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3) DER REGLER DES LEISTUNGSFAKTORS PFR
3.1) Beschreibung
Der von Mecc Alte hergestellte PFR ist eine Einrich-
tung, die angekoppelt an einen elektronischen Spannungsreg-
ler des Typs SR7 oder UVR6, die Überwachung des Blind-
stroms (Volt-Ampere-Reaktiv, VAR) oder des Phasenwinkels
ϕ zwischen den Hauptkomponenten Spannung und Strom
übernimmt (Oberwellen ausgeschlossen), d.h. der cosϕ von
einer der drei Phasen der netzparallel betriebenen Synchron-
generatoren; der Einsatz der Anlagen unter den bestmögli-
chen Leistungsbedingungen wird somit ermöglicht. Eine sol-
che Steuerung ist insofern erforderlich, da ansonsten eine
Netzspannungsänderung zu große Abweichungen verusachen
würde und oft von den aus der Maschine ausgehenden VAR
nicht toleriert werden. Die Blindleistung entspricht bekanntlich
nicht der im Netz erzeugten Leistung, sondern verursacht eher
zusätzliche Verluste für die Maschine.
normalerweise alle elektrisch betriebenen Anlagen eine ge-
wisse Menge an Blindenergie gem. Darstellung in Abbildung
3.1.1.
Daraus geht hervor, dass die Scheinleistung, welche die Bela-
stung der Maschine festlegt, im Allgemeinen nicht mit der
Nutzleistung (Wirkleistung) übereinstimmt, sondern höher ist,
es sei denn die VAR sind gleich null und demzufolge ist der
cosϕ gleich eins. Es ist also ratsam, die Anlage so zu betrei-
ben, dass die vom Netz bezogene VAR, unter Berücksichti-
gung der vertraglichen Vereinbarungen mit dem Anlagenbe-
treiber, so gering wie möglich gehalten werden.
Diesbezüglich wird daran erinnert, dass die Größenord-
nung der enerzeugten Wirkleistung (gemessen in Watt), aus-
schließlich von der Leistung
(Explosions-, Hydraulik- oder Turbinenmotor) abhängig ist. Die
Einstellung des Motors regelt die Wirkleistung des Drehstrom-
generators.
Je nach Situation kann es vorteilhaft sein, mit konstan-
ten VAR oder konstanten cosϕ zu arbeiten. Wenn man mit
konstantem cosϕ arbeitet, führt der PFR bei Erhöhen der
Wirkleistung auch zu einer proportionalen Erhöhung der vom
Drehstromgenerator erzeugten VAR. Wenn man hingegen mit
konstanten VAR arbeitet, verhält sich der PFR so, dass bei
Erhöhung der Maschinenwirkleistung der cosϕ progressiv
steigt.
Der PFR wirkt auf den elektronischen Regler des Dreh-
stromgenerators ein und muss daher fachgerecht angeschlos-
sen
sein.
Der
Einsatz
"Parallelschaltvorrichtung'' ist zudem wichtig, weil so der von
der Anlage erzeugte Strom gemessen werden kann und ent-
sprechende Anbindungen die Maschinenspannung ermitteln.
Mittels so generierter Strom- und Spannungssignale ist
der PFR in der Lage, die Wirk- und Blindkomponenten sowie
den Phasenwinkel des erzeugten Stroms zu messen.
Die Wirkkomponente steht im proportionalen Verhältnis
zur Wattzahl, während die Blindkomponente proportional zu
den VAR ist.
Wenn die Einrichtung die Blindstromüberwachung
übernimmt, wird diese mit einem internen Bezugssignal vergli-
chen: es wird ein Fehlersignal generiert, das auf den Span-
nungsregler einwirkt und so die Erregung des Drehstromgene-
rators ändert.
Jedenfalls erfordern
der Hauptantriebswelle
(Abbildung
3.1.2)
der
3) THE POWER FACTOR REGULATOR
(PFR)
3.1) Description
The PFR manufactured by Mecc Alte is a device
which, coupled with a SR7 or UVR6 electronic voltage
regulator, provides to keep the reactive current (reactive
volt amperes or VARs) or the phase angle ϕ under
control among the main components of both voltage and
current (excluding harmonic ones) which is to say the
cosϕ of one of the three phases of the synchronous
generators operating in a network parallel - thus allowing
the usage of the above-mentioned systems under best
performance conditions. Such control is necessary in
that any variation in the network voltage could cause
wide and often intolerable variations in the VARs sup-
plied by the machine. In fact, it is well known that the
reactive power does not correspond to the power desti-
ned to the network; on the contrary, it causes additional
losses on the machine itself.
However, all electric energy systems usually require a
certain amount of reactive energy, producing a power
diagramsuch as the one in picture 3.1.1.
From this diagram it can be seen that the apparent
power, which defines the extent of the machine usage,
does not normally coincide with the available power, i.e.
the active power; rather, the former is actually higher
than the latter, unless the VARs are void and the cosϕ
equals one. It is most convenient therefore to operate in
a way so as to restrict as much as possible the VARs
exchanged with the network, in accordance with the
contractual obligations set out by the network's operator.
It should be reminded that the extent of the active
power generated by the machine (measured in Watts)
depends solely on the torque applied to the prime mo-
ver's shaft which generates it (piston, turbine or hydrau-
lic motors). By regulating the prime mover, the genera-
tor's active power is consequently regulated as well.
Depending on the situation, a constant VAR ope-
ration or a constant cosϕ operation can be more sui-
table. When constant cosϕ operation is preferred, if the
active power increases, then the PFR causes a propor-
tional increase in the VARs created by the generator. If
constant VAR operation is chosen instead, the PFR
operates in such a way that, as the machine's active
power increases, the cosϕ gradually increases as well.
Since the PFR acts on the generator's electronic
regulator, the former has to be suitably connected to the
latter. Either the Parallel Device, allowing detection of
the current generated by the machine, or other suitable
connections able to detect the machine's voltage, are
also necessary (picture 3.1.2).
By means of the current and voltage signals the-
reby obtained, the PFR is able to measure the active
and reactive components and the phase angle of the
current generated.
The active component is proportional to the watts,
whereas the reactive component is proportional to the
VARs.
When the device operates under control of the
reactive current, the latter is compared to an internal
sensing signal; subsequently, an error signal is produ-
ced which, by acting on the voltage regulator, modifies
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