DE895750C

DE895750C - Einrichtung zur Regelung der Betriebsspannung von Elektrofiltern

Info

Publication number: DE895750C
Application number: DES5507D
Authority: DE
Inventors: Kurt Gothe; Ernst Dipl-Ing Schwarz
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1942-05-19
Filing date: 1942-05-19
Publication date: 1953-11-05

Description

Einrichtung zur Regelung der Betriebsspannung von Elektrofiltern Die -Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der ferngesteuerte Hochspannungstrennschalter mit selbsttätiger Aus- . und Wiedereinschaltung nach dem Patent 869 045 ein in die Filterzuleitung eingeschaltetes Fühlerorgan für den Betriebsstrom darstellt. Nach der Erfindung wird mit Hilfe dieses Fühlerorgans eine selbsttätige Regelung der Betriebsspannung im Elektrofilter auf den höchstmöglichen Spannungswert durchgeführt. Die Reinigungswirkung eines Elektrofilters ist bekanntlich dann am größten, wenn die Betriebsspannung stets möglichst nahe an die Überschlagsgrenze herangebracht wird. Die überschlagsgrenze, die betrieblich von verschiedenen, ständig veränderlichen Größen, wie z. B. -der Temperatur, dem Feuchtigkeitsgehalt und dem Staubgehalt der zu reinigenden Gase, abhängig ist, unterliegt demgemäß beträchtlichen Schwankungen. Während bisher die Höhe der an das Filter angelegten Betriebsspannung von der niedrigsten überschlagsgrenze im ungünstigsten Betriebszustand abhängig ist, d. h. während die Betriebweise nach der bisherigen Regel einen Verlust an Reinigungswirkung brachte, wenn der Zustand des Rohgases inzwischen auch einen Betrieb mit höherer Spannung ermöglicht hätte, gibt das Verfahren nach der Erfindung .die Möglichkeit, ohne willkürliches Eingreifen, d. h. ohne Nachregelung von Hand auf der Niederspannungsseite, im Elektrofilter bei jedem Betriebszustand den höchstmöglichen Spannungswert zu erzielen. Bei Zuhilfenahme .der Einrichtung nach der Erfindung wird zwangsläufig an der jeweiligen Überschlagsgrenze entlang gefahren, so daß Verluste durch eine für das jeweilige Verhältnis zu tief eingestellte Betriebsspannung nicht mehr auftreten können. Dies wirkt sich bei Elektrofilteranlagen vorteilhaft so aus, .daß noch ein erheblicher Hundertsatz der sonst bei zu niedriger Spannung nicht abgeschiedenen Staubmengen wirksam erfaßt wird.
In der Zeichnung ist in Abb. i die Schaltung nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Der Hochspannungsgleichriohbe:r 72, hier als mechanischer Drehstromgleichrichter .dargestellt, erhält die gleichzurichtende Hochspannung von einem beispielsweise dreiphasig .dargestellten Hochspannungstransformator 71. ZurSpannungsregelung dient im Niederspannungskreis ein Regelorgan 73, welches von einem ferngesteuerten Regelmotor 74 angetrieben wird. Das Regelorgan 73 ist als Drehtransformator dargestellt, es kann aber auch jedes andere Spannungsregelorgan benutzt werden (dieses bekannte Spannungsregelungsverfahren ist nicht Gegenstand der Erfindung). Der Regelmotor 74 wird wahlweise über zwei Schütze 75 und 76 an das Netz artgeschlossen. Die Schütze 75 und 76 liegen mit vertauschten Phasen am Netz. Das Schütz 75 hat einem Ruhekontakt 78 und das Schütz 76 einen Ruhekontakt 79. Außerdem besitzt das Regelorgan 73 zwei Endschalter 8o und 8i. Die Schütze 75 und 76 werden durch ein Steuerorgan 82 betätigt. Parallel dazu liegt im Stromkreis des Relais 76 der Arbeitskontakt 83 eines Relais 85 und im Stromkreis des Relais 75 der Ruhekontakt 84 eines mit Abfallverzögerung ausgerüsteten Relais 89. Im Zuge der Hochspannungszuleitung zum Elektrofilter liegt der ferngesteuerte Hochspannungstrennschalter i i mit dem Arbeitskontakt 87. Dieser Schalter i i hat ein Hochspannungsrelais 51 .mit .dem Arbeitskontakt 52, der mit den beiden parallel geschalteten Relais 85 und 89 in Reihe geschaltet ist. Parallel zu den beiden Relais 85 und 89 liegt ein Relais 9o mit Arbeitskontakt 9i, das Ansprechverzögerung 'besitzt.
Wenn bei niedrigst eingestellter Spannung am Regelorgan 73 der Hochspannungstransformator 71 und der mechanische Gleichrichter 72 eingeschaltet und das Elektrofilter durch Einschalten des Hochspannungstrennschalters i i in Betrieb gesetzt - ist, so wird durch Schließen des Kontaktes 87 am Hochspannungsschalter i i das Schütz 75 über den Ruhekontakt 84 des Relais 89 eingeschaltet. Dadurch wird der Regelmotor 74 am Regeltransformator 73 in einem solchen Drehsinn in Gang gesetzt, daß er die Spannung hochregelt. Diese Hochregelung erfolgt nun so lange, bis am Elektrofilter die Überschlagsgrenze erreicht ist, wodurch das Hochspannungsrelais 51 zum Ansprechen, gebracht wird. Der dadurch geschlossene Arbeitskontakt 52 schaltet die beiden Relais 85 und 89 ein. Kontakt 84 öffnet sich, wodurch Schütz 75 abfällt und der Regelmotor 74 stillgesetzt wird. Damit wird eine weitere Höherregelung dez Spannung zunächst unterbunden. Gleichzeitig wird jedoch mit Ansprechen des Relais 85 der Kontakt 83 geschlossen,. der nunmehr das Schütz 76 einschaltet, wodurch der Regelmotor 74 mit entgegengesetzter Drehrichtung in Gang gesetzt wird. Die Spannung wird infolgedessen heruntergeregelt, bis nach Erlöschen des Überschlages im Elektrofilter das Hochspannungsrelais 51 wieder abfällt. Dadurch öffnet sich dessen Arbeitskontakt 52, das Relais 85 fällt wieder ab, und durch öffnen des Kontaktes 83 wird das Schütz 76 ausgeschaltet. Der Regelmotor 74 bleibt stehen, so daß die Tieferregelungder Spannung zunächst wieder unterbunden wird. Die Spannung bleibt auf diesem Wert so lange, bis die einstellbare Abfallverzögerungszeit des Relais 89 abgelaufen, ist und auch Relais 89 abfällt. Dadurch wird: Kontakt 84 wieder geschlossen, Schütz 75 wieder eingeschaltet, wodurch der Regelmotor 74 erneut mit derjenigen Drehrichtung in Ganggesetzt wird, die die Hochregelung der Spannung bis zu der unter Umständen nun geänderten Überschlagsgrenze veranlaßt.
Mit dem jeweiligen Ansprechen des Hochspannungsrelais 51 wird durch dessen Arbeitskontakt 52 auch das Relais 9o eingeschaltet. Der Arbeitskontakt 9i dieses Relais, der an sich für die Ingangsetzung des Trennschalters i i bestimmt ist, schließt beim Ansprechen des Relais 9o erst nach der eingestellten Verzögerungszeit, während welcher die Tieferregelung der Spannung und somit die Entfernung von der Überschlagsgrenze bereits erfolgt ist. Das Relais 9o wird infolgedessen vorher wieder abfallen, da das Hochspannungsrelais 51 in die Ruhestellung zurückgeht und dien Kontakt 52 öffnet. Der ferngesteuerte Hochspannungstrennschalter i i wird also nicht ausgelöst, d. n. der Filterbetrieb nicht unterbrochen. Ergibt es sich, daß während der Verzögerungszeit für den Kontakt 91 die Übersohlagsgrenze noch nicht so weit unterschritten war, daß :das Hochspannungsrelais 51 abfällt, so wird durch den Kontakt 9i der Antrieb des Hochspannungstrennschalters i i in Gang gesetzt und der Trennschalter ausgeschaltet. Es fällt dann das Hochspannungsrelais 51 ab, die Relais 85 und 89 werden spannungslos, und der Arbeitskontakt 83 wird geöffnet, wodurch das Schütz 75 ausfällt und die Tieferregelung unterbrochen wird. Das Schließen des Ruhekontaktes 84 vom Relais 89 kommt nicht zur Auswirkung, da der Stromkreis des Schützes 75 durch Öffnen des Arbeitskontaktes 87 am Trennschalter ii unterbrochen wurde. Eine Spannungsregelung ist erst wieder möglich, wann der Trennschalter i i durch Betätigung des Einknopfdruckschalters 3o wieder in die Einschaltstellung gebracht worden ist.
Der das Abschalten des Trennschalters i i bewirkende Vorgang kann jedoch nur auftreten, wenn infolge eines Dauerkurzschlusses, d. h. bei einer ernstlichen Störung am Elektrofilter, die Verzögerungszeit für den: Kontakt 9i nicht ausreicht. Die Spannung kann durch das Steuerorgan 82 auch von Hand geregelt werden. Die beiden Schütze 75 und 76 sind über die Kontakte 78 und. 79 gegeneinander verriegelt. Außerdem ist die Regelung des Spannnungsregelorgans 73 durch den Regelmotor 74 nach oben und unten durch die Endschalter 8o und 81 begrenzt.
In Abb. 2 sind die einleitend erläuterten Spannungsverhältnisse graphisch .dargestellt.
Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen: i. Selbsttätige Spannungsregelung .auf die höchstmögliche Betriebsspannung eines Elektrofilters, unabhängig von der jeweiligen Höhe der veränderlichen überschlagsgrenze; 2. bei der selbsttätigen Spannungsregelung kein Ansprechen des Hochspannungstrennschalters, also Dauerbetrieb des Elektrofilters; 3. bei einem Kurzschluß im Elektrofilter stetes Herunterregeln der Spannung während des periodischen Aus- und Wiedereinschaltens des Hochspannungstren.nscbalters bis zum endgültigen Ausfall desselben.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Regelung der Betriebsspannung von Elektrofiltern durch Verwendung eines ferngesteuerten Hochspannungstrennschalters mit selbsttätiger Aus- und Wiedereinschaltung mit Hilfe eines umlaufenden Kontaktes und eines Hilfsmotors nach Patent 869 o45, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungstrennschalter (ii) als. Füh'lerorgan zur selbsttätigen Einregelung oder Betriebsspannung auf den höchstmöglichen, an die Überschlagsgrenze heranreidhenden Spannungswert dient, indem in der Leitung .des Hochspannungstrennschalters ein Überstromrelais (5i) liegt, das niederspannungsseitig einen Arbeitskontakt (5a) hat, durch welchen drei. Relais (85, 89, 90) an Spannung gelegt werden können, -,wobei das mit einstellbarer Abfallverzögerung ausgerüstete Relais (89) einen Ruhekontakt (84) hat, über welchen bei Nichtansprechen diesies Relais (89), d. h. auch bei Nichtansprechen des Relais (51), ein Stromkreis über ein Schütz (75) geschlossen wird, welches den Regelmotor (74) mit einem solchen Drehsinn @einschaltet, daß dieser das primärseitig langeordnete Hochspannungsregelorgan hochregel.t, und wobei .das Relais (85) einen Arbeitskontakt (83) hat, über welchen bei Ansprechen dieses Relais (85), d. h. auch bei Ansprechen des Relais (51), ein Stromkreis über ein weiteres Schütz (76) geschlossen wird, welches den Regelmotor (74) mit einem solchen Drehsinn einschaltet, daß dieser das primärseitig angeordnete Hochspannungsregelorgan (73) herunt@erregelt, und wobei schließlich das mit einstellbarer Ansprechverzögerung ausgerüstete Relais (go) einen Arbeitskontakt (gi) hat, über welchen bei Ansprechen dieses Relais (go), d. h. auch bei Ansprechen des Relais (51), nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit der Hilfsmotor (i2) an Spannung gelegt wird, so daß dieser über die im Hauptpatent beschriebene Fernsteuerungseinrichtung den Trennschalter (ii) abschaltet, wobei gleichzeitig ein in Reihe mit Ruhekontakt (84) liegender Arbeitskontakt (87) des Trennschalters (i i) geöffnet wird, was ein Wiederhochregeln,des Hoch spannungsregelorgans (73) über Schütz (75) verhindert. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift »Elektrowärme«, 1933, S. 370, rechte Spalte, Zeile 3 bis 14, und Abb. 3.