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Regelanordnung für Antriebsmaschinen von Stromerzeugern Beim Zus.ammenschlüß
zweier oder mehrerer elektrischer Energieverteilungsnetze liegt vielfach die Aufgabe
vor, die zwischen den Netzen übertragene Leistung (Übergabeleistung) konstant zu
halten. Das Interesse an der Konstanthaltung dieser Leistung beruht meist auf tariflichen
Vereinbarungen. Damit die Übergabeleistung konstant gehalten wird, regelt man meist
die Stromerzeuger des Netzes, dem die Energie von außen zugeführt wird, in Abhängigkeit
von der Übergabeleistung.
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In Abb. r ist ein derartiges Netz schematisch dargestellt. Mit z sind
die Stromverbraucher bezeichnet. 2 ist ein diesen Stromverbrauchern zugeordneter
Stromerzeuger, 3 ist ein weiterer Stromerzeuger, -der mit dem Stromerzeuger.-2 parallel
geschaltet ist. Es sei angenommen, daß man aus tariflichen Gründen .daran interessiert
ist, die in der Verbindungsleitung d. fließende Leistung konstant zu halten. Zu,diesem
Zweck hat man bisher in diese Leitung ein Meßgerät 8 eingeschaltet, welches beim
Überschreiten der vorgeschriebenen Leistung die Antriebsmaschine für den Stromerzeuger
2 zur Erhöhung ihrer Leistungsabgabe, beim Unterschreiten dieser Leistung dagegen
zur Verminderung ihrer Leistungsabgabe veranl,aßt. Wenn nun der Energieverbrauch
bis auf den Wert sinkt, der von der Stromquelle 3 bezogen werden soll, so wird der
Stromerzeuger?, vollständig entlastet. Diese Entlastung kann, insbesondere dann,
wenn sie längere Zeit andauert und die Antriebsmaschine sich abkühlt, zu Störungen
Anlaß geben.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung Mittel
vorgesehen, durch welche beim Unterschreiten einer bestimmten Leistungsabgabe des
Stromerzeugers z die von -der Leistung in der Leitung ,4 abhängige, auf die Turbine
5 einwirkende Regelung unwirksam gemacht wird. Zu diesem Zweck schaltet man zweckmäßig
in die Leitung des Generators 2 einen Leistungsmesser ein, der beim Unterschreiten
einer bestimmten Leistung die Regelung unwirksam macht. Damit die Regelung wieder
einsetzt, ist es in diesem Fall notwendig, auch die in der Leitung q. fließende
Leistung zu bestimmen und in Abhängigkeit von ihr den Regler wieder einzuschalten,
sobald diese Leistung einen bestimmten Betrag überschreitet. Wenn man annimmt, daß
normalerweise vom Generator a 5ooo kW und vom Generator 3 ebenfalls Sooo kW geliefert
werden, so kann man beispielsweise
die Regelung unterbrechen, wenn
die vom Generator 2 gelieferte Leistung unter Soo kW sinkt. Die Regelung kann beispielsweise
wieder eingeschaltet werden, sobald die in der Leitung q. fließende Leistung -den
Betrag von 4Soo kW übersteigt.
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Besondere Mittel zur Wiedereinschaltung des Reglers sind entbehrlich,
wenn man in Abhängigkeit von der vom Generator2 gelieferten Leistung beim Unterschreiten
einer bestimmten Leistungsgrenze den Regler derart beeinflußt, daß er nur eine Erhöhung
der Leistungsabgabe, dagegen keine Verminderung der Leistungsabgabe hervorrufen
kann. Im einfachsten Fall kann man zu diesem Zweck Anschläge verwenden, welche verhindern,
daß der Regler das Dampfventil vollkommen schließt. Die damit verbundene mechanische
Beanspruchung der Regelanordnung kann man beseitigen, wenn man die auf den Tourenverstellmotor
einwirkenden Regelimpulse unterbricht, sofern sie im Sinne einer Erniedrigung der
Leistung wirken.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Regelung dieser Art ist in der Abb.
i dargestellt. Die Regelanordnung ist mit 6 bezeichnet. Sie möge beispielsweise
eine an sich bekannte Vergleichsanordnung enthalten, bei der zwei Geschwindigkeiten
miteinander verglichen werden, von welchen die eine der in der Leitung .4 fließenden
Leistung und die andere dem Sollwert dieser Leistung proportional ist. Diese Vergleichsanordnung
ist in Abb. i schematisch dargestellt. Dem Z-Ankersystem7 werden von dem Fernmeßsender
8 Impulse zugeführt, deren Häufigkeit der in der Leitung 4 fließenden Leistung proportional
ist. Das Z -Ankersystem 9 erhält von :dem Impulsgeber io Impulse, die dem Sollwert
der Leistungsabgabe proportional sind. Diese Impulse können beispielsweise mit Hilfe
eines einen Kollcktor antreibenden Uhrwerkes oder eines Elektromotors erzeugt werden.
Der Sollwert, also die Häufigkeit dieser vom Impulsgeber io gelieferten Impulse
kann auch im Laufe eines bestimmten Zeitabschnittes, beispielsweise mit Hilfe eines
Fahrplanreglers, verstellt werden.
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Es sei angenommen, daß sich die Zunge i i der Regelanordnung, die
bei praktischen Ausführungen nicht stillsteht, sondern umläuft, gegen den Kontakt
12 legt, wenn die Leistung, welche vom Kraftwerk 3 nach dem Verbraucher übergeht,
zu klein ist und die Leistungsabgabe der Maschine 2 deshalb erniedrigt werden soll.
Ist die Übergabeleistung jedoch zu groß, so legt sich die Zunge i i gegen den Kontakt
13. Wenn die Zunge i i mit dem Kontakt 12 in Berührung steht, wird die Spule
1d. erregt und schließt :das ihr zugeordnete Kontaktpaar 15. Dadurch wird der Tourenverstellmotor
16 in Gang gesetzt. Kommt die Zunge i i :dagegen mit dem Kontakt 13 in Berührung,
so wird die Spule 17 erregt und das Kontaktpaar i8 geschlossen. Dadurch wird -dem
Tourenverstellmotor 16 Strom im Sinne einer Erhöhung -der Lei-_ stungsabgabe zugeführt.
Die besondere Ausbildung der Regelanordnung, insbesondere die Rückführung der Kontakte
der Regelanordnung, sowie die Vorrichtung zur Begrenzung der Laufdauer des Tourenverstellmotors
16 ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
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Damit beim Unterschreiten einer bestimmten Leistungsabgabe durch die
Maschine 2 ,der Regler 6 nicht mehr im Sinne einer Verminderung der Leistungsabgabe
auf den Tourenverstellmotor 16 einwirken kann, ist in die Leitung i9 zur Maschine
2 der Leistungsmesser 2o eingebaut. Dieser Leistungsmesser öffnet beim Unterschreiten
einer bestimmten Leistung das Kontaktpaar 2i, das im Stromkreis des Kontaktpaares
15 liegt: Man kann leicht erkennen, das nach dem Öffnen des Kontaktpaares 21 dem
Tourenverstellmotor 16 auch nach dem Schließen des Kontaktpaares 15 kein Strom zugeführt
werden kann, weil die Leitung durch das Kontaktpaar 2i unterbrochen ist. Nach dem
Unterschreiten einer bestimmten Leistung ist also der Regler derart unwirksam gemacht,
daß er die Leistungsabgabe der Maschine :2 nicht weiter vermindern kann.
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Die beschriebene Anordnung kehrt von selbst in ihre Anfangslage zurück,
wenn die vom Generator 3 gelieferte Leistung ihren Sollwert wieder überschreitet,
d. h. die Regelanordnung 6 zur Abgabe von Impulsen veranlaßt, die den Tourenverstellmotor
16 zwingen, :die Leistungsabgabe des Generators 2 zu erhöhen. Sobald dies geschehen
ist, wird auch die vom Generator a abgegebene Leistung wieder den vorgeschriebenen
Minimalwert überschreiten, so daß das Meßgerät 2o das Kontaktpaar 2,1 schließt.
Sobald dies geschehen ist, können auch wieder Impulse auf den Tourenverstellmotor
16 einwirken, die im Sinne einer Verringerung - der Leistungsabgabe wirken.
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In Abb. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem die Regelanordnung nicht unwirksam gemacht, sondern derart umgeschaltet
wird, daß nach dem Unterschreiten einer bestimmten Leistungsabgabe des Generators
2 dieser Generator auf die Lieferung einer bestimmten Leistung geregelt wird. Die
mit der Abb. i übereinstimmenden Teile- tragen die gleich°n Zahlen. In die Leitungen,
durch welche Impulse :dem Z-Ankersystem 7 und 9 zugeführt werden, ist -der Doppelumschalter
22 eingeschaltet.
In der dargestellten Stellung der Schaltmesser
erhält das Z-Ankersystem 7 Impulse von dem in der Leitung .1. liegenden Fernmeßsender
B. Dagegen werden dem Z-Ankersystem 9 vorn Impulsgeber to Impulse zugeführt. Die
Umlaufsgeschwindigkeit des Z-Ankersystems 7 entspricht in der dargestellten Lage
der Schaltmesser des Doppeluinschalters 22 dem Sollwert der Übergabeleistung, während
die Umlaufsgeschwindigkeit des ZAnkersystems 9 dem Sollwert entspricht.
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Werden die Schaltmesser des Schalters 22 umgelegt, so daß sie die
gestrichelt dargestellte .Lage einnehmen, so erhält das ZAnkersystem 7 Impulse vom
Fernmeßgeber 24, so daß seine Umlaufsgeschwindigkeit der von dem Generator 2 gelieferten
Leistung proportional ist. Dem Z-Ankersystem g werden Impulse vom Impulsgeber 23
zugeführt, deren Zahl dem Sollwert der von der Maschine 2 abzugebenden Leistung
proportional ist. Anstatt das Z-Ankersystem 9 vom Impulsgeber to auf den Impulsgeber
23 umzuschalten, könnte man auch den Impulsgeber to derart beeinflussen, -daß er
im Bedarfsfall eine dein gewünschten Mindestwert der vom Generator 2 gelieferten
Leistung entsprechende Anzahl von Impulsen sendet. Es ist aus der Abbildung leicht
zu erkennen, @daß nach der Umschaltung des Schalters 2'2 in die gestrichelt dargestellte
Lage der Schaltmesser der Generator 2 derart geregelt wird, daß seine Leistungsabgabe
konstant bleibt. Diese Umschaltung wird nun vorgenommen, wenn die vom Meßgerät 2o
gemessene Leistung einen bestimmten Wert unterschreitet. in diesem Fall schließt
das Meßgerät 2o den Kontakt 25, durch den die Magnetwicklung 26 erregt wird. Die
Schaltmesser des Schalters 22 nehmen dann die gestrichelt dargestellte Lage ein,
solange das Meßgerät 2o den Kontakt 25 geschlossen hält. Damit der Schalter 22 wieder
in seine Ruhelage zurückgeht, sobald der Generator :2 wieder in erhöhtem Masse zur
Leistungsabgabe herangezogen werden kann, ist in die Leitung d. das Meßgerät 27
eingeschaltet, das den Kontakt28 öffnet, sobald die vom Generator 3 abgegebene Leistung
einen bestimmten Wert überschreitet. Dadurch wird der Stromkreis der Magnetspule
26 unterbrochen, so daß sie den Anker fallen läßt. Nunmehr wird der Tourenverstellmotor
16 wieder in Abhängigkeit von der vom Generator 3 gelieferten Leistung beeinflußt.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die dargestellten Reglerarten,
sondern kann bei beliebigen Reglern angewendet werden. Man kann beispielsweise die
Beeinflussung des Tourenverstellmotors mit Hilfe einer Differentialanordnung vornehmen,
bei welcher auf magnetischem Wege die in der Leitung q. fließende Leistung mit einem
bestimmten Sollwert verglichen wird. Auch kann man einen Leistungszeiger mit Kontaktgabe
verwenden.
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In den Ausführungsbeispielen wurden nur die Generatoren 2 und 3 erwähnt.
An Stelle dieser Generatoren können natürlich auch mehrere Generator- oder Energieverteilungsnetze
treten. Auch kann man mehrere oder alle Maschinen in dem dem Generator 2 entsprechenden
Netz gleichzeitig regeln.
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Die beschriebene Anordnung kann ferner dadurch vervollkommnet werden,
daß man in die Leitung ig zum Generator 2 einen Leistungsmesser einschaltet, der
beim Überschreiten einer bestimmten Leistung die Regelanordnung außer Betrieb setzt.
Die :n Abb. i dargestellte Einrichtung kann zu diesem Zweck leicht abgeändert werden,
wenn man dem Schaltmesser des Kontaktpaares 18 Strom über besondere Hilfskontakte
zuführt, die von einem in der Leitung ig liegenden Leistungsmesser geöffnet werden,
sobald die Leistung einen bestimmten Wert überschreitet. Man kann zu diesem Zweck
auch den Leistungsmesser 2o verwenden. Unter Umständen kann man auch durch einen
in der Leitung i9 liegenden Leistungsmesser bei Überlastung entbehrliche Verbraucher
abschalten.