DE862924C

DE862924C - Arrangement for the regulation of the fuel supply of a power plant

Info

Publication number: DE862924C
Application number: DEA12841A
Authority: DE
Inventors: Robert Keller
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown AG
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown AG
Priority date: 1950-04-25
Filing date: 1951-02-02
Publication date: 1953-01-15

Description

.Anordnung für die Regelung der Kraftmittelzufuhr eines Kraftwerkes Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung der Kraftmittelzufuhr eines Kraftwerkes, welches sein eigenes Verbrauchernetz speist und außerdem über eine Kuppelleitung mit einem Fremdnetz verbunden ist, an welchem weitere Generatoren und Verbraucher angeschlossen sind. In solchen Fällen muß eine solche Regelung der Stromerzeuger in der Hauptzentrale vorgesehen werden, daß dieLeistung im Fremdnetz bzw. in der Kuppelleitung entweder konstant oder in einem bestimmten Verhältnis zur Leistung des Hauptnetzes gehalten wird. Um dieses Ziel zu erreichen, muß daher die Regelung der Kraftmittelzufuhr zum Kraftwerk durch die Leistung in der Kuppelleitung beeinfiußt werden.. Arrangement for the regulation of the fuel supply of a power plant The invention relates to the control of the fuel supply of a power plant, which feeds its own consumer network and also via a coupling line is connected to an external network, on which other generators and consumers are connected. In such cases, such regulation must be made by the electricity producer be provided in the main center that the performance in the external network or in the Coupling line either constant or in a certain ratio to the power of the main network is held. In order to achieve this goal, the regulation the fuel supply to the power plant is influenced by the power in the coupling line will.

Bei Turbinenaggregaten in elektrischen Zentralen erfolgt die Steuerung der Kraftmittelzufuhr zu den Turbinen mittels eines Drehzahlreglers, und dieser wird heutzutage meistens als Frequenzregler ausgebildet, der in Abhängigkeit von der Frequenz des von der Turbine angetriebenen Generators die Turbinenöffnung regelt. In Kraftwerken kann be-1canntlich auch eine selbsttätige Frequenzleistungsregulierung der Turbinenaggregate vorgesehen werden. Bei dieser kombinierten Regelung werden für jede Maschinengruppe oft ein Leistungsregler und ein Frequenzregler :n der Nähe der Turbine angeordnet, wobei die Drehsysteme beider Regler über ein gemeinsames Gestänge einen die Turbinenöffnung steuernden Servomotor betätigen. Bei einer solchen Anordnung müssen beide Regler in unmittelbarer Nähe voneinander und auch von der zu regelnden Turbine angeordnet sein, was oft infolge Platzmangels mit großen Schwierigkeiten verbunden ist und ein nachträgliches Anbringen eines Leistungsreglers bei einer bereits bestehenden Anlage meistens überhaupt unmöglich macht.In the case of turbine units in electrical control centers, the control takes place the fuel supply to the turbines by means of a speed controller, and this Nowadays it is mostly designed as a frequency controller that is dependent on the frequency of the generator driven by the turbine regulates the opening of the turbine. As is well known, automatic frequency power regulation can also be used in power plants the turbine units are provided. With this combined scheme Often a power regulator and a frequency regulator for each machine group: n nearby the turbine arranged, the rotary systems of both controllers via a common Linkage actuate a servomotor that controls the turbine opening. With such a Both controllers must be in close proximity to each other and also to the arrangement be arranged to be controlled turbine, which often due to lack of space with great difficulty is connected and a subsequent attachment of a power regulator at a in most cases makes already existing systems impossible at all.

Es ist ferner auch bekannt, bei Teilnehmernetzen, die über Austauschleitungen miteinander gekuppelt sind, .die Übergabeleistungen von eineniTeilnehmernetz zum andern nach einem bestimmten Programm zu steuern. Zu diesem Zweck ist in der Austauschleitung ein Leistungsregler angeordnet, der beim Ansprechen einen Verstellmotor in Betrieb setzt und über ein Getriebe und Gestänge auf die Drehzaldreg:elvorrichtuüg der Kraftmaschinen einwirkt. Ein solches System besitzt aber den Nachteil,- daß durch die Verwendung eines Verstellmotors im Zusammenhang mit einem Getriebe eine unerwünschte Verzögerung in der Übertragung -der Steuerbefehle des Leistungsreglers auf denDrehzahlregler erfolgt.It is also known in subscriber networks that use exchange lines coupled together are, .the transfer services from ai subscriber network on the other hand to control according to a certain program. To this end, the Exchange line arranged a power regulator, which when responding a variable motor goes into operation and via a gearbox and linkage on the Drehzaldreg: elvorrichtuüg the prime mover acts. Such a system has the disadvantage, - that through the use of an adjusting motor in connection with a gearbox a unwanted delay in the transmission of the control commands of the power controller on the speed controller.

Der Zweck der Erfindung ist nunmehr eine Anordnung zu treffen, die die Regelung, der Kraftmittelzufuhr eines Kraftwerkes, welches sein eigenes Verbrauchernetz speist und außerdem über eine Kuppelleitung an einem Fremdnetz angeschlossen ist, auf sehr einfache Weise gestattet. Vor allem soll ermöglicht werden, daß der für die Überwachung der Leistung in der Kuppelleitung erforderliche Regler an beliebiger Stelle angeordnet werden kann, und zwar insbesondere auf der im Kraftwerk vorhandenen Schalttafel, so Jaß eine leichte Kontrolle der Regulierung jederzeit.erfolgenkann. Gemäß der Erfindung wird .dies dadurch erreicht, daß ein die Leistung in der Kuppelleitung messender Leistungsregler auf rein elektrischem Wege unmittelbar auf das elektrische Meßsystem mindestens eines d:ie Kraftmittelzufuhr des Kraftwerkes steuernden elektrischen Kraftmaschinendrehzahlreglers derart einwirkt, daß bei einer Änderung der Kuppelleistung .eine Änderung des S'öllwertes des Drehzahlreglers erfolgt.The purpose of the invention is now to make an arrangement that the regulation, the fuel supply of a power plant, which its own consumer network feeds and is also connected to an external network via a coupling line, permitted in a very simple way. Above all, it should be made possible that the for the monitoring of the power in the coupling line required controller at any Place can be arranged, in particular on the existing in the power plant Control panel, so Jaß an easy control of the regulation can be done at any time. According to the invention .dies is achieved in that a power in the coupling line measuring power regulator in a purely electrical way directly to the electrical Measuring system of at least one electrical which controls the power supply of the power plant Engine speed controller acts in such a way that when there is a change in the coupling power . there is a change in the target value of the speed controller.

An Hand der Zeichnung sind zwei schematiseh dargestellte Ausführungsbeispiele für die Erfindung näher erläutert.Two exemplary embodiments are shown schematically on the basis of the drawing explained in more detail for the invention.

In der- Fig. i wird das Netz i, an welches die Verbraucher 2 angeschlossen sind, von einem Generator 3 gespeist, der von einer Wasserturbine q. angetrieben wird. Dieses Netz i steht über eine Kuppelleitung 5 mit einem weiteren Kraftwerk in Verbindung, welches durch den. Generator 6 angedeutet ist. Die Wasserzufuhr zur Turbine q. wird durch ,den elektrischen Kraftmaschinenregler 8 gesteuert, und zwar über das Gestänge g9 und den Servomotor ilo. Dieser Regler 8 ist als statischer F#requenzregler ausgebildet, dessen Wirkungsweise bekannt ist. In der Kuppelleitung 5 ist ein Leistungsregler i1 vorgesehen, -der die jeweilige Leistung in diesem Netz mißt und zur unmittelbaren Beeinflussung des Frequenzreglers 8 dient.The network i, to which the consumer 2 is connected, is shown in FIG are fed by a generator 3, the q of a water turbine. driven will. This network i is connected to another power plant via a coupling line 5 in connection, which by the. Generator 6 is indicated. The water supply to the Turbine q. is controlled by the engine electric controller 8, namely via the linkage g9 and the servo motor ilo. This controller 8 is static F # formed frequency controller, the mode of operation is known. In the coupling line 5 a power regulator i1 is provided, -der the respective power in this network measures and serves to directly influence the frequency controller 8.

Im vorliegenden Fall wird angenommen, da'ß die Kuppelleistung konstant gehalten, werden soll. Zu diesem Zweck ist der Leistungsregler i i als astatischer Wälzsektorregler ausgebildet. Sobald dieser Leistungsregler infolge einer Abweichung _ der Kuppelleistung vom vorgeschriebenen Sollwert anspricht, wird über die Gleichstromspule 12_ eine Veränderung der Vormagnetisierung der Drossel-. spule 13 im induktiven Erregerstromkreis 14 des Frequenzreglers 8 bewirkt. Diese lei.stungsabhängige Veränderung der Induktivität im Erregerstromkreis 1q. hat zur Folge, daß der Sollwert des Frequenzreglers 8,' bei welchem in bekannter Weise der Einfluß des induktiven Erregerstromkreises 1¢ durch denjenigen des kapazitiven Erregerstromkreises 15 aufgehoben wird, eine Verschiebung erfährt, - und demzufolge der Frequenzregler eine entsprechende Verstellung der Turbinenöffnung des Kraftwerkes 3, .4 im Sinn einer Angleichung an den Sollwert der Kuppelleistung herbeiführt.In the present case it is assumed that the coupling power is constant should be held. For this purpose the power regulator i i is more astatic Rolling sector regulator trained. As soon as this power regulator as a result of a deviation _ the coupling power responds to the prescribed target value, is via the direct current coil 12_ a change in the premagnetization of the choke. coil 13 in the inductive Excitation circuit 14 of the frequency controller 8 causes. This performance-related change the inductance in the excitation circuit 1q. has the consequence that the setpoint of the frequency controller 8, 'in which in a known manner the influence of the inductive excitation circuit 1 ¢ is canceled by that of the capacitive excitation circuit 15, a Shift experiences, - and consequently the frequency controller a corresponding adjustment the turbine opening of the power plant 3, .4 in the sense of an adjustment to the target value the coupling power brings about.

Die beschriebene rein elektrische Übertragung der Leistungsbefehle auf den induktiven Erregerstromkreis 1¢ des Frequenzreglers 8 ist außerordentlich vorteilhaft, weil mit ein und demselben Leistungsregler mehrere Turboaggregate gesteuert werden können. Beispielsweise bei einem Kraftwerk mit vier Kraftmaschinen muß lediglich der Leistungsregler mit vier Wälzsektoren ausgerüstet sein, wobei jeder Sektor die Beeinflussung eines Frequenzreglers in der bereits beschriebenen Weise übernimmt.The purely electrical transmission of the power commands described on the inductive excitation circuit 1 ¢ of the frequency controller 8 is extraordinary advantageous because one and the same power regulator controls several turbo units can be. For example, in a power plant with four engines, only the power regulator can be equipped with four rolling sectors, each sector being the Influencing a frequency controller in the manner already described takes over.

In solchen Fällen, wo die Kuppelleistung nicht konstant gehalten werden soll, sondern ein vorgeschriebenes Verhältnis zwischen Kuppelleistung und Maschinenleistung erwünscht ist, wird der Leistungsregler i r als statischer Regler ausgeführt. Der Leistungsregler kann auch frequenzempfindlich sein.In those cases where the coupling power cannot be kept constant should, but a prescribed ratio between coupling power and machine power is desired, the power controller i r is designed as a static controller. Of the Power regulator can also be frequency sensitive.

Die Einwirkung des die Kuppelleistung messenden Leistungsreglers auf das elektrische Meßsystem des Kraftmaschinendrehzahlreglers bzw. Frequenzreglers kann auch gemäß der Anordnung nach rFig. 2. erfolgen. Hier ist der Leistungsregler i i mit zwei Wälzsektoren 19 versehen, die je. einen Widerstand 2o bzw, 21 im .kapazitiven Erregerstromkreis 15 des Frequenzreglers verstellen, sobald die gemessene Leistung vom Sollwert abweicht. Diese Änderung- des Widerstandes 2o bzw. 21 im kapazitiven Erregerstro-m'kreis des Frequenzreglers hat in analoger Weise wie bei einer Änderung des induktiven ' Erregerstromkreises eine Verschiebung der Sollfrequenz des Reglers,8 zur Folge, so daß dieser letztere dann: anspricht und. die. Turbinenöffnung entsprechend einstellt. In der Fig.2 sind nur die für die Erläuterung der Regleranordnung notwendigen Elemente dargestellt; da der restliche Teil der Anordnung derjenigen der ;Fig. i entspricht.The effect of the power regulator measuring the coupling power the electrical measuring system of the engine speed controller or frequency controller can also according to the arrangement according to fig. 2. take place. Here is the power regulator i i provided with two rolling sectors 19, each. a resistor 2o or, 21 in the .kapazitiven Adjust excitation circuit 15 of the frequency controller as soon as the measured power deviates from the setpoint. This change in the resistance 2o or 21 in the capacitive The excitation current circuit of the frequency controller has an analogous manner as with a change of the inductive excitation circuit, a shift in the setpoint frequency of the controller, 8 result, so that the latter then: responds and. the. Turbine opening accordingly adjusts. In FIG. 2, only those necessary for explaining the controller arrangement are shown Items shown; since the remainder of the arrangement is that of that of; Fig. i is equivalent to.

Anstatt den Widerstand des induktiven oder des kapazitiven Erregerstromkreises des Frequenzreglers zu ändern, kann auch durch den Leistungsregler, die speisende Spannung des einen der erwähnten Stromkreise geändert werden.Instead of the resistance of the inductive or capacitive excitation circuit of the frequency controller can also be changed by the power controller, the feeding Voltage of one of the mentioned circuits can be changed.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Beeinflussung,des Frequenzreglers nur einphasig bzwzweiphasig dargestellt. Selbstverständlich ist es ohne weiteres möglich, alle drei Phasen gleichmäßig, zu beeinflussen. .In the exemplary embodiments described, the influencing, des Frequency controller only shown single-phase or two-phase. It goes without saying it is easily possible to influence all three phases equally. .

Claims

PATENT CLAIMS:. i. Arrangement for regulating the fuel supply one. Power plant, which feeds its own consumer network and also over a coupling line to an external network connected, thereby characterized in that a power regulator measuring the power in the coupling line in a purely electrical way directly to the electrical measuring system at least an electrical engine governor controlling the fuel supply to the power plant acts in such a way that when there is a change in the coupling power, there is a change in the setpoint of the speed controller takes place.

2. Arrangement according to claim i, wherein the speed controller as a three-phase static frequency controller with one capacitive and one inductive Excitation circuit is formed, characterized in that the inductive excitation circuit is formed by a choke coil, which is adjustable by the power regulator DC bias winding is provided.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the power regulator as a rolling sector regulator with several Sectors is formed, each of which is rolling sector on an engine speed controller acts. .

4. Arrangement according to claim i, wherein the speed controller as a three-phase static frequency controller with a capacitive and an inductive excitation circuit is designed, characterized in that in two phases of the capacitive excitation circuit each a resistor is arranged, which depends on the power controller measured variable is adjusted directly by this controller.

5. Arrangement according to Claim q., Characterized in that the power regulator is a rolling sector regulator is designed with two rolling sectors, of which each rolling sector the adjustment of one causes resistance provided in the capacitive excitation circuit of the speed controller.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that the power regulator as astatic controller is formed.