DE930993C

DE930993C - Einrichtung zur selbsttaetigen, lastabhaengigen Zu- und Abschaltung von Stromerzeugern

Info

Publication number: DE930993C
Application number: DEA7405D
Authority: DE
Inventors: Botho Fleck
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-01-10
Filing date: 1941-01-10
Publication date: 1955-07-28

Description

Einrichtung zur selbsttätigen, lastabhängigen Zu- und Abschaltung von Stromerzeugern Es ist bereits eine Einrichtung zur selbsttätigen, lastabhängigen Zu- und Abschaltung von Spannungsquellen eines ?Netzes mit einem Vergleichsrelais mit Steuerkontakten vorgeschlagen worden, durch die eine Zu- und Abschaltung der nächsten freien Maschine vorgenommen wird, wenn das Verhältnis zwischen eingeschalteter Mascliinennennleistung einen bestimmten Wert unter- bzw. überschreitet. Diese Einrichtung schaltet so, daß ein guter Gesamtwirkungsgrad der Anlage erreicht wird, wenn es sich um flach verlaufende Wirkungsgradkurven, wie z. B. bei Transformatoren, Dampfturbinen usw., handelt. Hiervon abweichende Bedin, gungen liegen jedoch unter Umständen bei Wasserkraftmaschinen vor, insbesondere bei Propellerturbinen, deren Wirkungsgradkurven steil verlaufen. Bei derartigen Maschinen tnttli bei der Zu- und Abschaltung der erreichbare Gesamtwirkungsgrad besonders ins Auge gefallt werden, da z. B, bei Zuschaltirng einer neuen Maschine durch Änderungen der Belastungspunkte eine starke Änderung des Gesamtwirkungsgradüs eintreten kann. Steht z. B. eine Wassiermenge Q von 6oo cbm,Js zur Verfügung, so kann diese mit zwei Maschinen bei einem Einzelwirkungsgrad von je 85()o oder mit drei Maschinen bei .einem Einzelwirkungsgrad von je 759 abgefahren werden. Vorausgesetzt ist hierbei, daß es sich um Laufwerke mit konstantem Gefälle handelt. Trifft diese Voraussetzung nicht zu, so kann ohne weiteres ein entsprechender Korrekturfaktor zum Ausgleich der Gefälleschwankungen in die Schaltung eingeführt werden.
Aus den genannten Gründen sind die verschiedenen Wirkungsgradkurven in der kontaktgebentden Einrichtung für die Zu- und Abschaltung der Maschinen zu berücksichtigen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Vergleichsrelais mit Steuerkontakten für die selbsttätige Zu- bzv. Abschaltung des nächsten Maschinensatzes die anfallende Energiemenge einerseits mit der Summe der eingeschalteten Maschinennennleistungen oder -ströme andererseits verglichen wird und daß die Steuerkontakte dieses Relais so eingestellt sind, daß die Zu- oder Abschaltung bei demjenigen einstellbaren Unterschiedswert der beiden Vergleichsgrößen erfolgt, bei dem die z. Z. eingeschalteten Maschinensätze mit einer Belastung arbeiten, die von der wirkungsgradmäßig günstigsten Belastung abweicht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
In Fig. t ist V ein Vergleichsrelais, dessen Spule 7 von der Summe der Nennströme oder -leistungen der 'Stromerzeuger I bis III beeinflußt wird. Die 'Spule 5 wird von einer Größe beeinflußt, die der verfügbaren Wasserenergie Q # H entspricht, d. h. z. B. bei konstanter Gefällehöhe H der verfügbaren Wassermenge Q. Diese kann z. B. durch einen Woltmannschen Flügel W gemessen werden, wenn eine entsprechende Meßstrecke zur Verfügung steht. Mit dem Woltmannschen Flügel W wird ein kleiner Gleichstromgenerator G gekuppelt, der seinerseits die Spule 5 des Vergleichrelais V speist.
Die Stromerz.eüger I bis III arbeiten über Leistungsschalter auf eine Sammelschiene S. Die rechte Wicklung 7 des Relais V wird von einer konstanten Gleichstromquelle 1o über einen Einstellwiderstand 9 und die Widerstände R1 bis R3, die den Nennleistungen entsprechen und von Hilfskontakten 1 biss 3 der Leistungsschalter beim Einlegen überbrückt werden, gespeist. Überwiegt die Summennennleistung, so schaltet der Kontakt 8 den nächsten Stromerzeuger ab; überwiegt die anfallendeEnergie, so schaltet der Kontakt 6 den nächsten Stromerzeuger zu.
Ist das Gefälle nicht als konstant zu betrachten, so kann eine weitere Hilfsspannung auf die Relaisspule 5 wirken, welche proportional der Höhe des Gefälles, die in bekannter Weise gemessen wird, ist. Steht kein geeigneter Meßkanal in Ober- oder Unterwasser zur Verfügung, so kann ein Strom die verfügbare Wassermenge mit Hilfe einer Nachbildungsapparatur abbilden, bei der die Turbinen selbst als Meßargan für die Wassermenge Q benutzt werden. Man führt eine Fremdspannung über Widerstände ein, die entsprechend der Wirkungsgradkurve von Turbine und Generator nicht linear geteilt sind. Diese Widerstände werden vom Leitapparat der Turbine gesteuert. Nun gibt der in dem Stromkreis sich einstellende Strom ein Maß für die Wassermenge Q. Auch andere Verfahren sind bekannt, bei denen ein linearer Widerstand über eine Kurvenscheibe gesteuert wird, die ihrerseits den Wirkungsgrad abbildet und mit der Leitschaufel gekuppelt ist.
Die Ausführungen gelten sinngemäß auch für die Schaltung nach Fig. ?. An Stelle des Relais V tritt ein polarisiertes Gleichstromrelais 1 5 in der Diagonale einer Brücke. Die Spannung des mit dem Woltmannschen Flügel W gekuppelten Generators G oder einer sinngemäßen Meßeinrichtung wird einem Verstärker 1 f zugeführt, der den Regelwiderstand 12 in einem Brückenzweig verstellt. In den anderen Brückenzweigen liegen feste Widerstände 13, 14 bzw. R, bis R3. Das Relais 15 schaltet je nach der Stromrichtung in der Diagonale der Brückenschaltung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur selbsttätigen, lastabhängigen Zu- und Abschaltung von 'Stromerzeugern, die von Wasserkraftmaschinen, insbesondere Propellerturbinen in Laufwerken, angetrieben werden, mit einem Vergleichsrelais mit Steuerkontakten für die selbsttätige Zu- bzw. Abschaltung des nächsten Maschinensatzes, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vergleichsrelais die Summennennleistung der zur Zeit eingeschalteten Stromerzeuger mit der für die Antriebsmaschinen anfallenden Energie verglichen wird und daß die 'Steuerkontakte so eingestellt sind, daß eine Zu- bzw. Abschaltung bei demjenigen einstellbaren Unterschiedswert der beiden Vergleichsgrößen erfolgt, bei dem die zur Zeit eingeschalteten Maschinensätze mit einer Belastung arbeiten, die von der wirkungsgradmäßig günstigsten Belastung abweicht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei konstantem Gefälle die anfallende Energiemenge durch einen Woltmannschen Flügel mit gekuppeltem Generator gemessen wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei konstantem Gefälle die anfallende Energiemenge mittels einer Fremdspannung gemessen wird, die über Widerstände eingeführt wird, wobei die Widerstände ihrerseits in an sich bekannter Weise entsprechend der Wirkungsgradkurve von Turbine und Generator unterteilt sind und von dem Leitapparat der Turbine gesteuert werden. ¢. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht konstantem Gefälle ein Korrekturfaktor in die Schaltung eingeführt wird, der der Höhe der Wasserspiegeldifferenzen zwischen Ober- und Unterwas@ser entspricht.