CH124209A - Nebenkraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserkräften. - Google Patents
Nebenkraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserkräften.Info
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Description
Nebenkraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserkräften. Die neueste Entwicklung der Technik drängt zum Bau vollkommen selbsttätig ar beitender Kraftwerke. Im besonderen Falle der Erzeugung elektrischer Energie aus Was serkräften ergeben sich bei selbsttätigem Be trieb grosse wirtschaftliche Vorteile. Prak tisch findet sich sehr häufig die Aufgabe, eine an irgend einer entfernten, schwer zu gänglichen Stelle gelegene Wasserkraft mit einer bereits vorhandenen Zentrale zu kup peln. Die Erfindung ermöglicht den völlig selbsttätigen Betrieb eines Wasserkraftwer kes; man kann hierdurch lange Rohrleitun gen und auch Personal sparen. Unter Um ständen kann sich auch der Bau eines Was serkraftwerkes erst bei selbsttätigem Betrieb iiberhaupt lohnen. Erfindungsgemäss werden in einem sol chen Nebenkraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserkräften Ein richtungen für die Überwachung der Anfor derungen an die Betriebsbereitschaft und an den Parallelbetrieb vorgesehen, die sämtlich die Anlage gegen Inbetriebsetzen sperren, so- lange diese Anforderungen nicht erfüllt sind. Ferner werden Mittel vorgesehen, durch wel che die Anlage bei Erfüllung jener Anforde rungen, normalerweise selbsttätig in Abhän gigkeit irgend welcher physikalischer Grö ssen, in Betrieb und wieder stillgesetzt wer den kann. Die erwähnten Einrichtungen kön nen auch noch durch solche ergänzt werden, die den Betrieb durch willkürlichen Eingriff oder durch Fernsteuerung regeln. Ein Beispiel einer vollkommen selbsttäti gen Anlage, das die Merkmale der Erfindung enthält, ist aus dem beigegebenen Schaltbild ersichtlich. Die Anlage besteht in diesen. Beispiel aus einem einzigen von einer Wasserkraft (Wasserturbine) angetriebenen Synchronge nerator G mit Gleichstromerregermaschine E; jedoch kann die Zahl der Generatoren be liebig vermehrt werden. Die von der Haupt zentrale ankommende Fernleitung F führt über den Schalter I zum Synchrongenerator G des Wasserkraftnebenwerkes.Vor dem Schal ter I liegt der Spannungswandler III, der die Hilfsschiene HS, unmittelbar, die Schiene HS= über den Schalter IV, sowie dessen Schaltspule speist. Die weiter vorhandenen Gleichstromsam- melschienen HSs werden von der Akkumula- torenbatterie VIII gespeist, welche durch die Ladeeinrichtung IX von HS, aus dauernd ge laden wird. IX kann zum Beispiel aus (-'rleich- richtern bestehen, von denen gegebenenfalls einer dauernd eingeschaltet ist, während die beiden andern zum Überladen bezw. zum verstärkten Aufladen während der Zeit dex regelmässigen Besichtigungen dienen. Das Feld des Generators G liegt über den kontakte kann nach Bedarf beliebig vermehrt werden. Eine grundsätzliche Bedeutung hat das Kontaktpaar 1, das die Möglichkeit eine., willkürlichen Eingriffes in die Betriebsver hältnisse darstellt. 1 kann demnach einen Drucl,:hnopf oder einen Schalter darstellen, der von Hand geschlossen oder geöffnet wer den kann. 'Normalerweise ist der Kontakt 1 geschlossen. Im < < egensatz hierzu ist ja ein durch die Siellung des den Wasserstand an zeigenden Schwimmers gesteuerter Kontakt, also ein Kontakt, dessen Zustand von Vor gängen innerhalb der Anlage abhängig ist. EMI0002.0025 nee ä la cle 240, fair comprime arrive soit uniquement autour du gicleur 27 (position fig. 12, 13, 14), soit autour du gicleur 28 (position fig. l22, 132 l42), soit simultane- ment autour des deug glclellrs 27; 28 (posi- EMI0002.0047 tion <SEP> fig. <SEP> 123, <SEP> 133, <SEP> 14s). <SEP> A <SEP> une <SEP> quatrieme <SEP> po <B>-</B> <SEP> '4,- <SEP> rlA <SEP> 1#_, <SEP> nlb <SEP> (nnai'fin77 <SEP> Fio# <SEP> 197 <SEP> U7 <SEP> 141i regler ä volouM la richesse du mela.nge com- büstible. Ce melange peut etre complete par un reglage obtenu en agissant sur les poin- teaux 34, 35. Les cles 240, 250, les gicleurs 27, 28, la EMI0002.0071 pompe <SEP> 2l0-220 <SEP> peuvent <SEP> occuper <SEP> des <SEP> posi- Der Kommandoapparat selbst (Relais 3) ist ein Umschalterelais, an dessen Stelle na türlich auch mehrere Relais treten können. Relais 3 spricht von HS2 aus über 1, ja und die untere Lage von 4 an, falls IV einge schaltet ist. 3 betätigt in angezogenem Zu stand mit seinem linken Kontaktpaar das Relais 13 (siehe unten), und mit dem rech ten bringt es die Turbine in bekannter Weise zum Anlaufen. 3 fällt ab, falls IV heraus fällt oder 4 anspricht. Nach Herausfallen von IV kann die Anlage nur durch Einlegen die ses Schalters von Hand, das heisst nicht mehr selbsttätig wieder eingeschaltet werden. IV darf daher nur dann herausfallen, wenn die Netzspannung wegbleibt oder wenn eine Stö rung gefährlicher Art eingetreten ist, die sich nicht von selbst behebt, so dass erst eine Besichtigung der Anlage und eine Abstellung der aufgetretenen Störung erfolgen muss. Der Schalter IV fällt bei Spannungs- oder Strom- losigkeit seiner Schaltspule heraus. Die Schaltspule kann spannungslos werden, da durch, dass die Spannung im Hauptkraftwerk fortbleibt. Die Spule kann stromlos werden, wenn der Stromkreis der Spule an irgend einer Stelle unterbrochen wird. Die nach dem Schaltbild besonders vorgesehenen Unterbre chungsstellen 7 wirken als Relais bei Stö rungen gefährlicher Art, die erste zum Bei spiel bei zu hoher Lagertemperatur oder in Abhängigkeit von einer Riemenreissvorrich- tung für den Servomotor, oder auch, falls der Öldruck des Servomotors zum Beispiel bei Festklemmen der Gelenke des Reglers in ge- fahrdrohender Weise verschwindet. Die zweite Unterbrechungsstelle 7 soll nur allge mein andeuten, dass auch andere Störungen gefahrdrohender Art auf die gleiche Art eine Unterbrechung des Stromkreises der Schalt spule IV veranlassen. Das Relais 4 überwacht sämtliche Stö rungen vorübergehender Art, die sich von selbst beheben und bei deren Auftreten eine nur zeitweise Stillegung des Betriebes erforder lich ist. In der Reihe derjenigen Sonderrelais die zunächst die Störung vorübergehender Art anzeigen und ihre Meldung an das Re- lais 4 weitergeben, sind besonders 2, 8 und 9 zu erwähnen. 2 ist" ein Überspannungsrelais, 8 und 9 sind an Stromwandler II angeschlos sene Relais. Die Anker dieser Sonderrelais beeinflussen bei ihrer Anziehung jeweils das Relais 4 derart, dass es den Kommandokreis öffnet und das Abfallen von Relais 3 be wirkt. Relais 4 verriegelt sich beim Anspre chen selbst. Durch ein besonderes Hilfsrelais 5 kann jedoch die Verriegelung wieder auf gehoben werden. Das Relais 4 betätigt näm lich ein Zeitrelais 6, das nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit das Hilfsrelais 5 beein flusst, so dass hierdurch die Selbstverriegelung von 4 wieder aufgehoben wird, Relais 4 wie der abfällt und den Kommandostromkreis schliesst, so dass der Kommandoapparat wie der auf Anfahren eingestellt wird. Zeitre lais 6 kehrt in seine Ruhelage zurück, so dass auch 5 wieder seine normale Stellung erhält. Zwischen Ausschalten der Anlage durch Feh ler vorübergehender Art und Wiedereinschal- ten vergeht also stets die an 6 eingestellte Zeit. Eine solche selbsttätige Einschaltung bei Störungen vorübergehender Art liesse sich natürlich auch durch andersartige Schaltl-m- gen, bei denen zum Beispiel Relais 4 -anders ausgebildet wird (Relais 4 also Ruhestromre- lais) und auch ohne besonderes Hilfsrelais 5 verwirklichen. Die Überstromzeitrelais 8 sprechen nur auf Kurzschluss an; ihre Zeiteinstellung kann ent sprechend vorgenommen werden. Um aber auch bei geringen Überlastungen, die längere Zeit dauern, zu hohe Temperaturen der Maschine zu vermeiden, können weitere Relais 9 vorge sehen werden, die ohne Zeitverzögerung das gemeinsame Zeitrelais 10 einschalten, das ebenfalls für beliebige Zeiteinstellung einge richtet ist. Nach Ablauf der eingestellten Zeit arbeitet es auf Relais 4 und schaltet so die Maschine ab. Die Relais 9a und 10a dienen der Tempe- raturüberwachung und arbeiten ebenfalls auf Relais 4. Bei Einstellung des Kommandoapparates (Relais 3) für Inbetriebsetzung der Anlage (obere Kontaktlage) geschieht folgendes: Die Turbine läuft selbsttätig an, indem zum Beispiel ein Schütz betätigt wird, das Alen Wasserzulauf freigibt, die Erregerma schine E kommt hierbei gleichzeitig mit dem Generator G auf Touren. Bei annähernd s-#-n- ehroner Tourenzahl spricht ein Frequenzre- lais 1.1 an und schliesst durch seinen Anker den Stromkreis für die Einschaltespule des Hauptschalters, wodurch Hauptschalter I eingeschaltet wird. Nach dem Schaltbild wird das Relais 11 von besonderen, der Er regermaschine aufgegebenen Schleifringen mit Wechselstrom gespeist. Diese Einrich tung kann jedoch auch noch anders ausge bildet sein. Grundsätzlich notwendig ist ein auf eine bestimmte Drehzahl ansprechendes Relais, zum Beispiel ein Zentrifugalregler oder ein Frequenzrelais, dem die Frequenz auch durch besondere Schlreifringe mitge teilt werden kann, die unmittelbar von den CTleichstrombürsten der Erregermaschine ge speist werden und entsprechend Isolations tücke haben, das heisst als Unterbrecher aus -ebildet sind. Zu gleicher Zeit mit dem Anlassen der Turbine betätigt der Kommandoapparat auch das Relais 13. Der Anker dieses Relais schliesst beim Ansprechen vorübergehend ei nen besonderen Stromkreis, der mit Gleich strom von H83 aus gespeist wird. Innerhalb dieses Stromkreises liegt die Erregerwick lung der Erregermaschine E, die somit einen Gleiehstromimpuls erhält, der dazu dient. die etwa verschwundene Rema.nenz wieder zu erzeugen oder eine bestimmte Vormagnetisie- rung zu geben. Indem dieser Hilfsstrom kreis u. a. auch über besondere Kontalde der < : Aus>-Stellung des Schalters I geführt wird, ist dafür Sorge getragen, da.ss der R.e- inanenzstromstoss nur vor sich geht, wenn Schalter I ausgeschaltet ist. Eine weitere Folge der Anfahrstellung des Kommandoapparates 3 ist die Spannungs- losigkeit des Relais 15. Der Anker dieses Re lais fällt infolgedessen ab und schliesst den Stromkreis der Schaltspule 14, wodurch der Überbrückungsschalter für den Schnellentre- gungswiderstand VI selbsttätig eingeschaltet und dieser zu Beginn des Anfahrens unwirk sam gemacht wird. Sobald ferner der Schal- ter I eingelegt ist, erhält auch die für Schalter V über Kontakte der Ein -Stellung von I und über den Anker des Relais 12 Spannung, worauf auch Schal- ler V eingeschaltet wird. Die Inbetrieb- 'etzun- - ist damit selbsttätig vollendet. Für die praktische Ausführung bei bestimmten Haschinen muss die Sinchronisierung weiter abgestuft werden. Die selbsttätige Synchroni- si(,rung lässt sich auch dann erreichen, wenn das Einlegen des Hauptschalters I, sowie die Einschaltung der Erregung in mehreren Stu fen vor sich gehen muss. Die untere Kontaktlage des Kommando- apparates 3 bedeutet Stillsetzen der Anla < -e. In dieser Lage bewirkt der Anker des Relais 3 die Aussehaltung von I und setzt ferner zugleich die Turbine still. Weiterhin bewirkt Relais 3 das Ansprechen des Relais 15, je doch erst dann, wenn Schalter I auf < Aus. steht, da. der Stromkreis des Relais 1) über besondere Kontakte der < ;Aus -Stellun(), des Schalters I geführt ist. Relais 15 bewirkt über Schaltspule 1d die Sehnellentregung. Das schon erwähnte Zeitrelais 12 wird nunmehr betätigt, da sein Ansprechstrom- kreis über die .: Aus:>-Stellung von I und die . < Ein -Stellung von V an HSl geführt ist. Relais 1? ist absichtlich als Zeitrelais aus gebildet, damit nach Herausfallen von I bis zur Ausschaltung von V eine gewisse Zeit vergeht, innerhalb deren die Schnellentre- gung stattfindet. fit der Ausschaltung von V ist der Stillegun < g:svorga.ng beendet. Zur jedesmaligen Inbetriebsetzung der Anlage ist es erforderlich, dass Relais 11 selbsttätig in seine Ruhelage zurückgeht, so bald es das Einschalten des Hauptschalters I bewirkt hat. Dies kann ziem Beispiel dadurch geschehen, dass der Ansprechstromkreis des Relais<B>11</B> über besondere Kontakte der < < Aus -Stellung von Schalter V geführt ist, so da.ss bei Einschalten von V Relais 11 selbsttätig abfällt und hierdurch wieder be triebsbereit wird.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Nebenkraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserkräften, da durch gekennzeichnet, dass Einrichtungen für die Überwachung der Anforderungen an die Betriebsbereitschaft und an den Parallelbe trieb vorhanden sind, welche sämtlich die An lage gegen Inbetriebsetzen sperren, solange diese Anforderungen nicht erfüllt sind, und class ferner Mittel vorgesehen sind, durch welche die Anlage bei Erfüllung jener An forderungen, normalerweise selbsttätig in Abhängigkeit irgend welcher physikalischer Grössen, in Betrieb und wieder stillgesetzt werden kann. UNTERANSPRÜCHE: 1.Kraftwerk nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Einrichtun gen vorhanden sind, die einen willkür lichen Eingriff in den Betrieb gestatten. 2. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, gekennzeichnet durch ei nen Apparat, der je nach seiner Einstel lung die Kommandos zum sachgemässen Anfahren bezw. zum Stillsetzen der An lagen gibt, wobei seine Einstellung so wohl von einem willkürlich beabsichtig ten Eingriffe, als auch von Störungen ab hängt. 3.Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die jeweilige Einstellung des Kommandoapparates dadurch bedingt wird, dass ein besonderer von der Zufüh rungsspannung des Hauptkraftwerkes ge speister Hilfsstromkreis (der Kommando kreis) Strom erhält oder nicht. 4. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un- teränsprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass zwei Gruppen von Einrich tungen vorgesehen sind, von denen die eine Gruppe auf Störungen vorübergehen der Art, die andere auf Störungen ge fährlicher Art anspricht. 5.Kraftwerk nach Patentanspruch und En- teransprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass auch für die willkürlich beabsichtigten Eingriffe besondere Schalt organe im Kommandokreis vorgesehen sind. 6. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Störungen vorübergehen der Art besonders vorgesehene Unterbre chungskontakte des Kommandostromkrei ses steuern. 7. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass Störungen gefahrdrohender Art den Kommandokreis spannungslos machen. B. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet, durch eine Anzahl von Sonderrelais für Störungen vorübergehender Art.9: Kraftwerk nach Patentanspruch und LTn- teransprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Sonderrelais für Störungen gefahrdrohender Art. 10. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Zentralrelais für die Sonderrelais der Gruppe für Störun gen vorübergehender Art, das bei jedes maligem Ansprechen eines der Sonderre lais Unterbrechungskontakte des Kom mandokreises selbsttätig öffnet. <B>11.</B> Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Selbstver riegelung des Zentralrelais, sofern der Kommandokreis durch dieses Relais un terbrochen ist. 12.Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Hilfsrelais zur Aufhebung der Selbstverriegelung des Zentralrelais. <B>13.</B> Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 12, gekennzeichnet durch selbsttätige Steuerung des Hilfsre lais vermittelst eines besonderen Zeitre- - lais, das bei Unterbrechung des Kom mandokreises durch das Zentralrelais an spricht. 14. Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass einige der Sonderrelais für Fehler vorübergehender Art als Über stromauslöser mit Zeitverzögerung aus gebildet sind.<B>1.5.</B> Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einrichtungen für ge- fahrdrohende Fehler den Kommandokreis mit Hilfe einer selbsttätig wirkenden Schaltvorrichtung von der Netzspannung abschalten. <B>16.</B> Kraftwerk nach Patentanspruch und-Un- teransprüchen 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit von der Netzspannung wirkende Schaltspule zum Abschalten der Speisespannung für den Kommandokreis. 17.Kraftwerk nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 16, gekennzeichnet durch Unterbrechungskontakte im Strom kreis der Schaltspule, die von den Ein richtungen für Störungen gefahrdrohen- der Art gesteuert werden. 18. Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass infolge der Einstellung des Kommandoapparates auf < < Anfahren, zunächst eine einen Synchrongenerator antreibende Wasserturbine selbsttätig an gelassen, hierauf bei annähernd synchro ner Tourenzahl der Hauptnetzschalter selbsttätig eingelegt und endlich die Er regung auf den Generator selbsttätig ein geschaltet wird. 19.Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass zu Beginn des Anlauf vorganges ein im Erregerstromkreis vor gesehener Entregungswiderstand für Schnellentregung durch Überbrückung selbsttätig unwirksam gemacht wird. 20.Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass zu Beginn des An lassvorganges die- Erregerwicklung der Gleichstromerregermase hine des 8y nchroil- generators selbsttätig einen Gleichstrom impuls von einem Gleichstrombilfskreis erhält. 21.Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, dass bei Einstellung des Kommandoapparates auf < < Stillnetzen der Anlage;> der Hauptschalter selbsttätig geöffnet und dadurch die Turbine still gesetzt und die Erregung des Synchron- generators selbsttätig abgeschaltet wird. 22. Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abschaltung der Erregung mit zeitlicher Verzögerung gegen das Ausschalten des Hauptschal ters erfolgt, zu dem Zwecke, innerhalb des Zeitunterschiedes die Schnellentre- gung wirksam zu machen. 23.Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, dass während der zeitlichen Verzögerung der beiden Schaltvorgänge Ausschalten des Hauptschalters - Ab schaltung der Erregung) der Entregungs- widerstand infolge Offnens der Über brückung selbsttätig wirksam gemacht wird. 24. Kraftwerk nach Patentanspruch und den U nteransprüchen 1 bis 23, dadurch ge kennzeichnet, dass ein auf die Drehzahl ansprechendes Relais bei annähernd syn chroner Drehzahl des Generators die Er regung der Schaltspule des Ha.uptsclial- ters veranlasst. 25.Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 24, dadurch ge kennzeichnet, dass über Sonderkontakte der < < Ein -Stellung des Hauptschalters auch die Schaltspule für Einschaltung des Erregerschalters selbsttätig zur Wir kung gebracht wird. 26. Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 25, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Sonderrelais in Ab hängigkeit von der Anfahrstellung des Kommandoapparates selbsttätig anspricht und vorübergehend einen Gleichstrom- hilfskreis für die Erregerwicklung schliesst. 27.Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 26, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Akkumulatoren batterie zur Speisung des Gleichstrom hilfskreises vorgesehen ist. 28. Kraftwerk nach Patentanspruch.und den Unteransprüchen 1 bis 27, dadurch ge kennzeichnet, dass die Akkumulatoren batterie über Gleichrichter aus dem zur Verfügung stehenden Wechselstromnetz geladen wird. @29. Kraftwerk nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 28, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Gleichrichter zur Deckung des Tagesbedarfes dauernd ein geschaltet bleibt, während weitere Gleichrichter zu dem Zweck vorgesehen sind, um bei Gelegenheit einer Besichti gung der Anlage zur verstärkten Ladung von Hand zugeschaltet werden zu kön nen.
Applications Claiming Priority (1)
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CH124209D CH124209A (de) | 1925-07-23 | 1926-07-15 | Nebenkraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserkräften. |
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1926
- 1926-07-15 CH CH124209D patent/CH124209A/de unknown
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