142983. lajstromszámú szabadalom • Berendezés erőművek turbina-szinkrogenerátor gépcsoportjai stabilitásának védelmére, valamint káros túlpörgésük, illetve megszaladásuk megakadályozására
Megjelent: 1956. június hó 1-én ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.983. SZÁM 21. c. 65. OSZTÁLY — Si—433. ALAPSZÁM „Berendezés epcművek turbina-szinkrongenerátor gépcsoportjai stabilitásának védelmére , valamint káros túlpörgésíik illetve megszaiadásuk megakadályozására" A Magyar Állam, mint a feltaláló Sinai Leó oki. gépészmérnök és elektromérnök, Budapest. jogutódja. A bejelentés napja: 1954. március 29 Erőművekben gyakran fordul elő, hogy az energiaigény kielégítésére a turbogenerátorokat stabilitásuk határáig megterhelik, sőt a periódusszám csökkenése, illetőleg a gerjesztés csökkenése azt is eredményezi, hogy terhelési szögük a határértéket túllépi és a gépek kiesnek a szinkronizmusból. Hirtelen terhelésingadozások, váratlan lekapcsolások a turbogenerator gépcsoportok forgórészének olyan lengéseit eredményezhetik, melyeknek ugyancsak a szinkronizmusból, azaz a párhuzamosj árasból való kiesés a következménye. Ezek a hirtelen terhelésingadozások, valamint a szinkronizmusból való kiesések, tapasztalat szerint, a turbinák és generátorok gyakori meghibásodásainaik okozói. Ha figyelembe vesszük, hogy turbogenerator gépcsoportok meghibásodásaiból származó energiakiesés milyen károkat okoz, akkor nyilvánvaló, hogy mindent el kell követni ezek elkerülésére Még nagyobb veszedelem van abban, ha valamely teljesen megterhelt turbogenerátorról a terhelést hirtelen le kell dobni, vagy azt a túláramvédelem, illetőleg distanciavédelem hálózati zárlat miatt lekapcsolja, esetleg differenciálvédelem vagy testzárlatvédelem, illetve a kioldó áramkör hibás záródása dobja le hirtelen a terhelést. Ilyenkor a turbina szabályozójának kellene a fordulatszámnövekedést visszaszabályoznia, vagy ha ez nem működik elég hatásosan, akkor a gyors-zárónak kell működésbe lépnie. Előfordul, hogy egyik sem működik, a fordulatszám lényegesen a szinkronror^" , atszám fölé növekedik, a gépcsoport károsan túlpörög, sőt meg is szaladhat, azaz a forgórészek szétrepülhetnek. A szinkron fordulat nem is nagymértékű túlpörgése, tapasztalat szerint, turbinalapátmeghibásodásokra, generátorforgórész felerősítési helyeinek és csavarjainak berepedésére, törésére, tekercslazulásokra és ezek következményeképpen berázásokra vezethet. Az ebből származó javítási költségek is tetemesek ugyan, de ezeket legtöbbször sokszorosan felülmúlják az energiakiesésből származó károk. Az eddigi villamos védelmi rendszerek túlterhelés vagy zárlatok okozta túláram, illetve testzárlat vagy menetzárlat hatására ugyan a generátort lekapcsolták a hálózatról és legfeljebb azt le is gerjesztették, de semmit sem tettek annak érdekében, hogy a túlpörgést megakadályozzák. Ez utóbbinak megakadályozása kizárólag a turbina mechanikai elven működő szabályozójára vagy gyorszárójára volt bízva. A hirtelen teherleeséskor működő wattrelék olyankor is működhetnek, amikor arra nem okvetlenül van szükség. A mechanikai szabályozók és gyors-zárók pedig nem mindig működnek megbízhatóan és legtöbbször nem is elég gyorsan. A meghibásodások rendszerint mégelőzik ezek működését, pontosan igen nehezen szabályozhatók be, idővel pedig elállítódnak, vagy beragadnak. A találmány a generátor és turbina védelmét teljesen új alapokra helyezi: a fent felsorolt hátrányokat kiküszöböli, a túlterhelést, valamint a stabilitás határát megbízhatóan érzékeli, a túlpörgést és megszaladást pedig teljesen megakadályozza. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy magát a terhelési szöget használja fel a védelemre való készülékek működtetésére, illetve a turbina töltésének csökkentésére. A találmány berendezés turhina-turbogenerátor gépcsoportok stabilitásának védelmére, valamint káros túlpörgésük, illetve megszaiadásuk megakadályozására, jellemezve a terhelési szög mértékén, illetve nagyságán alapuló, annak határértékére, vagy azon túl további értékekre is beállított, villamosan jelzést, szabályozást, vagy kioldást vezérlő • gépekkel, műszerekkel és készülékekkel. A találmány egyik kiviteli alakja szerint az energia termelésére való főturbogenerátor forgórészének tengelyével a főturbogenerátorral azonos pólusszámú kis segédszinkróngenerátor forgórésze van kapcsolva, továbbá forgó szinkronoszkóphoz van egyrészt a hálózattal, illetve a többi főszinkrongenerátorokkal párhuzamosan kapcsolt főszinkróngenerátor feszültsége, vagy a gyűjtősín feszültsége feszültségváltó útján hozzávezetve, másrészt pedig a gyakorlatilag terheletlen segédszinkróngenerátor feszültsége előnyösen közvetlenül rákap-
