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Einrichtung zur Kompensation des Erdschlussstromes von Hochspannungsleitungen.
Im Hauptpatent ist eine Einrichtung zur Kompensation des Erdschlussstromes von Hochspannungleitungen geschützt, deren Kennzeichen darin besteht, dass zur Kompensation an Stelle einer einfachen Drosselspule zum Zwecke der Unterdrückung der Oberwellen ein aus Drosselspulen und Kondensatoren zusammengesetztes Gebilde dient, dessen resultierender Blindwiderstand bei den den Oberwellen der Grundfrequenz entsprechenden Frequenzen ganz bestimmte positive (induktive) Werte annimmt. Im einzelnen besagt die Bemessungsregel, dass der Blindwiderstand der ganzen Einrichtung umgekehrt proportional der Frequenz der Oberwelle sein muss. Eine Ausnahme bildet die Oberwelle dreifacher Frequenz, bei welcher der resultierende Blindwiderstand möglichst hoch sein soll.
Nachdem durch das Hauptpatent diese grundlegende Bemessungsregel gegeben ist, ist es nicht mehr schwer, aus Kondensatoren und Drosseln ein Gebilde zusammenzusetzen, welches der geforderten Bedingung für irgendeine bestimmte Anzahl von Oberwellen genügt. Führt man nunmehr Bemessungsrechnungen für derartige. für die Kompensation mehrerer Oberwellen bestimmter Einrichtungen durch, so zeigt sich. dass ohne Verwendung besonderer Kunstgriffe ausserordentlich grosse und daher kostspielige Kondensatoren erforderlich werden.
Dies erscheint auch verständlich, wenn man bedenkt, dass für eine gegebene Schaltung eine bestimmte Relation zwischen der Leistung der erforderlichen Kondensatoren
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nun die letztere in modernen Netzen viele 1000 KVA betragen kann. so ist es auch kein Wunder, wenn die Kondensatoren der Kompensationsschaltung eine Leistung ähnlicher Grössenordnung darstellen.
Da der Einheitspreis, d. h. der auf eine KVA-Leistung bezogene Preis von Kondensatoren heute ein Mehrfaches des Einheitspreises von Drosseln und Transformatoren beträgt, ist es wünschenswert, die Leistungen der Kondensatoren auf das kleinstmögliche Mass herabzudrüeken. Es ist Gegenstand der Erfindung, eine grundsätzliche Regel für die Schaltung und Bemessung einer Kompensationseinrichtung für mehrere Oberwellen zu geben, welche geeignet ist, den Leistungsbedarf an Kondensatoren stark herabzusetzen.
Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Schaltung. In ihr bedeutet 1 die zur Kompensation der Grundwelle dienende Drossel, welche einerseits an die Nullpunktschiene 2, anderseits in bekannter Weise an Erde angeschlossen ist. Parallel zu dieser Drossel ist die Oberwellenkompensationseinrichtung geschaltet.
Diese besteht aus einem aus der Drossel :) und der Kapazität 4 gebildeten, auf Grundfrequenz abgestimmten Stromresonanzkreis sowie aus der eigentlichen Kompensationseinrichtung 5, welche in der Fig. 1 zunächst nur symbolisch durch ein Rechteck dargestellt ist. Diese letztere Einrichtung unterliegt der Bedingung, dass sie im Zusammenhang mit den übrigen Gliedern der Schaltung die Herstellung der durch das Hauptpatent geschützten oben erwähnten Kompensationsbedingungen gewährleistet. Sie muss auf alle Fälle Kondensatoren enthalten.
Der Stromresonanzkreis J, 4 ist es nun, welcher eine erhebliche Herabsetzung der Grösse der in der Schaltung 5 erforderlichen Kondensatoren bewirkt. Die Grösse der Kondensatoren hängt nämlich einerseits von ihrer Kapazität, anderseits von der höchsten Spannung ab, welcher sie ausgesetzt werden,
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Schaltung' ? ferngehalten wird und lediglich an den Klemmen des StromresonanzkreisP6 auftritt. Die Kondensatoren der Schaltung 5 werden daher lediglich von Oberwellenspannungen beansprucht, so dass selbst bei einer verwickelten Schaltung mit vielen Kondensatoren und grossen Kapazitäten die Leistung der Kondensatoren nicht übermässig gross ausfällt.
Ein weiterer Vorteil des Stromresonanzkreises besteht darin, dass durch die Oberwellenkompen-
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Stellen untergebracht werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf den Fall, dass die Kompensationseinrichtung zwischen den Nullpunkt eines Transformators oder Kondensators und Erde eingeschaltet wird. Der Inbegriff, der aus den Einzelteilen 1,'3, 4 und 5 bestehenden Einrichtung kann vielmehr bei jeder Kompensationse, haltung insbesondere auch beim Löschtransformator an die Stelle der zur Kompensation dienenden einfachen Induktivität treten.
Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die Schaltung 3 so gewählt ist, dass ausser der Grundwelle beispielsweise noch die 5., 7., 11. und 13. Oberwelle im Erdsehlussstrom kompensiert werden kann. Sie enthält in Reihe mit dem Stromresonanzkreis , vier parallelgeschaltete Glieder 6,7, 8 und 9.
Das Glied 6 ist eine einfache Drossel, jedes der andern Glieder 7 bis 9 ist ein Spannungsresonanzkreis, gebildet aus einer Drossel und einem mit ihr in Reihe geschalteten Kondensator.'Bei passender Verfügung über die Dimensionen der einzelnen Schaltelemente lässt sich erreichen, dass die Frequenzcharakteristik der ganzen Oberwellenkompensationseinriehtung einschliesslich Vorschaltstromresonanzkreis 3, 4 so ausfällt, dass deren Blindwiderstand, wie gefordert, bei Grundfrequenz gross, bei den Frequenzen der ungeradzahligen und nicht dreifachen Oberwellen positiv, u. zw. proportional den Frequenzen wird.
An Stelle des in Fig. 2 vorausgesetzten Gebildes 5 können auch andere zusammengesetzte Gebilde, beispielsweise Drosselketten, Kondensatorketten oder Siebketten, treten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Kompensation des Erdschlussstromes von Hochspannungsleitungen nach
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Erdsehlussstromes dienenden Induktivität (1) eine Oberwellenkompensationseinrichtung (3, 4, 5) geschaltet ist, welche ihrerseits aus einer Reihenschaltung eines auf Grundfrequenz abgestimmten Stromresonanzkreises (3, 4) und einem aus Drosseln, Kondensatoren und Transformatoren zusammengesetzten Gebilden besteht.
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