen Teiles infolge des verringerten Dampfdurchganges ausgeglichen wird durch die verringerte Leistungsabgabe der Asynchronmaschine.
An Stelle der einfachen Gegendruckmaschine kann natürlich auch eine Anzapfgegendrwckmaschine bzw. eine Gegendruckmaschine mit mehreren regelbaren Anzapfstellen treten. An Stelle des Druckreglers z sind dann zwei oder mehrere Druckregler vorhanden, durch deren Zusammenwirken der Punkt c derart bewegt werden muß, daß immer die Veränderung der Leistungsabgabe des mechanischen Teilces ausgeglichen wird durch die Leistungsveränderung der Asynchronmaschine. Die Einlaßventile der Turbine sowie die Regelungsieinrichtung der Asynchronmaschine können in allen Fällen auch in bekannter Weise mittels Hilfsgetriebe (Servomotoren) bedient werden. Unwesentlich ist es auch, wenn die einzelnen Maschinen des Gesamtaggregats nicht auf-,einereinzigen Welle sitzen, sondern durch Zahnradvorgelege oder ähnliche übertragungsmittel starr miteinander gekuppelt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelungseinrichtung für ein aus einem Synchron- und .einem Asynchrongenerator bestehendes Umformeraggnegat, welches zwei Netze miteinander kuppelt und welchem von ,einer Antriebsmaschine eine zusätzliche Leistung zugeführt wird, dadurch. gekennzeichnet, daß -ein Geschwindigkeitsregler die Leistungsabgabe bzw. Aufnahme der Asynchronmas-chine steuert und daß dieser Regler von dem die Leistungsabgabe der Antriebsmaschine regelnden Organe derart b@eeinflußt wird, @daß Leistungsschwanlungen der Antriebsmaschine durch Leistungsschwankungen der Asynchronmaschine ausgeglichen werden. z. Regelungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine aus einer Gegendruckmaschine besteht, deren Gegen- oder Frischdampfdruck konstant gehalter> wird. 3. Regelungseinrichtung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine aus einer Gegendruckmaschine mit mehreren regelbaren Anzapfstellen besteht.