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Verfahren zum Betrieb von Speicherkraftwerken und
Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens
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Umschalten von Phasenschieber- auf Pumpenbetrieb gleichzeitig mit der Abschaltung des Motorgenerators vom Netz die Turbine mit Wasser gefüllt.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
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Verlaufes der Drehzahl der Turbinen-Motorgenerator-Gruppe während der Auslaufzeit und Fig. 3 ein Diagramm des Leistungsbedarfes des Pumpenlaufrades in Abhängigkeit von dessen Drehzahl.
In Fig. 1 ist mit der Welle 1 eines Motorgenerators 2 das Laufrad einer Wasserturbine 3 verbunden, deren Wasserzufuhr aus einem nicht gezeichneten Speicherbecken durch eine Rohrleitung 4 erfolgt, welche durch einen Schieber 5 absperrbar ist. Am ändern Ende der Welle 1 des Motorgenerators 2 ist der feste Teil einer ausrückbaren Zahnkupplung 6 befestigt. Det bewegliche Teil dieser ausrückbaren Zahnkupplung ist mit einer Welle 7 drehfest aber axial verschieblich verbunden, an der sich das Laufrad einer Peltonturbine 8 und das Laufrad einer Pumpe 9 befindet. Das Wasser wird der Pumpe 9 durch eine Saugleitung 10
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ein Absperrschieber 12 angeordnet. Der Peltonturbine 8 wird Druckwasser durch eine Rohrleitung 13, In der ein Absperrorgan 14 angeordnet ist, zugeführt.
Die Zahnkupplung 6 ist mit einem Betätigungsmecha- nismus 15 versehen. Der Motorgenerator 2 ist mittels eines Schalters 16 an das Netz 17 anschliessbar. Die Anlage ist unter dem Wasserspiegel des Enmahmebeckens angeordnet. Aus dem Gehäuse der Turbine 3 kann bei geschlossenem Schieber 5 das Wasser durch Zufuhr von Druckluft aus einer Druclduftquelle 18 über ein Absperrorgan 19 verdrängt werden.
Bei Turbinenbetrieb ist die Kupplung 6 ausgerückt, der Absperrschieber 12 gesperrt und der Absperrschieber 5 geöffnet. Die Turbine 3 treibt den Motorgenerator 2 an, und dieser liefert elektrische Energie ins Netz 17. Soll nun von Turbinenbetrieb auf Pumpenbetrieb umgeschaltet werden, so wird durch den Absperrschieber 5 die Wasserzufuhr zur Turbine abgestellt und der Motorgenerator 2 durch den Schalter 16 vom Netz 17 abgeschaltet. Die Umdrehungen der Welle 1 beginnen sich zu verlangsamen, u. zw. nehmen diese infolge der starken Bremswirkung der Wasserfüllung der Turbine anfänglich rasch ab. Gleichzeitig wird mit Hilfe. der Peltonturbine 8 das Ladfrad der Pumpe 9 beschleunigt, u. zw. auf eine Drehzahl von zirka 300/0 der Arbeitsdrehzahl des Motorgenerators 2.
Erreicht nun die Welle 1 bei ihrer verzögerten Drehbewegung die Drehzahl der Welle 7, so wird die Kupplung 6 eingerückt. Darauf wird der Schieber 5 der Turbine geöffnet, und die gesamte Gruppe wird mit Hilfe der Turbine 3 bei geschlossenem Schieber 12 auf die Arbeitsdrehzahl gebracht. Nach dem Erreichen dieser Arbeitsdrehzahl wird bei Synchronlauf der Motorgenerator 2 durch Schliessen des Schalters 16 ans Netz angeschlossen. und der Schieber 5 der Turbine geschlossen. Der Motorgenerator übernimmt den Antrieb der Pumpe 11, deren Schieber nunmehr geöffnet ist.
Das Laufrad der Peltonturbine 8, deren Wasserzufuhr nach dem Einrücken der Kupplung 6 durch Schliessen des Schiebers 14 unterbrochen wurde, dreht sich frei in Luft, ebenso wie das Laufrad der Turbine 3, aus deren Gehäuse das Wasser durch Druckluft aus dem Behälter 18 nach Öffnung des Abspsrtor- gans 19 verdrängt wurde.
Wie aus dem Diagramm in Fig. 2 ersichtlich ist, erfolgt ein Absinken der Drehzahl der Turbine 3 mit dem Motorgenerator 2 auf zirka 300/0 der Arbeitsdrehzahl bedeutend schneller als der Stillstand dieser
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Dazu kommt noch, wie in Fig. 3 gezeigt ist, dass der Antriebskraftbedarf des im Wasser sich drehenden Laufrades der Pumpe 9 ungefähr von der dritten Potenz der Drehzahl abhängig ist und nach der Kur-
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Er-stung wie für das Anwerfen in der Luft dimensionierten Peltonturbine, d. h. einer sehr kleinen und billigen Einrichtung, ein Umschalten von Turbinen- auf Pumpenbetrieb oder umgekehrt durchzuführen, u. zw. in einer im Verhältnis zum Umschalten im Stillstand stark verkürzten Zeit.
Beim Abschalten der Pumpe muss die Kupplung ebenfalls entlastet werden. Auch das geschieht erfin-
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lung die Peltonturbine 8 dient.
Der Motorgenerator 2 kann auch als Phasenschieber verwendet werden, d. h., er läuft in diesem Fall an das Netz angeschlossen bei abgeschalteter Pumpe und mit in Luft drehender Turbine. Soll von Phasenschieberbetrieb auf Pumpenbetrieb umgeschaltet werden, so wird erfindungsgemässe der Schalter 16 geöffnet und die Pumpe mittels der Peltoniurbine 8 auf zirka 3 Olo der Arbeitsdrehzahl gebracht. Dabei kann
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