<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung, um die Spannung von Wechselstromfernleitungen vermittels Blindstromerzeugern zu regeln.
Es ist bekannt, dass man die kapazitiven Blindströme langer Fernleitungen durch induktive Zusatzapparate ausregeln muss, damit keine zu starken Spannungsschwankungen in der Leitung und ihren Maschinenstationen sowohl nach Grösse wie nach Phase der Spannung auftreten. Wenn es gelingt, die zusätzliche Blindleistung so schnell zu regeln, wie es der willkürlich schwankenden Belastung der Leitung und ihren End-und Zwischenstationen entspricht, so bleiben die Verhältnisse im gesamten elektrischen System jederzeit gesund, und es ist kein Anlass zu Schwingungen der Spannung und insbesondere zu Pendelungen und Instabilität der angeschlossenen Maschinen vorhanden.
Bisher erzielte man diese Regulierung entweder durch anzapfbare oder sehaltbare Drosselspulen oder durch Beeinflussung der Erregung von Blindleistungsmaschinen. Beide Massnahmen erfordern eine beträchtliche Zeit. Bei den Drosselspulenschaltungen ist immer eine Reihe von Schaltern in zeitlicher Aufeinanderfolge zu betätigen, und bei den Blindleistungsmaschinen wird die Regelung durch ihre grosse magnetische Trägheit verzögert. Es ist auf diese Weise bisher nicht gelungen, eine so schnelle Regelung zu erzielen, dass die oben beschriebenen ungünstigen Wirkungen in Fortfall kommen.
Gemäss der Erfindung soll die Blindstromregelung schneller erfolgen, als es dem natürlichen Pendeltakt der an die Leitungen geschlossenen Generatoren entspricht, der ungefähr 1 Sekunde für die ganze Schwingung beträgt. Die Wirkungen dieser mechanischen Schwingungen sind bereits nach Y4 Schwingungsperiode vorhanden, und daher soll die Regulierung so rasch erfolgen, dass sie in einer kürzeren Zeit als etwa Y4 Sekunde im wesentlichen beendet ist. Dies soll durch Drosselspulen erfolgen, deren magnetischer Widerstand mechanisch geregelt wird, wie es in Fig. l dargestellt ist. Parallel zur Fernleitung 1 sind die Drosselspulen 2 angeschlossen. Die Drosselspulen besitzen einen Luftspalt, in dem ein Anker 3 drehbar beweglich ist. Die Selbstinduktion der Drosselspule wird durch Verdrehen dieses Ankers im Luftspalt geändert.
Im Ausführungsbeispiel werden diese Anker mittels Zahnradgetriebes 4 von einem Motor 5 angetrieben, der von einem Indikator 6 beeinflusst wird. Der Indikator selbst ist z. B. von der Spannung abhängig. Der Indikator veranlasst beim Ausschlag den Motor zum Lauf in der einen oder andern Richtung. Man kann den Indikator auch so ausführen, dass die Geschwindigkeit des Motors von seinem Ausschlag abhängig ist. An Stelle dieses Elektromotors kann man die Anker auch durch Ölkolben oder durch äquivalente, aus der Regelteehnik bekannte Mittel antreiben. Etwaiges stärkeres Überregulieren kann man in bekannter Weise durch Rückführungen und Dämpfungen vermeiden. Um die Selbstinduktion der Drosselspule zu verändern, brauchen die Anker nicht drehbar, sondern können auch verschiebbar sein.
Eine Verdrehung oder Verschiebung eines Ankers kann wegen der geringen Masse derselben bei Anwendung der üblichen mechanischen Mittel mit sehr grosser Geschwindigkeit daher in aussergewöhnlich kurzer Zeit erfolgen.
In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in der die Drosselspulen in Serie zur Fernleitung geschaltet sind. Die Bezeichnungen stimmen mit Fig. 1 überein. Es ist für die Energiebilanz der Blindleistung bekanntlich gleichgültig, ob die Kompensierung in Parallele, wie in Fig. 1, oder in Serie, wie in Fig. 2, vorgenommen w ird. Jedoch ergeben sich erhebliche Unterschiede beider Anordnungen im Hinblick auf den Pendelwinkel der an die Fernleitung angeschlossenen Kraftwerke und Maschinen, so dass für manche Fälle die Anordnung nach Fig. 2 den Vorzug verdient.
Auch hier ist es wesentlich, dass die Regelung der in Serie geschalteten Selbstinduktion schneller als die Pendelschwingung der elektrischen Maschinen erfolgt, und dies ist mit dem Drehanker sehr leicht ausführbar.
<Desc/Clms Page number 2>
Es ist nicht erforderlich, Hie-gesamte Regulierblindleistung in derartigen Drosselspulen unterzubringen. Man kann auch einen Teil der Leistung in andern Apparaten, beispielsweise festen Drosselspulen oder Blindleistungsmaschinen, unterbringen und die nach der Erfindung regelbare Drosselspule nur einen solchen Teil der Blindleistung übernehmen lassen, wie er zur Aufnahme von schnell auftretenden BlindIeistungsstössen erforderlich ist. Man kanh'ilann die andern Blindleistungsteile gar nicht oder langsam regulieren und alle schnellen Veränderungen im System durch die Drosselspule mit regelbarem Luftspalt aufnehmen lassen.
Insbesondere ist es mit derartigen Drosselspulen möglich, nicht nur induktive Kompensierungsleistung der Fernleitung stetig und schnell zu regeln, sondern es ist zweckmässig, auch bei kapazitiver Zusatzleistung der Fernleitung solche Drosseln zur Regelung zu benutzen.
Bekanntlich muss man der Fernleitung zur Kompensierung unterhalb der natürlichen Belastung induktive, oberhalb der natürlichen Belastung kapazitive Blindleistung zuführen. Pa man aber Kapazitäten im allgemeinen nur schwer regeln kann, so ist es zweckmässig, in diesem Belastungsbereieh der Fernleitung mit festen oder in grobe Stufen durch Schalter einstellbaren Zusatzkondensatoren zu arbeiten und die Feinregelung entsprechend den schnellen Belastungssehwankungen der Fernleitung den gleichen stetig regelbaren Drosselspulen zu überweisen, die die Regulierung auch bei Belastungen, die kleiner als die natürliche Belastung sind, übernehmen.