[发明专利]用于使用电单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电站，尤其是用于使用电站的电单元的方法，其包括电机器，频率变换器和分块变压器，其中机器可通过变换器和分块变压器与电网连接。

背景技术

现代电站技术允许更有效地设计电站。在一些电站的情况下，例如风电站和抽水蓄能电站，规定，电机器直接与变换器连接。

现代抽水蓄能电站或泵存储器具有例如转速可变的驱动。通过将机器的转速与网络频率耦合可以如此调节泵和涡轮机旋转速度，使得它们在接近最优的有效度上运行。此外允许泵吸运行中转速的变化，功率容纳自由调整。尤其是具有可变转速的系统可以快速从停止状态与网络相连或同步。

根据现有技术的泵存储器具有双供给的异步电机和功率电子变换器，以此实现泵和涡轮机的转速调节。因此一方面调节泵功率并且另一方面在需要时可以提高设备的有效度。

在用于泵或涡轮机的转速调节的实施方式中使用同步电机，其定子借助于具有可调频率的三相电流供给。在此频率变换借助于结合整流器和逆变器产生，它们通过电压或者电流中间电流彼此连接。

这样的实施方式是示例，其中电机器可直接与变换器（如频率变换器）相连。原则上还可设想如此设计其他电站，使得电机器可直接与变换器相连。

在大功率的情况下在电站中出现非常高发电机电流，该发电机电流不可在电站和消费者之间传输，因为沿着通过电电阻的传导的损失二次幂地随电流增加。因此经常设置分块变压器或还称为机器变压器，其发电机电压设置到例如高电压网络中常见高得多的电压，其中电流相应更小。

此外为保护电站中的分块变压器经常设置发电机开关，发电机功率开关或还称为发电机电路断路器。该电路断路器在紧急情况中例如在分块变压器的运行故障的情况下以发电机方式工作的机器从分块变压器分开并且保护分块变压器免受高短路电流，高短路电流在功能故障的情况下从机器侧影响分块变压器。如果它仅与网络，但未与机器分离，机器此外如此供给损坏的分块变压器，其可能可以导致块变压器的爆炸。

对此发电机开关在制造和维护中花费大且成本高，因为其在极端条件下开关必需在紧急情况下将机器与分块变压器分开。

由此得出本发明以该任务提出为基础，简化并且更有效地设计电站。

发明内容

这个任务通过如下所述的方法来解决。根据本发明的使用电站的电单元的方法，其中所述电单元包括能以电动机方式和以发电机方式使用的同步电机器、具有活动开关元件的变换器和分块变压器，所述同步电机器能通过变换器和分块变压器与电网连接，所述同步电机器的定子借助于具有可调频率的三相电流进行供电，所述频率借助于所述变换器产生，所述方法包括下列步骤：在所述同步电机器的以发电机方式的运行中单元的运行故障的情况下，通过打开所述变换器的活动开关元件来分离所述同步电机器和所述分块变压器之间的连接，其中在所述分块变压器的运行故障情况下，所述同步电机器在不使用发电机功率开关或发电机电路断路器的情况下被从所述分块变压器分开，使得通过打开所述变换器的活动开关元件来避免所述分块变压器的运行故障可能导致的所述分块变压器的爆炸。

在此本发明提出用于使用电站（例如抽水蓄能电站，风电站或煤电站）的电单元的方法。电单元包括电机器（例如转速可变或转速不变的机器），频率变换器和分块变压器或机器变压器，其中机器可通过频率变换器和变压器与电网相连。该方法规定，在如分块变压器的功能故障的运行故障的情况下或在紧急情况下频率变换器通过例如从晶体管或晶闸管打开活动开关元件将分块变压器从机器分离。

通过使用频率变换器作为分离器可以省略发电机开关。由此减小电单元的制造和维护的成本。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点从实施例的描述根据附图给出。

本发明在更多细节中根据下面文本参考优选的实施例根据附图更详细地解释。其示出

图1是具有电机器和通过分块变压器与电网连接的变换器的电单元的示意表示。

附图标记及其意义在附图标记列表中概述。一般来说相同附图标记表示相同部件。

具体实施方式

图1以示意表示示出电单元1，其包括电机器2和通过分块变压器4与电网5相连的变换器3。机器2根据机器2的运行方式作为电动机或发电机使用。

频率变换借助于整流器和逆变器的组合产生。整流器和逆变器通过集中或发布的电压中间电路或电流中间电路彼此相连。此外中间电路在此用于能量存储的单元例如在电压中间电路的情况下的电容器和在电流中间电路的情况下的电感。