CH283184A - Mehrstufige Wasserkraftanlage. - Google Patents

Description

      Mehrstufige    Wasserkraftanlage.    Bei manchen     Wasserkraftanlagen        muss     das     @1b #asser    in einen Fluss oder ein Becken  mit stark schwankendem Wasserspiegel ;e  leitet werden.

   Um eine Überschreitung der  grössten zulässigen Saughöhe und die damit  verbundene     Hohlsogbildung    auch bei tiefen       Ständen    im     Unterwasser    zu vermeiden, muss  man entweder das     Absinken    des Wasserspie  gels im Unterwasserkanal unter eine be  stimmte Kote künstlich verhindern oder die  Turbinen     entsprechend    tief anordnen.     Iin     ersten Falle bleibt bei tieferen Unterwasser  ständen, also gerade in den Zeiten des Wasser  mangels, ein Teil des Gefälles ungenützt.

   Im  zweiten Falle wird zwar das Gefälle bei jedem       Unterwasserstand    restlos ausgenützt, die tiefe  Bauweise     des        Maschinenhauses    erfordert je  doch, vor allem bei     -Maschinen    mit liegender  Welle verhältnismässig hohe Baukosten, be  dingt durch grössere     Aushubarbeiten,    Notwen  digkeit der Isolierung des Bauwerkes usw.  



  Durch Anlegen eines künstlichen,     unter-          wasserseitigen    Zwischenbeckens und Aufstel  len einer     nacligesehalteten    Turbine, die aus  diesem Becken gespeist wird, kann das     ge-          sanite    Gefälle bei tieferen Wasserständen im       Unterwasser    zur Gänze ausgenützt. werden.  



  Diese Lösung vermeidet zwar eine tiefe  Anordnung der     Hauptmaschinensät.ze    und  Somit die grössere     Aushubarbeit    für das     1Ia-          schinenhaus,    sie erfordert. aber die Herstel  lung eines     meistens    sehr kostspieligen Zwi  schenbeckens. Ob dabei das Maschinenhaus    isoliert werden muss oder nicht, hängt von der  Lage des Zwischenbeckens und von der gröss  ten zulässigen Saughöhe der Hauptturbinen  ab.

   Bei     Zw        ischenbeeken,    die unmittelbar am  Krafthaus angelegt werden und bei grossen       0Tefällen,    die nur geringe Saughöhen     zulassen     oder gar negative Saughöhen (Gegendruck  höhen) verlangen, wird die Isolierung des  Maschinenhauses kaum zu vermeiden sein. Es  ist somit auch bei dieser Bauart mit verhält  nismässig hohen     Baukosten    zu rechnen.  



  Des weiteren wurde bereits vorgeschlagen,  das Wasser der Hauptturbine bzw. der Haupt  turbinen durch eine geschlossene Leitung einer  oder mehreren nachgeschalteten Turbinen zu  zuführen.  



  Hierbei ist es schwierig, die Leistung auf  die einzelnen Maschinen im gewünschten Ver  hältnis aufzuteilen. Erfindungsgemäss wird  dies durch die Anordnung eines Druckreglers  erreicht, auf den der Druck in der erwähn  ten, geschlossenen Verbindungsleitung wirkt.  



  In der Zeichnung ist. eine beispielsweise  Ausführungsform des     Erfindungsgegenstandes     dargestellt.  



  Das Abwasser der Hauptturbine     a,    die den  grösseren Teil des Gesamtgefälles verarbeitet.,  wird durch eine geschlossene Leitung c einer       nacligesehalteten    Turbine d zugeführt; das  Saugrohr b der Hauptturbine ist also unmit  telbar an das     Druckrohr    c der     Nachsehalttur-          bine    angeschlossen. Die     --Naehschaltturbine     muss für die grösste     Wassermenge    der v orge-      schalteten Hauptturbine (bzw. Hauptturbi  nen) bemessen sein; ihr Gefälle ist so zu wäh  len, dass beim tiefsten Wasserstand im Unter  wasser die grösste, zulässige Saughöhe nicht  überschritten bzw. der kleinste erforderliche  Gegendruck nicht unterschritten wird.

   Zwecks  günstiger, restloser Ausnützung des     isesamt-          gefälles    wird das Gefälle der     Nachsehalttur-          bine    von einem     Druckunterschiedsregler    e  konstant gehalten. Dieser ist durch eine Lei  tung     cg    an die Verbindungsleitung c ange  schlossen und steht durch eine Leitung h mit  dem     Unterwasser    in Verbindung. Statt gegen  den Druck im     Unterwasser    kann er jedoch  auch gegen den Atmosphärendruck arbeiten.  Der Druckregler ist in diesem Fall zum Ver  ändern des Steuerdruckes in Anpassung an  die Lage des Unterwasserspiegels durch Ge  wichte i in beliebigem Ausmasse belastbar.

    Eine Zunahme (Abnahme) der     Beaufschla-          gungsmenge    der     Hauptturbine    infolge Bela  stungsänderung im Netz verursacht einen  Druckanstieg (Druckabnahme) in der Druck  leitung c der     Nachschaltturbine    und somit eine       Erhöhung    (Verminderung) des Gefälles der  N     aehschaltturbine.    Die     Nachsehaltturbine    wird  von dem     Druckunterschiedsregler    e ebenfalls  geöffnet (geschlossen), also ihre Schluck  fähigkeit so weit vergrössert (verkleinert),     bis     der Druck vor der Turbine und somit das Ge  fälle seinen ursprünglichen Wert wieder er  reicht hat.  



  Die Hauptturbine wird durch den Ge  schwindigkeitsregler     k    üblicher Bauart ge  regelt.  



  Die Gefahr von Schwingungen wird sicher  ausgeschaltet, wenn die von den Turbinen  angetriebenen Wechselstromgeneratoren auf  dasselbe Netz arbeiten, da die beiden Turbinen  dann     abtriebseitig    miteinander drehzahlmässig  gekuppelt sind. Ausserdem wird man die  Regelgeschwindigkeiten des Druckreglers e  der     Nachschaltturbine        (Naehschaltturbinen)     sowie des     Geschwindigkeitsreglers        k    der  Hauptturbine (Hauptturbinen) aufeinander  entsprechend abstimmen.  



  Zwecks Vermeidung von Überdrücken in  der Verbindungsleitung     muss    an dieser ent-    weder ein Sicherheitsventil oder ein Stand  rohr f von entsprechender Höhe angeschlos  sen werden, das mit einem Überlauf     l    ver  sehen sein kann, wodurch das Anfahren der  Maschinengruppe erleichtert wird.  



  Bei stark veränderlichem Unterwasserspie  gel kann es zur     Vermeidung    eines zu grossen  Druckanstieges an der Hauptturbine sowie  aus     regelteehnisehen    Gründen zweckmässiger  sein, den Begrenzungsdruck im Druckrohr c  beliebig einstellbar zu machen. Das kann bei  spielsweise beim Standrohr f durch ein Ein  stellorgan z. B. eine Schütze oder Klappe und  beim gewichtsbelasteten Sicherheitsventil  durch Verstellen des Gewichtes am Hebel er  reicht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Mehrstufige Wasserkraftanlage, die min destens eine für den grösseren Teil des Ge samtgefälles ausgelegte Hauptturbine und min destens eine nachgeschaltete, für den rest lichen Teil des Gefälles ausgelegte Nachschalt- turbine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufteilung der Leistung auf die einzel nen Maschinen ein Druckregler vorgesehen ist, auf den der Druck in der geschlossenen Verbindungsleitung wirkt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Wasserkraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck des einerseits an die Verbindungsleitung an geschlossenen, anderseits gegen Atmosphären druck arbeitenden Druckreglers durch Bela stung desselben in Anpassung an die verschie denen Lagen des Unterwasserspiegels verän derbar ist. 2.

   Wasserkraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Nachschalt- turbine durch einen Driicknntersehiedsregler gesteuert ist, auf den einerseits der Druck in der Verbindungsleitung wirkt und der ander seits von der Höhe des Unterwasserspiegels beeinflusst wird.

   3. Wasserkraftanlage nach Patentanspruch, bei welcher an das Verbindungsrohr zwischen Hauptturbine und Naehschaltturbine ein Standrohr angeschlossen ist, dadurch gekenn zeichnet, dass der Begrenzungsdruck in der Verbindungsleitung durch Anordnung eines Einstellorgans am Standrohr einstellbar ist. 4. Wasserkraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbin- dungsleitung ein Sicherheitsventil eingebaut ist, welches durch Verstellen eines Gewichtes an einem Hebel eingestellt werden kann.