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Einrichtung zum automatischen Inbetriebsetzen von in einem bedienungslosen
Unterwerk untergebrachten und durch Kraftmaschinen angetriebenen Synchrongeneratoren
von einem Hauptwerk aus unter Vermeidung besonderer Steuerleitungen Für den automatischen
Betrieb einer Unterstation von einem Hauptwerk aus hat man vorgeschlagen, Hochfrequenzströme
zu verwenden. Dies erfordert aber einen besonderen Hilfsstromkreis für die Ein-
und Ausschaltung der Unterstation. Man hat ferner vorgeschlagen, durch Einlegen
des Trennschalters einen dauernd vom Hauptwerk zur Unterstation fließenden Betriebsstrom
einzuschalten. Hierbei erfolgt das Parallelschalten in der Unterstation, und der
eingelegte Trennschalter für das Synchronisieren und Parallelschalten wird nicht
wieder geöffnet.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Einrichtung zum automatischen
Inbetriebsetzen von in einem bedienungslosen Unterwerk untergebrachten und durch
Kraftmaschinen angetriebenen Synchrongeneratoren von einem Hauptwerk aus unter Vermeidung
besonderer Steuerleitungen.
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Gemäß der Erfindung wird durch kurzzeitiges Einlegen des Kuppelschalters
im Hauptwerk ein Impuls des Betriebsstromes in die Verbindungsleitung zwischen Haupt-und
Unterwerk gesandt, der die Antriebskraftmaschine des Generators in Betrieb setzt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar bei abgeschalteter Unterzentrale. Vom Hauptwerk ist nur die
Sammelschiene r gezeichnet, alle übrigen Einrichtungen desselben sind als für das
Verständnis der Erfindung nicht erforderlich weggelassen. Soll nun die Inbetriebsetzung
der Unterzentrale vorgenommen werden, so wird der Kuppelschalter 31 im Hauptwerk
eingeschaltet, der die Verbindung zwischen den Hauptsammelschienen und den Fernleitungen
32 zur Unterzentrale herstellt. Dadurch wird die Schaltanlage in der Unterzentrale
bis zum COlschalter 38 unter Spannung gesetzt, also auch der Spannungstransformator
33, so daß der Hubmagnet 21 des druckwasserbetätigten Servomotors 34. anzieht und
den Schieber 35 der Turbine öffnet. Der Stromkreis für den Hubmagneten ist über
Kontakte des Zeitrelais r9 und des Sperrrelais 13 geführt. Die Turbine läuft an;
sie wird durch den Drehzahlregler 37 auf ungefähr normale Drehzahl einreguliert,
und die Spannung des von der Turbine angetriebenen Generators a wird durch den Spannungsschnellregler
7 auf ihren Nennwert eingestellt. Nach der für den Anlauf der Gruppe einmal festgelegten
Zeit (z. B. etwa 2 bis 3 Minuten) schaltet der Wärter in dem Hauptwerk den Kuppelschalter
31 wieder aus. Auf der Verbindungsleitung zwischen Hauptwerk und Unterzentrale
verschwindet somit die Spannung wieder, und es fällt auch der Hub
magnet
21 wieder ab, wodurch der Schieber 35 zum Schließen veranlaßt wird. Gleichzeitig
fällt auch der Kern des Nullspannungsrelais 14 ab, das den Erregerkreis des Relais
15 schließt, das mittels des Generatorstrornes durch den Motorantrieb 5 den Generatorölschalter
38 einschaltet. Damit steht die Unterzentrale bis zum Kuppelschalter 31 in der Hauptzentrale
unter Generatorspannung, und der Hubmagnet 21 kann wiederum anziehen. Die kurze
Zeit von etwa 2 bis 3 Sekunden, während welcher der Hubmagnet abgefallen war, genügt
nicht, um den Schieber 35 völlig zu schließen, da dessen Schließzeit bedeutend größer
ist. Der Wärter in der Hauptzentrale hat nun auf der einen Seite des Kuppelschalters
die Generatorspannung der Unterzentrale und auf der anderen Seite die Hauptsammelschienenspannung
und kann mit bekannten Mitteln die beiden Netze synchronisieren. Da indessen die
Netzfrequenz gewissen Schwankungen unterliegt, muß auch die Generatorfrequenz der
Unterzentrale derart verändert werden, daß die beiden Frequenzen zur Übereinstimmung
kommen können. Es werden deshalb mit Hilfe des Schaltapparates 16 und des Drehzahlreglers
37 sowie mit dem durch letzteren betätigten Hilfsschalter 17 automatisch Frequenzpendelungen
in folgender Weise hervorgerufen. Der Schaltapparat 16 enthält einen Umschalter
für die Stromkreise des Drehzahlverstellmotors 2o der Turbine, der von dem Hilfsschalter
i 7 aus gesteuert wird. Der Hilfsschalter 17 schließt zwei Stromkreise, von denen
der eine bei Drehzahlen, die unter etwa 979, der normalen liegen, der andere
bei solchen, die über etwa 103°o der normalen liegen, geschlossen wird. Dadurch
wird der Umschalter des Drehzahlverstellmotors so gesteuert, daß Drehzahlpendelungen
der Turbine von etwa 3°/o um die normale Drehzahl innerhalb von je etwa 3 Minuten
für einen Durchgang vom Höchstzum Mindestwert herbeigeführt werden. Diese langsamen
Pendelungen erlauben die Parallelschaltung im Hauptwerk. Nach der Parallelschaltung
hören die Pendelungen auf, da dann die Frequenz vom Netz aus konstant gehalten wird,
und es wird somit keine weitere Umschaltung durch den Hilfsschalter 17 mehr eintreten.
Läuft beim Parallelschalten zufällig der Drehzahlverstellmotor gerade im Öffnungssinne
der Turbine, so wird dieselbe nunmehr die Belastung übernehmen und der Verstellmotor
schließlich durch den Endschalter 22 abgeschaltet werden. Bewegt sich der Motor
aber im Sinne des Schließens der Turbine, so wird der Motor schließlich ebenfalls
durch den Endschalter abgeschaltet, die Turbine aber nicht belastet. Um die Übernahme
der Belastung in allen Fällen sicherzustellen, ist in den Schaltapparat 16 ein Zeitrelais
eingebaut. Dieses Relais ist eingestellt auf die Zeit, die zum Durchlaufen des Drehzahlpendelbereiches
benötigt wird, und wird stets mit dem Umschaltapparat des Drehzahlverstellmotors
unter Spannung gesetzt. Dreht sich nun der Verstellmotor im Sinne des Schließens
der Turbine und wird der Kontakt bei 97 % nicht mehr erreicht, so schaltet nach
etwa 3 Minuten, vom Werte i o3 % aus gerechnet, das Zeitrelais den Umschaltapparat
wieder um, so daß dann der Verstellmotor im Öffnungssinne läuft und die Turbine
die Belastung übernimmt. Damit ist die Inbetriebsetzung beendet, und die Gruppe
befindet sich im normalen Betrieb, indem gleichzeitig mit der Übernahme der Belastung
auch der Spannungsschnellregler 7 die Spannung des Generators entsprechend der verlangten
Scheinleistung einstellt.
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Die Außerbetriebsetzung erfolgt durch Öffnen des Kuppelschalters 31
in der Hauptzentrale. Die Belastung der Unterzentrale geht auf Leerlauf zurück,
wobei durch den Hilfsschalter 17 wiederum die vorerwähnten Frequenzpendelungen eingeleitet
werden, da die Turbine entsprechend dem Ungleichförinigkeitsgrad des Reglers eine
etwas höhere Drehzahl annimmt, und zudem der Drehzahlverstellmotor auf höchste Drehzahl
eingestellt ist. Dabei wird bei Leerlaufbelastung ein Hilfskontakt 18 geschlossen,
der die Spule eines Zeitrelais i9 einschaltet. Die Laufzeit dieses Zeitrelais beträgt
etwa 15 Minuten, um eine ungestörte erneute Inbetriebsetzung zu ermöglichen. Läuft
nun aber diese Zeit ab, ohne daß eine Parallelschaltung erfolgt, bei der der Hilfskontakt
i8 geöffnet würde, so öffnet das Zeitrelais 1g den Ölschalter 38, unterbricht den
Stromkreis des Hubmagneten 21 und verhindert gleichzeitig eine Wiedereinschaltung
durch das Relais 15 so lange, als im Kreise des Generators 2 noch genügend Spannung
vorhanden ist, um das Zeitrelais i9 zu speisen. Die Unterzentrale kommt somit zum
Stillstand, worauf eine normale Inbetriebsetzung, wie oben angegeben, möglich ist.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist natürlich nur dann anwendbar,
wenn die Leistung der Hauptzentrale bzw. des Netzes wenigstens so groß ist, daß
beim Einschalten der Unterzentrale die Frequenz konstant gehalten werden kann. Da
dies meistens der Fall ist, so wird durch die Erfindung eine Einrichtung für den
automatischen Betrieb einer Unterzentrale geschaffen, die mit einfachen Mitteln
und ohne Steuerleitungen die In- und Außerbetriebnahme gestattet.
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Die Einrichtung kann z. B. auch dazu verwendet werden, um mittels
Fremdenergie ein
eigenes Werk anzulassen, worauf dann nach Übernahme
der Belastung das Fremdwerk abgeschaltet werden kann.
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An Stelle des Hubmagneten 21 kann auch ein Motor für die Öffnung der
Turbine vorgesehen sein.