DE907796C

DE907796C - Verfahren zum Betrieb von Pumpspeichersaetzen

Info

Publication number: DE907796C
Application number: DES14945D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Richard Dziallas; Dr-Ing Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens AG; JM Voith GmbH
Current assignee: Siemens AG; JM Voith GmbH
Priority date: 1943-11-20
Filing date: 1943-11-20
Publication date: 1954-03-29

Description

Verfahren zum Betrieb von Pumpspeichersätzen Es wurde bereits vorgeschlagen, in Pumpspeichersätzen polumschaltbare Synchronmaschinen einerseits zum Antrieb der Pumpen und andererseits als von der Turbine angetriebene, das Netz speisende Generatoren zu verwenden. Die Polumschaltung wurde vorgenommen, um die zur Erreichung des besten hydraulischen Wirkungsgrades bei verschiedenen Gefällshöhen erforderlichen Drehzahlen einstellen zu können. Dieses Verfahren wird gemäß der Erfindung dadurch weiter ausgestaltet, daß nur die für eine höhere Leistung als die Turbinen bemessenen Pumpen mit der höheren Drehzahl betrieben werden. Dadurch ergeben sich beachtliche Vorteile. Einerseits können nämlich die als Motoren laufenden elektrischen Maschinen bei Pumpenbetrieb mit cos 9 = I und damit mit höherer Wirkleistung als im Generatorzustand betrieben werden. Die als Motoren laufenden Synchronmaschinen sind daher imstande, neben der erforderlichen Pumpenleistung auch die auftretenden Verluste, beispielsweise in den Rohrleitungen, zu decken, ohne daß sie größer ausgeführt werden müssen, als es der Generatorbetrieb erfordert. Andererseits genügt es nunmehr, die elektrischen Maschinen in mechanischer Hinsicht für,das I,8fache der jetzt niedriger liegenden Normaldrehzahl des Generatorbetriebes auszulegen. Es ist also nicht erforderlich, die elektrischen Maschinen für das I,8fache der höchsten Normaldrehzahl zu bemessen. nenn (diese tritt allein im Pumpenbetrieb auf, und hierbei sind nur die niedriger liegenden Überdrehzahlen nach REM zu berücksichtigen.
Beispielsweise ergeben sich bei einem Polpaarzahlverhältnis pTurbine : pPumpe = 4 : 3 folgende Drehzahlen Turbinenbetriel) nnormal = 375 U/min, nmax = I,8 ₧ 375 = 675 U/min. Pumpenbetrieb nnormal = 5oo U/min, nmax = I,35 ₧ 5oo = 675 U/min. Die Synchronmaschinen sind also im vorliegenden Fall nur für das I,35fache der höchsten Normaldrehzahl bemessen.
Für den Pumpenbetrieb kann mit der Turbine oder auch mit Hilfe der elektrischen Maschinen hochgefahren werden. Das elektrische Hochfahren bringt den Vorteil, daß die beim Anlaufen mit der Turbine eintretenden Verluste von aufgespeichertem Wasser vermieden werden.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung können Maschinen mit Läufern verwendet werden, die eine gesetzmäßig wie eine einheitlich fortlaufende Trommelwirkung oder verteilte Spulenwicklung über den Umfang verteilte Wicklung besitzen. Im gewöhnlichen Betrieb sind Teile dieser Wicklung gleichstromerregt, während andere, außerhalb des Erregerstromkreises liegende Teile zu einer vorzugsweise gegen die Erregerwicklung magnetisch, beispielsweise um 9o°, versetzten Dämpferwicklung kurzgeschlossen sind. Soweit es hierbei notwendig ist, werden einzelne Wicklungsverbindungen unterbrochen. Die Dämpferwicklung ist in den gesetzmäßigen Aufbau der Wicklung des Erregerkreises, z. B. als Schleifenwicklung, einbezogen. Bei polumschaltbaren Maschinen kann die Wicklung des Erregerteiles so beschaffen sein, daß bestimmte Wicklungsteile zu einer beispielsweise einachsigen Dämpferachse kurzgeschlossen sind. Die zweite Achse wird durch die über die Erregermaschine kurzgeschlossene Erregerwicklung gebildet. Auch andere verteilte polumschaltbare Wicklungen können vorgesehen werden. Durch Einschaltung passender Widerstände in die Erreger- und Dämpferkreise kann eine zweiachsige Anlaufwicklung geschaffen und damit das elektrische Hochfahren der Pumpen sichergestellt werden.
Es ist jedoch auch möglich, polumschaltbare Synchronmaschinen mit Läufern mit ausgeprägten Polen zu verwenden. Hierbei können beispielsweise für die hohen Drehzahlen aufeinanderfolgende Pole magnetisch parallel geschaltet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Betrieb von Pumpenspeichersätzen mit polumschaltbaren Synchronmaschinen, die einerseits zum Antrieb der Pumpen und andererseits als von der Turbine angetriebene Generatoren verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß nur die für eine höhere Leistung als die Turbinen bemessenen Pumpen mit der höheren Drehzahl betrieben werden.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronmaschinen in mechanischer Hinsicht nur für die Durchgangsdrehzahl beim Generatorbetrieb bemessen sind.
3. Verfahren nach Anspruch I, beispielsweise unter Verwendung einer Einrichtung nach An-Spruch a, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen durch die Synchronmaschinen hochgefahren werden. d.. Verfahren nach Anspruch i, beispielsweise unter Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen durch die Turbinen hochgefahren werden.