<Desc/Clms Page number 1>
Selbsttätiger Lastverteiler.
Es ist bekannt, bei Anlagen, wo der Verbrauch stark schwankt, je nach Bedarf weitere Generatoren zu-oder abzuschalten. Eine jederzeit einsatzbereite Energiereserve hat man aber nur dann, wenn die Energiequellen nicht erst angelassen werden müssen, sondern bereits laufen und an das Verbrauchernetz angeschaltet sind. Bei steigendem Bedarf brauchen diese Generatoren dann nur durch Regelung der Antriebsmasehine zur Leistungsabgabe veranlasst zu werden. Nachteilig ist dabei, wenn ein Teil der Maschinen zeitweise leer läuft ; darum hat man bereits vorgeschlagen, stets alle Maschinen an der Last mit einem entsprechenden Anteil teilnehmen zu lassen.
Es sind bereits Einrichtungen zur Lastverteilung auf mehrere parallel arbeitende Maschinen bekanntgeworden, die mit Hilfe von Differentialrelais arbeiten. Die bekannten Einrichtungen sprechen jedoch nicht nur an, wenn sich die Gesamtleistungsabgabe ändert, sondern auch, wenn geringfügige Lastuntersehiede zwischen den einzelnen Maschinen auftreten. Da geringfügige Lastverschiebungen jedoch nicht schädlich sind, wird bei den bekannten Einrichtungen die Regelanordnung häufig ohne ausreichenden Anlass in Gang gesetzt. Dies führt zu einem vorzeitigen Verschleiss.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, dass man die Kontakte der zum Vergleich der Belastungen der Maschinen notwendigen Relais derart in die Steuerstromkreise der einzelnen Maschinen einschaltet, dass sie selbsttätig keinen Regelvorgang auslösen können, sondern nur zur Verteilung der Kommandos dienen, die von einer allen Energiequellen gemeinsamen Kommandoeinrichtung gegeben werden. Die Kommandoeinrichtung kann sowohl von der Wirk-, als auch der Blindleistung abhängig sein. Die Erfindung kann grundsätzlich überall dort angewendet werden, wo irgend welche Maschinen parallel arbeiten, und man kann daher als Kommandoeinrichtung einen Wassermesser, einen Drehzahlmesser, einen Temperatur-oder Druckmesser u. dgl. anwenden.
Wenn es sich bei den parallel arbeitenden Maschinen um Erzeuger für elektrische Energie handelt, wird die Regelung im allgemeinen durch einen Leistungsmesser erfolgen. Bei Pumpen kann ein Wassermesser, der die Gesamtförderung oder den Gesamtabfluss misst bzw. ein Drehzahlmesser verwendet werden, bei Kesselanlagen wird man Druckmesser oder Temperaturmesser oder beide zusammen verwenden, bei elektrischen Öfen, welche von mehreren Widerstandselementen oder mehreren Lichtbögen geheizt werden, kommen entweder Leistungsmesser oder auch Temperaturmesser als Steuergeräte in Frage.
Damit das Steuergerät nicht zu unnötigen Regelungen der Maschine Veranlassung gibt, empfiehlt es sieh, Verzögerungsmittel anzuwenden, welche dafür sorgen, dass nicht jede kleinste Schwankung der Gesamtlast sofort zu einem Regelvorgang führt. Ein anders Mittel, um unnötige Regelungen zu vermeiden, besteht darin, dass jede Regelung in einzelnen Schritten durchgeführt wird. Dabei kann beispielsweise das Steuergerät ein Messgerät mit Fallbügel sein, dessen Fallbügel periodisch den Zeiger auf seine Unterlage niederdrückt und dabei auch periodisch den Stromkreis für die Regelvorrichtung schliesst.
Die Regelung in einzelnen Schritten gibt ausserdem die Möglichkeit, die parallel geschalteten Maschinen an jeder Änderung der Gesamtlast ganz gleichmässig teilnehmen zu lassen. Bei einem starken Anstieg der Gesamtlast wird beispielsweise zuerst die am schwächsten belastete Maschine zu grösserer Leistungsabgabe veranlasst, jedoch nicht um den vollen Mehrbetrag der Gesamtlast, sondern nur um eine
<Desc/Clms Page number 2>
ganz bestimmt gemessene Mehrlast. In der nächsten Regelperiode wird von neuem festgestellt, welche von den parallel arbeitenden Maschinen am geringsten belastet ist, und dieser Maschine wird ebenfalls ein Teil der Mehrbelastlmg auferlegt. In der folgenden Periode wiederholt sich dasselbe Spiel, so dass die Maschinen untereinander nur ganz geringfügig in der Leistung voneinander abweichen können.
Dieses Prinzip ist auch dann noch anwendbar, wenn die einzelnen parallel arbeitenden Maschineneinheiten nicht die gleiche Leistungsfähigkeit besitzen. Die Regler der einzelnen Maschinen werden dabei derart eingestellt, dass beispielsweise jeder Regelschritt 2% der Nennlast der zugehörigen Maschine beträgt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die im folgenden beschriebene Figur. Es sind darin mit I, 11, III drei parallel arbeitende Generatoren einer Zentrale angedeutet. Es ist nicht erforderlich, dass die Generatoren in einer Zentrale liegen, sondern die Erfindung ist auch dann durchführbar, wenn die Generatoren zwar an voneinander entfernten Stellen in einem Netz angeordnet sind, wenn jedoch in einer Zentralstelle die Leistungen der drei Generatoren miteinander verglichen werden können.
Die Leistungen der einzelnen Generatoren sind in dem Falle durch Fernmessung zur Zentralstelle zu übertragen. Welches Verfahren dabei für die Fernmessung benutzt wird, ist für die Erfindung gleichgültig.
Die Leistungen der drei Generatoren 1, 11, 111 werden in drei Differentialrelais A, B, C mit-
EMI2.1
in derjenigen Stellung gezeichnet, die sie annehmen, wenn die Leistung des Generators I bzw. die des Generators II grösser ist als die des Generators 111. Mit andern Worten : von den drei Generatoren I, 11, III ist der Generator III am geringsten belastet.
Die Belastung der einzelnen Generatoren wird durch Servomotoren Ag, Ba, Ca verstellt. Je nachdem, ob diese Motoren im einen oder andern Sinne umlaufen, verstellen sie die Regler der Antriebsmaschine im Sinne einer grösseren oder kleineren Energieabgabe an die Generatoren. Von den Servomotoren A3, Bg, Ca sind in der schematischen Darstellung die Zuleitungen zu dem Anker je ein Schalter A4, B4, C4 und eine Energiequelle D gezeichnet. Ausserdem sind die Feldwicklungen Fa, Fb, Fe gezeichnet. Die Anker der Servomotoren A", B"C, werden über die zugehörigen Schalter A4, B4, C4 und einen von zwei Wechselkontakten und W2 an Spannung gelegt.
Die beiden Wechselanker W1 und W2 sind in ihrer Ruhestellung gezeichnet. Dabei sind die Stromkreise für die Anker A3, B3, C3 der Servomotoren unterbrochen, auch dann, wenn die Schalter A, B4, C4 geschlossen sind. Der Anker W1 wird von einem Relais Trio angezogen, wenn die Gesamtlast steigt. Der Anker W2 wird von einem Relais W20 angezogen, wenn die Gesamtlast sinkt. Diese Relais hängen, wie in der Einleitung bereits gesagt wurde, von Geräten ab, die zur Messung der Leistung, der Fördermenge, des Druckes usw. dienen. Es können dies, wie schon gesagt, Messgeräte mit Fallbügel sein.
Es können aber auch für Regelzwecke bereits vorgeschlagene Kontaktinstrumente sein, bei denen die Geschwindigkeit eines entsprechend der Grösse der Gesamtlast angetriebenen umlaufenden Kontaktarmes mit der Geschwindigkeit eines zweiten Kontaktarmes verglichen wird, welcher der Gesamtleistung der Generatoren I, II und III entspricht. Bei Anwachsen der Gesamtlast wird ein Kontakt zur Erregung des Relais Woo uni beim Nachlassen der Belastung ein Kontakt im Stromkreis des Relais W20 geschlossen.
Auch dabei kann die Regelung der Generatoren schrittweise erfolgen, indem jede Berührung zwischen den beiden umlaufenden Kontakten einen Impuls auslöst, der einerseits zur Beeinflussung der Regelvorrichtung dient, anderseits die beiden sich berührenden Kontakte wieder auseinanderrückt, so dass erst nach Ablauf einer gewissen Zeit, wenn die Kontakte einander wieder erreicht haben, ein neuer Impuls für die Regelvorrichtung gegeben wird.
Wie schon vorhin gesagt, sind die Kontakte der Differentialrelais. A, B, C in einer Stellung gezeichnet, welche der Annahme entspricht, dass der Generator Ill der am schwächsten und der Generator I der am stärksten belastete ist. Wenn Relais Who anspricht als Folge eines Anwachsens der Gesamtlast, wird der Wechselkontakt Wl gegen seinen oberen Gegenkontakt gelegt.
Gleichzeitig zieht Relais TrIo einen Anker Tell an und legt dadurch Spannung an ein Steuerschütz I, welches den Schalter C4 schliesst. Der Stromkreis verläuft vom Pluspol der Ortsbatterie über den geschlossenen Kontakt Widen in seiner oberen Stellung liegenden Kontakt Cl, den ebenfalls in seiner oberen Stellung liegenden Kontakt Bd und durch die Spule des Steuerschützess J zum Minuspol der Ortsbatterie. Der Schalter C4 wird dadurch geschlossen. Auf den Schaltertraversen befinden sich vier Kontakte, welche nunmehr alle bis auf den linken, der geöffnet wird, geschlossen werden. Über die geschlossenen Kontakte wird das Feld Fe erregt und der Anker des Servomotors C3 eingeschaltet.
Der Strom durch den Anker Cg verläuft vom Pluspol der Ortsbatterie über den Wechselkontakt i, über einen der Sehalterkontakte C4 zum Anker Ca und von diesem über einen zweiten Kontakt des Schalters C4 zu dem in der gezeichneten Lage gebliebenen Wechselkontakt W2 und von dort über einen dritten Kontakt des Schalters C4 in Reihe mit der Feldwicklung Fe des Servomotors Cg zum Minuspol. Der Servomotor läuft infolgedessen in einem bestimmten Sinne um und verstellt dabei den Regler der Antriebsmaschine des Generators III im Sinne einer Steigerung
<Desc/Clms Page number 3>
der Leistung. Der Generator 111 ist, wie vorhin erläutert, der am schwächsten belastete Generator, der gemäss der Erfindung als erster aufwärts geregelt wird, um den Mehrbetrag der Gesamtlast zu decken.
Bei einem Sinken der Gesamtlast wird Relais W20 erregt, während das Relais W10 stromlos bleibt.
Es wird dann erfindungsgemäss der am stärksten belastete Generator abwärts geregelt. Dies ist, wie vorhin erläutert, Generator 1. Damit die Regelvorrichtung des Generators 1 eingeschaltet wird, muss ein Steuerschütz G erregt werden, das den Schalter A4 steuert. Der Stromkreis für das Steuerschütz G ist folgender : Minuspol der Ortsbatterie, Wicklung des Steuerschützes G, Kontakt in der oberen Stellung, Kontakt B2, ebenfalls in der oberen Stellung, Kontakt O2 desgleichen und ein Kontakt W21 des Relais W2o, der gegen seinen oberen Gegenkontakt anliegt und die Verbindung zum positiven Pol der Ortsbatterie
EMI3.1
Richtung, dass er die Maschine 1 entlastet.
Wenn alle Maschinen gleichbelastet sind, sind die Kontakte der Differentialrelais A, B, C offen.
Es wird dann ein Relais K eingeschaltet, sobald W10 oder Relais W20 anspricht. Die Wicklung des Relais K liegt mit dem einen Ende am positiven Pol der Ortsbatterie. Von dort aus geht der Stromkreis über einen Kontakt W12 des Relais W10 oder einen Kontakt W22 des Relais W20 weiter über je einen Kontakt der Schalter A4, B4, und C4 zum Minuspol der Ortsbatterie. Die in Reihe liegenden linken Kontakte der
EMI3.2
eingezeichnet.
Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, dass das Relais K bei jeder Regelung zunächst anspricht und sich beispielsweise über ein Zeitrelais eine bestimmt einstellbare Zeit hält. Nach dieser Zeit fällt es ab. Dann bleibt nur noch dasjenige Steuerschütz angezogen, das der Maschine der grössten bzw. kleinsten Leistung zugehört. Dadurch wird erreicht, dass bei jeder Belastungsänderung zunächst alle Maschinen gleichmässig geregelt werden und dass zum Schluss die am schwächsten bzw. am stärksten belastete Maschine allein noch weiter geregelt wird. Durch das Zeitrelais kann dabei die Grösse der gemeinsamen Regelung beliebig eingestellt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Verteilung der Belastung auf mehrere parallel arbeitende Energiequellen, bei der von einer den zu regelnden Energiequellen gemeinsamen Kommandovorrichtung Kommandos zum Erhöhen oder Vermindern der Belastung gegeben werden, die mit Hilfe von Differentialrelais auf die Einstellvorrichtungen für die Belastungen der einzelnen Energiequellen derart verteilt werden, dass Kommandos zum Erhöhen der Belastung die am schwächsten belasteten, Kommandos zur Verminderung der Belastung die am stärksten belasteten Energiequellen treffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte der Differentialrelais (Al'A2 bzw. B"Bbzw.
C"C,) derart in die Steuerstromkreise der einzelnen Maschinen eingeschaltet sind, dass sie selbständig keinen Regelvorgang auslösen können, sondern nur zur Verteilung der von der allen Energiequellen gemeinsamen Kommandoeinrichtung gegebenen Kommandos dienen.