Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_20
.pdf
опережая движение. Если температура аппарата превышает заданное значение.
Для защиты соответствующего оборудования цепь катушки контактора 22 замыкается через контакты ряда
защитных реле.
В случае отключения напряжения на iisill ilo, 11-kllelles. или. все lliiiie(iB attlesowsto all(.
Переключатель, W)) на -111(1 открывает ell-clill ('4i'l ol flielot.2-1, the,Billion:lilt(, 111,11 icalls. sh 11 (., do k. 1 1 ill
1111, 1 1];I 1 1 1 1 describeil. Witell the (.olltloll(l. C его выключенное положение A.' т 1) c e 1 re it 1 t to 1, 1 11 c t (l
1 из colibictor.57 закрыт через это. (,(illtaels 51 из flout 50 если уровень XXj11-1 находится выше A.Atic для
Incil.e collti-ollel.
-111(1 1).111(1 'Альто позиция р. Если наклон1 рабочей температуры аппарата чрезмерен, потеря
возбуждения для кипящего контактора 22 происходит 1101- завершена в положении 1,011 11 катушки
контроллера из-за tlicitii(jlitt rehiv deetiergised: так что ill(, rHmtits through the coils of the other. (-(illtactors are not.
closed to s(art xi 1) t Ii t.
станция. В позиции от c до A контроллера указанная выше схема подключения. (.oiltactor 57 закрыт thi-011-11
Y alld (1 c 171 для завершения tfle irellit of the 111o14)1. М.
Таким образом, будет видно, что контроллер продолжает работать.
находится выше предопределенного les-el 1)iit Alibi станция не запущена. Когда аппарат охлаждается, так что
реле 62 снова запускается, и наконечник реле автоматически запускается. выше описано. Однако, это будет
означать, что работа катушки 2 может быть завершена только в положении I1 11 и b контроллера, так что
ошибка (.[ последовательность операций защищена, если она выполняется) (Iali,(,,.er неправильного
соединения.
Если мощность, передаваемая от генератора 1 к системе переменного тока, превышает заданное значение,
реле...; 60 или G 1 или оба As-будут активированы, и A"II 01 разомкнет цепь катушки контакта 1. 1)0 для
отключения станции. Однако необходимо, чтобы станция отключалась только в ответ на экстремальные
нагрузки или очень сильные перегрузки, которые поддерживаются в течение относительно длительного
времени. Поэтому реле 60 и 61 предназначены для ограничения тока и предотвращения отключения станции
в ответ на нормальные перегрузки. В этом случае предусмотрено мгновенное реле 68, соединенное
последовательно с реле 61, которое срабатывает, как только ток превысит заданное значение, размыкая цепь
катушки контакторов 5 и 19. Контактор 5 размыкается и вставляет реактивные сопротивления 4 между
генератором и основной системой переменного тока, а контактор 17 размыкается и замыкает цепь вокруг
части сопротивлений возбуждения 16. Вставка реактивного сопротивления, 167,0A_ 9 51, filw-er.' " alid z aild
Seginclits or Gle colitrollel.
C, объемы Илле. Celill-11111-al tell 21-11, fill-ers Y alld (1 'Llid of llie C, '111(1 Ille. coil of Ille 5colitactor -57
Colitactol. 37 thell.
Илле плитки иллотол. -Мто Стульт колилл-оллель. zw-все. 111 Положение (1 катушки контроллера.
[расположено выше трассированной схемы для катушки I,it' 57A i., замкнутой через катушку 0 Cl fillgel. '-: o
111,1 1) контроллера 1110T1w t,--ite opellillo. является slich. что электронная катушка (11: llic 1 медленно
illereabillso tl,-lt bv 1,11C tillic. наполнитель x collie в colliziel sk-ith the of the colltroller, скорость 1 lle gelleral or is -1
pprox i lmaf A v 1101-111,11. j_ 1) e e ii (m (re z 6 CY illellt of fill-ell.11 with the of Illp coillroller colliplete., a eirellil froill
Phask.
Al All 1111.011.111 'lower colitact of tile coilfilc(or 22, fili-el. t still x.111(1 of t'lle (-oti-tlOllel. C тильд койл
колитактола.
2)
.
:,, (-! cages zuld collileets Ille fwile1-atol. toille A C widiold aliv excl,;,,iitl withthe 4 in the plil-Pose of Ale heilisr to
i.e('tti(.e ilie voltx,,,.e applied to the generator,iiid iliei.el)v limit ill(- inifial I- rush of throllo-11 the -ellerator willdwhe! 1
Проводник закрыт. Когда контроллер C достигает положения провода i, завершенного из пилы. Все через -11
теряет контакт коллитектора 22. t и bh и сегменты ко-ити-олици. C и катушка .oiltactor 1 7.
.5 Контактор 17 работает и открывает плитку, (. Illeuilt throup.h the (Ii.,;eliarge resistance, 20 zleross the slip rill-s 6,
nild (.loses.1 eirit m the positive exciter bus 1 'I colitact of switell is, io middle coniacts of colltaf-101- 17, l-io-lithand Ill)
ring G of the generator 1, f-eld viiit-iiii,, cif the per-enerator, left-hand slip rillo. f; all of resistance R- upper coiltaels of
contactor 17, left-hand 111-, switch],S', to the llewative excitel. Illi:z CIIIIISM -1 simill field (.1.1111(1111 to flow
1111-Ollf-'11 tile field willdilia of flip
1 перемолоть его. svlieliroiiislii tli tlio A(-. A sinall field (,ill-so reill 1, i-isc-cl 'so l.; to callso as little (],isnil fie AP.1,
Possible.
Когда контроллер Ilie, C создает 1)0s, движение g вышеуказанной трассированной схемы для. tlip 11 rif(.1 ec 'S
является -mair, завершен 5,5 с помощью vontact и f для начала переключения Q.11-0 ilititol- bl O'cli 111c is zilso
frolli A' Al'..111(1 el. aild inents, (if thp controller C, coil of the (.oil0 tactni. 19.ii,,d of,in iiiRtiiiitaiieni!,; relav G.S. 19
(.1o-:(" and Aicirl:l liollof' Ille 1G, flills illp- Ihe field to its llormal
Когда управление завершено. Реле - это 6 h a cirellit завершено h-om plmse Al A 1 alid 11-, collblets of' a relay
CS, aild coil of F) to Allots the 4.
whiell is I'lle1.111111111g.positioll,Illecilcuit of the coll 57 1, hroken tlil.oki"lt finger 1) so llint tlie colltroller illolor 24
stops.
rThe geiici-.ttol, Is Amm- conllected '111(11 whell tile delivered to the. system AC reache.,,, predelermined ALIVE" Ille
inovaille '11.311 of the colitactiii.ilziii,,. animeter i is upper coutuel alld Ille ---ate illotor opell ill --- t lic (---a le. 1: e
111(11'("1.,z.,z ahove the value Ille tilos.ztl)l(, Z1)-111 of, Ille Ille eirellit tot. coil of rehiv -10 which ill till-11 eloses a
cil-ellit for the coil of (.011tactor 7 llirough coutuefor 22, ill and controller begments, relay 70, coil4C,:17 aild conii(.lol.
38.:,-l закрывает птичий комI)Iet".1 eircuil для flic molor:j'-P, чтобы вызвать 9J его закрытие opeifing, тем самым g
нагрузка (-перемешивается генератором. Это будет означать, прежде чем он оправдал, что союзники
поддерживают постоянный уровень i)., tlie'- conlact making ing 95 ainmeter (39. Сталелит - оллтиллюес до
1111,11 и подает переменный ток в систему до тех пор, пока не 1)i.,! deIeriiiiiie'(1 (-oii(litl(-11 (C11111S to the
station to shlit dom-11. 100 Станция показывает, боль больно(.,,,,,v быть Алут доуил больно ло аллий нефть (
(;из нескольких..аль различных- условий. л!
Уровень воды в реке Лифли падает ниже заданного уровня (поздно осознавая тот факт, что спрос на воду
составляет 10,3 ватта, что делает жизнь невыносимой). switch 50 will openell tbe eirellil d -5.1 -l! браслеты..51.
Контактор 5-1 открывает и блокирует катушку контактора 22. 110 Контактор 22 размыкает цепи контакторов "',
5, 17.111(1 19 и связанный 2."). Открытие кулактола. 1) отключает предохранительные клапаны для 1 от
системы переменного тока. Эффект 1 15 -22).) открывает катушку катушки на] 10, [Таким образом, C tTiif
folltactor ft, (.1);,11 um! Наверху файла AC '111d alld 1 flif, -bell] Pire-cil ef the o.eiieiiiii. «Это i'lle comlitioll.
If Illere al-c.1ill(lip k-Iiif-li 167,049.
4
Уменьшение тока возбуждения, как правило, снижает подаваемую мощность, но если перегрузка
продолжается, реле 60 и 61 разомкнутся через заданный интервал времени и отключат станцию.
Переключатели управления 74, 77 и 78 предназначены для управления открытием ворот независимо от
амперметра (69), замыкающего контакты, и могут располагаться в какой-либо точке за пределами станции.
Следует отметить, что когда переключатель управления 74 разомкнут, подвижный рычаг контактного
амперметра 69 отсоединяется от шины A', и, следовательно, управление амперметром отключается; когда
переключатель управления 77 замкнут, замыкается цепь катушки контактора 37, что приводит к срабатыванию
двигателя затвора 34 и закрытию затвора водяного колеса; а когда переключатель управления 78 замкнут,
замыкается цепь катушки контактора 238, что приводит к срабатыванию двигателя затвора 34 и открытию
затвора водяного колеса. В случае, если станция управления находится на значительном расстоянии от
электростанции, может быть предпочтительнее расположить переключатели 53, 56, 74, 77 и 78 для
дистанционного электромагнитного управления. Таким образом, очевидно, что мы также предусмотрели
средства для произвольного изменения нагрузки, переносимой станцией.
Хотя мы продемонстрировали и описали наше изобретение главным образом в связи с
гидроэлектростанциями, в которых автоматическая работа инициируется в зависимости от уровня воды в
водохранилище, специалистам в данной области будет очевидно, что некоторые методы и комбинации,
которые раскрываются, могут быть использованы и в других случаях, и что эти особенности будут особенно
полезны независимо от того, замыкается ли начальная цепь управления вручную или автоматически в ответ
на какое-либо заранее определенное условие распределительной системы, такое как напряжение, ток или
частота, указывающие на необходимость дополнительных генерирующих мощностей. Специалистам в данной
области также будет очевидно, что в отношении некоторых общих особенностей нашего изобретения могут
использоваться различные источники энергии, помимо гидроэнергии, если таковые имеются. Более того, хотя
мы продемонстрировали конкретное устройство для выполнения определенных автоматических операций,
наше изобретение не ограничивается изображенным устройством.
Датировано 31 марта 1920 года.
Джон Грей, 83, Кэннон-стрит, Лондон, Восточная Англия, представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области электрогенерирующих систем и связанные с ними аспекты.
Мы, компания TI-ir BRITIsii TniomSON-HOURSTON COMPANY LIMITD, зарегистрированная по адресу:
Кэннон-стрит, 83, Лондон, E.C. 4, настоящим заявляем о характере данного изобретения (коммуникации с
компанией General Electric Company, корпорацией, организованной в соответствии с законами штата
Нью-Йорк, Шенектади, округ Шенектади, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки), и о способе его
осуществления, который будет подробно описан и установлен в следующем заявлении:
Наше изобретение относится к системам генерации электроэнергии и методам их эксплуатации, в частности, к
автоматическим генераторным установкам с первичным двигателем и методам их работы.
Наибольшее применение наше изобретение находит в автоматизации работы гидроэлектростанций,
использующих сравнительно небольшие источники гидроэнергии. Благодаря нашему изобретению становится
возможным экономическое развитие малых или переменных источников энергии в тех случаях, когда такие
разработки 85 не были бы достаточно прибыльными, если бы для работы с оборудованием постоянно
требовалось присутствие специалистов необходимой квалификации. Благодаря нашему изобретению
становится возможным эксплуатировать ряд таких гидроэлектростанций в рамках общей сети, которая может
использовать или не использовать паровые центральные станции, подключенные к ней.
В соответствии с нашим изобретением, при использовании 95%-ной системы подключения к
гидроэлектростанциям, каждая станция автоматически запускается и подключается к сети при возникновении
определенного заранее заданного условия, например, когда уровень воды в водохранилище превышает
заданное значение. Кроме того, каждая установка автоматически настроена на поддержание уровня своей
производительности, скорректированного для данной конкретной установки. Когда в результате работы
установки 105 напор воды снизится до значения, ниже которого турбины не будут работать должным образом,
установка автоматически отключится от трубопровода 167049, и подача воды к турбине будет прекращена до
тех пор, пока в водохранилище снова не накопится достаточный напор.
В тех случаях, когда ряд таких автоматизированных установок подключен к общей сети. Как правило, часть
электростанций будет работать, и электроэнергия будет доступна потребителям. В тех случаях, когда
гидроэлектростанции работают совместно с паровыми центральными станциями, потребление топлива
значительно снижается, поскольку энергия воды используется всякий раз, когда она доступна.
Количество турбин, которые могут одновременно работать на высоковольтной электростанции, может быть
увеличено по мере увеличения доступного напора воды, и, согласно нашему изобретению, там, где условия
течения делают это экономически целесообразным, мы предлагаем средства для увеличения количества
работающих агрегатов по мере повышения уровня воды. По мере снижения уровня воды эти установки
последовательно отключаются.
Для экономичной передачи электроэнергии, вырабатываемой генераторами переменного тока, обычно
используются синхронные генераторы переменного тока, и целью нашего изобретения является обеспечение
надежных средств для автономного запуска и подключения синхронного генератора с турбинным приводом к
сети переменного тока и обеспечения его принятия на себя электрической нагрузки.
Еще одной целью нашего изобретения является создание простого и надежного метода работы, который
будет полезен не только в тех случаях, когда этапы управления выполняются автоматически нашим
устройством, но и в тех случаях, когда последовательность действий выполняется другим устройством или
даже вручную.
Другие объекты нашего изобретения будут описаны далее в статье, приведенной в связи с чертежом,
прилагаемым к предварительному описанию, на котором единственная фигура представляет собой схему,
иллюстрирующую используемое устройство и соединения, применяемые в одной из модификаций нашего
изобретения.
Генератор переменного тока 1, показанный как двухфазная машина и приводимый в движение водяным
колесом W, предназначен для подключения к двухфазной системе распределения переменного тока AC
посредством разъединителя, выключателя 2 и конденсатора 3. Распределительная система переменного тока
5 может получать питание на нескольких других различных станциях, которые могут управляться
автоматически или вручную; одна из таких станций обозначена на рис. 4 и представляет собой средство
понижения напряжения 60°C, и, как показано на рисунке, состоит из обычного реактивного сопротивления,
соединенного последовательно с каждой фазой генератора 1. Контроллер 5 сконструирован таким образом,
чтобы закоротить реактивные сопротивления 4. Однако следует понимать, что вместо реактивных
сопротивлений можно использовать резистор или трансформатор с низковольтными выводами. Генератор 1
может быть из.
любой подходящий тип, показанный на чертеже как тип с вращающимся полем, при этом поле питается
постоянным током 70 через контактные кольца 6.
X обозначает возбудитель, приводимый в движение асинхронным двигателем 8, который предназначен для
подключения к системе переменного тока посредством разъединителя 9 и контакта 075; 10. Возбудитель 7
может быть любого подходящего типа, предпочтительно – с комбинированной обмоткой. Шунтирующее поле
wvindin' 1.01 соединено последовательно с регулируемым сопротивлением 11S, подключенным параллельно
клеммам возбудителя. 12 представляет собой реле, подключенное параллельно клеммам возбудителя и
предназначенное для размыкания замкнутого короткого замыкания вокруг сопротивления 11, когда
напряжение 8,5 В возбудителя достигает заданного значения. Переключатель 14 предназначен для
соединения одной щетки возбудителя 7 с положительной шиной возбудителя 13, а другой щетки — с
отрицательной шиной возбудителя 13. Последовательно с последней ориентированной щеткой и
отрицательной шиной возбудителя расположена последовательная обмотка возбуждения 16.
Контактные кольца 6 генератора 1 предназначены для последовательного соединения с регулируемым
сопротивлением 16 (9 51) с шинами возбудителя 1.3 посредством контактора 17 и выключателя 1]. 19
представляет собой контактор, который предназначен для закорачивания части сопротивления 16 для цели,
описанной ниже. Следует отметить, что когда контактор 17 находится в нормальном положении, он замыкает
цепь через разрядное сопротивление 20, расположенное между контактными кольцами 6 генератора. 21
представляет собой низковольтное реле, подключенное к шинам возбудителя 13 и управляющее цепью
катушки контактора 22.
24 На схеме изображен центробежный переключатель 110, подключенный к вращающейся части генератора 1
и предназначенный для замыкания цепи реле 295, когда скорость генератора достигает заданного значения
приблизительно синхронной скорости.
Al A1l и Bi l11i представляют собой две фазы низковольтной рабочей шины, которые соединены с фазами
системы переменного тока посредством двух понижающих трансформаторов 26, шины A' показаны в двух
частях.
Скорость вращения водяного колеса W регулируется путем изменения количества подаваемой к нему воды
посредством регулировки положения затвора Xo3 в трубе, подающей воду к водяному колесу. В случае, если
генерирующая мощность автоматической подстанции велика по сравнению со всеми остальными
подстанциями, подключенными к системе переменного тока, предпочтительно регулировать положение ворот
с помощью регулятора скорости, чтобы поддерживать постоянную частоту системы. Однако, если мощность
мала по сравнению с другими подстанциями, и эти другие подстанции оборудованы для поддержания
постоянной частоты системы, нет необходимости оснащать водяное колесо регулятором скорости для
управления открытием ворот, поскольку другие подстанции будут поддерживать генератор 1 в синхронном
режиме. Таким образом, исключаются значительные затраты на ограничитель скорости.
В тех случаях, когда использование ограничителя скорости не требуется, мы предпочитаем, чтобы ворота
поднимались и опускались с помощью реверсивного двигателя. На чертеже мы предположили, что
генерирующая мощность автоматической станции мала по сравнению с эфирной станцией S в системе
переменного тока, поэтому мы показали, что ворота 33 предназначены для подъема и опускания с помощью
асинхронного двигателя 34. Направление вращения двигателя контролируется контакторами 37 и 38, которые
управляют соединениями между двигателем 34 и шинами управления A' и B1'. Далее будут описаны схемы
управления контакторами 37 и 38. Для остановки двигателя 34 при закрытии ворот и при их открытии на
заданную величину предусмотрен выключатель 39, размыкающий цепи контакторов 37 и 38. Этот
переключатель 39, как показано на рисунке, состоит из удлинителя 40, который перемещается вверх и вниз
вместе с воротами и предназначен для зацепления с выступом 41 поворотного элемента для размыкания
цепи через контакты 45, когда ворота открыты на заданную величину, и для зацепления с выступом 43 для
размыкания цепи через контакты 46M, когда ворота достигают своего закрытого положения.
Работа большинства реле и контакторов, посредством которых генератор 1 автоматически запускается и
подключается к системе переменного тока, контролируется контроллером C. Функция контроллера
заключается в механическом определении, посредством относительного положения контактов,
последовательности срабатывания управляемых им реле и контакторов, таким образом, чтобы они
срабатывали только в правильной последовательности и в течение правильного времени. В
предпочтительном варианте исполнения мы изобразили этот контроллер, состоящий из неподвижных
контактных пальцев, ведущих к обмоткам различных электромагнитных переключателей, и цилиндрического
барабана с металлическими контактами, посредством которых различные (60 пальцев) могут быть соединены
между собой желаемым образом и в желаемой последовательности. Данная форма контроллера хорошо
известна в данной области техники, и дальнейшее ее описание здесь не требуется. 7() Для вращения
цилиндрического барабана контроллера C мы изобразили двигатель M, механически соединенный с ним.
Для управления этим двигателем 75 предусмотрены автоматические средства, позволяющие станции
работать в соответствии с определенными заранее заданными условиями.
На чертеже для наглядности показано, что станция 80 запускается, когда уровень воды в пруду поднимается
выше заданного уровня, и останавливается, когда уровень воды опускается ниже заданного уровня. Мы
показываем поплавковый выключатель 50, который может быть любого подходящего типа, для соединения
контактов 51, когда уровень воды выше заданного уровня, и для разъединения контактов 51, когда уровень
воды опускается ниже другого заданного уровня. Однако станция может иметь несколько генераторов, в этом
случае поплавок 50 может быть сконструирован таким образом, чтобы замыкать несколько контактов 51, по
одному для каждого генератора. Однако предпочтительнее было бы установить поплавковый выключатель
для каждого генератора и расположить их таким образом, чтобы каждый из них срабатывал в зависимости от
уровня воды. Таким образом, мы можем увеличивать количество эксплуатируемых энергоблоков всякий раз,
когда условия на водохранилище делают это экономически целесообразным, и последовательно
останавливать их по мере того, как их эксплуатация становится нерентабельной.
Для упрощения рисунка мы показали полную схему только одного генераторного блока, но внутри пунктирного
прямоугольника в правом верхнем углу мы схематически изобразили поплавковый выключатель 50' 110,
управляющий контактами 511 цепи катушки контактора 541, связанного с другим генераторным блоком.
Предпочтительно, чтобы этот переключатель 501 был сконструирован таким образом, чтобы запускать и
останавливать связанный с ним унифицированный генератор на 116 различных уровнях резервуара,
отличных от уровней, на которых запускается и останавливается генератор 1.
Взаимодействие описанных выше элементов и функционирование других показанных элементов станут более
понятными при рассмотрении их в связи с принципом их работы, и с этой целью мы опишем работу
электростанции, когда водные условия 12 позволяют ее использовать.
Предположим, что распределительная система переменного тока получает энергию нормального напряжения
от какой-либо другой станции или станций, и что выключатели 2, 9, 14, 18, 52, 53 и 65 замкнуты; также
предположим, что уровень воды таков, что поплавковый выключатель замыкает цепь через контакты 51.
Затем цепь замыкается от фазы А через контакты 51, катушку контактора 54, выключатель 53 и управляющий
выключатель, который предпочтительно расположен в удаленной точке, например, в диспетчерской или на
главной электростанции, когда к одной системе подключено несколько станций, и в разомкнутом состоянии
предотвращает подачу напряжения на катушку контактора 54, что, следовательно, препятствует запуску
показанной электростанции. В удаленной точке также предусмотрен управляющий выключатель 50,
предназначенный для замыкания цепи обмотки контактора 54 независимо от положения поплавкового
выключателя 50.
4'5 Таким образом, можно заметить, что показанная станция также сконструирована таким образом, чтобы ее
запуск происходил независимо от состояния поплавкового выключателя.
Контактор 54, будучи под напряжением, замыкает цепь от фазы А' через контакты o и p и сегменты
контроллера C в положении k (которое является выключенным положением), чтобы подать напряжение на
катушку контактора 57. После этого контактор 57 срабатывает, замыкая цепь двигателя M и тормозной
катушки B, соединенных последовательно с ним. Затем двигатель M перемещает контроллер C в положение
a.
Тормозная катушка B используется в сочетании с электромагнитно управляемым тормозом и сконструирована
таким образом, что при подаче напряжения на катушку фрикционный тормоз размыкается, а при отключении
напряжения на катушке фрикционный тормоз срабатывает. В положении а контроллера С находится цепь от
фазы А', проходящая через контактор 54, контакты o и aa и сегменты контроллера С, контакты реле 25,
которое не находится под напряжением, катушку контактора 22 и контакты реле -59, 60, 61 и -62. Реле 59
подключено к клеммам одного из трансформаторов 26. Схема этого реле управляется центробежным
переключателем 63 conS5, подключенным к асинхронному двигателю 64, который, в свою очередь, соединен
с системой переменного тока посредством переключателя 65 и трансформаторов 26. Выключатель 63
сконструирован таким образом, чтобы поддерживать цепь реле 59 замкнутой до тех пор, пока частота
переменного тока системы не превысит заданное количество циклов. Реле 60 представляет собой реле
обратного времени и подключено к одной фазе генератора 1 через трансформатор тока 66.
Последовательно с реле 60 расположен контакт 65, замыкающий амперметр 69, который управляет цепями
реле ТО и 71. Реле 61 является реле обратного времени и подключено к другой фазе генератора 1 через
трансформатор 67. Реле 62 представляет собой термостатическое реле 70, подключенное к фазе BI BV' и
срабатывающее, если все термостаты 72, подключенные к различным частям аппарата, замкнуты. Эти
термостаты сконструированы таким образом, чтобы легко открываться при чрезмерной температуре в той
части аппарата, на которой они установлены.
Включение катушки контактора 22 замыкает контактор, в результате чего цепь замыкается через его нижний
блокировочный контакт, контактные пальцы t и dd регулятора катушки C и вход реле 253 на фазу A'. Вся
управляющая цепь. Включение реле 253 замыкает цепь контактора 10, который срабатывает для соединения
статора асинхронного двигателя 8 с системой переменного тока. В результате возбудитель 7 очень быстро
разгоняется до нормальной скорости и напряжения. Как указано выше, реле 12 сконструировано таким
образом, чтобы размыкать короткое замыкание 90° вокруг резистора 11, когда напряжение возбуждения
приближается к своему нормальному значению. «Когда напряжение возбудителя достигает заданного
значения, низковольтное реле 21, подключенное параллельно шинам возбудителя, срабатывает и замыкает
цепь удержания катушки контактора 22 через его верхнюю блокировку, контакты v и o и сегменты контроллера
C, так что контактор 22 остается замкнутым после того, как контакт an контроллера покинет положение b, если
напряжение возбудителя не упадет ниже заданного значения».
- Тем временем контроллер C las 105 вращается из-за замыкания цепи двигателя f контактором 57. ln
положение b контроллера a.
Цепь замыкается через нижний блокировочный контактор 22, контакты t и s 110 и сегменты контроллера C до
точки между контактами реле 70 и 7T.
Поскольку генератор 1 не подключен к системе переменного тока, в нем не протекает ток, поэтому амперметр
G9, подвижный контакт которого находится в зацеплении с верхним неподвижным контактом, не замыкается.
Этот амперметр может быть любого подходящего типа, и его подвижный контакт расположен таким образом,
чтобы зацепляться с верхним неподвижным контактом 120 до тех пор, пока ток в генераторе 1 не превысит
заданное значение, после чего подвижный контакт зацепляется с нижними неподвижными контактами. При
замыкании подвижного контакта амперметра с верхним неподвижным контактом и замыкании управляющего
выключателя 74 в удаленной точке катушка реле 71 находится под напряжением. Приведенная выше схема
до точки между контактами реле 70 и 7r, таким образом, продолжается через контакты реле 71, контакты 45
концевого выключателя 39, катушку контактора 38 и контакты контактора 37 до фазы AI All. Контактор 8
замыкает цепь двигателя ворот 34, обеспечивая его запуск в нужном направлении для открытия ворот. 33
водяного колеса W.
Сегменты контроллера С расположены таким образом, что вышеуказанная схема для катушки контактора 38
поддерживается в течение определенного промежутка времени, достаточного для того, чтобы обеспечить
открытие затвора на такую величину, при которой скорость генератора приближается к синхронной скорости.
Когда контроллер выходит из положения c, цепь катушки контактора 38 размыкается, останавливая двигатель
ворот 34 до тех пор, пока генератор не будет подключен к системе переменного тока, как будет описано
далее.
В положениях a и b контроллера C контактор 57 получает энергию через контакты o и p контроллера. Когда
контроллер перемещается в положение c, цепь контроллера 57 размыкается, и контроллер останавливается в
этом положении, ожидая, пока генератор 1 выйдет на рабочую скорость. Когда скорость генератора 1
достигает заданного значения, обычно на несколько оборотов в минуту ниже его нормальной скорости,
центробежный переключатель 24 замыкается, тем самым замыкая цепь от фазы А1 через контакты
контактора 54, пальцы o и - и сегменты контроллера C, контакты центробежного переключателя 24, пальцы y и
q и сегменты контроллера C, а также катушку контактора 57. Затем контактор 57 замыкает цепь двигателя М,
чтобы снова запустить контроллер. В положении d контроллера показанная выше цепь катушки контактора 57
замыкается через контакты o и p контроллера.
Открытие затвора происходит таким образом, что скорость генератора 1 медленно увеличивается, поэтому к
моменту соприкосновения пальца x с сегментом контроллера скорость генератора становится
приблизительно нормальной. Зацепление пальца x с сегментом контроллера замыкает цепь от фазы A1 до
A11 через нижний контакт контактора 22, палец t и сегменты контроллера C и катушку контактора 3.
Контактор 3 замыкает и соединяет генератор системы переменного тока без возбуждения и с реактивным
сопротивлением 4, включенным последовательно. Цель реактивного сопротивления состоит в том, чтобы
обычным способом уменьшить напряжение, подаваемое на генератор, и тем самым ограничить начальный
скачок тока через обмотки генератора при замыкании цепи.
Когда контроллер C достигает положения f, цепь замыкается от фазы 70 Al All через нижний контакт
контактора 22, пальцы t и bb, сегменты контроллера C и катушку контактора 17.
Контактор 17 срабатывает и размыкает цепь через разрядное сопротивление 20 75, расположенное между
контактными кольцами 6, и замыкает цепь от положительной шины возбудителя 13 через правый контакт
выключателя 18, средние контакты контактора 17, правое контактное кольцо 6 генератора 1, обмотку
возбуждения 80 генератора, левое контактное кольцо 6, все сопротивление 16, верхние контакты контактора
17, левые контакты выключателя 18, к отрицательному возбудителю l)us 1-3, вызывая тем самым небольшой
ток возбуждения s.
ток протекает через обмотку возбуждения генератора 1, втягивая его в систему переменного тока.
Используется небольшой ток возбуждения, чтобы свести к минимуму возмущения системы переменного тока.
90 Когда контроллер C достигает положения g, описанная выше схема обмотки контактора 38 снова
замыкается контактами s и t, чтобы запустить двигатель ворот и открыть ворота. Цепь 9i также замыкается от
фазы A' All через контакты t и cc и сегменты контроллера C, катушку контактора 19 и контакты мгновенного
реле перегрузки 68. Контактор 19 замыкает цепь и закорачивает заданную часть сопротивления 16, тем
самым усиливая ток возбуждения до его нормального значения.
Когда контроллер достигает положения h, цепь замыкается от фазы A1 Al' 105 через контакты t и is, контакты
реле 68 и катушку контактора 5 для замыкания реактивных сопротивлений 4. В положении h, которое является
рабочим положением, цепь катушки контактора 57 размыкается через контакт p, так что двигатель
контроллера M останавливается.
Генератор теперь правильно подключен, и когда ток, подаваемый в систему переменного тока, достигает
заданного значения I, подвижный рычаг контакта амперметра размыкает свой верхний контакт и тем самым
останавливает двигатель ворот, закрывая ворота. Если ток превышает заданное значение 120, подвижный
рычаг амперметра замыкает нижние контакты и тем самым замыкает цепь катушки реле 70, которая, в свою
очередь, замыкает цепь катушки контактора 37 через контактор 22, контакты t и s 125 и сегменты контроллера,
реле 70, контакты 46, обмотку контактора 37 и контактор 38. Контактор 7 замыкает цепь двигателя 34,
заставляя его закрывать затвор, тем самым уменьшая нагрузку на генератор. Таким образом, можно
заметить, что нагрузка, воспринимаемая генератором, поддерживается постоянной с помощью амперметра
69, замыкающего контакты. Станция продолжает работать и подавать энергию в систему переменного тока до
тех пор, пока не возникнет заранее определенная ситуация, которая приведет к автоматическому отключению
станции.
Станция, изображенная на чертеже, может быть остановлена в результате возникновения нескольких
различных обстоятельств. Если уровень воды опустится ниже заданного уровня из-за того, что потребность в
воде превышает расход реки, поплавковый выключатель 50 разомкнет цепь контактора 54 на контактах 51.
Контактор 54 размыкает цепь блокировки катушки контактора 22.
Контактор 22 размыкает цепи контакторов 3, 5, 17 и 19 и реле 2.3. Размыкание контактора 3 отключает
генератор 1 от системы переменного тока. Обесцвечивание реле 23 размыкает цепь обмотки контактора 10, в
результате чего контактор размыкается и отключает индуктивный двигатель 8 от системы переменного тока, а
размыкание контакторов 17 и 19 возвращает цепь возбуждения генератора в состояние холостого хода.
Если на электростанции имеется несколько энергоблоков, которые отключаются последовательно в
зависимости от уровня воды в водохранилище, и эти энергоблоки отключаются при более низких уровнях, чем
тот, при котором отключается генератор, показанный на чертеже, то необходимо поддерживать работу
возбудителя для обеспечения возбуждающего тока генераторов, которые все еще подключены к системе.
Поэтому каждый из остальных генераторов снабжен реле 231, аналогичным реле 23, которое замыкает цепь
несколько раз с контактами реле 23, так что цепь контактора 10 не размыкается при выключении генератора 1,
а остается замкнутой до тех пор, пока все реле 231 не будут обесточены.
Размыкание контактора 22 также замыкает цепь для катушки контактора 57, чтобы снова запустить двигатель
M и перевести контроллер в положение «выключено», от фазы A' Al через верхнюю блокировку контактора 22,
пальцы 11 и q и сигналы контроллера C и катушки контактора 57. Размыкание контактора 22 также замыкает
цепь через его средние блокировочные контакты 46 выключателя 39 и катушку контактора 37. Контактор 37 ()5
замыкает цепь, обеспечивая закрытие ворот электроприводом. Когда ворота закрыты, концевой выключатель
43 срабатывает, размыкая цепь катушки контактора 37 на контакте 46, чтобы остановить двигатель 34. 70
Когда контроллер C достигает положения j, цепь, параллельно соединенная со средней блокировкой
контактора 22, замыкается через контакты r и a и сегменты контроллера. Эта цепь замкнута таким образом,
что (75) обеспечивает дополнительную контактную поверхность.
Когда контроллер C достигает участка k, находящегося в выключенном положении, цепь контактора 57
размыкается, чтобы остановить двигатель M. Теперь станция готова к повторному запуску.
Если необходимо перекрыть подачу воды на станцию независимо от уровня воды, можно открыть
переключатель управления 55. Это приводит к размыканию контактора 54, в результате чего размыкается
контактор 85 22, и станция отключается описанным выше способом.
Следует отметить, что реле 59 и 6(2) подключены к трансформаторам 26N, поэтому станция не может
запуститься или продолжать работу, если система переменного тока не будет включена. Реле 62 также
предотвращает работу станции, если температура оборудования превышает заданное значение. 9,5 Для
защиты соответствующего оборудования цепь катушки контактора 22 замыкается через контакты ряда
защитных реле.
В случае сбоя напряжения в распределительной сети переменного тока или в случае, если частота системы
превышает заданное значение, вызывающее срабатывание центробежного выключателя 6:3, реле 59
обесточивается и размыкает цепь катушки выключателя 22, после чего станция автоматически отключается
описанным способом. Когда контроллер C достигает положения «выключено» Ak, цепь катушки контактора 57
замыкается через контакт 51 поплавкового выключателя 50, если уровень воды выше заданного значения,
чтобы переместить контроллер через положения a и b в положение c. Если температура аппарата превышает
допустимый уровень, замыкание цепи 115 для катушки контактора 22 не происходит в положении а
контроллера из-за обесточивания термостатического реле; таким образом, цепи через катушки других
контакторов не замыкаются для запуска станции. В положениях от c до k контроллера показанная выше схема
для eonfactor 57 замыкается через контакты y и q, чтобы замкнуть цепь двигателя M. 125. Таким образом,
можно заметить, что контроллер lfMY,049 продолжает работать, если вода находится выше заданного уровня,
но станция не запускается.
Когда устройство остывает, так что термостатическое реле (62) снова активируется, станция ib автоматически
запускается описанным выше способом. Однако следует отметить, что рабочая схема соединения...
Тактильный регулятор 22 может быть замкнут только в положениях a и b контроллера, что обеспечивает
точную последовательность операций и исключает опасность неправильного подключения.
Если мощность, передаваемая от генератора 1 в систему переменного тока, превышает заданное значение,
реле 60 или 31, или оба, срабатывают и размыкают цепь катушки контактора 22, отключая станцию. Однако
желательно, чтобы станция отключалась только в случае экстремальных или очень сильных перегрузок,
которые сохраняются в течение относительно длительного времени.
Следовательно, отношения 60 и 61 относятся к обратному временному пределу tvpe. Для снижения тока и
предотвращения отключения станции в ответ на нормальные перегрузки предусмотрено мгновенное реле 68,
соединенное последовательно с реле 61. Оно срабатывает, как только ток превышает заданную величину,
размыкая цепь катушек контакторов 5 и 19. Контактор 5 размыкает цепь и вставляет реактивные
сопротивления 4 между генератором и основной системой переменного тока, а контактор 3 5 17 размыкает
цепь и разрывает короткое замыкание вокруг части полевых сопротивлений 16. Введение реактивных
сопротивлений 4 и уменьшение тока возбуждения приводят к снижению подаваемой мощности, но если
перегрузка продолжается, реле 60 и 61 разомкнутся через заданный интервал времени и отключат станцию.
Для управления открытием ворот 4t, независимо от амперметра 69, замыкающего контакты, предусмотрены
переключатели управления 74, 77 и 78, которые могут располагаться вне станции. Следует отметить, что
когда переключатель управления 74 разомкнут, подвижный рычаг контакта, замыкающего амперметр 69,
отсоединяется от шины Ai, и, таким образом, управление амперметром отключается. Когда переключатель
управления 77 замкнут, цепь катушки контактора 37 замыкается, заставляя двигатель затвора 34 срабатывать
для закрытия затвора водяного колеса, а когда переключатель управления 78 замкнут, цепь катушки
контактора 38 замыкается, заставляя двигатель затвора 34 срабатывать для открытия затвора водяного
колеса. В случае, если станция управления находится на значительном расстоянии от электростанции, может
быть предпочтительнее расположить переключатели 53, 56, 74 и 78 для дистанционного электромагнитного
управления. Таким образом, очевидно, что мы также предусмотрели средства для произвольного изменения
нагрузки, переносимой станцией.
Хотя мы продемонстрировали и описали наше изобретение главным образом в связи с
гидроэлектростанциями, в которых автономный режим работы запускается в ответ на уровень воды в
водохранилище, специалистам в данной области будет очевидно, что некоторые из раскрытых методов и
комбинаций могут быть использованы и в других случаях, и что эти особенности будут особенно полезны
независимо от того, замыкается ли начальная цепь управления вручную или автоматически в ответ на
какое-либо заранее заданное состояние распределительной системы, такое как напряжение, ток или частота,
указывающие на необходимость дополнительных генерирующих мощностей. Специалистам в данной области
также будет очевидно, что в отношении некоторых общих особенностей нашего изобретения могут
использоваться различные источники энергии, помимо гидроэнергии, там, где это возможно. Более того, хотя
мы продемонстрировали конкретные устройства для выполнения определенных автоматических операций,
наше изобретение не ограничивается изображенным на иллюстрации устройством.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы утверждаем, это: (5 785 1. В системе распределения переменного тока
дополнительный генератор, приводимый в движение первичным двигателем, предназначенным для подачи
электроэнергии, имеет средства, реагирующие на заданное условие, для автоматического запуска генератора
из состояния покоя, приведения его в соответствие с системой и регулирования количества энергии,
подаваемой на первичный двигатель, чтобы генератор взял на себя часть нагрузки системы.
2. В распределительной системе, в которой множество генераторных установок, приводимых в движение
первичными двигателями, предназначены для подачи энергии в общую сеть, и в которой некоторые из
первичных двигателей работают от источников переменного тока, средства, реагирующие на состояние
источника тока, предназначены для запуска таких установок и обеспечения подачи ими энергии в сеть в
течение времени, когда энергия тока источника превышает заданное значение.
3. Способ синхронизации и приложения нагрузки к динамо-машине с первичным двигателем,
предназначенной для подачи энергии в сеть переменного тока, и corM167,049, включающий синхронный
генератор переменного тока, приводимый в движение двигателем, и средства возбуждения для генератора,
который заключается в подключении генератора к сети с невозбужденным полем, подаче тока возбуждения
для приведения генератора в синхронизм, а затем регулировании энергии, подаваемой на двигатель, для
того, чтобы генератор мог принимать свою нормальную нагрузку.
Соседние файлы в папке патенты