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Einrichtung zum Bestimmen der Hochspannungsenergie eines Transformators von der
Niederspannungsseite aus.
Die neue Einrichtung ermöglicht es, die Hochspannungsenergie des Transformators, gegebenenfalls einschliesslich der Kupferverluste in einer zum Transformator fiihrenden Hoch- spannungsleitungsstrecke, von der Niederpannungaseite des Transformators aus zu bestimmen.
Sie dient damit zur Befriedigung eines Bedürfnisses der Messtechnik, das mit den Überlandzentralen entstanden ist.
Wenn eine solche Zentrale einer entfernten Ortschaft elektrische Energie liefert, z. B. durch eine Hochspannungsleitung und einen Transformator, an dem das Ortsnetz angeschlossen ist, so wird dem Ortsnetz die Energie zugeführt, die durch einer. Elektrizitätszähler auf der Niederspannungsseite des Transformators gemessen werden kann. Die Zentrale muss aber eine grössere Energie aufwenden, um dem Ortsnetz diese Energiemenge zuzuführen.
Der Mehraufwand geht 'm Transformator und in der Hochspannungsleitung verloren.
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fne Art der Abrechnung zwischen der Zentrale und dem Besitzer des Ortsnetzes, dem Abnehmer, gerechtfertigt, bei der die Transformatorveriuste und gegebenenfalls auch die Verluste in der Hochspannungsleitung zu Lasten des Abnehmers gehen.
Um für diese Abrechnung die Unterlagen zu schaffen, könnte man einen Zähler auf der H'hspannungsseite des Transformators oder, wenn die Leitungsverluste mit bestimmt werden
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Alle diese Nachteile lassen sich vermerden, wenn man nach vorliergender Erfindung auf der Niederspannungsseite des der Einfachheit halber ls Einphasentransformator gedachten
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abgesehen, der Strom in der Hochspannungswicklung des Transformators und in der Leitung dem Verbrauchsstrom in der NiederspannuÍ1gswicklung proportional ist. Kennt man also das Zeitintegral des Quadrates der Verbrauchsstromstärke niederspannungsseitig, so braucht man diese Zahl nur mit dem mittleren Wert des für die Niederspannungsseite umgerechneten Gesamt-
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formators zu multiplizieren, um die Kupferverluste in Kilowattstunden zu erhalten.
Bei der Ausführung des neuen Ampèrequadratstundenzählers wird man zweckmässig die Übersetzung zum Zählwerk so wählen, dass man gleich diese Kilowattstundenzahl ablesen kann. Für die neue Einrichtung kann der bekannte Ampèrequadratstundenzähler nach dynamometrischem Prinzip benutzt werden, Zweckmässig ist es jedoch, einen Ampèrequadratstundenzähler nach Ferrar : sprinzip zu verwenden, da ein solcher Zähler ausserordentlich einfach und billig herzustellen ist. Man braucht nur einem vom Verbrauchsstrom erregten Triebmagneten mit unsymmetrischem Feld (keilförmigen Luftspalt, seitlich sitzenden Kurzschlussring oder dgl. ) auf eine in festen Lagern sich drehende Triebscheibe, die ein Zählwerk antreibt, einwirken zu lassen.
Da bei einem Mehrphasentransformator der sekundäre Belastungsstrom aus mehreren im allgemeinen ungleichen Teilströmen besteht, so wird man entsprechend den mehrgliedrigen Formeln für die Kupferverluste eines solchen Transformators und in Analogie zu den Verbrauchs- messern für Mehrphasenstromkreise auch einen Ampèrequadratstundenzähler mit mehreren auf ein gemeinsames Zählwerk einwirkenden meaenden Systemen verwenden.
Verwendet man, wie oben erwähnt, einen Zeitzähler zur Bestimmung der Eisenverluste des Transformators, so kann man den Amperequadratstundenzähler und den Zeitzähler auf ein einziges Zählwerk, z. B. unter Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes, einwirken lassen.
Das gemeinsame Zählwerk zeigt dann die Gasamtverluste des Transformators an. Der Zeitzähler, der bekannterweise so einzuschalten ist, dass er von der Niederspannung des Transformators beeinflusst wird, kann dabei von beliebiger Bauart sein ; im besonderen kann er auch nach dem Induktionsprinzip im wesentlichen wie ein Ampèrequadratstundenzähler eingerichtet sein.
Da er von der Spannung beeinflusst wird, so kann man ihn sinngemäss Voltquadratstundenzähler"nennen. Bei einem solchen Zeitzähler ergibt sich ganz von selbst eine Berücksichtigung des Einnusses. den die Schwankungen der Betriebsspannung auf die Leerlaufverluste des Trans- formators ausüben, weil die Drehgeschwindigkeit des Ankers bei einem solchen Zähler ebenso wie der Effekt zur Deckung der Eisenverluste des Transformators dem Quadrate der Betriebsspannung proportional ist.
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Elektromanet & ystem und eine davon beeinflusste metallene Triebscheibe, zu der das Elektro- magnetsystem symmetrisch angeordnet ist, ferner eine die Bewegung der Triebscheibe dämpfende Wirbelstrombremse.
Von den beiden Erregerwicklungen des Elektromagnetsystems wird die eine
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äusseren Schenkel des Magnets 8 zurück.
Auf dem mittleren Schenkel des Magnets 8 sitzt eine Erregerwicklung 12, die durch Leitungen 13, 14 mit Klemmen 15, 16 an einem Klemmenbrett 17 verbunden ist. Diese Wicklung bringt bei Durchgang eines Wechselstromes das Wechselfeld hervor, mit dem der Triebmagnet 8 auf die Triebscheibe wirkt. Die Erregerwicklung 18 des Magnets 9 ist auf die beiden Schenkel des Magnets verteilt.
Soweit ist der Aufbau des Zählers von Wattstundenzählern her bekannt. Erfindungsgemäss ist nun eine der beiden Erregerwicklungen 18 an eine Hilfswicklung 19 angeschlossen. die von der anderen Erregerwicklung 12 induziert wird. Als Mittel zur Verbindung der beiden Wicklungen sind Klemmen 20, 21 beispielsweise angenommen.
Bei dieser Anordnung wird bei Erregung der Wicklung 12 von der Wicklung 18 ein die Triebscheibe 6 durchsetzendes Treibfeld hervorgebracht, das dem Treibfeld der Wicklung 12 um mehr als 900, aber weniger als 1800 nacheilt. Infolge dieser Verschiebung bringen die beiden Treibfelder zusammen ein kräftiges Drehmoment des Ankers 6 hervor. Dieses Drehmoment ist proportional dem Quadrat der Spannung, die an die lemmen 15, 16 gelegt wird, und auch proportional dem Quadrat des Stromes, der durch die Wicklung 12 fliesst. Infolgedessen wird ein von der Welle 5 mittels der Schnecke angetriebenes Zählwerk bei der Dämpfung des Ankers durch den Magnet 7 Voltquadratstunden bzw. Amperequadratstunden registrieren,