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Anordnung zur Regelung von Gegendruckturbosätzen In Fabrikbetrieben,
in denen Dampf für den Fabrikationsbetrieb gebraucht wird, wird aus Wirtschaftlichkeitsgründen
oft der Dampf mit einem höheren Druck erzeugt, als er in dem Dampfv erbrauchsnetz
gefordert wird. Die Abspannung des Dampfes auf den geforderten Dampfdruck wird hierbei
vorzugsweise über eine Gegendruckturbine vollzogen, die die bei der Entspannung
des Dampfes frei werdende Energie in elektrische Energie umwandelt.
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Die Regelung derartiger Maschinen erfolgt im allgemeinen in Abhängigkeit
vom Dampfdurchsatz. Die abgegebene elektrische Leistung ist also abhängig von deni
Dampfverbrauch des Fabrikbetriebes. Die Drehzahlregelung derartiger Turbosätze wird
üblicherweise während des normalen Betriebes durch das Netz, mit dein
sie zusammenarbeiten,;-'erzwungen. Schwierigkeiten treten bei. derartigen
yAnordnungen erst dann auf, wenn die Fremdnetzspeisung vorübergehend ausfällt oder
Unregelmäßigkeiten im Betriebszustand des Fremdnetzes auftreten. Nun ist es aber
wesentlich, um den Fabrikbetrieb aufrechtzuerhalten, insbesondere auch im Hinblick
auf elektrische Hilfsmaschinen der Dampferzeugungsanlage, daß eine begrenzte Stromerzeugung
aufrechterhalten wird. Hieraus ergibt sich aber die Forderung, daß ein Strom bestimmter
Frequenz vom Generator geliefert werden muß. Der Turbosatz muß in Abhängigkeit von
der Drehzahl geregelt werden.
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Es sind Umschaltvorrichtungen von Gegendruckregelung auf Drehzahlregelung
bekanntgeworden, bei denen durch mechanische Mittel, z. B. ein Hebelgestänge, die
wechselseitige Umschaltung vollzogen wird. Ebenso ist bekanntgeworden, die Regelung
des Turbosatzes so vorzunehmen, daß er auch von dem Fabriknetz abgeschaltet wird,
so daß der Generator so lange leer läuft, bis im Fremdnetz wieder normaler
Betriebszustand
herrscht. Damit. wird aber die gesamte Eigenversorgung gleichfalls unterbunden.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung von Gegendruckturbosätzen,
die vorzugsweise mit einem Fremdnetz parallel arbeiten und wahlweise unter dem Einfluß
eines Gegendruck- oder eines Drehzahlreglers stehen. Erfindungsgemäß steuert ein
Satz von vom Betriebsverhalten des Turbosatzes und gegebenenfalls vom Spannungs-
und Schaltzustand des Fremdnetzes abgängigen elektrischen Relais selbsttätig den
Einsatz der Regelorgane im Sinne der Einhaltung einer bestimmten Drehzahl des Turbosatzes
und eines bestimmten Dampfdruckes im Dampfnetz. Der Vorteil einer Regelanordnung
nach der Erfindung liegt vor allem darin, daß in Abhängigkeit von nur wenigen Relais
vollkommen selbsttätig das Arbeiten des Turbosatzes überwacht wird und nicht nur
bei Unregelmäßigkeiten im Fremdnetz das Aufrechterhalten eines Notstromes erreicht
wird, sondern daß auch gegebenenfalls selbsttätig die Rückschaltung von Drehzahlregelung
auf Gegendruckregelung bei normalem Betriebszustand im Fremdnetz wieder vollzogen
wird. Die weitgehende Ausschaltung mechanischer Steuerungsteile bietet zudem eine
große Sicherheit gegenüber den bekannten Steuerungen, bei denen leicht durch Verklemmen
od. dgl. ein rechtzeitiges Ansprechen der Umsteuerungseinrichtung verhindert wird.
Durch die Anordnung eines frequenz-und bzw. oder eines spannungsabhängigen Relais
werden in Weiterentwicklung der Anordnung nach der Erfindung auf einfache Weise
das Betriebsverhalten des Turbosatzes überwacht und die Umschaltung von einem auf
das andere Regelorgan ausgelöst. Dadurch ist es auch möglich, die Umschalteinrichtung
sowohl auf verschiedene Spannungswerte als auch auf bestimmte Frequenzwerte einzustellen.
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An- Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele von Anordnungen
zur Regelung von Gegendruckturbosätzen gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert.
Es zeigt Fig. i eine Umschalteinrichtung mit Druckknopfschalter zum Rückschalten,
Fig. 2 eine vollselbsttätige Umschaltvorrichtung. Die Wirkungsweise der in Fig.
i dargestellten Umschaltvorrichtung ist folgende: Wird der normale Betriebszustand
(d. h. ein Fremdnetz speist über einen Transformator auf die gleiche Niederspannungssammelschiene
wie der Generator) durch Ausfall des Fremdnetzes gestört, so wird dem Generator
keine bestimmte Diehzahl mehr aufgezwungen.
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Wird dann der Dampfdurchsatz z. B. kleiner als der vorn Generator
verlangten elektrischen Leistung entspricht, so ist die Turbine nicht mehr in der
Lage, die Drehzahl zu halten. Somit würden aber auch die Frequenz und die Spannung
des Generators absinken. Mit Absinken von Frequenz und Spannung greift aber die
Regelanordnung, wie sie in Fig. i beispielsweise dargestellt ist, über das frequenzabhängige
Relais B ein.
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Das frequenzabhängige Relais B ist über den Spannungswandler W, an
den nicht näher bezeichneten Fabrikgenerator angeschlossen und hält bei normaler
Frequenz und normaler Spannung seinen Ruhekontakt KB geöffnet. Sinken nun, wie oben
beschrieben, Spannung und Frequenz ab, so wird der Ruhekontakt KB geschlossen;
damit fließt ein Strom von einer Hilfsstromquelle über den Ruhekontakt
KB und den Hilfsschalter HI, der bei geschlossenem Generatorschalter S, gleichfalls
geschlossen ist, zu dem Relais A, das zwei Kontakte K,&, und K. A, betätigt.
Der Kontakt KLZ ist bei geschlossenem Transformatorniederspannungsschalter SIC ebenfalls
geschlossen, so daß dann Kontakt Kji den Stromkreis des Auslösers La schließt, der
damit den Transformatorniederspannungsschalter Sa öffnet. Der Kontakt KA 2 schließt
den Stromkreis des Auslösers LI1I, dessen in diesem Kreise befindlicher, nicht näher
bezeichneter Kontakt entsprechend der für den Transformatorniederspannungsschalter
Sa angegebenen Schaltung bei geschlossenem Verbraucherschalter SII1 ebenfalls geschlossen
ist, wodurch wiederum der Verbraucherschalter SIII geöffnet wird. Der Verbraucherschalter
S1II schaltet hier nur einen Teil der Verbraucher ab.
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Ist der Transformatorniederspannungsschalter SII ausgeschaltet, so
wird durch den Kontakt KL1 des Auslösers La gleichzeitig der Stromkreis des Relais
C geschlossen, das damit _ mit dem Kontakt Ke I über den Druckknopfschalter
TG einen Selbsthaltestromkreis und mit dem Kontakt KO 2 den Stromkreis des
Schaltmagneten M schließt. Dieser Schaltmagnet M befindet sich an der Steuerung
des Gegendruckreglers und bewirkt eine solche Auslenkung des Strahlrohres dieses
Reglers, daß der Gegendruckregler in die eine Endlage gefahren wird, d. h. unwirksam
wird, so daß damit der Drehzahlregler die alleinige Regelung der Maschine übernimmt.
Bei wiederkehrenden normalen Bedingungen im Fremdnetz werden durch Schließen des
Transformatorniederspannungsschalters Sa das Fabriknetz und der Generator synchronisiert
und nach Beendigung des Synchronisierungsvorganges durch Betätigung des Druckknopfschalters
TG die Rückschaltung von Drehzahlregelung auf Gegendruckregelung vollzogen.
Um auch während des normalen Betriebes jederzeit durch willkürliche Beeinflussung
des Relais C von Gegendruckregelung auf Drehzahlregelung umschalten zu können, wird
der Druckknopfschalter TD vorgesehen. Durch Betätigung dieses Druckknopfschalters
wird ebenfalls das Relais C eingeschaltet, das dann wie in vorher beschriebener
Weise die Umschaltung vollzieht. Durch Einschalten einer Lampe L, z. B. parallel
zum Schaltmagneten M, kann jederzeit sichtbar gemacht werden, welches von den beiden
Regelorganen wirksam ist.
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In Weiterbildung der Anordnung nach der Erfindung kann eine vollselbsttätige
Umschaltung erreicht werden, die einmal selbsttätig von Gegendruck- auf Drehzahlregelung
schaltet, wenn die Betriebsbedingungen der Maschine es erfordern, und zum anderen
aber auch die Umkehrung, d. h. die Umschaltung von Drehzahlregelung auf Gegendruckregelung
nach Herstellung normaler Netzbedingungen, wieder vollzieht. Eine derartige Anordnung
wird an Hand der Fig. 2 beschrieben. Der nicht dargestellte Transformator des Gegendruckturbosatzes
ist über den Schalter SI' mit
einer nicht näher bezeichneten Sammelschiene
verbunden, auf die zugleich das Fremdnetz über den Transformator T und den Schalter
SIE' einspeist. Im normalen Betriebszustand sind die Schalter S,' und SB'
sowie die ihnen zugeordneten, nicht näher bezeichneten Unterbrechungskontakte im
Auslösestromkreis (Relais LF) geschlossen. Das frequenz- und spannungsabhängige
Relais VF ist über den Wandler WI wieder an den Generatorstromkreis angeschlossen
und überwacht, wie schon oben beschrieben, Spannungs-und Frequenzzustand des Generators
G. Bei Überlastung bzw. Unregelmäßigkeiten im Fremdnetz wird über dieses Relais
VF der Schalter Sa' ausgelöst und nach dem Auslösen der Schaltmagnet M betätigt,
der, wie auch schon vorher beschrieben, wiederum den Gegendruckregler unwirksam
werden läßt. Wird der Normalzustand im Fremdnetz wieder hergestellt und tritt somit
wieder normale Spannung am Spannungswandler Wa auf, so wird über ein Zeitrelais
Z ein an sich bekanntes selbsttätiges Parallelschaltgerät angeworfen, welches zunächst
den Frequenzabgleicher FG anschaltet. Dieser bewirkt, daß die Drehzahl des auf Drehzahlregelung
geschalteten Turbosatzes auf die der Netzfrequenz entsprechende Drehzahl angeglichen
wird. Ist das erreicht, so tritt das selbsttätige Parallelschaltgerät P in Tätigkeit
und schließt den Fremdnetzschalter Sa'.
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Die Ausbildung einer Anordnung zur Regelung von Gegendruckturbosätzen
nach der Erfindung ist den jeweils vorhandenen Betriebsbedingungen leicht anpaßbar.
So kann z. B. bei der an Hand der Fig. i beschriebenen Anordnung das Relais A mit
so viel Kontakten versehen werden, wie es zur Abschaltung der Verbraucher notwendig
erscheint. Ebenso kann die Verteilung der Aufgaben der Auslöser La und LIII den
jeweils vorliegenden Verhältnissen leicht angepaßt werden.