Предлагаемое устройство для автоматического регулирования водяной турбины предназначается для гидроэлектрических установок, работающих на основную часть графика нагрузки (не являющихся пиковыми или воздушными станциями). Мощность подобных установок регулируется по притоку воды водотока.
Регулирование мбщности производится при отсутствии регулятора скорости турбины с непосредственным воздействиё 1 электрического сервомотора на направляющий аппарат турбины, но предлагаемое устройство может работать также и при наличии регулятора скорости турбины, воздействуя на механизм перестановки скорости регулятора.
Существующие подобные системы регулирования мощности гидростанции по водотоку работают с известной степенью неравномерности регулйрования по отношению к уровню верхнего бьефа.
Особенностью предлагаемого устройства является то, что оно, работая в подпертой части верхнего бьефа, при нарушении равновесия расхода через турбину с притоком водотока приводит уровень верхнего бьефа к определенной постоянной отметке. Данная система регулирования является .изодромной в отношении уровня, как изодромный регулятор скорости турбины в отношении числа оборотов агрегата.
Сохранение постоянного уровня верхнего бьефа, особенно для цизконапорных установок, дает более равномерную работу гидростанции и повышает общую отдачу (к. п. д.) станции.
На чертеже изображена электрическая cxe|ia предлагаемого устройства.
На схеме обозначены: 1-переменное сопротивление (реостат), связанное механически с поплавком верхнего бьефа, 2-подвижная система двух контактов, помещенных на оси движка реостата 1; контакты вращаются на оси с некоторым трением; при повороте движка реостата под воздействием поплавка вправо или влево -движок реостата замыкает правый или левый контакт; при обратном повороте движка реостата происходит переключение контактов; 3-поплавок верхнего бьефа, поддерживающий постоянную отметку Но ; 4-импульсное реле, производящее замыкание цепи регулирования на короткий промежуток времени (несколько секунд) через определенные промежутки времени (несколько минут); 5-чувствительное балансное реле напряжения; 6 и 7-промежуточные реле; 8-переменное сопротивление (реостат), связанное механически с направляющим аппаратом турбины во время регулирующего импульса; в промежутках времени между регулирующими импульсами движок реостата под влиянием собственного веса занимает среднее нулевое положение; 9-железный диск, жестко связанный помощью оси 11 с направляющим аппаратом турбины; 10- катушка с железным сердечником, укрепленная на движке реостата 8; в момент регулирующего импульса катушка 10 фиксирует положение движка реостата на железном диске 9; 11-ось, жестко связанная с направляющим аппаратом турбины; 12-электрический сервомотор, производящий непосредственное воздействие на направляющий аппарат турбины при отсутствии регулятора скорости турбинц (в зависимости от мощности сервомотора для его управления могут потребоваться промежуточные контакторы, не показанные на схеме); при наличии регулятора скорости турбины сервомотор 12 воздействует на механизм перестановки числа оборотов регулятора.
В состоянии равновесия расход через турбину равен притоку водотока, и уровень верхнего бьефа находится на заданной отметке Но ; при этом движок реостата 1 находится в среднем положении. Токи, проходящие через обмотки балансного реле 5, равны, и якорь реле 5 находится в среднем нейтральном положении. При очередном замыкании контактного импульсного реле 4 включение промежуточных реле 6 или 7 не происходит, и устройство в работу не включается.
При изменении притока водотока равновесие нарушается, и уровень верхнего бьефа начнет соответственно изменяться и передвигать движок реостата 1 из его среднего положения в ту или другую сторону. При своем передвижении движок реостата 1 замкнет один из контактов 2. При этом нарушается равенство токов в обмотках балансного реле 5, которое замкнет соответствующий из своих контактов.
При очередном замыкании-ч онтг1кта импульсного реле 4 включается одно из промежуточных реле, 6 и 7, которое, во-первых, включит сервомотор 12 на прямой или обратный ход для надлежащего изменения открытия направляющего аппарата турбины и, во-вторых, включит электромагнит 10, который, притянувшись к железному диску 9, фиксирует положение движка реостата 8 с направляющим аппаратом турбины.
Под воздействием сервомотора 12 направляющий аппарат турбины начнет соответственно изменять свое открытие и через ось 11 поворачивать железный диск 9, который через электромагнит 10 будет вращать движок реостата 8.
По достижении движком реостата 8 одинакового положения с движком рео-стата 1 баланс токов в обмоткак балансного реле 5 восстанавливается, и промежуточные 6 и 7 выключаются, прекращая этим регулировку открытия турбины.
При данной подпертого верхнего бьефа и определенном промежутке времени между замыканиями контакта иг ульсного реле 4 определен/ ному перемещению движка реостата 1 соответствует определенное приращение притока водотока.
Соответствующее приращение расхода через турбину, при одинаковом перемещении движка реостата 8, по предварительным соображениям принимается с коэфициентом 1,5 (вообще коэфициент принимается в пределах от 1 до 2).
В случае прекращения притока водотока расход через турбину превысит несколько приток водотока; г1ри этом начнется срабатывание объема водохранилища верхнего бьефа, движок реостата изменит направление своего движения и начнет двигаться в направлении к своему среднему положению. При этом движок реостата переключит свои контакты 2, и при очередном последующем замыкании контакта импульсного реле 4, пока движок реостата не достигнет среднего своего положе ния, не может быть включено то же промежуточное реле, регулирующий импульс пропускается.
Благодаря подобному устройству возможность перерегулирования устраняетсГят.
При дальнейшем срабатывании верхнего бьефа уровень достигнет заданной отметки Но и начнет получать приращение обратного знака, но уже с I уменьшенным приращением притока водотока.I
При очередном замыкании контакта реле 4 включится второе промежуточнее реле и будет дан обратный регулирующий импульс. При этом приращение уровня и следовательно, приращение расхода через турбину будут меньше. В результате нескольких быстрозатухающих колебаний расход турбины уравняется с притоком водотока, | и уровень верхнего бьефа устанс вится j на заданной отметке Но
На этом действие устройства закончится.
При данной схеме импульсное реле 4 | работает непрерывно. Путем простого устройства реле 4 может включаться | в работу только при отклонении движ- j на реостата 1 из среднего положения.
Точность действия системы может регулироваться настройкой импульсного реле 4.
Предмет изобретения.
1. Устройство для автоматического регулирования водяной турбины в зависимости от уровня верхнего бьефа, содержащее реле, возбуждаемое через посредство поплавкового контактного
прибора и управляющее цепью реверсивного сервомотора направляющего аппарата турбины, отличающееся тем, что в цепи управления сервомотора 12 расположевы,во-первых, контакты реле 4,, служащего для периодического присоединения цепи к источнику тока на короткие промежутки времени, и, во-вторых, контакты диференциального реле 5, используемого в качестве указанного выше реверсирующего двигатель реле и имеющего обмотки, включенные в цепь питания через поплавковый реостат 1 и через реостат 8 обратной связи, перестанавливаемый направляющим аппаратом турбины во время регулирующего импульса, с целью возбуждения сервомотора периодическими регулирующими импульсами, пропорциональными приращению уровня верхнего бьефа от заданной отмзтки, и прекращения импульсов при изменении знака указанного приращения.
2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что в цепь управления включен электромагнит Ю, служащий для сцепления во время регулирующего импульса подвижной части реостата 8 с диском 9, приводимым во вращение направляющим аппаратом турбины.
3.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что подвижная часть реостата 1 снабжена контактами для подготовки к замыканию цепи управления сервомора 12 на соответствующее направление вращения последнего.
-|r
