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Einrichtung zur Regelung parallel laufender Drehstrom- oder Wechselstromturbogeneratoren
oder Zentralen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung parallel
laufender Drehstrom- oder Wechselstromturbogeneratoren, bei welcher eine Isodromregelung
und eine von der Stromänderung im Netz abhängige Leistungsregelung vorgesehen sind,
die beide auf die gleiche Steuerung einwirken.
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Die Erfindung erstrebt eine Verbesserung einer derartigen Regelung
und erreicht diese dadurch, daß der Isodromregler und der Leistungsregler eine gemeinsame
nachgiebige Rückführung erhalten. Hierdurch wird es ermöglicht, die durch Änderung
der Dampfverhältnisse (Dampfdruck, Dampftemperatur und Vakuum) verursachten Störungen,
welche zum größten Teil schon durch die vereinigte Isodrom- und Leistungsregelung
behoben werden, restlos auszuschalten. Die angestrebte Gleichhaltung der Frequenz
oder der Leistung wird hiermit unbedingt gewährleistet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kommt als Impulsgeber für
den Leistungsregler wegen des kleinen Schwungmomentes vorzugsweise ein als Wattmeter
wirkender Ferrarismotor zur Anwendung oder ein Drehspulinstrument, wenn Gleichstrom
vorliegt.
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Der Erfindungsgegenstand ist in Abb. z in schematischer Darstellung
veranschaulicht, während die Abb. 2 bis 4 Betriebsstellungen des als Leistungsregler
ausgebildeten Impulsgebers, welcher als Hubmagnet, Ferrarisrnotor, Drehspulinstrument,
Wattmeter; Amperemeter o. dgl. ausgebildet sein kann, darstellen. . Es bezeichnen
in Abb. r a das Einlaßorgan eines Turbogenerators, b den mit einer Verstelleinrichtung
c versehenen Drehzahlregler, d die Rückführfeder einer elastischen Rückführung,
e die einstellbare Ölbremse der letzteren, f den Steuerschieber und g den Kraftkolben
für das Treibmitteleinlaßorgan a. Die Ölbremse eist mit dem Fliehkraftregler b durch
einen Hebel lt verbunden. Ein als Wättmeter ausgebildeter, auf Gleichhaltung
der Leistung wirkender Impulsgeber i greift an dem freien Ende des Verstellhebels
k des Steuerschiebers f an. Dieser Hebel k ist durch die Stange Z mit dem Rückführhebel
h verbunden. Die elastische Rückführung d,- e
ist also für beide Regler
b, i gemeinsam. Bei den verschiedenen Betriebsverhältnissen wirkt immer nur
ein Regler auf die Füllung der Steuerung ein. Der Impulsgeber i, welcher eine größere
Trägheit als der empfindliche Drehzahlregler besitzt, ist mit einer fein einstellbaren
Ölbremse m zur Erhöhung seiner trägen Wirkung versehen. Er besitzt ferner zwei auf
seine Trommelwelle einwirkende Federn yt (Abb. 2), deren Drehmomente einander entgegengesetzt
gerichtet sind und sich bei Nullast im Gleichgewicht befinden. Das Federgehäuse
des Wattmeters ist um die Trommelachse drehbar angeordnet und kann mittels Hand
oder durch einen vom Schaltbrett aus gesteuerten Hilfsmotor o in eine einer gewollten
Last entsprechende Winkellage eingestellt werden. Es kann aber auch eine für Fahrplanregelung
bekannte Vorrichtung zur Lastverteilung der einzelnen Maschinen
verwendet
werden. In den Abb.2 bis .4 sind die- Lagen des Federgehäuses des Ferrarisreglers
und die entsprechende Füllung der Treibmittelsteuerung bei Nullast, Halblast und
Vollast veranschaulicht.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Soll der Turbogenerator als frequenzhaltende
Maschine arbeiten, so wird in an sich bekannter Weise der Leistungsregler elektrisch
abgeschaltet und bleibt außer Betrieb. 13r kann aber auch in irgendeiner Stellung
stehenbleiben, nur muß der Hub des Drehzahlreglers alsdann so groß sein, daß die
Steuerung in jeder Grenzlage des Leistungsreglers vom Drehzahlregler geschlossen
werden kann.
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Wird der Turbogenerator in Abhängigkeit von der Last gesteuert, so
kann der Drehzahlregler innerhalb des Normalhubes eine beliebige Lage -einnehmen,
da stets der Leistungsregler die vorgeschriebene Leistung einstellt. Ändert sich
die Frequenz des Netzes, so wird zwar der Drehzahlregler eingreifen, jedoch wird
dessen Eingriff durch den Leistungsregler sofort rückgängig gemacht.
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Der Übergang von Grundlast auf Spitzenlast während des Betriebes des
betreffenden Turbogenerators kann vorgenommen werden, indem der Drehzahlregler so
eingestellt wird, daß er gerade die Frequenz erhöhen will. Hierbei ist gleichzeitig
der Leistungsregler zu entlasten, damit die vom Drehzahlregler angestrebte Leistungserhöhung
rückgängig gemacht wird und der Steuerschieber der Hilfskraftmaschine in Ruhe bleibt.
Dieser Regelungsvorgang muß so lange fortgesetzt werden, bis der Leistungsregler
auf seiner der Nullast -entsprechenden Grenzlage angekommen ist. Hierbei ist dafür
Sorge zu tragen, daß der Hilfsmotor der Drehzahlreglung und derjenige der Leistungsregelung
gleichzeitig mit entsprechender Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden. Sobald
der Leistungsregler die Nullage erreicht hat, wird die Maschine unter Beibehaltung
ihrer der vorangegangenen Grundlast entsprechenden Leistung die Spitzenlast regeln.
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Um Laststöße, die bei nicht einwandfreier Durchführung dieses Regelungsvorganges
beim Übergang von Grundlast auf Spitzenlast etwa auftreten könnten, zu verhindern,
kann auch der betreffende Turbogenerator zunächst durch Betätigung der Drehzahlverstellung
ganz entlastet und unmittelbar darauf mit Hilfe des Belastungsreglers wieder belastet
werden.
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Beim Übergang von Frequenzsteuerung auf Laststeuerung während des
Betriebes befindet sich der Leistungsregler in seiner Nulllage. Er wird elektrisch
eingeschaltet und erhält sofort das der jeweilig vorhandenen Leistung entsprechende
Drehmouient. Da er sich jedoch in seiner der Nullage entsprechenden Grenzlage befindet,
vermag er dem ihm erteilten Impuls nicht zu folgen. Zur Einstellung auf die gewollte
Grundlast hat ein Regelungsvorgang zu erfolgen, der in umgekehrter Richtung wie
bei dem Übergang von Grundlast auf Spitzenlast verläuft. Die Maschine kann aber
auch mit Hilfe des Leistungsreglers ganz entlastet werden, so daß, nachdem die Nullast
erreicht ist, der Isodromregler selbsttätig die Last nach Maßgabe der von den übrigen
parallel laufenden Maschinen nachgelassenen Leistung übernimmt.
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Soll der Turbogenerator mit anderen Generatoren parallel auf das Netz
arbeiten, so wird der Leistungsregler auf Nullast eingestellt und bleibt zunächst
elektrisch abgeschaltet. Das Parallelschalten erfolgt alsdann in üblicher Weise,
und der Turbogenerator übernimmt die Spitzenregelung. Soll er dann als Spitzenmaschine
weiter arbeiten, so ist es nur erforderlich, die übrigen Maschinen des Netzes auf
ihre Grundlast einzustellen. Soll dagegen die Maschine als Grundlastmaschine weiterarbeiten,
so ist nach dem Parallelschalter - einfach - der Leistungsregler auch einzuschalten
und auf die gewollte Last mit einer solchen Geschwindigkeit einzustellen, claß die
übrigen parallel laufenden Maschinen Zeit haben, ihre Last abzuwerfen.
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Besitzt das Wattmeter des Leistungsreglers eine größere Trägheit als
der hochwertige Drehzahlregler, so würde der Leistungsregler nicht imstande sein,
bei einer Frequenzänderung des Netzes die vom Drehzahlregler bewirkte Verstellung
sofort rückgängig zu machen. In diesem Falle muß daher der Drehzahlregler, wenn
die Maschine mit Grund- 1 last betrieben werden soll, durch Anspannen der Drehzahlverstellvorrichtung
in seiner unteren Grenzlage festgehalten werden, damit sein Einfluß auf den Leistungsregler
ausgeschaltet ist.
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Um einen stoßfreien Übergang von Spitzenlast auf Grundlast zu erreichen,
ist es zweckmäßig, die träge Wirkung des Leistungsreglers durch eine fein einstellbare
Ölbremse am Wattmeter zu erhöhen, derart, daß die Dämpfung des Wattmeters genügend
ist, auch die von dem eignen Leistungsregler herrührenden Impulse rückgängig zu
machen.