Hydraulischer Druckregler für Turbogeneratoren Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Druck regler mit einem Drosselelement in der Steueröllei tung für Turbogeneratoren, der bei Änderungen des Betriebsmitteldruckes eine nur teilweise Leistungs änderung der Maschine bewirkt.
Das Drosselelement kann beispielsweise aus einem vom Dampfdruck gesteuerten Ablaufdrosselstift be stehen, der den Steueröldruck für die Stellung der Dampfeinlassventile beeinflusst. Im Gegensatz zu Druckreglern, die einen am Drehzahlregulator fest ein gestellten Steueröldruck über den ganzen Bereich der Maschinenleistung bis zum Leerlauf verändern, han delt es sich bei dem Druckregler gemäss der Erfindung um einen Regler, der die Leistung nur in einem Teil bereich zu ändern vermag, während die mittlere Nennleistung jeweils am Drehzahlregulator eingestellt wird.
Wenn bei einer solchen Kombination eines lei stungseinstellbaren Drehzahlregulators mit einem teil- leitungsändernden Druckregler der Regulator die Zu- laufblende zur Steuerölleitung und der Druckregler eine Ablaufblende steuern, würde bei kleiner Zulauff- blende entsprechend kleiner Nennleistung und gro ssem Ablaufquerschnitt der Steueröldruck unter den der Leerlaufleistung entsprechenden Wert sinken, <B>d.</B> h., die Turbine geht in Schnellschluss. Zur Vermei dung dieses Nachteils ist bereits vorgeschlagen wor den,
den maximalen öffnungshub des Ablaufdrossel- stiftes im Druckregler leistungsabhängig so zu begren zen, dass der Leerlauf-Steueröldruck nicht unterschrit ten werden kann. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Ungleichförmigkeitsgrad der Maschine bei klei nen Leistungen sehr viel kleiner als bei Vollasteinstel- lung ist, so dass solche Maschinen zum Pendeln nei gen.
Der hydraulische Druckregler nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung besteht darin, dass eine veränderliche, von der jeweils einge stellten Nennleistung abhängige Hubübersetzung zwi schen dem betriebsmitteldruckbeaufschlagten Teil des Druckreglers und dem Drosselelement vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass die durch den Druck regler mögliche Leistwigsänderung der jeweils einge stellten Nennleistung annähernd proportional ist.
Das Übersetzungsverhältnis wird zweckmässigerweise so geändert, dass der Hub des Drosselelementes im Leer- laufpunkt oder über diesem zu Null wird.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung wiedergegeben. Die Fig. <B>1</B> der Zeichnung stellt das Diagramm eines Druckreglers dar, dessen Abszisse der Hub der Lei stungseinstellung am Drehzahlregulator<B>N</B> ist. In Fig. 2 ist die Schaltung eines Drehzahlregulators im Zusammenwirken mit dem Druckregler nach der Er findung dargestellt.
Im Bereich<B>1</B> bis 2 (Fig. <B>1)</B> der Geraden pi ist der Druckregler ausser Funktion. Der Druckanstieg wird lediglich durch die Leistungseinstellung mittels des Drehzahlregulators durch öffnen einer Zulauf- blende erzielt, bis die Leerlaufleistung LL im Punkt 2 erreicht ist und der Generator durch Zuschalten zum Netz synchronisiert werden kann. Der Bereich von Punkt 2 bis Punkt<B>3</B> der Geraden pi stellt den Steueröldruckanstieg bzw. die mittlere Leistung bei ausgeschaltetem oder in Mittellage befindlichern Druckregler dar.
Bei Zuschalten des Druckreglers, beispielsweise bei eingeschalteter mittlerer Leistung N", wird der Steueröldruck (Punkt 4 im<U>Diagramm)</U> mittels des Druckreglers zwischen den Grenzgeraden Pil und p-, verändert, so dass sich die Leistung bei der Einstellung im Punkt 4 des Diagramms in den Grenzen zwischen N, und<B>N2</B> beispielsweise um <B> </B> 301/o, gegenüber der mittleren Leistung<B>N.</B> ver ändern kann.
Wie aus dem Diagramrn ersichtlich ist, gilt dieser proportionale Zusammenhang zwischen mittlerer Leistung und Leistungsänderung mittels des Druckreglers angenähert auch für jede andere Ein stellung am Regulator. Bei Rückstellung auf Leerlauf leistung ist jedoch die Beeinflussung durch den Druck-- regler nicht vorhanden.
Mit der Leistungsverstellung<B>11</B> (Fig. 2) des Flieh- kraftregulators 12 werden bei synchronisierter Ma schine zwei parallele Zulaufblenden <B>f.</B> und<B>f.'</B> mittels der Drosselstifte<B>13</B> und 14 gesteuert. Die Zulauf- drossel f.' hat einen konstanten Ablauf f,, so dass der Druck in Raum<B>15</B> gemäss der Geraden Punkte<B>1</B> bis<B>3</B> (Fig. <B>1)</B> unmittelbar ein Mass für die eingestellte mittlere Leistung ist.
Der dem Zulaufquerschnitt <B>f.</B> zugeordnete Ablaufquerschnitt f, liegt im Druck regler, der in der Fig. 2 durch die umrandende Linie 24 gekennzeichnet ist, und hat in der gezeichneten Mittellage die gleiche Grösse wie f,', so dass bei Lei stungsverstellung von Gerät<B>11</B> aus der Steueröldruck im Raum<B>16</B> des Ventils<B>25</B> ebenfalls auf der Geraden <B>1</B> bis<B>3</B> (Fig. <B>1)</B> verläuft.
Bei Frischdampfdruckänderungen im Raum<B>17</B> unterhalb der Membran<B>26</B> wird über den sich um den augenblicklichen Festpunkt<B>18</B> bewegenden über- setzungshebel <B>19</B> der Drosselstift 20 für die Blende fi auf- oder abwärts bewegt, so dass sich der Druck im Raum<B>16</B> des Ventils<B>25</B> entsprechend den Pfeilen bei Punkt 4 (Fig. <B>1)</B> innerhalb der Grenzgeraden pil und A2 verändert und die Maschine zwischen der Leistung N, und<B>N,</B> (Fig. <B>1)</B> be- oder entlastet.
Die Verstellung des am Hebel<B>23</B> befindlichen Drehpunk tes<B>18</B> wird durch den jeweils der Nennleistung zu geordneten Druck im Raum<B>15</B> oberhalb der Blende <B>f.'</B> bewirkt, welche entgegen der Feder 21 auf einen Steuerkolben 22 des Druckreglers 24 wirkt. Bei Leer laufleistung liegt der Drehpunkt<B>18</B> in der Wirkungs linie des Drosselstiftes 20, so dass Bewegungen des übersetzungshebels <B>19</B> ohne Einfluss auf den Ablauf- C querschnitt f, sind (siehe Punkt 2 in der Fig. <B>1)
.</B> Dieser hat dann die gleiche Grösse wie der konstante Ablauf f,' aus dem Raum<B>15.</B>
Die Erfindung ist nicht an die in der Fig. 2 dar gestellte Ausführungsforin gebunden. Es kann an stelle des veränderlichen übersetzungshebels <B>19</B> z. B. bei Fernübertragung des Frischdampfdruckimpulses auch ein elektrisches Stellgetriebe mit einem von der Maschinenleistung abhängigen, veränderlichen Wider stand vorgesehen sein.
Hydraulic pressure regulator for turbo generators The invention relates to a hydraulic pressure regulator with a throttle element in the control oil line for turbo generators, which causes only a partial change in the performance of the machine when the operating medium pressure changes.
The throttle element can, for example, consist of an outlet throttle pin controlled by the steam pressure, which influences the control oil pressure for the position of the steam inlet valves. In contrast to pressure regulators, which change a fixed control oil pressure on the speed regulator over the entire range of machine power up to idling, the pressure regulator according to the invention is a regulator that is only able to change the power in a partial range, while the average nominal power is set on the speed regulator.
If, with such a combination of a variable-speed speed regulator with a partial line-changing pressure regulator, the regulator controls the inlet orifice to the control oil line and the pressure regulator controls a discharge orifice, with a small inlet orifice, the control oil pressure would be lower than that of the idle power with a correspondingly smaller nominal output and a large discharge cross-section The value goes down, <B> d. </B> h., The turbine goes into emergency shutdown. To avoid this disadvantage it has already been proposed that
to limit the maximum opening stroke of the discharge throttle pin in the pressure regulator, depending on the output, so that the idle control oil pressure cannot be undershot. However, this has the disadvantage that the degree of irregularity of the machine is much smaller at low power levels than at full load, so that such machines tend to oscillate.
The hydraulic pressure regulator according to the invention avoids these disadvantages. The invention consists in that a variable stroke ratio, which depends on the nominal power set in each case, is provided between the part of the pressure regulator subjected to operating medium pressure and the throttle element. This ensures that the change in power possible through the pressure regulator is approximately proportional to the nominal power set in each case.
The transmission ratio is expediently changed in such a way that the stroke of the throttle element becomes zero at or above the idle point.
An embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing. Fig. 1 of the drawing represents the diagram of a pressure regulator, the abscissa of which is the stroke of the power setting on the speed regulator <B> N </B>. In Fig. 2, the circuit of a speed regulator is shown in cooperation with the pressure regulator according to the invention.
In the range <B> 1 </B> to 2 (Fig. <B> 1) </B> of the straight line pi, the pressure regulator is inoperative. The pressure increase is only achieved by setting the power using the speed regulator by opening an inlet panel until the idle power LL is reached at point 2 and the generator can be synchronized by connecting it to the mains. The area from point 2 to point <B> 3 </B> of the straight line pi represents the increase in control oil pressure or the average power when the pressure regulator is switched off or in the middle position.
When the pressure regulator is switched on, for example with the medium power N "switched on, the control oil pressure (point 4 in the diagram) is changed by means of the pressure regulator between the limit straight lines Pil and p-, so that the output changes during the setting in point 4 of the diagram in the limits between N, and <B> N2 </B>, for example by <B> </B> 301 / o, compared to the average power <B> N. </B>.
As can be seen from the diagram, this proportional relationship between average output and change in output by means of the pressure regulator also applies approximately to every other setting on the regulator. When resetting to idle power, however, there is no influence from the pressure regulator.
With the power adjustment <B> 11 </B> (FIG. 2) of the centrifugal force regulator 12, two parallel inlet apertures <B> f. </B> and <B> f. '</B> are activated by means of a synchronized machine the throttle pins <B> 13 </B> and 14 controlled. The inlet throttle f. ' has a constant sequence f ,, so that the pressure in space <B> 15 </B> according to the straight line points <B> 1 </B> to <B> 3 </B> (Fig. <B> 1) </B> is a direct measure for the set average power.
The outlet cross-section f assigned to the inlet cross-section <B> f. </B> is located in the pressure regulator, which is identified in FIG. 2 by the border line 24, and has the same size in the drawn central position as f, ', see above that with power adjustment of device <B> 11 </B> from the control oil pressure in space <B> 16 </B> of valve <B> 25 </B> also on straight line <B> 1 </B> to <B> 3 </B> (Fig. <B> 1) </B> runs.
When the live steam pressure changes in the space <B> 17 </B> below the membrane <B> 26 </B>, the transmission lever <B> 19 </B> moving around the current fixed point <B> 18 </B> > the throttle pin 20 for the diaphragm fi moves up or down, so that the pressure in the space <B> 16 </B> of the valve <B> 25 </B> according to the arrows at point 4 (Fig. <B > 1) </B> changed within the limit straight lines pil and A2 and the machine is loaded or unloaded between the power N, and <B> N, </B> (Fig. <B> 1) </B>.
The adjustment of the pivot point <B> 18 </B> located on the lever <B> 23 </B> is carried out by the pressure in space <B> 15 </B> above the diaphragm <B> f . '</B>, which acts against the spring 21 on a control piston 22 of the pressure regulator 24. When idling, the fulcrum <B> 18 </B> lies in the line of action of the throttle pin 20, so that movements of the transmission lever <B> 19 </B> have no effect on the flow cross-section f (see point 2 in the figure <B> 1)
. </B> This then has the same size as the constant flow f, 'from space <B> 15. </B>
The invention is not bound to the embodiment shown in FIG. Instead of the variable transmission lever <B> 19 </B>, e.g. B. in remote transmission of the live steam pressure pulse and an electric actuator with a dependent on the machine performance, variable counter stand be provided.