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Einrichtung zur Regelung von Kraftmaschine.
Gegenstand der Erfindung ist eine Regelungseinrichtung zur Festlegung der Frequenz und Lastverteilung in einer elektrischen Anlage. In Kraftanlagen mit der üblichen Regelanordnung werden die Drehzahlen der einzelnen Maschineneinheiten durch statische Drehzahlregler gesteuert, die die Öffnungen der Ventile für die Kraftmittelzufuhr steuern. Lastveränderungen im Netz bewirken ein Absinken der Drehzahl der Kraftmaschinen, was über den Drehzahlregler eine Erhöhung der Kraftmittelzufuhr zur Folge hat.
Es ist nun von grösster Wichtigkeit, dass die Frequenz der Anlage konstant gehalten wird, damit diese mit andern Anlagen leicht synehroniciert werden kann und die Synchronisierströme zwischen den Kraftwerken beim Zusammenschluss möglichst klein werden. Gleichzeitig ist die Bedingung einer gewünschten Lastverteilung zwischen den einzelnen Kraftwerken entsprechend ihrer Leistung anzustreben. Es ist bereits bekannt, bei der Regelung mehrerer parallel arbeitender Kraftmaschinen, die elektrische Synchrongeneratoren antreiben, die Drehzahlregler der Kraftmaschine teils durch die Abweichungen der Frequenz, teils durch die Abweichung des Belastungsanteils der Generatoren vom Sollwert im Sinne einer Verstellung ihres Regelwertes zu beeinflussen.
Gemäss der Erfindung wird diese gleichzeitige Beeinflussung der Drehzahlregler derart durchgeführt, dass die Frequenzverstellung der Drehzahlregler durch Beeinflussung der auf Leistungsanteil regelnden Geräte erfolgt. Die Frequenzregelung wird damit gewissermassen der Leistungsanteilregelung untergeordnet. Ein Gegeneinanderarbeiten der Frequenzregelung und der Leistungsanteilregelung wird damit vermieden.
Die Vermeidung von Pendelungen ist bei dem Zusammenarbeiten von Frequenzregelung und Lastanteilregelung von besonderer Bedeutung. Während bei vereinigter Grundlast-und Frequenzregelung bei Leistungsänderungen nur die frequenzgeregelten Maschinen im Sinne veränderter Leistung zu regeln sind, muss bei der kombinierten Frequenz-und Lastanteilregelung eine gleichzeitige Beeinflussung der Regler sämtlicher Maschinen erfolgen.
Die Stabilität der Regelung wird bei der kombinierten Frequenz-und Leistungsanteilregelung noch weiter gefördert, wenn man zur Leistungsanteilregelung Leistungswagen verwendet, die bei ihrem Arbeiten Hilfswicklungen auf den Leistungswagen zur Auslösung des entgegengesetzten Schaltvorganges an Spannung legen.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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regler verändern.
Die Lastregler 200 der Maschinen verändern die Einstellung der Drehzahlregler. Sie sorgen für eine gleichmässige Verteilung der Last zwischen den Kraftmaschinen und halten gleichzeitig die Frequenz auf dem gewünschten Wert.
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Die Lastregler 200 bestehen aus einem Elektromagneten 204, der mit dem Hebel 205 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 205 trägt einen beweglichen Kontakt 207, der mit den festen Kontakten 208 und 209 zusammenarbeitet. Über die Kontakte werden die Umschalter 80 und 81 an Spannung gelegt.
Die Lastregler 200 besitzen eine Spannungswicklung 212 und je zwei im Gegensinne gewickelte Stromwicklungen 214, die in Reihe an den im Stromkreis des zugehörigen Generators liegenden Stromwandlern 215 angeschlossen sind. Die Spannungswicklungen 212 liegen in Reihe miteinander und mit einem veränderlichen Widerstand 216 an einem Spannungswandler 217.
Beide Regler 200 sind ferner mit zwei Wicklungen 225 und 226 versehen. Die Wicklung 225 wirkt in der gleichen Richtung wie die Wicklung 212, während die Wicklung 226 der Wicklung 212 entgegenwirkt. Die Wicklungen 225 und 226 werden durch die Umschalter 80 und 81, u. zw. über deren Kontakte 86 bzw. 96 an den Spannungswandler 228 angeschlossen.
Der Widerstand 216 wird durch den Motor 231 geregelt, der über die Kontakte 776 und 777 des Frequenzreglers in dem einen oder andern Drehsinne angelassen wird. Bei Abweichungen der Frequenz im Netz vom Sollwert wird der Widerstand 216 durch Motor 231 vergrössert oder verringert. Eine Vergrösserung des Widerstandes bewirkt eine Verringerung des Stromes in den Spannungswicklungen 212. Der Anker des Elektromagneten 204 bewegt sich dadurch abwärts und bringt die Kontakte 207 und 208 miteinander in Eingriff. Über den Umschalter 81 und den Motor 39 wird dann eine Änderung der Reglereinstellung bei den Kraftmaschine bewirkt. Durch die Umschalter 81 werden gleichzeitig die Kontakte 96 überbrückt und dadurch die Stromkreise der Wicklungen 225 geschlossen.
Da diese Wicklungen mit den Wicklungen 212 zusammenwirken, wird die Trennung der Kontakte 207 und 208 beschleunigt und ein Hängenbleiben der Lastregler 200 vermieden.
Da eine Veränderung der Belastung und auch in der Frequenz jedes der Relais 200 beeinflusst, so übernimmt jeder Generator seinen Anteil an der Leistungsänderung, die notwendig ist, um die vermehrte Last aufzunehmen. Die entsprechenden Erscheinungen treten bei Frequenzsteigerungen durch verringerte Belastung auf. Der Anteil an der Gesamtleistung kann durch Einstellung des Reglers 200 geregelt werden.
Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 2. Die Drehzahlregler der einzelnen Maschinen werden hiebei neben der zentralen Frequenzregelung noch durch Leistungsregler gesteuert, die ihre Eigenbelastung mit der Gesamtbelastung des Netzes vergleichen. Die Leistungsregler 102 bestehen aus je zwei Elektromagneten sowie einem die beiden Anker verbindenden Hebel, der je zwei Kontaktsätze zur Steuerung der Umschalter 80 und 81 trägt.
Die Leistungswagen besitzen Spannungswicklungen 146 und 147, die in Reihe miteinander von dem Spannungswandler 151, der an den Sammelschienen liegt, gespeist werden. Auf den beiden Magneten
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Die Stromwicklungen 152 liegen in Reihe miteinander an den Stromwandlern 215. Entsprechend sind die Stromwicklungen 153 an die Stromwandler 292 angeschlossen. Der in ihnen fliessende Strom hängt daher von der Gesamtleistung der Maschinen ab.
Im Stromkreis der Spannungsspulen 146 der Leistungsregler liegt ein Widerstand 216, der ähnlich wie nach der Regelung der Fig. 1 durch den vom Frequenzregler 75 gesteuerten Motor 281 verstellt wird.
Die Schaltung nach Fig. 2 arbeitet ähnlich wie die Schaltung nach Fig. 1. Bei Frequenzänderungen werden die Regelwerte der Drehzahlregler aller Maschinen verstellt, die Lastregler sorgen gleichzeitig dafür, dass die Maschinen einen festgelegten Anteil an der Gesamtbelastung behalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung mehrerer parallel arbeitender Kraftmaschine zum Antriebe von elektrischen Generatoren, insbesondere Synchrongeneratoren, bei der die Drehzahlregler der Kraftmaschinen teils durch die Abweichungen der Frequenz, teils durch die Abweichungen des Belastungsanteiles der Generatoren vom Sollwert im Sinne einer Verstellung ihres Regelwertes beeinflusst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzverstellung der Drehzahlregler durch Beeinflussung der leistungsmessenden und auf Lastanteil regelnden Geräte erfolgt.