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Vorrichtung zur Sicherung von Antriebsmaschinen für Generatoren, insbesondere
Dampfturbinen gegen Durchgehen.
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schluss der Antriebsmaschine (Dampfturbine) selbsttätig die Treibmittelzufüluung abschliesst, wodurch eine neue Störung in der ganzen Anlage entsteht.
Die Erfindung will die angeführten Nachteile beseitigen, was dadurch erzielt wird, dass der elektrische Strom des Netzes, welcher bei eintretendem Kurzschluss ein Mehrfaches des normalen Wertes aufweist, durch irgendeine beliebige Vorrichtung (beispielsweise Elektromagnet, Zeitrelais u. dgl.) eine Umstellung der Mittellage des Steuerschiebers des Reglers der Antriebsmaschine bewirkt, u. zw. in eine Lage, die einer geringeren Drehzahl entspricht. Dadurch wird erzielt, dass die Treibmittelzuführung beim
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nach dem Beheben der genannten Störung eintritt, vom Regler der Antriebsmaschine ausgeglichen werden kann, ohne dass die Drehzahl bedeutend ansteigt. Demzufolge kommt der Schnellsehluss der Antriebsmaschine nicht in Tätigkeit.
In Fig. 1, 2 und 3 ist das Wesen der Erfindung sinnbildlieh dargestellt. In Fig. 1 ist die Abhängigkeit der Belastung 2 der Antriebsmaschine im Zeitdiagramm 1 im Augenblicke dargestellt, wenn in einem Teile des Stromnetzes eine Kurzschlussstörung eintritt. Es ist ersichtlich, dass. bevor noch diese Störung behoben wird, eine vorübergehende Erhöhung der Stromintensität eintritt und hiedurch auch der Belastung, auf welche der Regler der Antrebsmasche sofort anspricht, und die Treibmittelzufühiung erhöht.
Gleich darauf entsteht aber eine plötzliche Entlastung, so dass die Antriebsmaschine, welehe durch die Steuerung schon auf eine erhöhte Leistung eingestellt wurde, die erwähnte ungewöhnliche Steigerung ihrer Drehzahl erfährt, weil die Steuerung nicht imstande ist, die Antriebsmaschine plötzlich wieder auf eine geringere Leistung einzustellen.
In Fig. 2 ist eine normale Anordnung zur Regulierung von Antriebsmaschinen dargestellt, auf welche die Einrichtung gemäss der Erfindung einwirkt. 3 ist ein Zentrifugalregler, welcher über den Verteilungssehieber (Kolben) 4 auf den Servomotor 5 einwirkt, der das Ventil 6 betätigt, welches die Treib- mittelzufuhr für die Antriebsmaschine steuert. Die Verbindung des Servomotors, des Verteilungsschiebers und des Reglers erfolgt mittels eines Gestänges 7 mit sogenannter Rückführung. Die Verbindungs-und Zuführungsölleitung ist mit 8 und 9 bezeichnet. Die Mittellage des Verteilungssehiebers 4 ist durch die
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geändert werden kann, da sich die Hülse 10 in das Schneckenrad 11 einschraubt.
Die Schnecke 12 wird durch einen Motor angetrieben, mittels dessen also die Mittellage des Versteilungsschiebers und dadurch
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auch die Drehzahl geändert werden kann. Der Motor wird gewöhnlich vom Schaltbrett geschaltet, wodurch die richtige Drehzahl eingestellt werden kann. Ausserdem kann dieser Motor der Erfindung gemäss durch die genannte Vorrichtung in Bewegung gebracht werden, die bei Störungen, beispielsweise Kurzschlüssen im Netz, in Tätigkeit tritt. In Fig. 3 ist das Schema des Anschlusses der Motorleitung dargestellt. Die Leitung 13 führt zum früher genannten Motor. In dieser Leitung ist auch eine Stromquelle (nicht dargestellt), beispielsweise Akkumulatoren, eingeschaltet.
Der Schalter 14 für die Verstellung der Drehzahl von Hand aus befindet sich im Schalthaus, wogegen der parallel geschaltete Schalter 15 mittels des Gestranges 16 vos Anker eines Elektromagneten 18 eingeschaltet wird, dessen Erregerwicklung entweder direkt oder über einen Stromwandler an die Hauptsammelschiene 19 des elektrischen Generators angeschlossen ist. An Stelle dieses Elektromagneten kann das Einschalten des Motors auch durch ein beliebiges Zeitrelais bewirkt werden. Durch den Widerstand 20 kann die Drehzahl des Motors geregelt werden. Das Gewicht des Ankers des Elektromagneten wird beispielsweise durch die Feder 21 ausgeglichen.
Bei einer erhöhten Stromstärke in den Sammelschienen 19 des Generators wird der Anker 17 des Elektromagnetenangehoben. Bleibt die Stromstärkeinnormalen Grenzen. so schliesst der Schalter15 den Motorstromkreis nicht. Tritt jedochÍ11Írgendeinem Teil des Netzes eine Störung ein, so steigt der StromimNetz bedeutend über dem normalen Wert, was zur Folge hat, dass der Anker 17 so weit angehoben wird, dass der Kontakt 15 geschlossen wird. Dadurch kommt der Motor in Bewegung und verstellt über den Schneckentrieb H,- ? 2 die Lage der Hülse 0 und damit auch die Mittellage des Verteilungsschiebers 4, u. zw. in Richtung der geringeren Drehzahl.
Hiedurch wird die Bewegung des Reglers kompensiert und die Zu-
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unterbrochen, so bleibt der Motor stehen, und der Regler 1 gleicht selbständig die fallweise Änderung der Belastung aus,
Der Gegenstand der Erfindung kann noch in dem Sinne weiter ausgebaut werden, dass die beschriebene Vorrichtung bei plötzlichen Belastungsänderungen zur Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine verwendet werden kann, beispielsweise bei plötzlichen Entlastungen der Maschine, u. zw. in der Weise, dass zwischen dem Anker des Elektromagneten und dem Einschaltkontakt im Stromkreis des Umstellmotors ein Katarakt eingefügt wird. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. 4 dargestellt.
22 bedeutet den Stromkreis des Motors zur Umstellung der Drehzahl der Antriebsmaschine. 23 ist der Handausschalterauf der Schalttafel, 24ist der Schalter, der bei Kurzschlüssen geschlossen wird, wie oben beschrieben, 25 bedeutet den Schalter, der bei plötzlichen Entlastungen der Antriebsmaschine zur Wirkung kommen soll, 26 ist der Anker des Elektromagneten, dessen Wicklung 27 an die Sammelschiene 28 des Generators entweder direkt oder mittels eines Stromwandlers angeschlossen ist. Auf dem Anker 26 ist mittels der Stange 31 der Zylinder 29 befestigt, in welchem sich dicht aber leicht der Kolben 30 bewegt.
Auf der Kolbenstange 32 ist mittels des Armes 33 der Schalter 25 befestigt. Das Gewicht des Ankers 26 mit dem Zylinder 29 wird über die Zugstange 34 durch die Feder 35 aufgenommen. Das Gewicht des Kolbens 30 ist demgegenüber durch die Feder 32 gehalten. Der Raum über und unter dem Kolben 30 im Zylinder 29 ist durch ein Rohr 36 verbunden, in welchem ein einstellbares Drosselventil 37 eingebaut ist, welches den raschen Umlauf der Luft oder der Flüssigkeit von einer Kolbenseite auf die andere verhindert. Der Schalter 24 wirkt bei Kurzschlüssen im Netz wie schon früher beschrieben wurde und ist an den Anker 26 mittels des Gestänges 39 und 40 befestigt.
Ändert sich der Strom im Netz, so bewegt sich der Anker 26 infolge des Einflusses des Magneten hinauf und hinunter. Bei einem Kurzschluss, wenn die Stromintensität ein Mehrfaches des normalen Stromes ist, kommt der Anker in die obere Lage und schliesst (fallweise auch mit Hilfe eines Zeitrelais) den Schalter 24, und der Motor stellt die Drehzahl der Antriebsmaschine auf einen geringeren Wert ein, wie vorher erläutert wurde. Ändert sich die Belastung langsam, so bewegt der Anker 26 den Zylinder 29, wobei der Kolben 30 seine Lage nicht ändert, da das Mittel, welches sich im Katarakt befindet, genügend Zeit hat, von einer Kolbenseite über das Drosselventil auf die andere Kolbenseite zu fliessen.
Tritt aber eine plötzliche Entlastung der Maschine ein, so sinkt der Anker 26 rasch, die Flüssigkeit des Kataraktes hat keine Zeit überzufliessen, der Kolben 30 wird gleichzeitig mitgenommen und dadurch wird der Schalter 25 des Motorstromkreises eingeschaltet, welcher die Drehzahl auf einen geringeren Wert einstellt, und es wird ein eventuelles Durchgehen der Maschine verhindert.
Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass der Ausgleich der Belastungen erleichtert und dadurch sehr häufigen Störungen im elektrischen Stromnetz vorgebeugt wird, wobei beim Auftreten einer Störung in einem Netzteil deren Übertragung auf das ganze Netz vermieden wird, was für Fernleitungen von grosser Wichtigkeit ist.
PATENT-ANSPRÜCHE-.
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Device for securing drive machines for generators, in particular
Steam turbines against runaway.
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After the drive machine (steam turbine) closes, the propellant supply closes automatically, causing a new fault in the entire system.
The invention wants to eliminate the disadvantages mentioned, which is achieved by the fact that the electrical current of the network, which has a multiple of the normal value when a short circuit occurs, by any device (for example, electromagnet, timing relay, etc.) a change of the center position of the The control slide of the controller of the prime mover causes u. between a position that corresponds to a lower speed. This ensures that the propellant supply when
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occurs after the aforementioned fault has been rectified, can be compensated by the controller of the drive machine without the speed increasing significantly. As a result, the high-speed circuit of the drive machine does not come into action.
In Fig. 1, 2 and 3, the essence of the invention is shown symbolically. In Fig. 1, the dependency of the load 2 of the drive machine is shown in time diagram 1 at the moment when a short-circuit fault occurs in a part of the power network. It can be seen that before this disturbance is rectified, there is a temporary increase in the intensity of the current and, as a result, the load to which the regulator of the driving mesh responds immediately and the propellant supply increases.
Immediately afterwards, however, there is a sudden relief, so that the drive machine, which has already been set to an increased power by the control, experiences the aforementioned unusual increase in its speed because the control is unable to suddenly set the drive machine again to a lower power.
In Fig. 2 a normal arrangement for regulating drive machines is shown on which the device according to the invention acts. 3 is a centrifugal regulator which acts via the distribution valve (piston) 4 on the servomotor 5 which actuates the valve 6 which controls the propellant supply for the drive machine. The connection of the servomotor, the distribution slide and the controller is made by means of a linkage 7 with so-called feedback. The connecting and supply oil line is denoted by 8 and 9. The central position of the distribution screen 4 is through the
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can be changed, since the sleeve 10 screws into the worm wheel 11.
The worm 12 is driven by a motor, by means of which the central position of the pitching slide and thereby
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the speed can also be changed. The motor is usually switched from the control panel, which allows the correct speed to be set. In addition, this motor according to the invention can be set in motion by the device mentioned, which comes into operation in the event of faults, for example short circuits in the network. In Fig. 3 the diagram of the connection of the motor line is shown. The line 13 leads to the motor mentioned earlier. A current source (not shown), for example accumulators, is also switched on in this line.
The switch 14 for adjusting the speed by hand is located in the switch house, whereas the switch 15 connected in parallel is switched on by means of the rod 16 from the armature of an electromagnet 18, whose exciter winding is connected either directly or via a current transformer to the main busbar 19 of the electrical generator is. Instead of this electromagnet, the motor can also be switched on by any time relay. The speed of the motor can be regulated by the resistor 20. The weight of the armature of the electromagnet is compensated for by the spring 21, for example.
When the current in the busbars 19 of the generator increases, the armature 17 of the electromagnet is raised. If the current strength remains at normal limits. so the switch 15 does not close the motor circuit. If, however, any part of the network malfunctions, the current in the network rises significantly above the normal value, with the result that the armature 17 is raised so far that the contact 15 is closed. This sets the motor in motion and adjusts it via the worm drive H, -? 2 the position of the sleeve 0 and thus also the central position of the distribution slide 4, u. between in the direction of the lower speed.
This compensates for the movement of the controller and
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interrupted, the motor stops and controller 1 automatically compensates for any change in load,
The subject matter of the invention can be expanded further in the sense that the device described can be used to change the speed of the drive machine in the event of sudden changes in load, for example in the event of sudden unloading of the machine, and the like. zw. In such a way that a cataract is inserted between the armature of the electromagnet and the switch-on contact in the circuit of the changeover motor. An embodiment of this kind is shown in FIG.
22 represents the circuit of the motor for changing the speed of the prime mover. 23 is the manual switch on the control panel, 24 is the switch that is closed in the event of a short circuit, as described above, 25 means the switch that is to come into effect when the drive machine is suddenly relieved, 26 is the armature of the electromagnet, whose winding 27 is connected to the busbar 28 of the generator is connected either directly or by means of a current transformer. The cylinder 29, in which the piston 30 moves tightly but easily, is fastened to the armature 26 by means of the rod 31.
The switch 25 is attached to the piston rod 32 by means of the arm 33. The weight of the armature 26 with the cylinder 29 is absorbed by the spring 35 via the pull rod 34. In contrast, the weight of the piston 30 is held by the spring 32. The space above and below the piston 30 in the cylinder 29 is connected by a pipe 36 in which an adjustable throttle valve 37 is installed, which prevents the rapid circulation of the air or the liquid from one side of the piston to the other. The switch 24 acts in the event of a short circuit in the network as already described earlier and is attached to the armature 26 by means of the linkage 39 and 40.
If the current in the network changes, the armature 26 moves up and down as a result of the influence of the magnet. In the event of a short circuit, when the current intensity is a multiple of the normal current, the armature moves into the upper position and closes switch 24 (sometimes with the help of a time relay) and the motor sets the speed of the drive machine to a lower value, such as previously explained. If the load changes slowly, the armature 26 moves the cylinder 29, the piston 30 not changing its position, since the agent located in the cataract has enough time to flow from one piston side via the throttle valve to the other piston side .
However, if the machine is suddenly relieved of load, the armature 26 sinks rapidly, the fluid of the cataract has no time to overflow, the piston 30 is carried along at the same time and the switch 25 of the motor circuit is switched on, which sets the speed to a lower value, and it prevents the machine from running away.
The advantage of this device is that it makes it easier to balance the loads and thus prevents very frequent disturbances in the electrical power network, whereby if a disturbance occurs in a power supply unit, its transmission to the whole network is avoided, which is of great importance for long-distance lines.
PATENT CLAIMS-.
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