Verfahren und Vorrichtung zur zentralen Regelung und Sicherung der Wasserführung zwischen speieherfähigen Stauanlagen und von diesen durch Zuleitung gespeisten Wasserturbinen. Bei Wasserkraftanlagen mit Energie- vernieliter zum Zwecke der Regulierung der Turbinenleistung durch Änderung des wirk samen Gefälles, welchen.
Anlagen das Be triebswasser von einerStauanlage durch eine Leitung zugeführt wird, ist es bekannt, bei Überschreitung fles Höchstwasserspiegels der Stauanlage selbst oder eines beliebigen Zwi schenwasserspiegels zwischen Stauanlage und Wasserwerk, die überfliessende Wassermenge zu benützen, um selbsttätig eine diese Höchst- wasserfüllrung abführende Öffnung des Energievernichters herbnizuführen. Dieses bekannte Verfahren und die zur Ausführung desselben dienenden Vorrichtungen sind in erster Linie für Turbinen bestimmt, welche von einer nicht speicherfähigen Stauanlage aus gespeist werden.
Mit vorli egender Erfindung wird be zweckt, die Regelung und Sicherung der Wasserführung auch für Turbinen zu ermög lichen, die an eine, wenn auch nur begrenzt, speicherfähige Stauanlage angeschlossen sind. In diesen Fällen kann bei gleicher Art der Regulierung durch eine andere Konstruktion der Steuerung und des Energievernichters eine Ersparnis an Wasser bewirkt werden, wobei Sorge zu tragen ist,
dass einerseits bei nicht gefüllter Stauanlage die Wasserver luste durch den Energievernicliter auf das Mindestmass beschränkt werden und ander seits bei gefüllter Stauanlage ein unschäd liches Abströmen der nicht durch die Tur binen verarbeiteten Wassermengen durch den Energievernichter gewährleistet wird.
Das neue Verfahren ist gekennzeichnet dadurch, dass sowohl mindestens die nach Füllung eines Stauraumes übertretende grösste Wassermenge, als auch die bei Re gulierung der Leistung in der Zuleitung sich bildenden Wasserdrücke unabhängig von der von einer Belastungsänderung abhängigen Regulierbewegung ein Öffnen des Energie vernichters so weit bewirken, dass die'Über- laufwassermengen und die zur schädlichen Drucksteigerung Anlass gebenden Wasser t' mengen dureli den Energievernichter selbst tätig zum ungestörten Abfluss kommen.
<B>Auf</B> der Zeichnung ist in Fig. <B>1</B> eine beispielsweise Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens für eine Freistralilturbinen- anlage schematisch veranschaulicht-. Die Fig. 2 und <B>3</B> zeigen weitere beispielsweise Ausführungsformeii voll Reguliereinrichtun gen.
Mit a ist der Oberwassergraben, mit<B>b</B> die Trennwand zur Überfallkammer C, mit d die von letzterer abgezweigte Leitung und mit it, die Wasserleitung bezeiehnet. Letztere führt einerseits zu der Düse 2, vor weleher eine Drosselstelle<B>3</B> mit Regulierglied 4 ein gebaut ist, anderseits züm Regalierorgan <B>5</B> des Enen#ievernichters <B>6.</B> welches durch 1-i#;
Hebelo,estäno-e <B>7</B> und<B>8</B> mit der Kolbenstan-e <B>Z,</B> el el <B>9</B> zweier federbeeinflusster Kolben<B>10</B> und<B>11</B> verbunden ist. Der Energieverniebter ist 211 die Wasserleitang iv gnaesehlossen und sein Regulierorgan<B>5</B> besteht aus einem Kolben schieber, welcher Offntiii,#-en <B>6'</B> für das Aus strömen des #V.issers aus der Leitung qv frei geben kann.
Der Zylinder 1.2 des Kolbens<B>10</B> ist an die Drucklel'Unig ir vor der Drossel stelle, der Zylinder<B>13</B> des Kolbens<B>11</B> an die Überfalleitung<B>d,</B> angeschlossen. Das Re- -ulierglied 4 für die Drosselstelle<B>3</B> ist mit einem Gestänge 14 verbunden, cIcssen Bz#- wegun zum Beispiel abhärgig von derDreli- t' <B>e3</B> l# zahl, beziehungsweise von der Spannung zur Erzeu,gun- eines veränderlichenNutzgefälles,
beziehungsweise einer veränderlichen Nutz leistung gesteuert wird. Die Leitung d führt zu einem kleinen besonderen Energievernich ter<B>15.</B> Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist, folgende?: Bei Änderuno- der Belastung wirkt die beispielsweise von der Drehzahl abhängigle Steuerbewegung auf die Stellung des Regu liergliedes 4 ein, welches den Drosselquer schnitt -verengt oder freigibt. Ein bei. plötz licher Verengung auftretender Stoss in der Rohrleitung w wirkt 'bei grossen Rohr leitungen auf den federbeeinflussten Kolben <B>10</B> ein.
Dabei hebt der Kolben das Regulier organ<B>5</B> und öffnet den in diesem Fall als Freilaufventil wirksamen Energievernichter <B>6.</B> mittelst des Gestänges<B>9, 8, 7,</B> durch wel- ehen dann so lange Wasser abströmt, bis der Normaldruelz in der Rohrleitung iv wieder erreicht ist. Nach Verschwinden des Über druckes auf den Kolben<B>10</B> bringt die auf denselben einwirkende Feder den Kolben in seine Anfangsstellung zurück und schliesst bierbei den Enermevernieliter.
Die Hochwasserabführung erfolgt dureh die Leitung<B>d;</B> geringfügige Wassermengen werden hierbei zweeli:mässio- rweise durch den "e besonderen Energievernichter<B>15</B> unschädlich ab,geführt. Ist letzterer nicht mehr in der Lage, die ziii;
#trömendeil Wassermassen abzuleiten. so steigt<B>das</B> Wa-sser in der R.ohrleituno, <B>d.</B> und unter dem steitilejiden Druck öffnet der Kol, ben <B>11</B> iiiiiie-Ist dts Gestänges <B>9,</B> 8# <B>7</B> den Energlic-tvernichter 6# dareh welehen dann die volle Hochwassermenge aus der Leitung -)
ti 7um Abfluss kommen kann.
Bei der Ausführun form nach Fig. 2 gs wird, statt der Regulierung des Energiever nichters. eine Drosseluno, be7#w. Regelung der 'N#?'assc-rmen-eii vor der Abzweigung der Lei- zn ZD tung it? zum Enerojevernichter <B>6</B> vermittelst. eines Drelisehiebers <B>16</B> bewirkt.
Die Zylinder 12 und I') mit den federbeeinflussten Kolben <B>11</B> und<B>10</B> sind hierbei wagrecht angeordnet und die Achse<B>7</B> des Drehschiebers<B>16</B> ist durch einen Arni <B>8</B> mit der Kolbenstange<B>9</B> verbunden.
Bei der Ausführungsforin nach Fig. <B>3</B> ist die Steuerung der Düseilnadel <B>17</B> abli#Lilgig von der Wasserführung in der Weise gedacht, dass bei -C-berschreitung eines Normalwasscrstandes im Wasserschloss die Düsennadel mittelst des Gestänges<B>18</B> von Hand oder selbsttätig entsprechend der vor handenen Wassermenge eingestellt werden hann. Die Drehzahl selbst bezw. Frequenz c.,
der Spannung werflen bei Belastungsehwan- kungen durch Verstellen des Drosselorganes 4 mittelst des zum Geschwindigkeitsregler<B>füh-</B> renden Gestänges 14 konstant gehalten.
Method and device for the central control and safeguarding of the water flow between storage tanks and water turbines fed by them. In hydropower plants with energy vernier for the purpose of regulating the turbine output by changing the effective gradient, which.
If the operating water is supplied from a dam through a pipe, it is known to use the overflowing amount of water when the maximum water level of the dam itself or any intermediate water level between the dam and the waterworks is exceeded, in order to automatically open an opening of the energy destroyer that discharges this maximum water filling to bring about. This known method and the devices used to carry out the same are primarily intended for turbines which are fed from a storage system that cannot be stored.
With the present invention it will be intended to regulate and secure the water flow for turbines that are connected to a storage system, even if only to a limited extent. In these cases, with the same type of regulation, a different design of the control and the energy destroyer can result in a saving of water, whereby care must be taken
On the one hand, when the dam system is not filled, the water losses are limited to the minimum by the energy dissipator and, on the other hand, when the dam system is full, a harmless flow of the water not processed by the turbines is guaranteed by the energy dissipator.
The new method is characterized in that both at least the largest amount of water overflowing after a storage space is filled and the water pressures that develop in the supply line when the power is regulated, regardless of the regulating movement dependent on a change in load, cause the energy dissipator to open to the extent that that the overflow water quantities and the water quantities which give rise to the harmful increase in pressure can actively flow through the energy destroyer itself.
<B> On </B> the drawing, in FIG. <B> 1 </B>, an example device for executing the method for a free-running turbine plant is schematically illustrated. 2 and <B> 3 </B> show further exemplary embodiments, fully regulating devices.
With a is the upper water ditch, with <B> b </B> the partition wall to the raid chamber C, with d the pipe branched off from the latter and with it, the water pipe. The latter leads on the one hand to the nozzle 2, in front of which a throttle point <B> 3 </B> with regulating member 4 is built, and on the other hand to the racking element <B> 5 </B> of the single shredder <B> 6. </ B > which by 1-i #;
Hebelo, estäno-e <B> 7 </B> and <B> 8 </B> with the piston rod <B> Z, </B> el el <B> 9 </B> of two spring-influenced pistons < B> 10 </B> and <B> 11 </B> is connected. The energy dissipator is closed off the water pipe and its regulating element <B> 5 </B> consists of a piston slide which opens, # - en <B> 6 '</B> for the outflow of # V.issers the management qv can give freely.
The cylinder 1.2 of the piston <B> 10 </B> is at the pressure point in front of the throttle, the cylinder <B> 13 </B> of the piston <B> 11 </B> is at the overflow line <B > d, </B> connected. The regulating member 4 for the throttle point <B> 3 </B> is connected to a linkage 14, cIcssen Bz # - away, for example, depending on the relation '<B> e3 </B> l # number, respectively from tension to generation, in favor of a variable utility gradient,
or a variable utility is controlled. The line d leads to a small special energy dissipator <B> 15. </B> The mode of operation of the device is as follows: When the load changes, the control movement, which is dependent on the speed, for example, acts on the position of the regulating member 4, which constricts or opens the throttle cross-section. A at. A sudden constriction in the pipeline w acts on the spring-controlled piston <B> 10 </B> in large pipelines.
The piston lifts the regulating member <B> 5 </B> and opens the energy dissipator <B> 6 </B>, which in this case acts as a free-running valve, by means of the linkage <B> 9, 8, 7, </B> through which water then flows off until the normal pressure in the pipeline iv is reached again. After the overpressure on the piston <B> 10 </B> has disappeared, the spring acting on it returns the piston to its starting position and closes the Enermevernieliter.
The flood is discharged through the pipe <B> d; </B>. Small amounts of water are in this case twice: mostly discharged harmlessly by the special energy destroyer <B> 15 </B>. The latter is no longer able to do so , the ziii;
# to divert flowing water masses. so <B> the </B> water rises in the R.ohrleituno, <B> d. </B> and under the stilejiden pressure the piston opens <B> 11 </B> iiiiiie-ist dts Rods <B> 9, </B> 8 # <B> 7 </B> the energy shredder 6 # dareh then which the full flood amount from the pipe -)
ti 7um drain can come.
In the embodiment according to FIG. 2 gs, instead of regulating the energy converter. a throttling tuno, be7 # w. Regulation of the 'N #?' Assc-rmen-eii before the branching of the line ZD tung it? mediated to the Enerojevernichter <B> 6 </B>. of a triple knife <B> 16 </B>.
The cylinders 12 and I ') with the spring-influenced pistons <B> 11 </B> and <B> 10 </B> are arranged horizontally, and the axis <B> 7 </B> of the rotary valve <B> 16 < / B> is connected to the piston rod <B> 9 </B> by an arni <B> 8 </B>.
In the embodiment according to FIG. 3, the control of the nozzle needle 17, apart from the water flow, is conceived in such a way that when a normal water level in the surge tank is exceeded, the nozzle needle can be set manually or automatically using the rod <B> 18 </B> according to the amount of water available. The speed itself respectively. Frequency c.,
the voltage are kept constant in the event of load fluctuations by adjusting the throttle element 4 by means of the linkage 14 leading to the speed regulator.