Zum Lingeshof 3
36124 Eichenzell
Tel. +49 6659 98794-0
Fax. +49 6659 98794-44
E-Mail: info@walcher.com
| Walcher -- FD-Online Typo3 Schulungen |
Waschmaschinenschalter So nicht !!
Einer optimalen Wasserstandsregelung in Kraftwerken wird in vielen Fällen zu geringe Bedeutung beigemessen.
Wenn selbst im Wassertriebwerk Ausgabe Juli 2002 Lösungen favorisiert werden, bei denen sich jeder Ingenieur die Haare rauft, wird es Zeit grundlegende regelungstechnische Kenntnisse aufzufrischen.
|
 |
Regelkurve eines Waschmaschinenschalters
H = Schaltpunkt oben S = Sollwert des Pegel
T = Schaltpunkt unten Abstand H-T = Schalthysterese
1- 5 Zeitabschnitte Pegel = schwingender Pegel und zeitversetzt die Kurve des Leitapparat
Zeitpunkt 1 : Der Pegel ist zu tief, der Waschmaschinenschalter taktet den Leitapparat zu.
Zeitpunkt 2 : Der Leitapparat ist soweit geschlossen, das der Pegel wieder steigt. Hier an dieser Stelle müsste das Schließen beendet werden. Tatsächlich schließt der Leitapparat wegen der Meldung Wasser zu Tief weiterhin.
Ein PI Regler würde bereits an dieser Stelle mit dem Schließen aufhören !
Zeitpunkt3: Der Leitapparat ist bereits viel zu weit geschlossen, sodass ein Überschwingen erfolgt.
Ein PI Regler hätte hier bereits die Turbine wieder etwas geöffnet.
Zeitpunkt 4: Zwischen den Punkten 3 u. 4 hat der 3 Punktregler nicht gearbeitet und muss deshalb wieder ein Überschwingen zulassen.
Ein PI Regler erkennt grundsätzlich jede Abweichung vom Sollwert und kann bei richtiger Einstellung daher sehr genau mit minimalen Regelbewegungen den Pegel halten.
Rechenexempel: Schalthysterese 5 cm , Fallhöhe 2,20m Turbinenleistung im Jahresmittel 30 kW .
Durch das Schwingen der Regelung werden im Mittel Fallhöhenverluste von 5 – 10 cm hingenommen. Beim Überschwingen fließt gelegentlich Wasser ungenutzt über das Streichwehr ab.
Ein Fallhöhenverlust von 6 cm bedeuten bei 2m Fallhöhe bereits 3% Verlust wegen verschenkter Stauhöhe und zusätzlich eine ständige Beanspruchung des Leitapparates durch unnötiges Regeln + zusätzliche Regelarbeit für das Stellorgan.
Berechnung der Verluste: 30kW*8760h/Jahr = 260100kWh erzeugte Jahresarbeit.
Verluste 3% = 7803 kWh * 0,075EUR = 585,--EUR jedes Jahr
Regelverfahren die sich in der Praxis bewährt haben:
Um genau regeln zu können, sind zunächst einmal genaue und zuverlässige Messumformer einzusetzen.
Hier haben sich im Wesentlichen folgende Messeinrichtungen bewährt:
a) Schwimmer mit angeschlossenem Potenziometer zur Analogmessung.
Zwischenzeitlich weitestgehend veraltet und nicht so genau.
b) Elektronische Druckmesssonde mit einem Ausgangssignal von 4-20mA
Gutes Preis / Leistungsverhältnis Messgenauigkeit < 1mm
c) Ultraschallsonde ebenfalls mit einem Ausgangssignal von 4-20mA
Vorteil: Außerhalb des Wassers ebenfalls hohe Messgenauigkeit, in der Regel jedoch deutlich teurer als die Druckmesssonde.
Welchem der hier beschriebenen Messeinrichtung der Vorzug gegeben wird, hängt auch von der Messstelle, den Umgebungsbedingungen und dem Anschaffungspreis ab.
Bei größeren Kraftwerken wird man generell als Turbinen- bzw. Wasserstandsregler einen Regler mit PI – Verhalten einsetzen.
WALCHER hat neben seinem sehr komfortablen PID – Turbinenregler Typ WA-SO4 noch einen vergleichbaren intelligenten dynamischen 3 Punkt Regler auf SPS Basis entwickelt.
Dieser sehr preiswerte DYN3Pu-Regler erkennt zum Einen die Tendenz des Wassers auf fallende oder steigende Tendenz und richtet dementsprechend sein Regelverhalten darauf ein.
Zum Anderen verändert er dynamisch seine Takt u. Pausenzeiten in Abhängigkeit der Regelabweichung.
Durch diese moderne Software - Entwicklung werden die Regelvorgänge minimiert und eine cm-genaue Pegelhaltung erreicht.
