-
Einrichtung .zur vollständigen Entregung von Generatoren Es sind Einrichtungen
zur Entregung von Generatoren, insbesondere zur vollständigen Entregung, bekannt,
bei denen ein Relais im Bedarfsfalle einen Entregungswiderstand einschaltet. Dieses
Einschalten geschieht im allgemeinen plötzlich, so daß dabei leicht schädliche Funken
und Lichtbogen auftreten können, zumal, da die Entregung an sich schon vielfach
wegen anormaler Betriebszustände herbeigeführt wird. Dies bekannte Verfahren zur
Entregung erfordert ferner -einen besonderen Entregungswiderstand, der in Bezug
auf Anordnung, elektrische Beeinflussung der Gesamtanlage und Kosten als ungünstig
anzusehen ist.
-
Weiterhin sind Einrichtungen zur Entregung von Generatoren bekannt,
die zwar die auch für den normalen Betrieb benutzten Erregerwiderstände betätigen,
jedoch ermöglichen die bekannten Einrichtungen nicht eine vollständige, sondern
nur teilweise Entregung, da sie von der Aufrechterhaltung der Betriebsgröße des
Generators abhängig sind. Es handelt sich dabei nur um eine Herabsetzung der Erregung
oder der Generatorspannung oder des Generatorstromes auf einen mehr oder weniger
großen Betrag, nicht jedoch auf eine Einstellung auf den geringstmöglichen Wert.
Eine Teilentregung genügt jedoch nicht, wenn es sich um Generatorschäden handelt,
bei denen verhältnismäßig geringe Restspannungen im Generator noch weitere schwere
Folgen verursachen können, beispielsweise bei Eisenschluß im Generator.
-
Um die oben beschriebenen Nachteile bei Verwendung eines Feldreglers
zur Entregung bei den, bekannten Einrichtungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß
die Steuerung zur Entregung eingeleitet durch mechanische oder elektrische Hilfsmittel,
die nicht von der Aufrechterhaltung der Betriebsgröße des Generators abhängig sind.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß auch bei Betätigung eines normalen Feldreglers
eine vollständige Entregung möglich ist auf den durch die Konstruktion der Anlage
bedingten geringstmöglichen Wert. Außerdem arbeitet im Gegensatz zu den vorbekannten
Einrichtungen diese Steuerung auch dann noch einwandfrei, wenn die Betriebsgrößen
des Generators bei Eintreten der Störung aus irgendwelchen Ursachen nicht mehr aufrechterhalten
sind Bei den vörbekannten Einrichtungen ist die Aufrechterhaltung der Betriebsgrößen
des Generators bei Verwendung eines Feldreglers zur Entregung eine notwendige Vorbedingung
für das einwandfreie Arbeiten der Entregungsanordnung. Zur Vermeidung der Nachteile
wird der Strom für die Entregung entweder aus einem besonderen Stromkreis entnommen,
der durch Abzweigung vom Generator hergestellt werden kann, oder der,
«-as
eine ganz besondere Sicherheit bietet, durch eine Hilfsbatterie gespeist werden
kann, die beispielsweise zur Entregung eingeschaltet wird.
-
Besondere Vorteile bietet die Erfindung dann, wenn an dem Generator
schon ohnedies ein selbsttätiger Regler ve-wandt wird, der sich gleichzeitig im
Bedarfsfalle für die Durchführung der Entregung des Generators eignet. Man kann
ihn dann außer mit der Steuerung, durch die er gewöhnlich, beispielsweise zur Konstanthaltung
der Spannung, den Genera-)r regelt, mit einer besonderen Steuerung versehen, die
im Bedarfsfall durch das Entregungsrelais betätigt wird (Abb. a).
-
Nach dem weiteren Gegenstanze der Erfindung ist es jedoch möglich,
auch diese besonderen Steuerungen zu sparen, indem man das Entregungsrelais im Bedarfsfall
auf die ständige Steuerung des Reglers so einwirken läßt, daß die Wirksamkeit der
Entregung gesichert, die Wirksamkeit der ständigen Steuerungen sonst aber nicht
beeinträchtigt ist.
-
Man kann zu diesem Zweck, beispielsweise durch den Anker des Entregungsrelais,
den Regler mechanisch beeinflussen. Hierzu vermeidet man am besten eine starre Verbindung
zwischen Anker und Relais. Durch einen Hebel wird erreicht, daß der Regler durch
das Entregungsrelais nur beeinflußt wird, wenn die Entregung wirken soll (Abb. a).
-
Wenn man durch das Entregungsrelais den Regler dadurch elektrisch
beeinflussen läßt, daß man die Wicklung eines den Regler betriebsmäßig steuernden
Magneten mit der durch das Entregungsrelais geschalteten Stromquelle verbindet,
so muß durch besondere Schutzschaltungen (Widerstände, Kondensatoren und oder Spulen)
dafür gesorgt werden, daß der Strom des Entregungsrelais nicht auf den Generatorstromkreis
übergeht und umgekehrt (Abb. 3). Kommen zwei verschiedene Stromarten in Betracht,
etwa wenn Wechselstrom erzeugt und durch eine besondere Batterie Gleichstrom für
die Zwecke der Entregung verwandt wird, so läßt sich durch Einschaltung eines Kondensators
in die nur für Wechselstrom bestimmte Leitung zum Generator, und durch Einschaltung
einer geeigneten Spule in die für Gleichstrom bestimmte Leitung zur Hilfsbatterie
ein ungewolltes Übergreifen der beiden Ströme mit besonderer Leichtigkeit vermeiden.
-
Die direkte Beeinflussung durch den elektrischen Strom hat auf diese
Weise gegenüber der mechanischen Beeinflussung den Vorteil, daß der durch das Entregungsrelais
eingeschaltete Strom in. Verbindung mit der vorhandenen Steuerung selbst verwandt
werden kann, so daß gegenüber der Verwendung eines mechanischen Relais eine einfachere
Konstruktion erzielt wird, dagegen den Nachteil, daß erst durch besondere Maßnahmen
die Unabhängigkeit der beiden Stromkrise voneinander hergestellt werden muß. Die
Vorteile beider Einrichtungen werden dadurch vereinigt, daß das Entregungsrelais
magnetisch auf denselben Anker wirkt, der den Regler bei seiner normalen Regeltätigkeit
beeinflußt. Hierbei kann nämlich der elektrische Strom des Entregungsrelais direkt
ausgenutzt werden. Dadurch, daß der Kreis nicht mit einem anderen elektrischen Stromkreis
verbunden ist, sondern nur sein magnetisches Feld auf denselben Anker wirkt, können
beide Kreise elektromagnetisch voneinander unabhängig gemacht werden.
-
Die Entregung kann in allen Fällen dadurch geschehen, daß der Feldregler
in eine extreme Lage gebracht wird, so daß die Generatorerregung auf Null sinkt.
Mit besonderem Vorteil zwecks Beschleunigung der Entregung und Beseitigung der Remanenzspannung
läßt sich der Gegenstand der Erfindung bei solchen Generatoren anwenden, die mit
Umkehrfeldreglern für Gegenerregung oder Ossanna - Erregermaschinen ausgestattet
sind. Bei Ansprechen des Entregungsrelais stellt der Regler zunächst unter dem Einfluß
der Generatorspannung und der durch das Entregungsrelais hinzugeschalteten Spannung
eine Gegenerregung ein, die im gleichen Maße, wie die Generatorspannung nachläßt,
ausgeschaltet wird. Auf diese Weise ist es möglich, selbst größere Generatoren in
wenigen Sekunden spannungslos zu machen, ohne daß sie der' Gefahr irgendwelcher
Beschädigungen ausgesetzt sind.
-
Diese nachträgliche Schwächung der Gegenerregung kann ohne Nachteil
durch Einschalten eines Widerstandes in den Erregerstromkreis geschehen. Will man
alle Vorteile, die die Gegenerregung mit sich bringen kann, ausnutzen, so empfiehlt
es sich nicht, ein bestimmtes Tempo für das Ein- und darauffolgende Ausschalten
der Gegenerregung vorzuschreiben, sondern ihr Ausschalten von dem Erfolg der Gegenerregung
abhängig zu machen, indem man ein zweites Relais für die Ausschaltung der Gegenerregung
benutzt, das erst in Tätigkeit zu treten braucht, wenn die erzeugte Spannung unter
einen bestimmten Betrag gesunken ist. Vorteilhaft arbeitet man hier mit einem Verzögerungsrelais.
-
Das- aufeinanderfolgende Ein- und Ausschalten der Gegenerregung kann
dadurch besonders schnell geschehen, daß man die Gegenerregung nicht plötzlich,
ruckweise ausschaltet, sondern allmählich, stetig gegen Null gehen läßt. Unter Verwendung
einer Rückführung
kann dies besonders einfach erreicht werden (Abb.
q.).
-
Die vier Abbildungen erläutern die Erfindung an hydraulischen Reglern.
-
Abb. i stellt eine beispielsweise Ausführungsform eines Reglers dar,
der mit Hilfe einer besonderen Steuerung durch das Entregungsrelais mitbetätigt
werden kann. In Abb. i befindet sich der Steuerschieber (Schwebekolben) Z des Reglers
unter dem Einfluß des Druckes der Feder F und der Druckflüssigkeit, die in der durch
Pfeil angegebenen Richtung strömt. Der Druck hängt in bekannter Weise davon ab,
wie weit eine Vorsteuerhülse H den Durchfluß der Flüssigkeit gestattet. Die Höhe
der Einstellung dieser Hülse H wird durch die von einem Magneten M auf den an der
Hülse angebrachten Anker A ausgeübten Kräfte bestimmt. Die Stärke des Magneten M
hängt von dem Strom in der Leitung L ab. Die bisher genannten Teile des Reglers
dienen zum Regeln des Generators während des Betriebes und werden im allgemeinen
unabhängig von der Einrichtung der Entregung vorhanden sein. Die Einrichtung zur
Entregung besteht darin, daß in den Befestigungsarm B eine Abzweigung des Druckflüssigkeitsrohres
mündet. Der Flüssigkeitsstrom kann hierin in ganz ähnlicher Weise durch eine Steuerhülse
He geregelt werden, die unter dem Einfluß des Ankers A, von dem Magneten
111e betätigt wird. Die Stärke dieses Magneten richtet sich danach, ob die Leitung
L, durch ein Entregungsrelais (nicht gezeichnet) kurzgeschlossen ist, also Strom
führt oder nicht.
-
Abb. a stellt denselben Regler wie Abb. i dar, bei dem jedoch die
Entregung durch ein elektromechanisches Relais R geschieht: der Entregungsstrom
beeinflußt unter der Gegenwirkung einer kleinen Feder einen Magnetanker, der einen
Hebelarm betätigt. Dieser drückt seinerseits gegen den Anker A des Reglers, den
er: falls die Entregung außer Betrieb ist, in keiner Weise stört.
-
In Abb. 3 'wird schematisch dargestellt, wie durch die Wicklung des
Steuerorgans des Reglers im Fall der Entregung gleichzeitig ein von einer besonderen
Stromquelle gelieferter Strom geschickt wird. Von dem Regler sind diesmal nur der
Magnet 111, sein Anker A und die Steuerhülse H angedeutet, alles übrige kann wie
in der Abb. a wirken. Der Strom für die Wicklung des Magneten wird über einen Schutzwiderstand
W von der Leitung L abgenommen und, wenn das Entregungsrelais E geschlossen ist,
gleichzeitig über einen Schutzwiderstand W, von einer besonderen Stromquelle Le.
-
In der Abb. q. wird die Einstellung des Reglers durch eine Rückführung
V beeinflußt. Die Schaltung des Reglers ist wieder durch die Hülse H, den
Anker A, den Magneten 1b1 und die Leitung L angedeutet. An der Regulierwelle
des Reglers, mit der der Feldregler gekuppelt ist, ist eine Spirale angebracht,
-die durch Vermittlung eines Schaftes eine Blattfeder unter der' Gegenwirkung einer
Schraubenfeder gegen einen Ansatz an der Steuerhülse H drückt.
-
Unter dem Einfluß des Stromes in den Leitungen L und L, wird
der Anker A und die Steuerung kräftig nach oben bewegt und dadurch der Regler
so gesteuert, daß die Regulierwelle und der Feldregler bis zum Anschlag auf volle
Gegenerregung eingestellt werden. Bei der dadurch hervorgerufenen Senkung der Generatorspannung
an der Leitung L vermindert sich die Kraft des Magneten. Unter dem Einfluß der Blattfeder
wird der Anker so lange nach unten verstellt, bis sich die Zugkraft des Magneten
auf die Spannung der Blattfeder, die von der Lage der Spirale, somit also von der
Stellung des Feldreglers, abhängt, das Gleichgewicht halten. Durch geeignete Einstellung
wird erreicht, daß bei dieser Gleichgewichtslage der Feldregler bei Erregung Null
bzw. schwacher Gegenerregung steht.
-
Man kann jede Betätigung eines Feldreglers durch einen selbsttätigen
Regler als Ergebnis von Entregungs-und Erregungsvorgängen betrachten; sofern in
der Patentschrift von vollständiger Entregung gesprochen wird, geschah dies im Gegensatz
zu hiner solchen unvollständigen und nur ganz vorübergehenden Entregung im Laufe
der gewöhnlichen Regeltätigkeit.