142983. lajstromszámú szabadalom • Berendezés erőművek turbina-szinkrogenerátor gépcsoportjai stabilitásának védelmére, valamint káros túlpörgésük, illetve megszaladásuk megakadályozására
2 142.983 csolva, miáltal a szinkronoszkóp kitérése a főgenerátor terhelési szögének megfelelően változik, a szinkronoszkóp pedig szabályozást, jelzést és/vagy gyors-zárást vezérlő áramkrök érintkezopárjaival van ellátva, melyek a különböző szinkronoszkópkitéréskor záródnak, végül megemlítendő, hogy a főgenerátor és segédszinkrongenerátor forgórészei Úgy vannak egymáshoz kapcsolva, hogy kapocsfeszültségeik vektorai .mindenkori terhelési szöggel arányos szöget zárják be egymással. A segédszinkrongenerátor gyakorlatilag azért terheletlen, mert csupán a szinkronoszkóp előtétellenállásokkal ellátott forgórész- vagy állórész-tekercselése van rákapcsolva, ami terhelhetőségének még 1/20-ad részét sem teszi ki. A találmány egy másik kiviteli alakja szerint a segédszinkrongenerátor helyett a főgenerátor vagy gerjesztőgépe van egy gyakorlatilag terheletlen háromfázisú gombolyítással, esetleg egyfázisú gombo -lyítással, ellátva. A találmány egy további kiviteli alakja szerint a terhelési szög határértékének túllépése után, azaz a főgenerátornak a szinkronizmusból való kiesése után, bekövetkező szinkronoszkóp elforduláskor oly áramkör érintkezőpárjai záródnak, melyek egyrészt a hálózat vagy gyűjtősín feszültségváltójára, másrészt a főgenerátor feszültségváltójára kapcsolják az ezek frekvenciáinak különbségével arányos szögsebességű motort, ez pedig a hajtó turbinát a gőzbeömlés szabályozásával vezérli. Mennél nagyobb a frekvenciák különbsége, annál gyorsabban forog a szabályozást vezérlő motor. A találmány értelmében lehet szinkronoszkóp helyett háromfázisú motort is felhasználni, esetleg szűrőkörök közbeiktatásával, melynek állórészéhez a hálózat illetve a gyűjtősín feszültsége feszültségváltó útján, forgórészéhez pedig a segédszinkróngenerátor feszültsége csatlakozik, vagy fordítva, azaz a gyűjtősín feszültségváltójának szekunder feszültsége van a forgórészhez, míg a segédszinkrongenerátor 'feszültsége van az állórészhez csatlakoztatva. Szinkronoszkóp alkalmazása esetén annak kitéréseit lehet fogaskerékáttétel által megnagyítva is leolvasni. A találmányt közelebbről még a csatolt rajz alapján is magyarázzuk, melynek ábrái közül äz 1. ábra egy induktív terhelésű szinkróngenerátor vektorábrája, a 2. ábra pedig a találmány példaképpeni kiviteli megoldásainak eavesített kancsolási vázlata. Az 1, ábra alapján megmagyarázzuk a,s terhelési szög értelmezését. Ez ábra szerint a generátor U/c kapocsfeszültségének vektorához képest a terhelési áramerősség vektora f fázisszöggel késik. Ha a generátor szórási reaktaneiájának, valamint az armatúrareakciónak összegét együttesen X reaktanciával jelöljük, akkor a pólusfeszültség U„ vektorát úgy szerkesztjük meg, hogy az Ufc vektorhoz az I vektorra merőlegesen IX vektort hozzáadjuk. Az így kapott Up és U/ c vektorok között levő szög, a s terhelési szög. Amint a vektorábrából világosan látható, a pólusfeszültség Up vektora s szöggel siet a kapocsfeszültség Ufc vektorához képest. Ez a terhelési szög jellegzetes a generátor terhelésére, mert állandó gerjesztése esetén ennek a Szögnek a szinusza arányos a generátor terhelésével. Az ábrán láthatjuk még az indukált feszültség Ue vektorát. melyet úgy kapunk, ha a kapocsfeszültség U/{ vek torához hozzáadjuk a szórási reaktancián létrejövő feszültségesés Is vektorát. A 2. ábrán az 1 főszinkrongenerátor az RST gyűjtősíneken, más generátorokkal párhuzamosan dolgozik. Forgórészének tengelyével kapcsolva van a 2 kis segédszinkrongenerátor forgórésze, mely kis generátor gyakorlatilag terheletlen, hiszen állórészének Rí, Sj, T\ kapcsaira, illetve az ábra szerinti példán csupán Sr T, kapcsaira ellenállásokon át (ezek az ábrán nincsenek jelezve) a 6 szinkronoszkóp állórésze van kapcsolva, míg a szinkronoszkóp forgórészére a gyűjtősín 4 feszültségváltójának szekunder RST kapcsainak feszültsége van hozzávezetve- Így a 6 szinkronoszkóp mutatója a terhelési szögnek megfelelő kitérést mutat. Ha eléri terhelés beállítható határszögét, akkor a 9 érintkező útján jelzést ad. Ha még ennél is továbbfordul, akkor elérve a 10 érintkezőt már a szabályozást vezérli, mert ott már a generátor kiesett a szinkronizmusból. Ekkor például zárja a főgenerátor 3 feszültségváltója szekunder áramkörének 13 kapcsolóját és így a 7 háromfázisú motort a' gyűjtősin és a generátor frekvenciáinak különbségével arányos szögsebességgel fog forogni. Ha tehát a generátor kezd túlpörögni, akkor a frekvenciája növekedik és így a frekvenciakülönbség is, tehát a szabályozó motor gyorsul és így gyorsabban szabályozza vissza a gőzbeömlést. Ha ez nem elegendő és a szinkronoszkóp mutatója forgás közben eléri a 11 érintkezőt, akkor már a gyors-zárót működteti. A 7 motor tengelyén lehet még 14 szabályozó-tárcsa is elrendezve, mely érintkezők útján további áramköröket zár. Alternatívaként pontozottan bejelöltük példaképpen azt a megoldást is, hogy forgó szinkronoszkóp helyett 12 csúszógyűrűs háromfázisú motort alkalmazunk, melynek állórészéhez szűrőkörön keresztül a gyűjtősínek 4 feszültségváltójának szekunder kapcsairól van a feszültség hozzávezetve, míg forgórészéhez szabályozó ellenállásokon keresztül a 2 segédszinkrongenerátor ad feszültséget. Ez esetben a háromfázisú 12 motor a forgó szinkronoszkóp szerepét töltheti be és a terhelési szögnek megfelelően áll be, csupán arra kell ügyelni, hogy a segédszinkrongenerátorra nézve a 12 motor gyakorlatilag ne jelentsen terhelést, tehát a segédszinkrongenerátor kapocsfeszültsége gyakorlatilag egybeessen a pólusfeszültség vektorával. A találmány szerinti berendezés nagy előnve tehát nemcsak az, hogy a terhelési szög lekéozésével a határértékének jelzésével állandó felv'láeosítá^t ad a gép terhelhetőségéről és stabilitási á!latx>táról, hanem az is, hogy a szinkronoszkóp lengései a eép lengéseiről is pontos felvilágosítást adnak, véfriil nedig az, hogy a gépnek a szinkronizmusból va^ó kiesése, vagy terhelésének hirtelen lekapcsolásakor a turbina töltését önműködően csökkenti, sőt szükség esetén a gyors-zárót működteti. Szabadalmi igénypontok: 1. Berendezés párhuzamosan járó turboffenerátorok stabilitásának védelmére, valamint káros túlpörgésük, illetve megszaladásuk megakadályozására, jellemezve a terhelési szög érzékelésén, azaz nagyságán alapuló, annak határértékére, vagy azon túl további értékekre is beállított, villamosan
