CH139929A - Einrichtung zum automatischen Betrieb bedienungsloser Unterzentralen mit von einer Kraftmaschine angetriebenen Synchrongeneratoren. - Google Patents

Description

  Einrichtung zum automatischen     Betrieb    bedienungsloser Unterzentralen mit von  einer Kraftmaschine angetriebenen Synchrongeneratoren.    Für die Beeinflussung einer automatisch be  triebenen Unterstation von einem Hauptwerk  aus hat man vorgeschlagen, Hochfrequenz  ströme zu verwenden.     Dies    erfordert aber  einen besonderen Hilfsstromkreis für die  Ein- und Ausschaltung der Unterstation.  ,Man hat ferner vorgeschlagen, durch Ein  legen des     Trennschalters    einen dauernd vom       Hauptwerk    zur Unterstation     fliessenden    Be  triebsstrom einzuschalten.

   Hierbei erfolgt  das     Parallelschalten    in der Unterstation,     wo-          bei    der eingelegte     Trennsehalter    für     das     Synchronisieren und     Parallelschalten    nicht  wieder geöffnet wird.  



  Die Erfindung bezieht sich nun auf eine  Einrichtung, welche das .automatische In  betriebsetzen von in einem bedienungslosen  Unterwerk untergebrachten und durch       Kraftmaschinen    angetriebenen Synchron  generatorenvon einem     Hauptwerk    aus unter       Vermeidung    besonderer     ,Steuerleitungen        er-          möglieht.       Gemäss der     Erfindung    wird durch ein  vorübergehendes Anlegen der     Betriebsspan-          nung    an die     Verbindungsleitung    zwischen  Hauptwerk und Unterzentrale die Kraft  maschine in der Unterzentrale zum Anlauf  gebracht.  



  In der     ,Zeichnung    ist     ein    Ausführungs  beispiel gemäss der Erfindung schematisch  dargestellt, und zwar bei abgeschalteter  Unterzentrale. Vom Hauptwerk sind nur die       Sammelschienen    1 gezeichnet, alle übrigen       Einrichtungen    desselben sind als     für,das    Ver  ständnis der Erfindung nicht erforderlich  weggelassen.     Soll    nun die Inbetriebsetzung  der Unterzentrale vorgenommen werden, so  wird der     Kuppelschalter    8,1 im Hauptwerk  eingeschaltet, der die Verbindung zwischen  den     Haupt-Siammelschienen    und den Fern  leitungen     8'2    zur Unterzentrale herstellt.

   Da  durch wird die Schaltanlage in der Unter  zentrale bis zum     Ölschalter    38 unter Span  nung gesetzt,     also,    der Spannungstransfor-           mato.r    33, so dass der Hubmagnet 2.1 des       druckwasserbetätibgten        .Servomotors    34 an  zieht     und,den    Schieber 35 der Turbine öffnet.  Der Stromkreis für den Hubmagneten ist über  Kontakte an dem Zeitrelais 19 und dem  Sperrelais 13 geführt. Die Turbine läuft an;  sie wird durch den Drehzahlregler 3 7 auf un  gefähr normale Drehzahl einreguliert, und  die Spannung des von der Turbine angetrie  benen     Generators    2 wird durch den Span  nungsschnellregler 7 auf ihren Nennwert ein  gestellt.

   Nach der für den Anlauf der Gruppe  einmal festgelegten Zeit (zum Beispiel zirka  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 Hubmagnet 21 wieder ab, wodurch der  Schieber 35 zum     ,Schliessen    veranlasst wird.  Gleichzeitig fällt auch der Kern .des     Null-          sp:annungsrelais    14 ab, .das den Erregerkreis  des Relais 15 schliesst, das mittelst des     Gene-          ratarstromes    durch den Motorantrieb 5 den       Genera.löllschalter    38 einschaltet.

   Damit steht  die Unterzentrale bis zum     Kuppelschalter    31  in der Hauptzentrale unter     Generatorspan-          nung;        und    der Hubmagnet 21 kann wiederum  anziehen. Die kurze Zeit von zirka 2 bis 3       Sekunden,    während welcher der Hubmagnet  abgefallen war, genügt     nicht,    um den     @Schie-          ber    35 völlig zu schliessen, da dessen     'Schliess-          zeitbedeutend-    grösser ist.

   Der Wärter in der  Hauptzentrale hat nun auf der einen Seite  des     Kuppelschalters    die     Gen.eratorspannung     der Unterzentrale und auf der andern Seite  die     Hauptsammelschienenspannung    und kann  mit bekannten     Mitteln    die beiden Netze syn  chronisieren. Da, indessen die Netzfrequenz       gewissen    Schwankungen unterliegt, muss  auch die     Generatorfrequenz    der Unterzentrale  derart     verändert    werden,     d@ass    die beiden Fre  quenzen zur Übereinstimmung kommen kön  nen.

   Es werden     :deshalb    mit Hilfe des Schalt  apparates 16 und des Drehzahlreglers 37, so  wie mit dem durch letzteren     betätigten    Hilfs  schalter 17 automatisch     Frequenzpendelungen     in folgender Weise hervorgerufen. Der    Schaltapparat 16 enthält einen Umschalter  für die Stromkreise des     Drehzahlverstell-          motors    20 der     Turbine,    der von dem  Hilfsschalter 17 aus gesteuert wird. Der  Hilfsschalter 17 schliesst zwei Stromkreise,  von denen der eine bei Drehzahlen, die unter  zirka.<B>97%</B> der normalen liegen, der andere  bei solchen, die über zirka<B>103%</B> der nor  malen liegen,     ge.schloseen    wird.

   Dadurch wird  der Umschalter des     Drehzahlverstellmotors    so  gesteuert, dass     Drehza.hlpendelungender    Tur  bine zirka 3 % um die     normale    Drehzahl  innerhalb von je zirka 3 Min. für einen  Durchgang von Höchst- zum Mindestwert  herbeigeführt werden. Diese langsamen     Pen-          delungen    erlauben die Parallelschaltung im  Hauptwerk. Nach der Parallelschaltung hö  ren die     Pendelungen    auf, da dann die Fre  quenz vom Netz aus konstant gehalten wird.  und es wird somit keine weitere Umschaltung  durch den     Hilfssehalter    17 mehr eintreten.

    Läuft beim     P'arallelschalten    zufällig der       Diehzahlverstellmotor    gerade im     Offnungs-          sinne    der Turbine, so wird dieselbe nunmehr  die Belastung übernehmen und der     'Verstell-          m.otor    schliesslich durch den     Endschaltpr    2?  abgeschaltet werden. Bewegt sich der     Motor     aber im Sinne des     Schliessens    .der Turbine to  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     ein-          g        l#    baut. Dieses  <B>e</B> Relais ist     eingestellt    auf die  Zeit, die zum Durchlaufen des. Drehzahl  pendelbereiches benötigt wird, und wird  stets mit dem Umschaltapparat das Drehzahl  verstellmotors unter Spannung gesetzt.

   Dreht  sich nun der     Verstellmotor    im Sinne des       Schliessens    der Turbine; und wird der Kon  takt !bei 97 % nicht mehr erreicht., so. schaltet  nach zirka. drei Minuten, vom Werte 103  aus gerechnet, das Zeitrelais den Umschalt  apparat wieder um, so     da.ss    dann der Verstell  motor im Öffnungssinne läuft und de Tur  bine die Belastung übernimmt. Damit     ist,die     Inbetriebsetzung beendet, und die Gruppe be  findet sich im normalen Betrieb, indem      gleichzeitig mit der     Übernahme    der Belastung  auch der     Spannungsschnellregler    7 die Span  nung des Generators entsprechend der ver  langten Scheinleistung einstellt.  



  Die     Ausserbetriebsetzung    erfolgt durch  Öffnen -des     Kuppelschalters    31 in der Haupt  zentrale. Die Belastung der Unterzentrale  geht auf Leerlauf zurück, wobei durch den  Hilfsschalter 17 wiederum die vorerwähnten       Frequenzpendelungen    eingeleitet werden, da  die Turbine entsprechend dem Ungleich  förmigkeitsgrad des Reglers eine etwas höhere  Drehzahl annimmt, und zudem der Drehzahl  verstellmotor auf höchste Drehzahl eingestellt  ist. Dabei wird bei     Leerlaufbelastung    ein  Hilfskontakt 18 geschlossen, der die     .Spule     eines Zeitrelais 19 .einschaltet.

   Die Laufzeit  dieses Zeitrelais.     beträgt    zirka 15 Minuten, um  eine ungestörte erneute Inbetriebsetzung zu  ermöglichen. Läuft nun aber diese Zeit ab,  ohne dass eine Parallelschaltung erfolgt, bei  der der Hilfskontakt 18 geöffnet würde, so  öffnet das Zeitrelais 19 den     Ölschalter    38,  unterbricht den     Stromkreis,des.    Hubmagnetes  21, und verhindert gleichzeitig .eine Wieder  einschaltung durch das Relais 15 solange, als  im greise des Generators 2 noch genügend  Spannung vorhanden ist, um das Zeitrelais  19 zu speisen. Die Unterzentrale kommt so  mit zum Stillstand, worauf eine normale     In-          betriebssetzung,    wie oben     angegeben,    möglich  ist.  



  Die     Maximalstromrelais    des Kupplungs  schalters 31 und des Ölschalters 38 in der  Haupt- und Unterzentrale müssen derart ein  gestellt sein,     d@ass    bei den Störungen im ge  samten Netz nur die     Ausschaftung    des     Schal-          iers    31 in der Hauptzentrale erfolgt. Die  Unterzentrale läuft dann im Leerlauf weiter  und nimmt die oben     erwähnten    Frequenz  pendelungen wieder auf, welche die Parallel  schaltung in der Hauptzentrale nach. Behe  bung der Störung erlauben, sofern dieselbe  nicht die im Zeitrelais 19 eingestellte Zeit  überdauert, wodurch auch die Unterzentrale  zum     S'tillstan.d    kommen würde.

   Gleichzeitig  kann die     Störungsursache    durch Fallklappe       angezeigt    werden. Verläuft eine     vom    Haupt-    werk aus versuchte Inbetriebsetzung erfolglos,  so liegt eine Störung in der automatischen  Zentrale vor, die durch Personal zu beheben  ist. Nachher sind die Fallklappen hoch  zustellen und das     Sperrelais.    zu entriegeln.  



  Die Unterzentrale kann noch mit einem       Überstromschutzregler    ausgerüstet sein, der  im     Kurzschlussfa.lle    die Stromstärke so weit  herabsetzt, dass die Zeiteinstellung des Maxi  maIstromrelais in der Unterzentrale un  bedenklich hoch gewählt werden kann.  



  Die Einrichtung gemäss der Erfindung ist  natürlich nur dann anwendbar, wenn die Lei  stung der Hauptzentrale     bezw.    des Netzes  wenigstens so gross ist, dass beim Einschalten  der Unterzentrale .die Frequenz konstant ge  halten werden     kann.    Da -dies meistens der  Fall ist, so wird durch die Erfindung eine       Einrichtung    für den automatischen Betrieb  einer Unterzentrale geschaffen, die mit ein  fachen     Mitteln    und ohne Steuerleitungen die  In- und     Ausserhetriebnahme    gestattet.  



  An Stelle des Hubmagnetes 21 kann  auch ein Motor für die Öffnung der Tur  bine vorgesehen sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum automatischen Betrieb bedienungsloser Unterzentralen mit von einer Kraftmaschine angetriebenen Synchron generatoren unter Vermeidung besonderer Steuerleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorübergehendes Anlegen der Betriebs spannung an die Verbindungsleitung zwi cken Hauptwerk und. Unterzentrale genügt, um die Kraftmaschine in der Unterzentrale zum Anlauf zu bringen. UNTERANSPRüCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim vorübergehenden Einlegen des Kup.pelschalters im Haupt werk der in die Verbindungsleitung ge schickte Stromimpuls den Turbinenschie ber steuert, so dass der Generator der Unterzentrale anläuft, während nach Öff nen des Kuppelschalters ein Nullspan nungsmagnet den Stromkreis für den vom Generatorstrom gespeisten Motorantrieb des Ölschalters schliesst, der den Generator der Unterzentrale an die Verbindungs leitung legt,

   worauf nach Synchronisieren der Generatorspannung und der Sammel- schienenspannung im Hauptwerk die Pa- ralleIschaltung von Hand oder automatisch vorgenommen wird.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, @dass für die Pa rallelschaltung Frequenzpendelungen der Kraftmaschine der Unterzentrale herbei- geführt werden, indem der Drehzahlver- stellmotor dler Kraftmaschine durch einen vom Drehzahlregler beeinflussten Hilfs schalter, der bei Über- oder Unterschrei tung der normalen Drehzahlgrenzen einen Umschalter betätigt, gesteuert wird. 3.

   Einrichtung nach Unteranspruch 2, da- ,durch gekennzeichnet, da.ss der Ums,ehalter von einem Zeitrelais derart umgesteuert wird, dass der Drehzahlverstellmotor seine Drehrichtung umkehrt, falls er beim Pa rallelschalters im Sinn des Schliessens der Turbine läuft, um die Aufnahme der Be lastung durch die Kraftmaschine zu sichern. 4.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass bei der Ausser betriebsetzung der Unterzentrale durch Öffnen des Kuppelschalters in dem Haupt werk der Drehzahlregler, der nur mit Leerlauf belasteten Kraftmaschine einen Hilfskontakt schliesst, der ein Zeitrelais einschaltet, das den den Generator an die Verbindungsleitung legenden Ölschalter öffnet, falls in der Ablaufzeit des Zeit relais keine neue Pa.rallelsohaltung vor genommen wird.

   5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet"dass eine Wiederein- schaltung des Ölschalters durch dass Zeit- reliais verhindert ist, solange der Generator noch Spannung erzeugt. 6.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Maximal stromrelais des Kuppelschalters im Haupt werk und des Ölschalters in der Unter zentrale derart eingestellt sind, dass bei Störungen im gesamten Netz nur der Kuppelschalter im Hauptwerk auslöst. 7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die Störung durch eine Anzeigevorrichtung kenntlich gemacht wird. B.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Unterzen trale einen Überstromschutzregler besitzt, um im Kurzschlussfalle die Stromstärke so weit herabzusetzen, dass die Zeiteinstellung des Maximalrelais in der Unterzentrale hoch gewählt werden kann.