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Anordnung" zum Schutz von elektrischen Anlagen. Durch automatische
Regulierung in elektrischen Anlagen wird. im allgemeinen bezweckt, die aus den natürlichen
Charakteristiken der Maschinen, Transformatoren und Leitungen sich ergebende Ungleichmäßigkeit
des Arbeitens zu beseitigen oder zu mildern. Das gewünschte gleichmäßige Arbeiten
kann mit großer Vollkommenheit erreicht werden, solange die Betriebsverhältnisse
einigermaßen normal bleiben. Bei abnormalen Betriebsverhältnissen dagegen, wie Überlastung,
Kurzschluß, Leitungsunterbrechung, selbsttätigem Auslösen von Schaltern u. dgl.,
haben die automatischen Regulierungen nachteilige Einwirkungen im Gefolge, die sowohl
bei allein arbeitenden Maschinen, ganz besonders aber bei solchen Anlagen zutage
treten, in denen ein Teil der Maschinen nicht automatisch reguliert ist.
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Die nachteiligen Wirkungen sind besonders Überlastungen, welche bei
Betriebsstörungen in automatisch regulierten Anlagen mit größerer Heftigkeit auftreten
können als in solchen, die keine selbsttätigen Regler benutzen. Zur Vermeidung derselben
werden Schutzapparate verschiedenster Art verwendet, z. B. die automatische Maximalausschaltung
des Generators, das automatische Kurzschließer. oder Abschalten der Maschinenerregerwicklung,
das selbsttätige Einschalten von Schutzwiderstand in den Erregerstromkreis, das
selbsttätige Ausschalten der Wirkung des Schnellreglers usf.
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Wenn auch nicht alle diese Einrichtungen eine vollständige Unterbrechung
des Parallelbetriebs herbeiführen, so sind doch die meisten so geartet, daß irgendein
Eingriff erforderlich wird, um nach Ablauf der Betriebsstörung den ursprünglichen
normalen Zustand wiederherzustellen.
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Es ist auch bekannt geworden, die durch Überlastung gefährdeten Anlageteile
durch Relais zu schützen, die bei außerordentlicher Belastung selbsttätig den Schnellregler
ausschalten und ihn bei Eintritt normaler Verhältnisse wieder einschalten. Ferner
ist es bekannt, die selbsttätige Spannungsregelung bei einem einzelnen Generator
bei Überschreiten einer bestimmten Belastungsgrenze durch eine Sicherheitsvorrichtung
so lange außer Tätigkeit zu setzen, bis der Strom: wieder bis zu der eingestellten
Grenze sinkt.- Schließlich hat man in Schwungradpufferanlagen die Pufferwirkung
mittels zweier zusammenarbeitender Regler hervorgerufen.
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Die vorliegende Erfindung zeigt, wie bei nicht gepufferten Anlagen,
die aus mehreren Einheiten oder Einheitsgruppen bestehen, die Aufgabe des Weiterarbeitens
der Anlage bei Störungen auf solche Weise gelöst werden kann, daß sich ohne einen
Eingriff von außen nach abgelaufener Störung der ursprüngliche Betriebszustand von
selbst wieder herstellt. Es geschieht dies durch Anordnen eines weiteren Reglers,
des sogenannten Schutzreglers.
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Die Abb. i zeigt ein Beispiel für die Anwendung eines Schutzreglers
zur Leistungsregulierung im Parallelbetrieb. Das Kraftwerk a arbeitet gemeinsam
mit dem Strom= erzeuger g auf einen Stromverbrauch (Netz) ia. Durch einen Schnellregler
s, welcher in Abhängigkeit der vom Kraftwerk a entnommenen Leistung A steht und
mittels des Apparates t auf den Tourenregler des Stromerzeugers g einwirkt, läßt
sich erreichen, daß diese Leistung konstant bleibt, wenn auch der Kiiowattverbrauch
C in weiten Grenzen schwankt. Der Stromerzeuger g leistet dann jeweils eine Energie
B - C - A. Wenn der Verbrauch C nun aber so groß wird, daß er die Summe von
A und der maximal zulässigen Belastung B, übersteigt, dann muß B größer werden als
Bi, d. h. der Stromerzeuger g wird überhastet. Um dies zu verhindern, ist im
Stromkreis
von g ein zweiter Regulator p angeordnet, welcher jedoch erst in Tätigkeit tritt,
wenn B > B, wird, während derselbe sonst nicht mitwirkt. Von diesem punkte
an wird der Hauptregulator s von jeder Einwirkung abgehalten. Die Regulierung des
Antriebes von g ist vollständig dem Schlitzregler p überlassen, welcher bestrebt
ist, das Zuströmen des Kraftmittels für den Antrieb von g mittels des Apparates
t so weit zu beschränken, daß die zulässige Strombelastung nicht überschritten wird;
der Mehrbedarf an Kraft wird dann vom Kraftwerk a geliefert. Sobald die Überlastung
im Netz n vorüber ist, sinkt die Strombelastung in g, infolgedessen kehrt der Schutzregler
p wiederum in seine Endlage zurück und überläßt dem Hauptregler s das Einstellen
auf konstante Leistung A.
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Es ist für den Endzweck nicht von Bedeutung, ob Haupt- und Schutzreglier,
wie in der Abb. z dargestellt, auf ein gemeinsames En-ilaßventil t arbeiten, oder
ob jeder derselben auf eine unabhängige Vorrichtung wirkt, oder endlich, ob der
Zusatzregler elektrisch auf die Verstellkraft des Hauptreglers Einfluß hat.
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Im folgenden sind an Hand: der Abb. z bis d. weitere Ausführungsbeispiele
erwähnt, ohne daß die Zahl der möglichen Ausführungsförmen damit erschöpft wäre.
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Nach der .in Abb. a schematisch dargestellten Anordnung für die Phasenregulierung
bei Parallelbetrieb erfolgt die Hauptregulierung s auf leonstanten Wattlosstrom
der Zentrale a durch Beeinflussung der Erregung e des Stromerzeugers g, welcher
mit a zusammen. auf den Stromverbrauch rt arbeitet. Der Schutzregler p steht unter
dem, Einflluß des Belastungsstromes in. g und tritt in, Tätigkeit, wenn in x so
viel Strom verbraucht wird, daß die Belastung B den höchst zulässigen Wert B1 übersteigt.
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Nach der in Abb.3 dargestellten Anordnung einer Spannungsregulierung
für Parallelbetrieb besitzt ein Generator g, automatische Spannungsregulierung (Hauptreglier
s mit Wirkung auf den Erregerstrom, der von e, geliefert wird), während ein zweiter
Generator g2 ohne automatische Regelung` parallel mitarbeitet. Bei schwankendem
Energieverbrauch x verteilt sich die Wattbelastung nach Maßgabe des Kraftmittelzuflusses
auf die beiden Aggregate. Dagegen bleibt die wattlose Stromkomponente von g, annähernd
konstant, während der Mehr= oder Minderbedarf von Wattlosstrom von g, übernommen
wird. Gleichzeitig ist in g, ein Schutzregler p angeordnet, welcher in Tätigkeit
tritt, sobald die Strombelastung A von g, den zulässigen Grenzwert A, übersteigt.
Die Einwirkung geschieht durch Verminderung der Erregung: Die Spannung geht zurück,
und g2 liefert. den Lastüberschuß.
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Die Abb. q: gibt ein Beispiel für die Leistungsregulierung bei gekuppelten
Motoren; sie stellt schematisch einen elektromechanischen Antrieb dar, der aus zwei
von getrennten Gleichstromnetzen al und a2 gespeisten Motoren ,in, und m2 besteht.
Der Hauptregler s hat die Aufgabe, die Erregung von m2 derart zu verändern, daß
die dem Netz a, entnommene Leistung konstant bleibt, solange die mechanisch abzugebende
Leistung diesen konstanten Wert nicht unterschreitet. Dabei bleibt der Kontakt des
Schutzreglers p unter dem Einfluß der Gegenkraft normalerweise in der Endlage mit
ganz vorgeschaltetem Erregerwiderstand. Zu Zeiten, wenn der Antrieb gerade kein
Drehmoment zu leisten hätte, ergäbe sich nun ein Zurückarbeiten mit der vollen Leistung
von al Über ml, ira2 in das Netz a2. Dies wird durch den Schutzregler p verhindert,
dessen Einfluß sich durch Verstärken der Erregung geltend macht, sobald der Strom
in 9n, und mit dieseln das Kraftmoment der Drehspule die Richtung ändert. Dadurch
ist der Kontakt des Reglers s in die Endlage (maximale Erregung) geraten, so daß
die Leistung in Cl, nicht inehr ikonstant bleiben kann, sondern sich der Antriebsbelastung
anpaßt, während m.. iinnier leer mitläuft.