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Schutzschaltung für durch Spannungsschneliregler überwachte Generatoren.
Bei Generatoren, deren Spannung durch Spannungsschnellregler, beispielsweise Tirrillregler,
konstant gehalten wird, besteht die Gefahr, daß beim Abschalten der Generatoren
vom Netz die Anlage gefährdet wird, sofern der Schnellregler nicht an der Verbindungsleitung
zwischen Generator und Netz, sondern durch einen besonderen Meßtransformator direkt
an das Netz angeschlossen wird, weil hierbei infolge der bekannten eigenartigen
Wirkungsweise des Schnellreglers die Kontakte desselben sich dauernd schließen würden
und die Erregerspannung sowie die Generatorspannung unzulässig ansteigen müßte.
Um diese Gefahr zu beseitigen, wird erfindungsgemäß der Regler von der Maschine
durch öffnen eines Schalters abgeschaltet, sobald der Hauptölschalter des Generators
entweder von Hand oder automatisch ausgeschaltet wird.
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Die bekannte Einrichtung, bei denen beim öffnen des Hauptölschalters
die Erregung des Generators abgeschaltet wird, ist nicht ohne zv eiteres auf Maschinen,
welche durch Schnellregler beeinflußt werden, übertragbar. Denn, wenn durch öffnen
des Hauptölschalters die Erregung des Generators abgeschaltet wird, ohne die Schaltung
des Tirrillreglers zu beeinflussen, so wird beim Wiedereinschalten der Erregung
auch der Tirrill wieder zu arbeiten anfangen und einen gefährlichen Spannungsstoß
hervorrufen. Es ist deswegen notwendig, daß beim Abschalten der Erregung auch der
Tirrillregler abgeschaltet wird. Dies müßte bei den bisher bekannten Anordnungen
von Hand erfolgen und könnte infolgedessen leicht vergessen werden. Durch die neue
Schaltung ist es nun möglich, beim öffnen des Hauptschalters bzw. Hauptölschalters
zugleich den Tirrillregler und die Erregung abzuschalten. Da beim Abschalten der
Erregung ein öffnen des Erregerstromkreises praktisch überhaupt nicht in Frage kommen
kann, weil hierbei außerordentlich hohe Extraströme durch die Induktivität der Erregerspule
eintreten würden, und da infolgedessen zur Enterregung der Maschine in den Erregerstromkreis
,ein Vorschaltwiderstand eingeschaltet werden muß, so hat die neue Erfindung auch
den Vorteil, daß in der sogenannten TR-Stellung des vom Schnellregler beeinflußten
Nebenschlußregulierwiderstandes, in der bekanntlich die Erregermaschine etwa die
Hälfte der Leerlauferregerspannung für den Generator liefert, dieser Nebenschlußregulierwiderstand
bei ausgeschaltetem Tirrill einen genügend großen Vorschaltwiderstand darstellt,
und daß man infolgedessen den bei den bekannten Einrichtungen notwendigen ziemlich
hochohmigen Vorschaltwiderstand erspart.
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Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens ist auf der Zeichnung ein
Ausführungsbeispiel der Schaltung für zwei parallel geschaltete und von einem gemeinsamen
Regler überwachte Drehstromgeneratoren dargestellt.
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Von den Netzleitungen a zweigen über die Hauptölschalter h die Zuleitungen
zu den Generatoren c mit dein Rotor c1 und dem Stator c. ab. d sind die zugehörigen
Erregermaschinen, welche in bekannter Weise mit dem Generator verbunden sind und
dieweiterhin gemeinsam: an die Sammelschienen e angeschlossen sind. Die Regelung
der Erregerspannung erfolgt durch die Nebenschlußregulatoren dl, die beim Betrieb
zweckmäßigerweise in die TR-Stellung eingestellt werden. Die Sammelschienen e sind
mit dem Erregerspan.nungsmagneten f des Tirrillreglers verbunden. Der Netzspannungsmagnet
g des Reglers liegt über dem Meßtransformator 1a an zwei beliebigen Phasen des Netzes
a. i sind die beiden Differentialrelais, welche unter Vermittlung der Kontakte
il die
Feldwicklungen der Erregermaschinen periodisch kurzschließen.
Diese Kontakte liegen über die sogenannten S-Schalter des Reglers und über die Kontakte
k bzw. k1 parallel zur Feldwicklung der Erregermaschinen. Die Kontakte k sind mit
den Ölschaltern b starr verbunden und öffnen sich, wenn dieser geöffnet wird. Infolgedessen
wird bei der linken Maschine der Abbildung die Verbindungsleitung zwischen der Erregermaschine
und dem Tirrillregler direkt unterbrochen, sobald der Ölschalter b sich öffnet.
Bei der rechten Maschine erfolgt diese Unterbrechung nicht direkt, sondern. durch
Vermittlung des Relais 1.
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Wird die Betriebsstörung auf andere Weise, z. B. durch Versagen des
Schnellreglers oder infolge Durchschmelzens des Meßtransformators oder der Sicherungen,
oder durch Drahtbruch an den Reglerverbindungsleitungen hervorgerufen, so muß der
Regler ebenfalls abgeschaltet werden, um eine Gefährdung der Generatoren zu verhüten.
Zu diesem Zweck läßt sich die am Regler angebrachte an sich bekannte Kontaktvorrichtung
in verwenden, die in bekannter Weise bei einer Betriebsstörung den Stromkreis der
Batterie n schließt und hierbei beispielsweise das zweckmäßig als Verzögerungskontakt
ausgebildete Relais o betätigt. Hierbei wird durch den zugehörigen Kontakt der Stromkreis
für die Elektromagnete s der S-Schalter des Reglers geschlossen, so daß die Verbindungsleitung
zwischen. dem Regler und der Maschine unterbrochen und der Regler somit außer Betrieb
gesetzt wird. Selbstverständlich kann auch das Verzögerungsrelais o fortbleiben,
so daß die Kontaktvorrichtung m direkt die S-Schalter auslöst.
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Durch die gleiche Kontaktvorrichtung va oder auch durch ein besonderes,
durch den Transformator lzl direkt an das Netz angeschlossenes Relais p mit der
Kontaktvorrichtung p, kann auch ein Auslösen der S-Schalter erfolgen, sobald die
Spannung im Netz einen bestimmten Wert über- oder unterschreitet. Beim Überschreiten
der Netzspannung wird zweckmäßig durch die elektromagnetische Vorrichtung q der
Schalter r ausgelöst, der den Schutzwiderstand r, der Erregerwicklung für die Maschine
d vorschaltet. Zugleich muß der zugehörige Ölschalter b ausgelöst werden.
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Damit bei der dargestellten Schaltung beim Auslösen des einen Ölschalters
zugleich auch die zugehörige Erregermaschine von den Sammelschienen e abgeschaltet
wird, wird zweckmäßigerweise der Schalter t, der die Verbindung der Erregermaschine
d mit den Sammelschienen steuert, mit einem Rückstromrelais u starr verbunden. Da
beim Auslösen des einen Ölschalters auch die Erregerspannung des entsprechenden
Aggregates sinkt, so daß bei voller Spannung an den Sammelschienen e bald ein Rückstrom
in die Erregermaschine auftreten inuß, so wird der Schalter sich öffnen, und die
übrigen Generatoren werden in Verbindung mit dem Schnellregler weiterhin in Betrieb
bleiben.
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Die vorliegende Schutzschaltung bietet u. a. auch den Vorteil, daß
bei irgendwelchen Betriebsstörungen selbsttätig die Spannung des Generators außerordentlich
weit heruntersinkt, wenn der Nebenschlußregulator dl sich in der TR-Stellung befindet
und somit beim Abschalten des Tirrills die Erregerspannung um mindestens
50 Prozent unter die Leerlauferregerspannung sinkt. Dies ist besonders bei
plötzlich ausgeschaltetem Ölschalter von Vorteil. Der Nebenschlußregler in der TR-Stellung
stellt daher in Verbindung mit dieser Schaltung einen sicheren Generatorschutz dar.