DE601495C - Device for preventing a generator operating on an electrical distribution network from falling out - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Verhindern des Außertrittfallens eines auf ein elektrisches Verteilungsnetz arbeitenden Generators Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbessern der Stabilität elektrischer Kraftübertragungen während solcher Zustände, die Veranlassung zum Pendeln des Generators geben und bestrebt sind, die an den Enden der Übertragungsleitung liegenden Generatoren und Motoren außer Synchronismus zu bringen.Device for preventing an electric vehicle from stepping out of step Distribution network working generator The invention relates to a device for Improving the stability of electrical power transmissions during such conditions, give cause for the generator to oscillate and strive to reach the Generators and motors lying at the ends of the transmission line out of synchronicity bring to.

Wenn sich der Leistungsbedarf einer Kraftstation infolge von Belastungsänderungen, die durch Schaltvorgänge verursacht werden, oder infolge von Kurzschlüssen an der Übertragungsleitung oder anderer vorübergehender Erscheinungen plötzlich vergrößert oder verringert, so entsteht eine zeitweilige Unausgeglichenheit zwischen der zugeführten Leistung und der abgegebenen Leistung der Generatoreinheit. Dies rührt daher, daß elektrische Änderungen in der Anlage viel schneller als mechanische Änderungen eintreten, da mechanische Teile eine verhältnismäßig größere Trägheit aufweisen. Ein Regulator, der die Geschwindigkeit der Antriebsmaschine eines Generators regelt, gestattet eine bestimmte Leistungsaufnahme der Antriebsmaschine bei einer gegebenen Ge- schwindigkeit des Regulators und ist nicht imstande, die Leistungsaufnahme so schnell zu ändern, wie sich die Leistungsabgabe des Generators ändert, da das Arbeiten des Regulators nur von der Änderung der Geschrwindigkeit des Generators abhängig ist.If the power requirement of a power station suddenly increases or decreases as a result of load changes caused by switching operations, as a result of short circuits on the transmission line or other temporary phenomena, a temporary imbalance occurs between the power supplied and the power output of the generator unit. This is because electrical changes in the system occur much more quickly than mechanical changes, since mechanical parts have a relatively greater inertia. A regulator that regulates the speed of the prime mover of a generator allows a certain power consumption of the prime mover at a given speed of the regulator and is not able to change the power consumption as quickly as the power output of the generator changes, since the working of the Regulator is only dependent on the change in the speed of the generator.

Der Unterschied in der Leistungsaufnahme und der Leistungsabgabe, die durch plötzliche Änderungen der Belastung im Generator herbeigeführt wird, bewirkt, daß die Generatoreinheit Leistung von der Übertragungsleitung absorbiert oder mehr Leistung an dieselbe abgibt. Hierbei ändert sich die aufgespeicherte Drehungsenergie der Generatoreinheit, so daß sie je nach den Umständen verlangsamt oder beschleunigt wird.The difference in power consumption and power output, caused by sudden changes in the load in the generator, causes that the generator unit absorbs power from the transmission line or more Delivering performance to the same. This changes the stored rotational energy the generator unit so that it decelerates or accelerates depending on the circumstances will.

Bei einer Änderung der Geschwindigkeit des Generators, durch die sein Rotor veranlaßt wird, eine andere Phasenstellung in bezug auf jene der mit der Übertragungsleitung verbundenen Motoren einzunehmen, wird die Leistung, die von dem Generator geliefert wird, sich so einstellen, daß die Unausgeglichenheit zwischen der Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe der Generatoreinheit vermindert wird, wodurch dann die Anlage wieder in den Gleichgewichtszustand gebracht wird. Wenn der Winkel zwischen den Phasenlagen des Rotors des Generators und der Übertragungsanlage so wird, daß der Leistungsausgleich wieder erreicht ist, so hat der Generator eine Geschwindigkeit, die entweder größer oder geringer als die der Motoren ist, welche mit der Übertragungsanlage verbunden sind, und der Generator muß daher wieder über den Gleichgewichtszustand hinauslaufen. Der Generator läuft also zuerst in der einen Richtung und dann in der entgegengesetzten Richtung von der Gleichgewichtslage aus, und zwar eine gewisse Zeitlang, bevor sich wieder ein unveränderter Phasenwinkel ergibt. Diese Erscheinung soll im folgenden als Pendeln des Generators bezeichnet werden. Das Pendeln hat die nachteilige Wirkung, daß die normale Belastungsfähigkeit des Generators hinter dem theoretisch möglichen höchsten Wert zurückbleiben muß, damit das Bremsmoment bei den maximalen Ausschwingungen des Rotors groß genug ist, um ein Außertrittfallen der Generatoren zu verhindern.When changing the speed of the generator, be through which The rotor is caused to be in a different phase with respect to that of the transmission line Engines connected to it occupy the power supplied by the generator will adjust itself so that the imbalance between the power consumption or power output of the generator unit is reduced, which then the system is brought back into equilibrium. If the angle between the Phases of the rotor of the generator and the transmission system is so that the Power balance is achieved again, the generator has a speed the either larger or smaller than that of the motors, which are connected to the transmission system, and the generator must therefore be connected again run out of equilibrium. So the generator runs first in one Direction and then in the opposite direction from the equilibrium position, for a certain period of time before there is an unchanged phase angle again results. This phenomenon is referred to below as generator oscillation will. The pendulum has the disadvantageous effect that the normal exercise capacity of the generator must lag behind the theoretically possible highest value, so that the braking torque at the maximum oscillations of the rotor is large enough, to prevent the generators from stepping out.

Die Erfindung bezweckt eine Vergrößerung der Stabilität einer Übertragungsleitung durch elektrisches Einführen einer Regelwirkung beim Eintreten von Zuständen, die das Pendeln des Generators herbeiführen würden.The invention aims to increase the stability of a transmission line by electrically introducing a control effect when states occur which would cause the generator to oscillate.

Es werden drei Verfahren in Vorschlag gebracht, um das Pendeln des Generators zu vermindern oder zu beseitigen. Dies kann geschehen durch Herabsetzung der der Antriebsmaschine zugeführtenKraftleistung mittels Änderung der Arbeitsweise des Regulators oder durch Änderung des Druckes des Antriebsmittels, mit dem die Antriebsmaschine gespeist wird, oder auch durch elektrisches Verteilen rler Energie, welche in den umlaufenden Massen der Generatoreinheit aufgespeichert ist.Three methods are suggested to avoid the commuting of the To reduce or eliminate the generator. This can be done through belittling the power output supplied to the prime mover by changing the mode of operation of the regulator or by changing the pressure of the drive means with which the Drive machine is fed, or by electrical distribution of energy, which is stored in the rotating masses of the generator unit.

Es ist zweckmäßig, wenn die Vorrichtung zur Verbesserung der Stahilität einer Übertragungsanlage während vorübergehender Betriebszustände im Kraftstromkreise geeignet ist, jene Störungen auszuwählen, die geeignet sind, eine Unausgeglichenheit herbeizuführen. Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine solche Vorrichtung die zugeführte Leistung zur Antriebsmaschine oder die vom Generator abgegebene Leistung mit geringster Zeitverzögerung und mit hoher Geschwindigkeit ändert und dann, wenn die Störung vorbei ist, bewirkt, daß die der Generatoreinheit zugeführte Leistung allmählich auf einen angemessenen konstanten Wert zurückgeführt wird.It is useful when the device to improve the stahility a transmission system during temporary operating conditions in power circuits is appropriate to select those disturbances that are likely to cause an imbalance bring about. It is also useful if such a device is the supplied Power to the prime mover or the power delivered by the generator with the lowest Time delay and changes at high speed and then when the disturbance is over, causes the power supplied to the generator unit to gradually increase is reduced to a reasonable constant value.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf beiliegende Zeichnungen verwiesen. In denselben ist Abb. i eine schematische Darstellung einer vereinfachten Kraftübertragung mit parallel geschalteten Kraftstromkreisen, die in Abständen miteinander verbunden sind.For a better understanding of the invention, reference is made to the accompanying drawings referenced. In the same Fig. I is a schematic representation of a simplified one Power transmission with power circuits connected in parallel, which are spaced apart from one another are connected.

Abb. -- ist ein Leistung-Winkel-Kurvendiagramm, das das Verhältnis zwischen der dem Generator zugeführten Leistung und dem Phasenwinkel des Rotors des Generators in bezug auf die Übertragungsanlage, d. h. den sogenannten Leistungswinkel, erkennen läßt.Fig- is a power-angle graph showing the relationship between the power supplied to the generator and the phase angle of the rotor the generator in relation to the transmission system, d. H. the so-called power angle, reveals.

Abb.3 ist eine schematische Darstellung einer Übertragungsanlage gemäß Abb. i beim Eintreten eines Fehlers in dem einen Abschnitt der Anlage.Fig.3 is a schematic representation of a transmission system according to Fig. I when a fault occurs in one section of the system.

Abb. q. ist ein Leistung-Winkel-Diagrainm, aus dem die Zustände ersichtlich sind, die sich beim Eintreten eines Fehlers ergeben.Fig.q. is a power-angle diagram from which the states can be seen that arise when an error occurs.

Abb. 5 ist eine schematische Darstellung der Übertragungsanlage gemäß Abb. i, in der der fehlerhafte Leistungsabschnitt ausgeschaltet dargestellt ist.FIG. 5 is a schematic representation of the transmission system according to FIG Fig. I, in which the faulty power section is shown switched off.

Abb. 6 veranschaulicht ein Leistungs-Winkel-Diagramm, welches die Zustände der Übertragungsanlage veranschaulicht, -die beim Ausschalten des fehlerhaften Leistungsabschnittes gemäß dem Schema der Abb. 5 eintreten.Fig. 6 illustrates a power-angle diagram showing the States of the transmission system illustrated, -the when switching off the faulty Enter the power section according to the scheme in Fig. 5.

Abb.7 zeigt ein Leistung-Winkel-Diagramm, welches die Zustände erkennen läßt, die sich bei einer richtigen Ausgeglichenheit der zugeführten und abgeführten Leistung für die Generatoreinheit während der vorübergehenden Betriebszustände des Kraftstromkreises ergeben.Fig.7 shows a power-angle diagram that recognizes the states can, which can be achieved with a correct balance of the supplied and discharged Power for the generator unit during the temporary operating states of the Power circuit result.

Abb.8 ist eine schematische Darstellung der Stromkreise und des Apparates einer Ausführungsform der Erfindung, aus der ersichtlich ist, wie die Leistungszuführung zur Antriebsmaschine unter der Wirkung einer elektrisch ansprechenden Vorrichtung, die beim Eintreten der vorher bestimmten Zustände im Kraftstromkreise in Wirksamkeit tritt, geändert wird.Figure 8 is a schematic of the circuits and apparatus an embodiment of the invention, from which it can be seen how the power supply to the prime mover under the action of an electrically responsive device, those when the previously determined states in the power circuit come into effect occurs, is changed.

Abh. g ist eine schematische Darstellung der Stromkreise und der Vorrichtung nach einer anderen Ausführungsform unserer Erfindung. Hieraus ist ersichtlich, wie die von dem Generator abgegebene Leistung geändert wird.Dep. G is a schematic representation of the circuits and the device according to another embodiment of our invention. This shows how the power delivered by the generator is changed.

Abb. 1o ist eine schematische Darstellung i der Stromkreise und der Vorrichtungen nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Aus dieser Abbildung ist ersichtlich, wie der Druck des Antriebsmittels geändert wird.Fig. 1o is a schematic representation of the circuits and the Devices according to a further embodiment of the invention. From this figure it can be seen how the pressure of the drive means is changed.

Abb. i i zeigt eine Vorrichtung, die auf die Wirk- oder Blindleistung der Kraftanlage anspricht, um die regelnde Wirkung einzuleiten.Fig. I i shows a device that acts on the active or reactive power the power plant responds to initiate the regulating effect.

Abb. i2 zeigt eine Phasenfolgeschaltungsanordnung zur Betätigung eines Relais für ; die Einleitung der regelnden Bewegung in Übereinstimmung mit dem positiven oder negativen Phasenfolgekomponenten der Spannungen der Übertragungsleitung.Fig. I2 shows phase sequence circuitry for actuating a Relay for; the initiation of the regulatory movement in line with the positive or negative phase sequence components of the transmission line voltages.

Abb. 13 ist eine schematische Darstellung i der Stromkreise und des Apparates nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Abb. 1q. zeigt eine Schnittansicht eines Dämpfungszylinders, der ein Element der in Abb. 13 dargestellten Einrichtung bildet.Fig. 13 is a schematic diagram of the circuits and the Apparatus according to another embodiment of the invention. Fig. 1q. shows a sectional view of a damping cylinder, which an element of the in Fig. 13 forms the device shown.

Bezüglich der Erscheinung, die während vorübergehender Zustände im Kraftstromkreise eintritt und die als Pendeln von Generatoren bezeichnet werden soll, wird angenommen, daß die Synchronmaschinen auf der Verbraucher- oder Motorseite der Übertragungsleitung durch einen annähernd gleichwertigen Einzelmotor ersetzt sind, der eine feste Impedanz und innere Spannung besitzt. Die Impedanz des Einzelmotors kann als ein Teil der Impedanz der gesamten Übertragungsleitung angenommen werden. Eine größere Kraftübertragungsanlage speist gewöhnlich ein weitreichendes Verbrauchernetz, bei dem auch lokale Erzeugerstationen vorhanden sind, die eine verhältnismäßig hohe Trägheit ihrer mechanischen Teile aufweisen. Es kann daher zum einfacheren Verständnis angenommen werden, daß der den Synchronmaschinen auf der Verbraucherseite gleichwertige Motor eine unbegrenzte Trägheit besitzt und mit einer beständig synchronen Geschwindigkeit umläuft, ungeachtet irgendeiner Störung, die in der Übertragungsleitung eintreten könnte.Regarding the appearance that occurs during transient conditions in the Power circuits enters and which are referred to as alternator pendulums should, it is assumed that the synchronous machines on the consumer or motor side of the transmission line is replaced by an approximately equivalent single motor which has a fixed impedance and internal tension. The impedance of the single motor can be assumed to be part of the impedance of the entire transmission line. A larger power transmission system usually feeds an extensive consumer network, which also has local producer stations that have a relatively high Have inertia of their mechanical parts. It can therefore be used for easier understanding be assumed that the synchronous machines on the consumer side equivalent Motor has unlimited inertia and a constant synchronous speed will circulate regardless of any disturbance occurring on the transmission line could.

Eine solche Übertragungsanlage ist in Abb. z der Zeichnung dargestellt. G bezeichnet die Generatorseiten und M die Motormitte der Übertragungsleitungen. Die verschiedenen Abschnitte a, ra', b, b', c, c', d, d' bezeichnen die Abschnitte der parallel geschalteten Stromkreise der übertragungsleitung.Such a transmission system is shown in Fig. Z of the drawing. G denotes the generator sides and M the motor center of the transmission lines. The different sections a, ra ', b, b', c, c ', d, d' designate the sections of the parallel-connected circuits of the transmission line.

Abb.2 zeigt die gewöhnliche Form des Leistung-Winkel-Diagramms bei normalem Betrieb der Anlage. Ein Punkt an dieser Kurve, beispielsweise der Punkt Xo, besitzt die Koordinaten P., 00 ' die den Punkt des Gleichgewichtes der Anlage veranschaulichen. Der Punkt Xo ist der Punkt des stabilen Gleichgewichts, der sich durch das durch die Kurve dargestellte Verhältnis bestimmt.Fig. 2 shows the usual form of the power-angle diagram with normal operation of the system. A point on this curve, for example the point Xo, has the coordinates P., 00 ' which illustrate the point of equilibrium of the system. The point Xo is the point of stable equilibrium, which is determined by the relationship represented by the curve.

Wenn angenommen wird, daß die der Antriebsmaschine zugeführte Leistung Po konstant verbleibt und die Phasenstellung des Generators durch irgendwelche geeigneten Mittel verändert wird, und zwar im Betrage eines Winkels von 0, zu 01 in bezug auf den Motor, so ist alsdann die Leistungsabgabe des Generators Pi größer als die Leistungsaufnahme Po. Der Generator wird daher v eranlaßt, seine Geschwindigkeit zu mäßigen und sich dem Winkel 0, zu nähern.If it is assumed that the power Po supplied to the prime mover remains constant and the phase position of the generator is changed by any suitable means by an angle of 0 to 01 with respect to the motor, then the power output of the generator is Pi greater than the power consumption Po. The generator is therefore made to moderate its speed and to approach the angle.

Wenn in ähnlicher Weise die Phasenverdrehung des Generators durch Verringerung des Winkels 0, eine kleinere wird, so wird auch die Leistungsabgabe des Generators kleiner als Po, und der Generator wird veranlaßt, seine Geschwindigkeit zu vergrößern und sieh, der Stellung zu nähern, die 0, entspricht.If in a similar way the phase shift of the generator by Decreasing the angle 0 becomes smaller, so too will the power output of the generator is less than Po, and the generator is made to increase its speed to zoom in and see approaching the position corresponding to 0.

Es sei nun angenommen, daß ein Fehler in der Übertragungsleitung auftritt, wie in Abb. 3 veranschaulicht ist. Die Änderung in den Zuständen des Kraftstromkreises, die durch einen Kurzschluß von der Leitung zur Erde erfolgt, wie in Abb.3 dargestellt ist, bewirkt, daß die Leistung-Winkel-Einstellung aus den durch die Kurve A angedeuteten Zuständen plötzlich in jene Zustände übergeht, die durch die Kurve B in Abb. q. dargestellt sind. Es ist .dann ersichtlich, daß sich die Leistungsabgabe vom WertePo bis zum WerteP2 vergrößert, während der ursprüngliche Winkel O0 infolge der Trägheit des Generators derselbe verbleibt. Die Leistungszufuhr zur Antriebsmaschine ist bestimmt durch die Ventilöffnung für das Antriebsmittel, die aber noch dem Wert Po entspricht. Der Unterschied zwischen der Leistungszufuhr Po und der Leistungsabgabe P2 muß daher durch die kinetische Drehungsenergie des Generators gedeckt werden, die dadurch verkleinert wird. Bei dieser Verminderung wird der Winkel O zwischen dem Generator und dem Motor verkleinert, wie es die Kurve B anzeigt. Sobald der Punkt Y an der Kurve B erreicht ist, wie es durch die Ordinate Po angezeigt ist, wird die Leistungsabgabe des Generators wieder gleich der Leistungsaufnahme; die Winkelgeschwindigkeit des Generators ist jedoch eine kleinere als jene des Motors. Der Generator setzt nun seine Geschwindigkeitsverminderung weiter fort, wobei sich der Winkel 0 auf den Wert 02 verkleinert. Bei Vernachlässigung gewisser unmittelbarer Verluste in der Anlage wird der Winkel 0 immer so sich einstellen, daß die dreieckförmigen schraffierten Abschnitte oberhalb und unterhalb der Kurve B in ihrer Fläche gleich werden (Pendelerscheinung). Beider Stellung des Generatorrotors, die dem Winkel 02 entspricht, wird die Leistungsabgabe geringer als die Leistungsaufnahme, und der Generator wird beschleunigt. Bei Änderung des Winkels von 0, nach 02 ist die Schwingungsdauer abhängig von der Trägheit der Generatoreinheit und den -Konstanten des elektrischen Netzes der Übertragungsleitung.It is now assumed that a fault occurs in the transmission line as illustrated in FIG. The change in the states of the power circuit, which occurs as a result of a short circuit from the line to earth, as shown in Fig. 3, causes the power-angle setting to suddenly change from the states indicated by curve A to those states, the curve B in Fig. q. are shown. It can then be seen that the power output increases from the value Po to the value P2, while the original angle O0 remains the same due to the inertia of the generator. The power supply to the drive machine is determined by the valve opening for the drive means, which, however, still corresponds to the value Po. The difference between the power supply Po and the power output P2 must therefore be covered by the rotational kinetic energy of the generator, which is thereby reduced. With this reduction, the angle O between the generator and the motor is reduced, as the curve B shows. As soon as point Y on curve B is reached, as indicated by the ordinate Po, the power output of the generator is again equal to the power consumption; however, the angular speed of the generator is smaller than that of the motor. The generator now continues its speed reduction, the angle 0 being reduced to the value 02. If certain direct losses in the system are neglected, the angle 0 will always be set in such a way that the triangular hatched sections above and below curve B become the same in area (pendulum phenomenon). When the generator rotor is in the position corresponding to the angle 02, the power output is less than the power consumption, and the generator is accelerated. If the angle changes from 0 to 02, the period of oscillation depends on the inertia of the generator unit and the constants of the electrical network of the transmission line.

Es sei angenommen, daß die Schalter so eingestellt werden, daß sie den fehlerhaften Abschnitt d' aus der Übertragungsanlage ausschalten und die Zustände herbeiführen, die in dem Schema gemäß Abb.5 dargestellt sind. Die Schalter können geöffnet werden, wenn der Wert von 0 irgendeinen Wert zwischen 0a und 02 darstellt.Assume that the switches are set to switch off the faulty section d 'from the transmission system and the states bring about, which are shown in the scheme according to Figure 5. The switches can opened when the value of 0 represents any value between 0a and 02.

Abb.6 veranschaulicht das Leistung-Winkel-Kurvendiagramm, wenn angenommen wird, :daß die Schalter geöffnet werden, wenn sich der Rotor des Generators in der Stellung befand, die 02 entspricht. Hierbei entspricht die Kurve A der Kurve A gemäß den Abb. 2 und 4, in der sich sämtliche Abschnitte der Übertragungsleitung im Betriebe befanden. Die Kurve B entspricht der Kurve B gemäß Abb.4, die den Kurzschlußzuständen entspricht. Die Kurve C entspricht jenen Zuständen, die sich einstellen, nachdem der Abschnitt der Übertragungsleitung ü aus der Anlage ausgeschaltet worden ist. .Figure 6 illustrates the power-angle curve diagram if it is assumed that: the switches are opened when the rotor of the generator was in the position corresponding to 02. Here, curve A corresponds to curve A according to FIGS. 2 and 4, in which all sections of the transmission line were in operation. Curve B corresponds to curve B according to Figure 4, which corresponds to the short-circuit conditions. The curve C corresponds to those states which arise after the section of the transmission line has been switched off from the system. .

Wenn der Abschnitt d aus der Anlage ausgeschaltet worden ist, sobald der Generator die Stellung eingenommen hat, die durch den Winkel 0, dargestellt ist, so ist die Leistungsabgabe des Generators unter den Wert Po der der Antriebsmaschine zugeführten Leistung gesunken; demzufolge beschleunigt der Generator seine Drehzahl. Gemäß dem Kurvendiagramm nach Abb. 4 beschleunigt sich der Generator so lange, bis entsprechend Abb. 6 die Fläche oberhalb der Linie P"-0 und unterhalb der Kurve C gleich der quer schraffierten Fläche oberhalb und zur linken Seite der Kurv e C und unterhalb der Linie P.-0 ist. Es ist möglich, daß dieser aus dein Kurvendiagramm ersichtliche Zustand sich nicht stabil einstellt, sondern der Winkel 0 soweit wächst, daß der Generator und der Motor außer Tritt fallen. Abb.6 veranschaulicht den Zustand einer stark belasteten Übertragungsleitung, in der die Regulatoreinrichtung nicht mit genügender Geschwindigkeit wirksam werden kann, um die Leistungszufuhr zu den Generatoren während der Übergangsperiode in nennenswerter Weise zu ändern. Vorgenannte Kurvendiagramme veranschaulichen Leistung-Winkel-Zustände, wenn angenommen wird, daß die Leistungszufuhr zum Generator einzig und allein durch den Regulator entsprechend den Änderungen der Geschwindigkeit der - Antriebsmaschine gesteuert wird.When the section d has been switched off from the system as soon as the generator has assumed the position represented by the angle 0 is, the power output of the generator is below the value Po that of the prime mover input power decreased; consequently the generator accelerates its speed. According to the curve diagram in Fig. 4, the generator accelerates until according to Fig. 6 the area above the line P "-0 and below the curve C. equal to the cross-hatched area above and to the left of the curve e C and below the line is P.-0. It is possible that this is from your curve diagram the apparent state is not stable, but the angle 0 grows so far, that the generator and the motor fall out of step. Fig.6 illustrates the state a heavily loaded transmission line in which the regulator device is not can take effect at sufficient speed to supply the power to the Change generators significantly during the transition period. The foregoing Curve diagrams illustrate power-angle states if it is assumed that the power supply to the generator solely through the regulator accordingly the changes in the speed of the - prime mover is controlled.

Abh. 7 veranschaulicht ein Leistung-Winkel-Diagramm, bei dem erfindungsgemäß eine andere Größe als die Geschwindigkeit den Regulator beeinflußt oder in anderer Weise wirksam wird, um die dem Generator zugeführte Leistung herabzusetzen, und zwar von dem Moment ab, bei dem ein Kurzschluß eintritt. Die dem Generator zugeführte Leistung ist im wesentlichen eine Zeitfunktion, da sich der Winkel 0 mit der Zeit während der Übergangszustände ändert. Die zugeführte Leistung kann als Funktion von 0 angenommen werden. Mit Bezug zu Abb. 7 ist anzunehmen, daß der Generator bis zum Punkte X., der dem Phasenwinkel 0, und der Leistungszufuhr Po in dem Zeitpunkt entspricht, in dem der in Abb.3 dargestellte Kurzschlußzustand eintritt, auf der KurveA arbeitet. Die Leistungsabgabe des Generators steigert sich alsdann auf einen Wert P2 auf der Kurve B, und der Wert von 0 fällt auf den Wert 0, der Kurve B herab, wie in Abb. 4 und 6 dargestellt ist. Während dieses Teiles des Schwingens wird die Leistungszufuhr zum Generator längs der Linie D bis zum Punkt Z ebenfalls vermindert. Wenn der Winkel 0, erreicht ist, wird der in Abb. 3 dargestellte Zustand in den in Abb. 5 dargestellten umgeändert, und der Generator schwingt -oder wechselt von dem Wert 0.., auf den Wert 0;, auf der Kurve C. Während dieser Schwingung verkleinert sich die zugeführte Leistung längs der Linie E. Der Winkel 0s stellt sich so ein, daß die quer schraffierte Fläche über der linken Seite der Kurve C und unterhalb der Kurve E gleich derjenigen ist, die unter der rechten Seite der Kurve C und oberhalb der Kurve E liegt. Aus dem Kurvendiagramm ist ersichtlich, daß die Flächen zwischen den Kurven E und C auf der rechten Seite ihres Schnittpunktes viel größer als die unterhalb der Kurve C und oberhalb der Linie P, -O liegende Fläche nach Abb. 6 ist, d. h. die Stabilität der Anlage wird beträchtlich vergrUert. Abb. 7 läßt also erkennen, warum es zweckmäßig ist, mit der Verminderung der zugeführten Leistung und damit der an das Netz abgegebenen Leistung des Generators bei oder sehr bald nach dem Eintreten eines Übergangszustandes in der Übertragungsleitung zu beginnen, bevor also irgendein beträchtlicher Wechsel in der Geschwindigkeit des Generators eingetreten ist. Zu diesem Zwecke ist es also erfordexlich, den Regulator so zu betätigen, daß die der Antriebsmaschine zugeführte Leistung geändert wird.7 illustrates a power-angle diagram in which, according to the invention, a variable other than the speed influences the regulator or is otherwise effective in order to reduce the power supplied to the generator, from the moment at which a short circuit occurs . The power supplied to the generator is essentially a function of time, since the angle 0 changes with time during the transient conditions. The power supplied can be assumed as a function of zero. With reference to Fig. 7, it can be assumed that the generator works on curve A up to point X, which corresponds to the phase angle 0 and the power supply Po at the point in time at which the short-circuit condition shown in Fig. 3 occurs. The power output of the generator then increases to a value P2 on curve B, and the value from 0 falls to the value 0 on curve B , as shown in FIGS. 4 and 6. During this part of the oscillation, the power supply to the generator along line D up to point Z is also reduced. When the angle 0 is reached, the state shown in Fig. 3 is changed to that shown in Fig. 5, and the generator oscillates - or changes from the value 0 .. to the value 0; on curve C. During this oscillation, the power supplied decreases along the line E. The angle 0s is set in such a way that the cross-hatched area above the left-hand side of the curve C and below the curve E is equal to that which is below the right-hand side of the curve C. and is above curve E. The curve diagram shows that the area between curves E and C on the right-hand side of their intersection is much larger than the area below curve C and above line P, -O according to Fig. 6, ie the stability of the system is increased considerably. Fig. 7 shows why it is advisable to begin reducing the power supplied and thus the power output of the generator to the network at or very soon after a transitional state occurs in the transmission line, i.e. before any significant change in the Speed of the generator has occurred. For this purpose it is therefore necessary to operate the regulator in such a way that the power supplied to the prime mover is changed.

In den verschiedenen Abbildungen der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.In the various figures of the drawing, the same designations are used Identical parts.

In Abb. 8, die eine -Ausführungsform der Erfindung darstellt, bezeichnet i die Antriebsmaschine für den Generator 2. Die Geschwindigkeit der Antriebsmaschine wird durch einen Regulator 3 geregelt, :der einen schwingbar angeordneten Hebel 4 beeinfiußt, der einen Steuerschieber 5 für den Kolben des Arbeitszylinders 6 betätigt und der den Schieber 7 des in das Zuleitungsrohr 8 für das Antriebsmittel eingeschalteten Absperrorganes steuert. Die Ableitung des Antriebsmittels der Kraftmaschine findet durch das Rohr 9 statt.In Fig. 8, which represents an embodiment of the invention, denoted i the prime mover for the generator 2. The speed of the prime mover is regulated by a regulator 3: the one swingably arranged lever 4, which actuates a control slide 5 for the piston of the working cylinder 6 and the slide 7 of the switched into the feed pipe 8 for the drive means Shut-off valve controls. The derivative of the drive means of the engine takes place through the pipe 9 instead.

Das-linksseitige Ende des Hebels 4 befindet sich für gewöhnlich in der dargestellten oberen Lage, bei der es an den einen der beiden Anschläge 14 und 13 unter der Wirkung einer Feder 12 angedrückt gehalten wird, die um den Gelenkzapfen i i gelegt ist. Am Ende des Hebels 4 ist ein Elektromagnetkern 15 angelenkt, der bei seiner Erregung das linksseitige Ende des Hebels bis zum Anschlag 14 herabzieht.The left-hand end of the lever 4 is usually in the upper position shown, in which there is one of the two stops 14 and 13 under the effect a spring 12 is kept pressed, the is placed around the pivot pin i i. At the end of the lever 4 is an electromagnet core 15 hinged, the left end of the lever to the stop when he is excited 14 pulls down.

Der Generator 2 besitzt eine Feldwicklung 16, die von irgendeiner geeigneten Stromquelle 17 gespeist wird, und eine Ankerwicklung 18, die an die Primärwicklung ig eines Transformators angeschlossen ist, wobei die Verbindung in Dreieckschaltung bewirkt ist. Die sekundären Wicklungen 2i des Transformators sind in Sternschaltung an die Übertragungsleitungen 22, 23 und 24 angeschlossen und mit einem geerdeten neutralen Leiter 25 versehen. Der Transformator 26, der auf den Stromfluß im geerdeten Leiter 25 anspricht, ist so geschaltet, daß er eine Wicklung 27 eines Relais 28 speist, dessen Kontakte (wie erforderlich) entweder sofort oder nach Verlauf eines kurzen Zeitintervalls geschlossen werden. Dadurch wird bei einem bestimmten Stromfluß im geerdeten Leiter 25 ein Stromkreis hergestellt, der sich von der Batterie 29 über die Erregerwicklung 31 eines Hüpfers 32 erstreckt. Es kann sich als zweckmäßig erweisen, eine kurze Zeitverzögerung bei der Betätigung des Relais 28 eintreten zu lassen, um das Relais am Schließen zu verhindern, sobald Störungen von sehr kurzer Dauer, beispielsweise die stattfindenden Schaltvorgänge, eintreten. Dadurch wird also das Relais veranlaßt, zwischen einem Schaltvorgange und einem in der Leitung eintretenden Fehler zu unterscheiden. Der Hüpfer 32 kann daher mit einem Zeitverzögerungselement, beispielsweise einem Dämpfungszylinder 33, versehen werden. Beim Ansprechen des Hüpfers 32 wird ein Stromkreis von der Batterie 2g aus über die Erregerwicklung 34 des erwähnten Magnetkerns 15 geschlossen.The generator 2 has a field winding 16, which of any suitable current source 17 is fed, and an armature winding 18, which is connected to the primary winding ig of a transformer is connected, the connection in delta connection is effected. The secondary windings 2i of the transformer are in star connection connected to transmission lines 22, 23 and 24 and connected to a grounded neutral conductor 25 provided. The transformer 26, which operates on the flow of current in the grounded Conductor 25 responds, is connected so that it has a winding 27 of a relay 28 feeds its contacts (as required) either immediately or after the course of a be closed in a short time interval. This is at a certain current flow a circuit is established in the earthed conductor 25, which is different from the battery 29 extends over the excitation winding 31 of a hopper 32. It can prove to be expedient prove to occur a short time delay in the actuation of the relay 28 to prevent the relay from closing as soon as faults of a very short duration Duration, for example, the switching processes taking place occur. This will so the relay causes between a switching process and one in the line to distinguish occurring errors. The hopper 32 can therefore be equipped with a time delay element, for example a damping cylinder 33 are provided. When addressing the Hopper 32 is a circuit from the battery 2g via the field winding 34 of the aforementioned magnetic core 15 is closed.

Beim Eintreten einer solchen Störung im Kraftstromkreis fließt der Strom von der Transformatorwicklung 21 durch den geerdeten Leiter 25; die Hüpfer 28 und 32 werden hierbei aufeinanderfolgend betätigt und bewirken die Speisung der Wicklung 34. Demzufolge wird das linksseitige Ende des Hebels 4 gegen den Anschlag 14 gedrückt und der Hebel 4 um einen Drehpunkt 35 verschwenkt. Bei der Betätigung des Hebels 4 wird die Kolbenstange 36 des Steuerschiebers 5 abwärts bewegt und ermöglicht, daß Flüssigkeit durch den Einlaßkanal 37 und das Rohr 38 in den oberen Teil des Arbeitszylinders 6 und aus dem unteren Teil des Zylinders 6 durch das Rohr 39 und das Auslaßrohr 41 fließt. Hierbei wird der Kolben 43 abwärts, d. h. in der Richtung des Schließens des Absperrschiebers 7 bewegt. Wenn die Störung, die den Strom veranlaßte, durch die geerdete Leitung 25 zu fließen, beseitigt ist, wird die Wicklung 27 entregt. Mithin öffnet sich der Hüpfer 28 und ermöglicht, daß das linksseitige Ende des Hebels 4 durch die Feder i2 in seine obere dargestellte Lage bewegt wird. Der Steuerschieber 5 gelangt hierbei in seine ursprüngliche Stellung zurück und unterliegt weiterhin dem Einfluß des Regulators 3.When such a fault occurs in the power circuit, the current flows from the transformer winding 21 through the earthed conductor 25; the hoppers 28 and 32 are operated in succession and cause the winding 34 to be fed. As a result, the left-hand end of the lever 4 is pressed against the stop 14 and the lever 4 is pivoted about a pivot point 35. Upon actuation of the lever 4, the piston rod 36 of the spool 5 is moved downwards and allows fluid through the inlet channel 37 and the tube 38 into the upper part of the working cylinder 6 and from the lower part of the cylinder 6 through the tube 39 and the outlet tube 41 flows. In this case, the piston 43 is moved downwards, ie in the direction in which the gate valve 7 closes. When the disturbance which caused the current to flow through the grounded line 25 is removed, the winding 27 is de-energized. The hopper 28 therefore opens and enables the left-hand end of the lever 4 to be moved into its upper position shown by the spring i2. The control slide 5 returns to its original position and is still subject to the influence of the regulator 3.

Abb. g veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Gelenkpunkt i i des Hebels 4 an dein festen Träger 44 angeordnet ist. Das Relais 28 tritt in Tätigkeit bei einem bestimmten Wert des Erdstromes und schließt einen Stromkreis durch die Betätigungswicklung 45 eines Hüpfers 46, der nötigenfalls mit einem Dämpfungszylinder 47 versehen sein kann. Bei der Bewegung- des Hüpfers in seine obere Stellung schaltet derselbe die Widerstände 48 an die Leitungen des Generators, wodurch dessen kinetische Energie aufgezehrt wird, die sonst bestrebt sein würde, dem Generator während der Übergangszustände im Kraftstromkreise eine größere Geschwindigkeit zu erteilen. Es ist zweckmäßig, daß der Hüpfer 28 bei dem Geringstwerte des Winkels O schließt, der dem Wert O, des Kurvendiagramms (Abb.7) entspricht.Fig. G illustrates an embodiment of the invention in which the pivot point i i of the lever 4 is arranged on the fixed support 44. The relay 28 comes into action at a certain value of the earth current and closes one Circuit through the actuation winding 45 of a hopper 46, if necessary with a damping cylinder 47 can be provided. When moving the hopper in its upper position switches the resistors 48 to the lines of the generator, whereby its kinetic energy is consumed, which would otherwise strive, the generator during transients in the power circuit at greater speed granted. It is appropriate that the hopper 28 at the lowest value of the angle O closes, which corresponds to the value O, of the curve diagram (Fig.7).

Abb. io stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei der der Regulator und die Steuereinrichtung des Steuerschiebers der Einrichtung gemäß Abb. g ähnlich ist, und bei der das geerdete Relais 28 bei Eintritt außergewöhnlicher Zustände im Kraftstromkreis betätigt wird und die Öffnung eines Ventils 51 bewirkt, so daß ein Austreten des Antriebsmittels aus dem Zuleitungsrohr 8 durch das Rohr 52 ermöglicht ist, wodurch dessen Druck in der Antriebsmaschine vermindert wird.Fig. Io illustrates an embodiment of the invention in which the Regulator and the control device of the control slide of the device according to Fig. g is similar, and in which the grounded relay 28 is more exceptional upon entry States in the power circuit is actuated and causes the opening of a valve 51, so that an exit of the drive means from the supply pipe 8 through the pipe 52 is made possible, whereby the pressure in the prime mover is reduced.

Das Ventil 51 steht in wirksamer Verbindung mit dem Motor 53 mittels eines Zahnstangentriebes 54. Der Motor 53 besitzt eine Ankerwicklung 55 und eine Feldwicklung 56, deren Speisung von einer Stromquelle 57 aus erfolgt. Die Ankerwicklung 55 ist über Leitungen 58 und 59 und Kontakte 64, 65 des elektromagnetischen Hüpfers 62 mit einer elektrischen Stromquelle 61 verbunden. Der Hüpfer 62 besitzt außer dem in seiner unteren Stellung geschlossenen Kontaktpaar 64, 65 für die eine Drehrichtung des Ankers 55 des Motors ein weiteres Kontaktpaar 66, 67 für die andere Drehrichtung .des Ankers 55 des Motors, welches geschlossen wird, wenn sich der Hüpfer in seiner oberen oder erregten Stellung befindet. 68 und 69 sind Begrenzungsschalter im Motorstromkreis, welche die Abstellung des Motors an jedem Hubende des Ventils 5i bewirken. Ihre Betätigung kann durch irgendeine bekannte, nichtdargestellte Vorrichtung erfolgen. Das Relais 28 kann so angeordnet sein, daß die Erregerwicklung 63 des Hüpfers 62 direkt mit der Energiequelle 6i in Verbindung gebracht werden kann oder daß, wie dargestellt, ein zwischengeschaltetes Relais 7o benutzt wird, wenn es zweckmäßig erscheint, ein Zeitelement zwischen der Erregung der Wicklung 27 und der Betätigung der elektromagnetischen Kontaktvorrichtung 62 einzuschalten.The valve 51 is in effective connection with the motor 53 by means of a rack and pinion drive 54. The motor 53 has an armature winding 55 and a field winding 56, which are fed from a current source 57. The armature winding 55 is connected to an electrical power source 61 via lines 58 and 59 and contacts 64, 65 of the electromagnetic hopper 62. In addition to the pair of contacts 64, 65, which are closed in its lower position, the hopper 62 has a further pair of contacts 66, 67 for the other direction of rotation of the armature 55 of the motor, which is closed when the hopper is in its upper or energized position. 68 and 69 are limit switches in the motor circuit, which cause the motor to be switched off at each stroke end of the valve 5i. They can be actuated by any known device, not shown. The relay 28 can be arranged so that the excitation winding 63 of the hopper 62 can be connected directly to the energy source 6i or, as shown, an interposed relay 7o is used, if it appears expedient, a time element between the energization of the winding 27 and the actuation of the electromagnetic contact device 62 to turn on.

Abb. ii zeigt ein Relais, welches als Ersatz für das Erdschlußrelais 28 in irgendeiner der Ausführungsformen der Erfindung dienen kann und welches auf außergewöhnliche Blind.- oder Wirkleistungen im Übertragungsstromkreis anspricht. Das Relais besitzt einen Betätigungselektromagneten 71, der eine Spannungswicklung 72 besitzt, die an den Leitungen 22, 24 liegt, und eine Stromspule 73, die mit einem Stromtransformator 74 in Verbindung steht. Unter der Wirkung dieser beiden Wicklungen des Elektromagneten 7i drehen sich die Scheibe 75 und die Welle 76 inübereinstimmung mit der Blindleistung der Übertragungsleitung. An die Welle 76 ist ein Kontaktarm 77 angeschlossen, der einen Kontakt 78 trägt, welcher mit einem auf der metallischen Scheibe 8i angeordneten Kontakt 79 in Berührung gelangen kann. Die Scheibe 8i ist mittels einer Feder 8-2 drehbar an der Welle 76 befestigt, so daß sie vom Arm 77 angetrieben wird. Ein permanenter Dämpfun@gsmagnet 83 verzögert die Drehung der metallischen Scheibe 81. Solange sich die Blindleistung der Mertragungsleistung unterhalb eines bestimmten Wertes befindet, dreht sich der Arm 77 mit der Geschwindigkeit der Scheibe 75 und relativ zur Lage .der Scheibe 8 1 derartig, daß die Kontaktglieder 78 und 79 geöffnet bleiben. Bei einer raschen Beschleunigung der Welle 76 entsprechend der schnellen Verstärkung der Blindleistung des Stromkreises wird der Arm 77 schneller als die Scheibe 8 1 'bewegt, wobei die Zugkraft der Feder 82 vergrößert wird und bestrebt ist, die Drehungsgeschwindigkeit der Scheibe 81 zu vergrößern. Infolge der Hemmung der Scheibe 81 durch den Magneten 83 erfolgt die Schließung der Kontaktglieder 78 und 79 mit einem bestimmten Drehmoment zwischen dem Arm 77 und der Scheibe 81, so daß die elektrische Vorrichtung betätigt wird, die die Regelung der Anlage einleitet. Beim Herstellen der Verbindung mit den Stromtransformatoren 84 und 85 an Stelle des Stromtransformators 74 spricht das Relais auf die Wirk- anstatt auf die Blindleistung der Anlage an. Abb. 12 zeigt ein Relais 86, welches Kontakte 87 und 88 aufweist, die nur bei einer bestimmten Höhe der Erregung einer Betätigungsspule 89 miteinander in Berührung kommen. Die Spule 89 ist an die Leitungen 22, 23 und 24 nach Art eines sogenannten Drehfeldscheiders angeschlossen. Das eine Ende der Betätigungswicklung 89 ist mit der einen Übertragungsleitung 22 in Verbindung gebracht, während das andere Ende der Wicklung über einen Widerstand 93 mit der Übertragungsleitung 24 und über einen Widerstand 9i und eine Drosselspule 92 mit der Übertragungsleitung 32 verbunden ist.Fig. Ii shows a relay which can serve as a replacement for the ground fault relay 28 in any of the embodiments of the invention and which is responsive to exceptional reactive or real powers in the transmission circuit. The relay has an actuating electromagnet 71, which has a voltage winding 72 which is connected to lines 22, 24, and a current coil 73 which is connected to a current transformer 74. Under the action of these two windings of the electromagnet 7i, the disc 75 and the shaft 76 rotate in accordance with the reactive power of the transmission line. A contact arm 77 is connected to the shaft 76 and carries a contact 78 which can come into contact with a contact 79 arranged on the metallic disk 8i. The disk 8i is rotatably attached to the shaft 76 by means of a spring 8-2 so that it is driven by the arm 77. A permanent damping magnet 83 delays the rotation of the metallic disc 81. As long as the reactive power of the transmission power is below a certain value, the arm 77 rotates at the speed of the disc 75 and relative to the position .the disc 8 1 in such a way that the Contact members 78 and 79 remain open. With a rapid acceleration of the shaft 76 corresponding to the rapid increase in the reactive power of the circuit, the arm 77 is moved faster than the disk 8 1 ', the tensile force of the spring 82 being increased and tending to increase the speed of rotation of the disk 81. As a result of the blocking of the disk 81 by the magnet 83, the contact members 78 and 79 are closed with a certain torque between the arm 77 and the disk 81, so that the electrical device is actuated which initiates the regulation of the system. When establishing the connection with the current transformers 84 and 85 instead of the current transformer 74, the relay responds to the active instead of the reactive power of the system. FIG. 12 shows a relay 86 which has contacts 87 and 88 which only come into contact with one another at a certain level of excitation of an actuating coil 89. The coil 89 is connected to the lines 22, 23 and 24 in the manner of a so-called rotating field separator. One end of the actuating winding 89 is connected to the one transmission line 22, while the other end of the winding is connected to the transmission line 24 via a resistor 93 and to the transmission line 32 via a resistor 9i and a choke coil 92.

Das Eintreten eines Übergangszustandes im Kraftstromkreis hat zur Folge, daß zwischen dem Leiter 22 und einem der Leiter 23 und 24 durch die Relaiswicklung 89 ein Strom fließt, so daß das Relais 89 anspricht und die Kontaktglieder 87 und 88 schließt und damit einen Regelstromkreis für die Anlage betätigt. Ein derartiges Relais 86 kann an Stelle des Erdschlußrelais 28 in den vorbeschriebenen Ausführungsformen dieser Erfindung benutzt werden.The occurrence of a transitional state in the power circuit has to Consequence that between the conductor 22 and one of the conductors 23 and 24 through the relay winding 89 a current flows, so that the relay 89 responds and the contact members 87 and 88 closes and thus actuates a control circuit for the system. Such a thing Relay 86 can be used in place of the earth fault relay 28 in the embodiments described above of this invention can be used.

Abb. 13 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der das Relais 28 oder das gleichbedeutende Relais nach Abb. ii und 12 wirksam wird, um eine. regelnde Wirkung in der Anlage nur von einer bestimmten Leistungsübertragung an einzuleiten. Der Arbeitszylinder 6, der das Absperrorgan 7 in der Zuleitung des Antriebsmittels der Kraftmaschine betätigt, wird durch die Steuerschiebereinrichtung 94 gesteuert. Der Arbeitszylinder dieser Vorrichtung besitzt einen Kanal 95 für den Einlaß des Antriebsmittels sowie Kanäle 96 und 97, durch welche dieses über die Leitungen 98, 38 und 99, 39 zu bzw. aus den Enden des Zylinders 6, je nach der Stellung des Steuerkolbens ioi, geleitet wird. Der Steuerkolben ioi wird durch ein Ventil io2 in Abhängigkeit von der Stellung eines Regulators 103 gesteuert. Die Einzelvorgänge, die bei der Betätigung des Steuerventils io2 und der Steuerschiebereinrichtung 94 eintreten, sind an sich bekannt. Es dürfte sich daher eine besondere Beschreibung derselben erübrigen.Fig. 13 illustrates a modified embodiment of the invention in which the relay 28 or the equivalent relay of Figs. Ii and 12 is operative to provide a. to initiate a regulating effect in the system only from a certain power transmission. The working cylinder 6, which actuates the shut-off element 7 in the feed line of the drive means of the engine, is controlled by the control slide device 94. The working cylinder of this device has a channel 95 for the inlet of the drive medium as well as channels 96 and 97, through which this via the lines 98, 38 and 99, 39 to or from the ends of the cylinder 6, depending on the position of the control piston ioi, is directed. The control piston ioi is controlled by a valve io2 as a function of the position of a regulator 103 . The individual processes which occur when the control valve io2 and the control slide device 94 are actuated are known per se. A special description of them should therefore be superfluous.

Der Regulator io3 besteht aus Schwungkraftkugeln 104, die in Übereinstimmung mit 'der Geschwindigkeit der Antriebsmaschine i mittels einer Welle io5 und eines Übersetzungsgetriebes, z. B. eines Zahnradgetriebes io6, in Umdrehung gesetzt werden. Der Regulator bewegt eine Stange 107, auf der ein Bund zog befestigt ist, gegen den sich eine Schraubenfeder zog stützt. Das untere Ende der Feder zog stützt sich gegen ein Schneckenrad iii, das mittels eines Gewindes mit einer Welle 112 verbunden ist und bei seiner Drehung die Spannung der Feder zog und damit die Einstellung des Regulators ändert, wodurch die Öffnung des Ventils ioi entsprechend der 'jeweiligen Geschwindigkeit des Regulators bestimmt wird. Der Antrieb des Schneckenrades i i i erfolgt durch eine vom Elektromotor 114 angetriebene Schnecke i13.The regulator io3 consists of inertia balls 104, which in accordance with 'the speed of the prime mover i by means of a shaft io5 and a Transmission gear, z. B. a gear transmission io6, are set in rotation. The regulator moves a rod 107, on which a collar is attached, against which is supported by a coil spring. The lower end of the spring pulled out supports against a worm wheel iii, which is connected to a shaft 112 by means of a thread is and with its rotation the tension of the spring pulled and with it the setting of the regulator changes, thereby opening the valve ioi accordingly the respective speed of the regulator is determined. The drive of the worm wheel i i i is effected by a worm i13 driven by the electric motor 114.

Das untere Ende der Regulatorspindel io7 ist bei 115 mit einem schwingenden Hebel 116 gelenkig verbunden, an dessen einem Ende die Stange 117 angelenkt ist, die den Steuerhebel 118 betätigt. Das linksseitige Ende des Schwinghebels 116 ist mit einem Dämpfungszylinder 121 in Verbindung gebracht, dessen Ausbildung sich insbesondere aus Abb. 14 der Zeichnung ergibt. Er besteht aus einem Gehäuse 122, das eine waagerechte Scheidewand z23 und ein in. einen Nebenweg eingeschaltetes Ventil 124 besitzt, welches so eingestellt werden kann, daß die Geschwindigkeit der Strömung der Flüssigkeit von der einen Seite nach der anderen Seite der Scheidewand 123 geregelt werden kann. Ein Kolben 125 ist mit dem einen Ende des Steuerhebels 116 verbunden. Ein zweiter Kolben 126 ist mittels einer Stange 127 mit dem einen Teil eines Kurbelgliedes 12g verbunden, mit welchem über die Stange i28 die Antriebsstange des Absperrorganes .7 verbunden ist. Zum Zwecke des leichteren Verständnisses der Zeichnung ist die Stange 128 in Abb. 13 abgebrochen dargestellt. Für gewöhnlich hält eine Feder 131 den Dämpfungszylinder 121 in einer bestimmten Lage. Das linksseitige Ende des Hebels i 18 ist an dem Punkt 132 mit einer Kurbel 130 gelenkig verbunden, an deren zweiten Arm im Punkt 133 eine Stange 134 angelenkt ist, die die Verbindung mit der Stange des Steuerkolbens ioi herstellt.The lower end of the regulator spindle io7 is at 115 with a swinging one Lever 116 articulated, at one end of which the rod 117 is articulated, which actuates the control lever 118. The left-hand end of the rocker arm 116 is associated with a damping cylinder 121, the training of which is in particular results from Fig. 14 of the drawing. It consists of a housing 122, which is a horizontal Partition z23 and a valve 124 which is switched on in a bypass and which can be adjusted so that the speed of the flow of the liquid from one side to the other side of the partition 123 can be regulated. A piston 125 is connected to one end of the control lever 116. A second Piston 126 is connected to one part of a crank member 12g by means of a rod 127 connected, with which the drive rod of the shut-off device via the rod i28 .7 is connected. For the purpose of making the drawing easier to understand, the Rod 128 shown broken off in Fig. 13. Usually a spring 131 holds the damping cylinder 121 in a certain position. The left end of the lever i 18 is articulated at point 132 to a crank 130, at the second Arm at point 133 a rod 134 is articulated, which connects to the rod of the control piston ioi.

Die Wirkungsweise des Regulators ist wie folgt: Wenn sich die Geschwindigkeit der Antriebsmaschine vergrößert oder unter diejenige herabsinkt, für die der Regulator eingestellt ist, so bewegen sich die Fliehkraftkugeln io4 voneinander weg bzw. gegeneinander.hin, wodurch die Stangen 107 und 117 glas Steuerventil io2 in Tätigkeit setzen, so daß der Steuerkolben ioi verstellt wird und das Antriebsmittel für den Arbeitszylinder 6 zur Betätigung des Absperrorganes 7 steuert. Wenn der Absperrschieber 7 in der Schließrichtung bewegt wird, so wird die Stange 128 nach unten gezogen und die Kurbel 12g in einer Richtung verschwenkt, bei der die Stange 127 und damit auch der Kolben 126 angehoben wird. Durch die Sau, v irkung des Kolbens 126 wird der Kolben 125 nach unten bewegt, so daß der Steuerhebel 116 um den Drehzapfen 115 so ausgeschwenkt wird, daß die Stangen 117 und zig des Steuerventils angehoben werden, wodurch der Regulator eine die Pendelung verhindernde Rückführung erhält. Die Verstellung des Schieberkolbens ioi bewirkt, daß die Kurbel 130 und ihr Drehzapfen 132 durch die Stange 134 so verdreht wird, daß die Stange iig in einer Richtung, weiterbewegt wird, die eine zweite, die Pendelung verhindernde Rückführung für den Regulator ergibt.The operation of the regulator is as follows: When the speed of the prime mover increases or decreases below that for which the regulator is set, the centrifugal balls move io4 away from each other or towards each other. causing rods 107 and 117 to operate glass control valve io2 so that the control piston ioi is adjusted and the drive means for the working cylinder 6 for actuating the shut-off element 7 controls. When the gate valve 7 in the Closing direction is moved, the rod 128 is pulled down and the crank 12g pivoted in a direction in which the rod 127 and thus also the piston 126 is raised. As a result of the action of the piston 126, the piston 125 becomes moved downward so that the control lever 116 is pivoted about the pivot 115 so is that the rods 117 and umpteen of the control valve are raised, whereby the Regulator receives a return to prevent oscillation. The adjustment of the Slide piston ioi causes the crank 130 and its pivot 132 through the Rod 134 is rotated so that the rod iig moves in one direction a second return for the regulator to prevent oscillation results.

Die Ingangsetzung des Motors i 14, der die Änderung der Einstellung des Regulators durch Änderung der Spannung der Feder iog während des Eintretens von übergangszuständen im Kraftstromkreise bewirkt, wird durch das Relais 28 eingeleitet, vorausgesetzt, daß Strom im Kraftstromkreis fließt, um die Kontakte des Wattrelais 135 zu schließen und so einen Stabilisierungsfaktor in die Übertragungsanlage einzuführen. Der Motor 114 besitzt eine Ankerwicklung 136 und eine Feldwicklung 137. Der Anker des Motors betätigt die Schnecke 113 mittels der Welle 138, die gleichzeitig ein Steuerglied 139 für das Öffnen des einen oder des anderen von zwei Begrenzungsschaltern 141 und 142 in Wirksamkeit setzt, so daß der Motor verhindert wird, über eine bestimmte Stellung hinaus zu laufen.The start of the motor i 14, which causes the change in the setting of the regulator by changing the tension of the spring iog during the occurrence of transient states in the power circuit, is initiated by the relay 28, provided that current flows in the power circuit to the contacts of the Wattrelais 135 and thus introduce a stabilization factor into the transmission system. The motor 114 has an armature winding 136 and a field winding 137. The armature of the motor actuates the worm 113 by means of the shaft 138, which simultaneously activates a control element 139 for opening one or the other of two limit switches 141 and 142, so that the motor is prevented from running beyond a certain position.

Der Motor 114 wird durch ein Paar von Umsteuerschaltern 143 und 144 für die beiden Drehrichtungen gesteuert. Jeder dieser Schalter besteht aus einem zweiarmigen beweglichen Kontakthebel 145, der an beiden Enden je einen mit einem festen Gegenkontakt zusammenarbeitenden Kontakt 146 bzw. 147 trägt. Die Arme 145 werden für gewöhnlich durch Federn 148 in der dargestellten Lage gehalten, in welcher über die Kontakte 147 ein dynamischer Bremsstromkreis hergestellt wird. Für die Betätigung des Armes 145 gegen die Wirkung der Feder 148 ist ein Elektromagnet 149 vorgesehen, der über die Kontakte 146 den Motor an . die Stromquelle 156, 157 anschließt.The motor 114 is activated by a pair of reversing switches 143 and 144 controlled for both directions of rotation. Each of these switches consists of one two-armed movable contact lever 145, one at each end with a fixed mating contact cooperating contact 146 or 147 carries. The arms 145 are usually held in the illustrated position by springs 148 in which A dynamic braking circuit is established via the contacts 147. For the An electromagnet 149 is used to actuate the arm 145 against the action of the spring 148 provided, which via the contacts 146 on the motor. the power source 156, 157 connects.

Die Umsteuerschalter 143 und 144 werden durch einen elektromagnetischen Hüpfer 151 gesteuert, der eine Arbeitswicklung 152 und Kontaktglieder 153, 154 und 155 besitzt, die derart angeordnet sind, daß sie die Wicklungen 149 der Umsteuerschalter 143 und 144 abwechselnd an die Stromquelle 156 und 157 schalten.The reversing switches 143 and 144 are by an electromagnetic Hopper 151 controlled, the one working winding 152 and contact members 153, 154 and 155 which are arranged such that they the windings 149 of the reversing switch 143 and 144 alternately switch to the current source 156 and 157.

Wenn eine bestimmte Leistung durch die Übertragungsleitung geschickt und das Erdschlußrelais 28 in die Schließstellung bewegt wird, so wird die Wicklung 152 über das Relais 28, den Leiter 158, die Kontaktglieder 159 und 161 des Wattrelais 135 und den Leiter 162 von der Stromquelle 156, 157 aus erregt, der Hüpfer 151 in seine obere Stellung bewegt und die Kontakte 15.3 und 154 geschlossen. Der Kontakt 153 schließt einen vom Wattrelais 135 unabhängigen Haltestromkreis für die Arbeitswicklung 152 des Elektromagneten, der also erregt bleibt, bis sich das Relais 28 wieder öffnet.When a certain amount of power is sent through the transmission line and the earth fault relay 28 is moved into the closed position, the winding 152 is connected to the power source 156, 157 via the relay 28, the conductor 158, the contact members 159 and 161 of the watt relay 135 and the conductor 162 excited off, the hopper 151 moves to its upper position and the contacts 1 5.3 and 154 closed. The contact 153 closes a holding circuit for the working winding 152 of the electromagnet, which is independent of the wading relay 135, and which therefore remains energized until the relay 28 opens again.

Das Kontaktglied 154 schließt die Erregerwicklung des Umsteuerschalters 143 an die Stromquelle 156, 157 an. Dadurch werden die Kontakte 146 des Umsteuerschalters 143 geschlossen und der Motor 114 zum Umlaufen in einer Richtung veranlaßt, bei welcher die Spannung der Einstellfeder 1o9 des Regulators derartig geändert wird, daß der Schieber des Absperrorganes 7 in die Schließlage bewegt wird. Wenn sich das Primär-oder Erdschlußrelais 28 öffnet, wird der Hüpfer 151 aberregt und fällt in seine untere Lage ab, in der er den Arbeitsstromkreis des Umsteuerschalters 143 unterbricht, welcher also durch die Feder 148 in die dargestellte Lage bewegt wird. Gleichzeitig wird am Kontakt 155 ein Stromkreis für die Arbeitswicklung 149 des Umsteuerschalters 144 geschlossen. Der Motor 140 wird durch die Kontakte 146` des Umsteuerschalters 144 zum Umlaufen in der entgegengesetzten Richtung veranlaßt und dreht das Schneckenrad 111 in seine frühere Stellung entsprechend der normal erforderlichen Spannung der Feder 1o9 des Regulators zurück. Die Endstellung des Schneckenrades 111 bestimmt sich durch die Einstellung des Kontaktarmes 139, der die Begrenzungsschalter 141 und 142 im Motorstromkreis öffnet.The contact member 154 closes the field winding of the reversing switch 143 to the power source 156, 157. This causes the contacts 146 of the reversing switch 143 closed and the motor 114 caused to revolve in one direction at which the tension of the adjustment spring 1o9 of the regulator is changed in such a way, that the slide of the shut-off element 7 is moved into the closed position. If the primary or earth fault relay 28 opens, the hopper 151 is de-excited and falls in its lower position, in which it the working circuit of the reversing switch 143 interrupts, which is thus moved by the spring 148 into the position shown. At the same time, a circuit for the working winding 149 of the Reversing switch 144 closed. The motor 140 is through the contacts 146 'of the Reversing switch 144 caused to rotate in the opposite direction and rotates the worm wheel 111 to its earlier position according to the normally required Tension of spring 1o9 of the regulator back. The end position of the worm wheel 111 is determined by the setting of the contact arm 139, the limit switch 141 and 142 in the motor circuit opens.

Das Kontaktglied 161 des Wattrelais 135 ist an einem Arm 163 befestigt, der auf der Welle 164 sitzt. Außerdem befinden sich auf der Welle 164 zwei metallische Scheiben 165 und 166. Die Welle 16,4 wird gewöhnlich mittels der Feder 167 so eingestellt, daß sich das Kontaktglied 161 außer Berührung mit dem Kontaktglied 159 befindet.- Die metallischen Scheiben 165 und 166 stehen unter der Wirkung der Elektromagneten 168 und 169, die die Welle 164 entgegen der Wirkung der Feder 167 so bewegen, daß eine Berührung der Kontaktglieder 159 und 161 erfolgt, wenn ein bestimmter Leistungsfluß in der Übertragungsanlage vorhanden ist. Der Elektromagnet 168 besitzt eine Spannungswicklung 171, die an die Leiter 22' und 24' angeschlossen ist, und eine Stromwicklung 172, die so geschaltet ist, daß sie durch den Strom gespeist wird, der durch den einen dieser Leiter, nämlich 22', hindurchfließt. Der Elektromagnet 169 besitzt eine Spannungswicklung 173, die an die Leitungen 23' und 24' angeschlossen ist, und eine Stromwicklung 174, die proportional dem Strom in der Speiseleitung a3' erregt wird. Wenn eine Störung im Kraftstromkreis eintritt und das Relais 28 veranlaßt, seine Kontakte zu schließen, dabei aber die übertragene Leistung unter einem bestimmten Wert liegt, so gelangen die Kontaktglieder 159 und 161 nicht in Berührung miteinander, der Motor 114 wird also nicht in dem Sinne betätigt, daß die Leistungsaufnahme der Generatoreinheit herabgesetzt wird. Dieser Zustand enspricht einem niedrigen Wert Po der in den Abb. 2, 4, 6 und 7 dargestellten Diagramme.The contact member 161 of the wading relay 135 is attached to an arm 163 which is seated on the shaft 164. In addition, there are two metal disks 165 and 166 on the shaft 164. The shaft 16.4 is usually adjusted by means of the spring 167 so that the contact member 161 is out of contact with the contact member 159. The metal disks 165 and 166 are below the action of the electromagnets 168 and 169, which move the shaft 164 against the action of the spring 167 so that the contact members 159 and 161 come into contact when a certain power flow is present in the transmission system. The electromagnet 168 has a voltage winding 171 which is connected to the conductors 22 'and 24', and a current winding 172 which is connected so that it is fed by the current flowing through one of these conductors, namely 22 ' . The electromagnet 169 has a voltage winding 173 which is connected to the lines 23 'and 24', and a current winding 174 which is excited proportionally to the current in the feed line a3 '. If a fault occurs in the power circuit and causes the relay 28 to close its contacts, but the transmitted power is below a certain value, the contact members 1 59 and 161 do not come into contact with one another, so the motor 114 is not in the sense actuated that the power consumption of the generator unit is reduced. This state corresponds to a low value Po in the diagrams shown in FIGS. 2, 4, 6 and 7.

Bei einem geringeren Wert von Po wird nämlich die links oberhalb von der Kurve C (Abb. 6) und unterhalb der Linie P,-0 liegende Fläche geringer als die oberhalb der Linie Po-0 und -unterhalb des Bogens der Kurve C liegende Fläche, so daß die Übertragungsanlage genügende Stabilität besitzt, um den Generator zu verhindern, außer Synchronismus mit der Übertragungsleitung zu gelangen. Wenn die erforderliche vom Generator abzugebende Leistung sich bei einem sich vergrößernden Bedarf an der Erzeugerstation verstärkt, so bewirkt der Regulator eine Vergrößerung der Öffnung des Absperrorganes 7, so daß die erforderliche Geschwindigkeit des Generators aufrechterhalten wird, die einem vergrößerten Wert von Po im Kurvendiagramm gemäß Abb. 6 entspricht. Wie aus diesem ersichtlich ist, ergibt eine Vergrößerung des Wertes Po über einen bestimmten Punkt einer gegebenen Kurve C hinaus einen unstabilen Kraftstromkreiszustand. Das Wattrelais 135 wird daher so eingestellt, daß seine Kontakte 159 und 161 bei einem bestimmten Wert der vom Generator abgegebenen Leistung geschlossen werden, der annähernd einem Wert Po der der Antriebsmaschine zugeführten Leistung entspricht, die sich durch Erfahrung bestimmen läßt und bei dessen Überschreitung eine Unstabilität zu befürchten ist. Wenn ein Fehler in der Übertragungsleitung auftritt, während eine solche Leistung übertragen wird, bei der die Kontakte i59 und 161 des Relais 135 in Berührung miteinander gelangen, so wird der Motor 114 in der oben bereits beschriebenen Weise in Betrieb gesetzt, um die der Antriebsmaschine 1 zugeführte Leistung herabzusetzen.If the value of Po is smaller, the one on the left becomes above the curve C (Fig. 6) and below the line P, -0 is less than the area the area above the line Po-0 and below the arc of the curve C, see above that the transmission system has sufficient stability to prevent the generator, except to get synchronism with the transmission line. If the required The power to be delivered by the generator increases with an increasing demand for the If the generator station is reinforced, the regulator causes the opening to be enlarged of the shut-off element 7, so that the required speed of the generator is maintained which corresponds to an enlarged value of Po in the curve diagram according to Fig. 6. As can be seen from this, an increase in the value Po results in over one at a certain point on a given curve C, an unstable power circuit condition. The Wattrelais 135 is therefore set so that its contacts 159 and 161 at a certain value of the power delivered by the generator are closed, which approximately corresponds to a value Po of the power supplied to the prime mover, which can be determined by experience and, if it is exceeded, an instability is to be feared. If an error occurs in the transmission line while such power is transmitted at which contacts i59 and 161 of the relay 135 come into contact with each other, the motor 114 is already in the above described manner put into operation to the drive machine 1 supplied Degrade performance.

Es sind natürlich auch noch verschiedene andere Ausführungsformen und Schaltungen gemäß der Erfinduilg möglich.There are of course various other embodiments as well and circuits according to the invention are possible.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Verhindern des Außertrittfallens eines auf ein elektrisches Verteilungsnetz arbeitenden Generators, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die im Falle einer Störung, die nur von kurzer Dauer ist und das Außertrittfallen herbeiführen könnte, der bei Änderungen der Geschwindigkeit der bewegten Massen des Generators und seiner Antriebsmaschine stattfindende Energieaustausch mit dem Netz vermindert wird. PATENT CLAIMS: i. Device to prevent falling out of step a generator working on an electrical distribution network, characterized in that that means are provided by which in the event of a Disorder, the is short-lived and could lead to the failure to step out in the event of changes the speed of the moving masses of the generator and its prime mover The energy exchange that takes place with the grid is reduced. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel im Falle einer Störung die von der Antriebsmaschine dem Generator zugeführte Leistung vermindern, bevor eine bemerkenswerte Änderung in der Geschwindigkeit der Antriebsmaschine eingetreten ist. 2. Device according to Claim i, characterized in that the said means in the event of a fault reduce the power supplied to the generator by the prime mover before there has been a remarkable change in the speed of the prime mover is. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der von der Antriebsmaschine dem Generator(2) zugeführten Leistung durch Steuerung des in der Zuführungsleitung (8) für das Treibmittel der Antriebsmaschine (i) liegenden Absperrorgans (7), z. B. über den Geschwindigkeitsregler (3), erfolgt (Abb. 8). 3. Device according to claims i and 2, characterized in that the Reduction of the power supplied to the generator (2) by the prime mover by controlling the in the supply line (8) for the propellant of the prime mover (i) lying shut-off element (7), e.g. B. via the speed controller (3) (Fig. 8). 4.. Vorrichtung nach den Ansprüchen i -und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der zugeführten Leistung durch ein in einer an die Zuführungsleitung (8) angeschlossenen Nebenleitung (52) liegendes Ventil (5i) erfolgt, so daß der Druck des der Antriebsmaschine zugeführten Triebmittels sich vermindert (Abb.- i o) . 4 .. Device according to claims i -and 2, characterized in that that the reduction of the power supplied by one in one to the supply line (8) connected secondary line (52) lying valve (5i) takes place, so that the The pressure of the propellant supplied to the prime mover is reduced (Fig.- i o). 5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel im Falle einer Störung an den von dem Generator (2) gespeisten elektrischen Kraftstromkreis (22, 23, 24.) einen weiteren Stromkreis, z. B. über Widerstände (48), anschließen, um dadurch die frei werdende kinetische Energie des Generators dem Netz zu entziehen (Abb. 9). 5. Apparatus according to claim i, characterized in that said means in the event of a fault in the electrical power circuit fed by the generator (2) (22, 23, 24.) another circuit, e.g. B. via resistors (48), connect, in order to withdraw the kinetic energy released by the generator from the network (Fig. 9). 6. Vorrichtung nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Störung, z. B. eines Erdschlusses, das auf Erdschluß ansprechende Erdschlußrelais (28) die gewünschte Regelung einleitet. 6. Apparatus according to claim x, characterized in that in the case of one Disturbance, e.g. B. an earth fault, the earth fault relay responding to earth fault (28) initiates the desired regulation. 7. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Störung ein im Kraftstromkreis liegendes Blindleistungsrelais (Abb. ii) die gewünschte Regelung einleitet. B. 7. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that in the event of a fault, a reactive power relay located in the power circuit (Fig. Ii) initiates the desired regulation. B. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da3 im Falle einer Störung ein im Kraftstromkreis liegendes Wirkleistungsrelais die gewünschte Regelung einleitet. Device according to claim i, characterized marked, da3 in the event of a fault an active power relay in the power circuit initiates the desired regulation. 9. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Störung ein Phasenfolgerelais (Abb. i2), das über eine entsprechende Phasenfolgeschaltungsanordnung mit dem Kraftstromkreis in Verbindung steht, die gewünschte Regelung einleitet. io. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Störung, z. B. eines Erdschlusses, das Erdschlußrelais die gewünschte Regelung nur dann einleiten kann, wenn die vom Generator an den Kraftstromkreis übertragene Leistung einen bestimmten Betrag übersteigt. i i. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und io, gekennzeichnet durch ein im Kraftstromkreis liegendes Leistungsrelais (i35)> dessen Kontakte (i59, 161) mit jenen des Erdschlußrelais (28) in Serie im Betätigungsstromkreis eines Schützes (15i) liegen, welches bei seinem Ansprechen eine Beeinflussung des Geschwindigkeitsreglers im Sinne einer zeitweiligen Verminderung der von der Antriebsmaschine an den Generator abgebenen Leistung veranlaßt (Abb. i3).9. Apparatus according to claim i, characterized in that that in the event of a fault a phase sequence relay (Fig. i2), which has a corresponding Phase sequence circuitry is connected to the power circuit, the initiates the desired regulation. ok Device according to claim i, characterized in that that in the event of a fault, e.g. B. an earth fault, the earth fault relay the desired Regulation can only be initiated when the generator is connected to the power circuit transferred power exceeds a certain amount. i i. Device according to the Claims i and io, characterized by a power relay located in the power circuit (i35)> its contacts (i59, 161) with those of the earth fault relay (28) in series im Actuating circuit of a contactor (15i) lie, which when it responds influencing the cruise control in the sense of a temporary reduction the power delivered by the prime mover to the generator (Fig. i3).