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Einrichtung an Spannungssehnellregiern. In Betriebsanlagen, deren
Spannung durch Schnellregler überwacht wird, ist es nötig, daß bei eintretenden
L berlastungen, insbesondere bei plötzlich auftretenden Kurzschlüssen, die Erregung
der Generatoren nicht gesteigert wird entsprechend der vom Regler konstant zu haltenden
Generatorspannung, sondern auf den Betrag herabgesetzt wird, dem ein bestimmter
Überlastungsstrom bzw. Kurzschlußstrom entspricht.
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Bekanntlich sucht ein nach dem Prinzip der Überwindung der magnetischen
Trägheit der Erregermaschine arbeitender Spannungsschnellregler auch bei auftretenden
t berlastungen bzw. Kurzschlüssen die Erregerspannung so lange zu erhöhen, bis die
normale, vom Regler konstant zu haltende Generatorspannun.g erreicht ist. Dadurch
besteht die Möglichkeit, daß z. B. bei einem Kurzschluß die Kurzschlußleistung des
Generators erhöht wird und damit schädliche Folgen für die Betriebsanlage haben
kann. Da andererseits z. B. bei eintretendem I%urzschluß die Abschaltung des Netzes
durch den für gewöhnlich vorgesehenen automatischen Schalter mit Zeitauslösung erst
nach einigen Sekunden erfolgen soll, so besteht die 'Möglichkeit, daß während dieser
Zeit der Kurzschluß behoben ist und das Netz nicht abgeschaltet wird. Der die Netz-
oder Generatorspannung überwachende. Schnellregler soll aber in diesem Falle die
Erregung des Generators, herabsetzen und nach Abklingen des Kurzschlusses selbsttätig
wieder normale Spannung einstellen. Bleibt der Kurzschluß bestehen und erfolgt nach
einer gewissen Zeit die Abschaltung des Netzes, so ist es zweckdienlich, daß, bevor
die Abschaltung erfolgt, die Erregung des Generators ermäßigt wird, um gefährliche
Stromerhöhungen dem Generator und dem automatischen Schalter fernzuhalten.
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Eine Lösung dieser Aufgabe, durch Schnellregler die Erregung des Generators
bei einem Kurzschluß herabzusetzen und beim Abklingen desselben die normale Arbeitsweise
des Reglers wieder herzustellen, ist bei Schnellrr-glern
mit zwei
beweglichen Kontakthebeln durch Anwendung mechanischer Hilfsmittel in Gestalt eines
Schutzrelais bekannt geworden.
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Der Anker dieses von dem Überstrom beeinflußten Schutzrelais hat die
Aufgabe, dem sinkenden Netzmagnetkern entgegenzuwirken oder durch Einwirkung auf
den. Hebel des Gleichstrommagneten die Verstellung des Regelbereiches herbeizuführen.
Bei dieser An-,ordnung muß demnach _ der Anker dieses Schutzrelais noch die jeweiligen
durch die Betriebsverhältnisse bedingten. Amperewindungen des Netzmagnetkernes oder
des Gleichstrommagneten überwinden. Da die Größe dieser zu überwindenden Amperewindungen_
durch die Art und Dauer des Kurzschlusses für jeden Betriebsfall verschieden ist,
so muß auch die resultierende Wirkung des, Ankers dieses Schutzrelais verschieden
sein, d. h. die Herabsetzung der Erregerspannung entsprechend der durch den Kurzschluß
gegebenen Netzspannung isst nur annähernd möglich. Das Aufbringen dieser fehlenden
Amperewindungen durch das Schutzrelais erfolgt auf Kosten der Genauigkeit der Regulierung,
da das Schutzrelais nur bei einer einmal festgelegten Amperewindungszahl anspricht
und demzufolge die bei den verschiedenen Arten von Kurzschlüssen verschieden sein
wird.
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Eine Einrichtung, die ein überregulieren bei Kurzschlüssen mit einfachen
Mitteln verhindert und welche die Erregerspannung je nach der Axt und Dauer des
Kurzschlusses derart herabsetzt, daß der von dem Schutzrelais eingestellte Stromwert
auch genau konstant gehalten wird, ist in Verbindung mit dem nach Patent
253555 und 271729 bekanntgewordenen Schnellregler mit einem gegen
einen festen Kontakt wirkenden, an zwei Gelenk- als Angriffspunkte von den Regelgrößen
beeinflußten Schwinghebel in der Zeichnung dargestellt.
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Es bezeichne A, den durch Schnellregler B zu überwachenden Generator
mit der zugehörigen Erregermaschüze C; D, den. vom Regler periodisch eingeschalteten
und kurzgeschlos: senen Nebenschlußregulierwiderstand; a den Spannungskern mit Wicklung
b, c den Stromkern mit Wicklung d; e, t Verbindungsstücke gekuppelt mit dem
Spannungskern a und dem Stromkern d; 1i, 1 Stellschrauben; ä den den beweglichen
Hauptkontakt k tragenden Kontakthebel; 1 den festen Hauptkontakt; nt, tt die Relaiskontakte
und o, p- Dämpfungspumpen.
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Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende: Im Ruhezus.ta-nde
bzw. im ausgeschalteten Zustande des Reglers liegen die beiden Stellschrauben 11,
1 auf den Verbindungsstücken e, f auf. Wird nun der Regler, der in der bekannten
Weise auf normale Spannung arbeiten soll, eingeschaltet, so wird der Spannungskern
1z mit dem Verbindungsstück f die Stellschraube lt so weit ,anheben, bis
die zu regelnde Spannung am Generator erreicht ist, während der Stromkern c mit
dem Verbindungsstück e sich im Ruhezustand befindet, d. h. die Stellschraube i das
Verbindungsstück e nicht berührt. Der Schnellregler wird nun durch den Spannungskern
a die Generatorspannung von Leerlauf bis Vollast konstant halten. Tritt nun eine
Überlastung oder ein Kurzschluß auf, so wird die Generatorspannung und mit ihr der
Spannungskern. a sinken. In demselben Moment wird das Verbindungsstück e die Stellschraube
i berühren und der Stromkern durch Betätigen des gemeinsamen Kontakthebels g die
Steuerung der Hauptkontakte L, k bzw. der Relaiskontakte m, it übernehmen.
Der Stromkern c, der für einen bestimmten, durch die jeweiligen Betriebsverhältnisse
gegebenen zulässigen Überstrom eingestellt und bei diesem im Gleichgewicht war,
ist durch den auftretenden Gefahrstrom in seinem Gleichgewicht gestört und wird
die Erregung des Generators, so weit herabsetzen, bis der Gleichgewichtszustand
des Stromkernes c wieder erreicht ist. Durch diese Einrichtung wird die Spannungsregulierung
in eine Stromregulierung übergeführt.
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Ist die Überlastung vorüber bzw. der Kurzschluß behoben, so sinkt
der Stromkern c und erhöht dadurch die Erregung und die Generatorspannung so lange,
bis der am Spannungskern a konstant zu haltende Spannungswert erreicht bzw. im Gleichgewichtszustand
ist und die Spannungsregulierung übernimmt. Die von dem Stromkern c bisher bewirkte
Stromregulierung ist nun wieder in eine Spannungsregulierung übergefülirt.
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Diese Einrichtung kann ihrer Zweckwirkung nach auch sinngemäß für
die Regulierung anderer Betriebsgrößen, wie Leistung, Leistungsfaktor usw., Verwendung
finden.