DE566940C - Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung von Wasserkraftanlagen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von Wasserkraftanlagen Um in einer Wasserkraftanlage das verfügbare Wasser möglichst restlos ausnutzen zu können, wird der Leitapparat der Turbine oft in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserstandes gesteuert. Hierfür sind verschiedene Konstruktionen bekannt. Die einfachste Ausführung bei Anlagen, welche ohne Turbinenregler arbeiten, ist z. B. so, daß am Oberwasserspiegel ein Schwimmerschalter angebracht ist, welcher mit direkter mechanischer Übertragung oder durch Motorsteuerung den Leitapparat der Turbine entsprechend öffnet oder schließt. Bei Wasserkraftmaschinen, welche mit Turbinenreglern ausgerüstet sind, wird die Steuerung so vorgenommen, daß die Drehzahlverstellvorrichtung entsprechend höher oder tiefer gesteuert wird und der Regler damit eine höhere bzw. tiefere Drehzahl der Wasserkraftmaschine konstant hält, um auf diese Weise die Lastabgabe bei Parallelbetrieb mit anderen Werken zu vergrößern bzw. zu verkleinern.
• Derartige Einrichtungen arbeiten bei normaler Wasserführung gut; sie versagen jedoch, wenn Hochwasser auftritt, welches die Turbine nicht restlos verarbeiten kann oder wenn das Unterwasser anormal tief absinkt und mithin die Leistungsabgabe der Turbine zu groß wird.
• Bei elektrischen Wasserkraftanlagen ist es ferner bekannt, in Verbindung mit einer Regelung in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserstandes eine elektrische Leistungsregelung anzuwenden. Diese Regelung steht in dauernder Verbindung mit dem Leitapparat der Turbine, sie ist also dauernd wirksam. Eine solche Turbinenregelung hat den gleichen Nachteil wie die obenerwähnten reinen Wasserstandssteuerungen, indem nämlich bei Hochwasser oder bei anderen Veränderungen des Wasserstandes ein unerwünschtes Pendeln der Turbine eintritt.
• Die Erfindung erstrebt eine Verbesserung dieser bekannten Einrichtungen und erre;cht dieses durch eine Regelung, welche einerseits eine möglichst weitgehende Ausnutzung des anfallenden Wassers erlaubt und anderseits aber eine Überlastung, insbesondere auch ein Pendeln der Maschine, sicher verhindert. Sie sieht eine Außerbetriebnahme der Wasserstandsregulierung und den Ersatz derselben durch eine elektrische Leistungsregulierung in allen den Fällen vor, in denen sonst eine Überlastung der Maschinen eintreten würde. Die Maschine kann z. B. dann selbsttätig so einreguliert werden, daß der Generator dauernd seine Volllast oder eine andere eingestellte Teillast abgibt, solange das Hochwasser anhält bzw. die Wasserstandsregulierung ausgeschaltet ist. Die Einrichtung wird vorzugsweise so ausgebildet, daß sie auch als dauernde Lastbegrenzungseinrichtung wirkt, so daß sie bei Versagen der Wasserstandsregulierung und unzulässiger Überlastung der Maschine unabhängig von der absoluten Höhe des Wasserspiegels gleichfalls eingreifen und die Regulierung übernehmen würde.
• Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Drehstromgenerator i beliebiger Bauart, der von einer @Vasserturbine 2 angetrieben wird, welche ihr Betriebswasser vom Oberwasserspiegel 3 durch die Rohrleitung q. erhält. Am Oberwasser ist ein Schwimmer 5 angebracht, welcher durch das Gegengewicht 6 ausbalanciert ist. In Verbindung mit dem Schwimmer steht ein Kontaktarm 7, der zwei gegenüberliegende Paare elektrischer Kontakte 8 und 9 bzw. i o und i i steuert. Ist der Wasserstand: zu niedrig, so schließen die Kontakte i o und i i. Durch das Schließen der betreffenden Kontakte bekommt jeweils der Anker des Motors 13 in der einen oder anderen Stromrichtung Spannung und verstellt damit über das Getriebe 1 ¢ den Leitapparat 15 der Turbine im Sinne des öffnens bzw. Schließens. Die Leitungen vom Schwimmerschalter zum Motor 13 werden über ein Stromrelais 16 geführt, dessen Spule 17 vom abgegebenen Strom des Generators durchflossen wird. Dieses Relais hält normalerweise, d. h. bis etwa zur Nennlast des Generators, seine Ruhekontakte 18 geschlossen. Überschreitet die Stromabgabe diesen Wert, so öffnen die Kontakte und unterbinden damit ein weiteres Öffnen des Leitapparates mittels des Motorantriebes 13. Sollte die Last trotzdem noch weiter steigen, so schließt das Relais 16 seine Arbeitskontakte i c) und betätigt damit den Motor 13 im Sinne des Schließens der Leitschaufeln 15. Nimmt die Last dann wieder ab, so öffnen die Arbeitskontakte i 9 wieder, nimmt sie weiter ab, so schließen auch die Ruhekontakte 18 wieder und geben damit wiederum mittels des Schwimmerschalters die Wasserstandsregulierung frei: Für die Erfindung ist es selbstverständlich gleichgültig, ob Leitschaufeln, Düsen oder sonstige Turbineneinlaßorgane gesteuert werden, "ferner, ob die Wasserstandsregulierung mittels eines Schwimmerschalters oder sonstiger elektrischer oder hydraulischer Übertragungsmittel arbeitet. Ferner ist es ohne Bedeutung, ob das Relais 16, wie in der Zeichnung dargestellt, als Stromrelais ausgeführt wird oder ob es als Wirkleistungs-oder Blindleistungsrelais geschaltet wird, ferner ob z. B. zum gleichen Zweck zwei getrennte Relais .eingebaut werden, von denen das eine das weitere Öffnen des Leitapparates verriegelt und das andere das Schließen des Leitapparates .einleitet. Auch ist es gleichgültig, ob in der Steuerung noch weitere Zwischenglieder, z. B. Drehzahlverstellvorrichtungen, Zeitverzögerungen usw., eingefügt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von 9Vasserkraftanlagen, bei welcher die Kraftmittelzufuhr zur Turbine in .AU-,hängikeit__ von__-der_Höhe d.es Wass-er@_ Standes und._ von der-_efelr.sr_h@n.. -Lei-= stungsabgabe des Generators _rs_re__gel_b_ar ht% @ä'dürch -gekennze%hnet, d,aß der elektrische Leistungsregler bei Erreichen einer bestimmten eingestellten Generatorleistung den Wasserstandsregler abschaltet und seinerseits allein die Regelung der Kraftmittelzufuhr übernimmt, bis die eingestellte Leistung wieder unterschritten wird.