DD155673A1 - Verfahren und anordnung zum regeln der temperatur von turbogengeneratoren - Google Patents

Abstract

Verfahren und Anordnung zum Regeln der Staender- und Induktortemperatur von Turbogeneratoren mit einer geschlossenen Luftumlaufkuehlung, bei der die durch die Aufnahme der Verlustwaerme des Induktors und Generators erwaermte Luft ueber einen Wasserkuehler geleitet wird, dessen Kuehlwasserzufluss oder -abfluss ueber ein Regelventil regelbar ist. Die Aufgabe besteht darin, die Temperatur waehrend der gesamten Betriebszeit in vorgegebenen Grenzen konstant zu halten. Dazu wird die Staendertemperatur erreger- und antriebsseitig abgenommen, mit dem Induktorstrom als Stoerglied zusammengefasst und nach den Erfordernissen anteilmaessig auf einen PI-Regler aufgegeben, dessen Ausgangssignal dem Stellantrieb fuer das Regelventil zugefuehrt wird.

Description

6634

Titel der Erfindung

Verfahren und Anordnung zum Regeln der Temperatur von Turbogeneratoren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Regeln der Ständer- und Induktortemperatur von Turbogeneratoren mit einer geschlossenen Luftumlaufkühlung, bei der die durch die Aufnahme der Verlustwärme des Induktors und Generatoren erwärmte Luft über einen Wasserkühler Reitet wird, dessen Kühlwasserzufluß oder -abfluß über ein Regelventil regelbar ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Während des Betriebes von Turbogeneratoren treten in Abhängigkeit von der Fahrweise unterschiedliche Wärmeverluste auf, die zur Vermeidung von Übertemperaturen entsprechend abgeführt werden müssen»Dies erfolgt in einer geschlossenen Umlaufkühlung, wobei Luft oder Wasserstoff als Kühlmedium die Verlustwärme aufnimmt. Das erwärmte Kühlmedium viird über Wärmetauscher, die meist als WasserkUhler aus Rohrbündeln ausgeführt sind, geleitet, wo eine Abgabe der Verlustwärme erfolgt. Das Kühlmittel tritt danach mit der Anfangstemperatur wieder in den Kühlkreislauf ein. In Abhängigkeit von der Verlustwärme ist die KUhlwassermenge zu regeln.

Die bekannten Regeleinrichtungen steuern oder regeln die Kühlwassermenge der Kühler in Abhängigkeit von der Temperatur der Ständerwicklung oder der Temperaturen des Kühlmediums.

2 2 663Λ

Auch ist eine Beeinflussung der Kühlwassermenge von der Induktortemperatur möglich·

Diese Anordnungen und Einrichtungen haben wesentliche Naohtei-Ie. Regelt man nämlich die zugeführte Ktihlwassermenge in Abhängigkeit von der Temperatur der Ständerwicklung, so ist die Temperatur der Induktorwicklung großen Schwankungen unterworfen, weil sich die Verlustwärme im Induktor nicht im gleichen Verhältnis ändert· Umgekehrt ist es, wenn man die Temperatur des Induktors regelt. Regelt man die Temperatur des Kühlmediuras, so werden die Unterschiede von Ständer und Induktor nooh weniger berücksichtigt.

Den drei genannten Möglichkeiten einer Temperaturregelung haften noch weitere schwerwiegende Nachteile an, und zwar die der sehr großen und sehr unterschiedlichen thermischen Zeitkonstanten der Ständer- und Induktorwicklung. Darüber hinaus ist die meßtechnische Erfassung der Induktortemperatur für Regelzwecke sehr schwierig. Aus den genannten Gründen ist eine brauchbare Lösung mit den vorgenannten Merkmalen nicht bekannt geworden.

Es ist auch feereits ein Verfahren zum automatischen Regeln und Steuern der Temperaturen in Turbogeneratoren mit geschlossener Umlaufkühlung bekannt (DD 116 544), bei der die zur Regelung und Steuerung der Kühlwassermenge erforderliche Meß-, Regel- und Steuergröße durch die Summe des Ständer- und Induktorstromes gebildet wird. Dieses Verfahren ist jedoch nur im Bereich der technischen Mindestlast bis Vollast zufriedenstellend wirksam, d. h. eine Angleichung der Kühlleistung an die Verlustwärme ist nicht über das ganze Lastbereich möglich. Außerdem werden der zunehmende Verschmutzungsgrad des Kühlers und des Regelventils sowie technologisch bedingte KühlwassertemperautSchwankungen nicht berücksichtigt, so daß es zu erheblichen Temperaturabweiohungen des Generators kommt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die Verlustwärme des Induktors und Generators wirkungsvoll abzuleiten.

-3- 226634

Darlegung des Wesens der Erfindung '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ständer- und Induktortemperatur eines Turbogenerators mit einer geschlossenen Luftumlaufkühlung so zu regeln, daß während der gesamtes Betriebszeit die Temperatur in bestimmten vorgegebenen Grenzen konstant gehalten wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ständer temp er a tür erregerseitig und antriebsseitig abgenommen und mit dem Induktorstrom als Störglied zusammengefaßt und nach den Erfordernissen anteilmäßig auf einen PI-Regler aufgegeben wird, dessen Ausgangssignal dem Stellantrieb für das. Kühlwasserregelventil zugeführt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens sind im Generatorständer auf der Erregerseite und auf der Antriebsseite Widerstandsthermometer angeordnet, die mit einem Summierglied verbunden sind, in das gleichzeitig ein den Induktorstrom erfassender Shunt eingebunden ist. Das Summierglied ist mit seinem Ausgang in den PI-Regler geführt, der Über einen Hand-Automatik-Sohalter mit dem Stellantrieb verbunden ist.

Ausführungsbeispiel .

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die schematische Darstellung der Anordnung.

Zur Kühlung des Turbogenerators, bestehend aus einem Generatorständer 1 und einem Induktor 9, wird Kühlluft durch beidseitig am Induktor 9 angeordnete Ventilatoren 10 axial angesaugt und in Kühlöffnungen des Induktors 9 und der Wioklung des Generatorständers 1 gedrückt/gefördert. Die in den Induktor 9 gedruckte Kühlluft nimmt dessen überschüssige Wärme beim Passieren der Kühlkanäle auf und tritt durch entsprechende Bohrungen radial aus. Im Anschluß daran strömt die Kühlluft gemeinsam mit dem Anteil der in den Generatorständer 1 geförderten Luft radial durch die Ständerwicklung nach außen, wobei auch die überschüssige Wärme des Generatorständers 1 aufgenommen und abgeführt wird.

22 663

Die erwärmte Luft gelangt in den wassergekühlten Wärmeaustauscher 11, wo sie entsprechend den Erfordernissen abgeklihlt wird, so daß sie schließlich wieder zur Kühlung des Generators zur Verfügung steht. Der Kühlwasserzufluß oder -abfluß ist über ein Regelventil 8 regelbar. Die Anordnung selbst besteht aus Widerstandsthermometern 2, die sowohl auf der Erregerseite als auch der Antriebsseite des Generatorstanders 1 angeordnet und mit einem Summierglied 3 verbunden sind.-Weiterhin ist ein den Induktorstrom erfassender Shunt 4 vorgesehen, der ebenfalls in das Summier· glied 3 eingebunden ist. Das Summierglied 3 ist mit seinem Ausgang in einen PI-Regler 5 geführt, der über einen Hand-Automatik-Schalter 6 mit einem Stellantrieb 7 für das Regelventil 8 verbunden ist.

Claims (2)

- 5 - 2 2 6 6 3 4 Erfindunsanspruch

1. Verfahren zum Regeln der Ständer- und Induktortemperatur Ton Turbogeneratoren mit einer geschlossenen Luftumlaufkühlung, bei der die durch die Aufnahme der VerIustwärme des Induktors und Generators erwärmte Luft über einen . WasserkUhler geleitet wird, dessen Kühlwasserzufluß oder -äbfluß über ein Regelventil regelbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Ständertemperator erregerseitig und antriebsseitig abgenommen und mit dem Induktorstrom als Störglied zusammengefaßt und nach den Erfordernissen anteilmäßig auf einen PI-Regler aufgegeben wird, dessen Ausgangssignal dem Stellantrieb für das Regelventil zugeführt wird. ·

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Generatorständer (1) auf der Erregerseite und der Antriebsseite Widerstandsthermometer (2) angeordnet sind, die über einen Meßwertumforraer (12) mit einem Summierglied (3) verbunden sind, in das gleichzeitig der Induktorstrom, abgenommen über einen Shunt (4) und umgeformt über Meßwertumformer (13), eingebunden ist, das ^summierglied (3) mit seinem Ausgang in den PI-Regler (5) geführt ist, der über einen Hand-Automatik-Schalter (6) mit dem Stellantrieb (7) für das Regelventil (8) verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen