DE1503282A1 - Drehzahlregeleinrichtung fuer doppelt geregelte Turbinen - Google Patents

Drehzahlregeleinrichtung fuer doppelt geregelte Turbinen

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DE1503282A1
DE1503282A1 DE19631503282 DE1503282A DE1503282A1 DE 1503282 A1 DE1503282 A1 DE 1503282A1 DE 19631503282 DE19631503282 DE 19631503282 DE 1503282 A DE1503282 A DE 1503282A DE 1503282 A1 DE1503282 A1 DE 1503282A1
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DE
Germany
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controller
turbines
control device
time
speed control
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Application number
DE19631503282
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English (en)
Inventor
Ellingsen Dipl-Ing Hans-Vidar
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/08—Regulating, i.e. acting automatically by speed, e.g. by measuring electric frequency or liquid flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

Description

  • Turbinen
    r re:iz#c%: l re@;e i t: inr_ciitun#; für doppel t @;ere#elte Turbinen
    Be i_ dc:r i@e@,e 1 @@;n" von Kapl ari- und Rohrturbinen treten dadurch
    Scyi"rierit;keiten auf, date eire Ret,ler zwei SteIlorf;ane, nämlich
    Leit- und Laufschaufeln, mit zum Teil stark unterschiedlichem
    zeitlichern Ver:ialten ansteuert. Beide Stellorgane beeinflussen
    die eff'ei.tive TurbinenöffnunE.
    Zur Einhaltung des jeweils besten Wirkungsgrades ist eine feste Zuordnung zwischen Zeit- und Laufschaufeln erforderlich, die üblicherweise durch eine Folgesteuerung über eine Kurvenscheibe erreicht wird. Dabei,können die beiden Stellorgane entweder parallel oder auch hintereinander angesteuert werden. Infolge der unterschiedlichen Stellzeiten und Stellgeschwindigkeiten neigen die Stellorgane dazu, auseinanderzulaufen, was im Regelkreis zu starker Unruhe und zum Überschwingen führt.
  • Die Erfindung bringt eine vorteilhafte Verbesserung an einer Drehzahlregeleinrichtung für doppelt geregelte Turbinen, beispielsweise Kaplan- und Rohrturbinen, bei der je ein Stellmotor für Leit-und Laufschaufelapparat in Steuerabhängigkeit steht von einem Regler. Erfindungsgemäß ist dem Signalvergleicher des Reglers als Istwert eine Kombination aus Zeit- und Laufschaufelstellgrößen in . Rückführzweigen zugeführt. Auf diese Weise wird ein Auseinanderlaufen der Stellmotoren verhindert'und eine stabile sowie gut gedämpfte Regelung erzielt.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Regelkreis, bei dem die Stellmotoren für den Leii- und Laufschaufelapparat einer Turbine hintereinandergeschaltet sind und Fig. 2 eine parallele. Steuerung von Zeit- und Laufachaufelapparat.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Regeleinrichtung enthält einen Regler 2, der: auf -den Servomotor" 3, ;des,.;,1@ei.t@rciee einwirkt. Der Servomotor, 4 des Laufrades wird über eine Kurvenscheibe K in Abhängigkeit vom Leitradservomotor 3 angesteuert. Beide Servomotoren haben im allgemeinen durch Gestängerückführungen 5 bzw. 6 proportionales Verhalten. Hierbei werden durch das Signal E zwei Ausgangssignale o@1 und (Z'. hervorgerufen, die jeweils am Ausgang des Servomotors für das Leitrad bzw. Laufrad anstehen. Erfindungsgemäß ist dem Signalvergleicher V des Reglers 2 als Istwert (Rückführgröße) eine Kombination aus Zeit- und Laufschaufe1.stellgrößen in Rückführzwei-e-n r1, r2 zugeführt. Liegen die Leit- und Laufschaufelstellbrößen als mechanische Größen vor, so werden sie in dem Wandler 7 bzw. 8 in elektrische Größen umgewandelt bevor sie in dem Additionsglied 9 aufsummiert und über den gemeinsamen Rückführkreis r dem Signalvergleicher V zugeführt werden.
  • Zur Kompensation der Nichtlinearitäten und der Zeitkonstanten der Servomotoren ist es vorteilhaft, die Turbinenöffnung in einem unterlagerten Regelkreis zu regeln. Hierbei kann der Sollwert f_ für den Signalvert;leicher V des Reglers 2 von einem übergeordneten Regler 1 zugeführt sein.
  • Zum Unterschied von dem, in Fig. 1 dargestellLen Ausführungsbeispiel. werden in Fig. 2 die Servomotoren für das Lauf- und Zeitrad parallel angesteuert.
  • Um eine gute Anpassung des Öffnungaregelkreises an die Regelstrecke bei einer unterlagerten Regelung zu erzielen, kann man die den Istwert bildenden Stellgrößen in den Rückführzweigen rl, r2 unterschiedlich verstärken.
  • Das Übergangsverhalten der Ausgangssignale c@1 und « 2 kann da- durch beeinflußt werden, dsß in den RUehführzweigen r" r2 zeitabhängige Mittel 10,11 vorgesehen sind.

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Drehzahlregeleinrichtung für doppelt geregelte Turbinen, beispielsweise Kaplan- und Rohrturbinen, bei der je ein Stellmotor für den Zeit- und Laufschaufelapparat in Steuerabhängigkeit steht von einem Regler, dadurch gekennzeichnet, daß dem Signalvergleicher (V) des Reglers (2) als Istwert eine Kombination aus Zeit- und Laufschaufelstellgrößen in Rückführzweigen (r1, r2) zugeführt ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (F) für den Signalvergleicher (V) des Reglers (2) von einem übergeordneten Regler (1) zugeführt ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Istwert bildenden Stellgrößen in den Rückführzweigen (r1, r2) unterschiedlich verstärkt sind.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB in den Rückführzweigen (r1, r2) zeitabhängige Mittel (10,11) vorgesehen sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2392247A1 (fr) * 1977-05-27 1978-12-22 Charmilles Sa Ateliers Dispositif destine a determiner le degre d'inclinaison des pales motrices d'une turbine
FR2506090A1 (fr) * 1981-05-18 1982-11-19 Neyrpic Dispositif de regulation de frequence pour centrale hydroelectrique de basse chute

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2392247A1 (fr) * 1977-05-27 1978-12-22 Charmilles Sa Ateliers Dispositif destine a determiner le degre d'inclinaison des pales motrices d'une turbine
FR2506090A1 (fr) * 1981-05-18 1982-11-19 Neyrpic Dispositif de regulation de frequence pour centrale hydroelectrique de basse chute
EP0066490A1 (de) * 1981-05-18 1982-12-08 Neyrpic Frequenzregeleinrichtung für ein Wasserkraftwerk mit einer niedrigen Fallhöhe

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