Anordnung zur Blindleistungsregelung in Wechselstromnetzen. In Wechselstromnetzen werden die ruhen den oder umlaufenden Phasenschieber ent weder nach rein tariflichen Gesichtspunkten oder nach Gesichtspunkten höchster Ent lastung der Stromerzeugungs- und Übertra- gungsmittel, niedrigster Übertragungsver luste, bester Spannungsstützung und so wei ter eingesetzt. Diesen Aufgaben. ist die For derung nach grösster Wirtschaftlichkeit über geordnet, das heisst die Anlagekosten bezie hungsweise der Gesamtkompensations-Blind- leistungsbedarf soll so gering wie möglich gehalten werden.
Handelt es sich um nicht sehr ausge dehnte Netze, so wird man mittels eines Zentralreglers den Gesamtblindleistungsbe- darf ausregeln. Man kann hierdurch die tariflichen Verpflichtungen erfüllen und ausserdem mit minimaler Kondensatorleistung auskommen. Es muss aber dann auf die ge gebenenfalls ausserdem vorliegenden Auf gaben einer Entlastung der Zuleitungen zu den Verteilergruppen, einer Spannungsstüt zung der Netzausläufer und so weiter zum Teil verzichtet werden, weil die von dem Zentralregler vorzunehmende Zuschaltung der Kondensatoren in starrer oder von Hand jeweils vorher festzusetzender Reihenfolge durchgeführt werden muss.
Unangenehm sind ausserdem die erforderlichen Steuerleitungen zwischen dem Zentralregler und den in den Stationen einzusetzenden Kondensatoren.
Diese Schwierigkeiten können nach der Erfindung dadurch vermieden werden, dass allen oder einzelnen Stationen beziehungs= weise Netzteilen je eine Gruppenregelein- richtung zugeordnet wird, die abhängig von dem Blindenergiefluss in derjenigen. oder den jenigen ankommenden, nicht als Ausgleich leitungen dienenden Leitungen gesteuert wird, über die die Haupteinspeisung bezie hungsweise Haupteinspeisungen, der betref fenden Stationen beziehungsweise der be treffenden Netzteile erfolgen.
Die Erfindung soll an Hand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungs beispiele erläutert werden.
Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfin dung bei einem Strahlennetz mit Aus gleichsleitungen. In den Stationen<I>A, B, C</I> sind danach parallel arbeitende Gruppen regeleinrichtungen a, b, c vorgesehen. Diese sind mit ihren Stromwicklungen an die Stromwandler a1, b,, c,. angeschlossen, mit ihren Spannungswicklungen an die Span- nungswandler a2, b2, c,. Die Stromwandler liegen primärseitig in den Speiseleitungen auf der Niederspannungsseite der Umspan ner a3,
b3, c3, die Spannungswandler an den Verbrauchersammelsehienen, an denen neben den eigentlichen Verbrauchern a4, b4, c4, zum Beispiel Motoren, auch die Kondensatoren a.-" b5, c, für die Blindleistungsregelung ange ordnet sind.
Damit wird zum Beispiel in dem Betriebsfall, in dem die Station A mit Spit zenlast arbeitet, erreicht, dass der Kompen sationsbedarf dieser Station, deren Konden satoren bereits sämtlich eingeschaltet sind, durch die in der Station B und C zur Ver fügung stehenden Kondensatoren mitgedeckt wird, obwohl die beiden letztgenannten Sta tionen keinerlei induktive Belastung -auf weisen.
In noch weit wirksamerer Form ermög licht diese Heranziehung der Kondensatoren unbelasteter Stationen zur Deckung des Spitzenbedarfes an Blindleistung, zum Bei spiel einer dritten Station, die in Fig. 2 ver- anschäulichte Anordnung, bei denen die im wesentlichen hintereinander arbeitenden Grup penregler a, <I>b</I> und c der Stationen<I>A, B</I> bezw. C an die oberspannungsseitigen Zulei tungen zu diesen Stationen derart angeschlos sen sind, dass die in den Stationen verbrauch ten- und durchgehenden Leistungen erfasst weiden.
In diesem Falle regelt der Gruppen regler c gleichsam gleichzeitig als Zentral regler den Gesamtbedarf des mit Ausgleichs leitungen arbeitenden Strahlennetzes.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einem Maschennetz bezw. Ringnetz in schematischer Darstellung. Die Anordnung nach Fig. 3 entspricht dabei ihrer Wirkung nach etwa. derjenigen nach Fig. 1. Fig. 6 zeigt für mehrseitig gespeiste Netze mit Ausgleichsleitungen den Anschluss der Gruppenregler an die Hauptspeisestrom- wa,ndler mittels Summenstromwandler, wo durch die in die betreffenden Stationen von, den beiden Ilauptspeisestellen gelieferte Blindleistung erfasst wird.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbei spiel der Erfindung, das besonders für Strah lennetze grossen Ausmasses geeignet ist. Bei dieser Ausführungsmöglichkeit ist ausser den den Unterstationen<B><I>A,</I></B> B und C zugeordne ten Gruppenreglern<I>a, b</I> bezw. c, die auf den vorgeschriebenen Blindleistungs- und,/oder Spannungswert regeln, ein Zentralregler d vorgesehen, der nicht nur den Bedarf der nicht geregelten kleinen Unterstationen F und h', sondern auch den Spitzenbedarf der mit Gruppenreglern versehenen Unterstatio nen A,
B und C auf den vorgeschriebenen Blindleistungswert ausregelt.
Da bei dieser Ausführungsmöglichkeit die Kondensatoren in einer schwach belaste ten Station durch den zugehörigen Gruppen regler nur in geringem Masse eingeschaltet werden, während sie in andern parallel lie genden Stationen. die Spitzenbelastungen aufweisen, dringend benötigt werden, ist es zweckmässig, in allen Strahlennetzen die Kon- densa.torleistimg der einzelnen auszuregeln- ; den parallelen Unterstationen höchstens für den Normalbedarf, niemals jedoch für den Spitzenbedarf dieser Stationen vorzusehen, während der Spitzenbedarf von dem Zentral regler gedeckt wird.
- Es wurde nun erkannt, dass in solchen Netzen, bei denen die Gruppenregler unter einander parallel arbeiten, also in vermasch- ten Netzen beziehungsweise in Netzen mit Ausgleichsleitungen, die Einschalt- und/oder Laufzeiten der einzelnen Regler gestaffelt sein müssen, um gestaffelte Gesamtlaufzeiten zu erhalten und damit ein Gegeneinander regeln der Regler, das Pendelerscheinungen verursachen könnte, zu vermeiden. Arbeiten i bei einer strahlenförmigen Netzspeisung meh- rere Gruppenregler hintereinander, so muss aus den gleichen Gründen der jeweils vor geschaltete Gruppenregler langsamer anspre chen als der nachgeordnete.
Es ist also auch bei stichförmig betriebenen, mit Gruppenreg lern versehenen Unterstationen eine Zeitstaf felung derart vorzusehen, dass der vom Zen tralregler am weitesten entfernte Gruppen regler am schnellsten und der Zentralregler am langsamsten arbeitet.
Auf Grund dieser Überlegung wird also bei der Anordnung nach Fig. 1 die Zeitstaf felung zweckmässig derart getroffen, dass der von der Übergabestelle am weitesten ent fernte Gruppenregler a am schnellsten, der Gruppenregler c, der der Einspeisestelle am nächsten liegenden Station C dagegen am langsamsten regelt. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist eine entsprechende Zeitstaffelung der einzelnen Regler vorgesehen.
Die Gruppenregler a, b und c der An ordnung nach Fig. 3 sind in ihren Regelzei ten nach den oben angegebenen Grundsätzen so gestaffelt, dass der Regler b am schnell sten, der Regler a weniger schnell und der Regler c am langsamsten ausregelt. Für die Regler der Anordnung nach Fig. 4 gilt be züglich der Staffelung ihrer Regelzeiten das gleiche wie für die Regler der Anordnung nach Fig. 3.
In dem Netzsystem nach Fig. 5 wird der Gruppenregler a am schnellsten, der als Zen tralregler wirkende Regler<I>d</I> der Station<I>D</I> am langsamsten regeln. Die Regelzeit des Reglers c der Station C liegt entsprechend seiner mittleren Entfernung zwischen beiden Regelzeiten.
Die Regler des Systems nach Fig. 6 sind in folgender Weise gestaffelt:<I>d, c, b, e, a, f.</I> ,g und 1a, wobei def Regler<I>d</I> die kleinste und h die grösste Einschaltzeit und/oder Laufzeit aufweist. Gegebenenfalls kann auch die Regelzeit des Reglers a gleich derjenigen des Reglers<I>f</I> und die Regelzeit des Reglers h gleich derjenigen des Reglers. g gewählt werden.
Bei der. Anordnung nach Fig. 7 muss der Zentralregler d verzögert gegenüber den Gruppenreglern a., b und c- der ' eiÜzellren Lastgruppen ansprechen, so dass-er erst dann eingreift, wenn die in den Unterstafioneä "A; B und C aufgetretenen Laständerungen durch die ihnen zugeordneten Gruppenregler mit Sicherheit bereits äusgeregelt sind.
Die für die Staffelung der Regelzeiten oben angegebenen Gesichtspunkte- gelten für einseitig und insbesondere auch für . mehr seitig gespeiste Netze, wie sie in Fig. 8 (Sternnetz) und in Fig. 9 (vermaschtes Polygonnetz) dargestellt sind. Da bei der artigen Netzgebilden die erfindungsgemäss vorgesehenen Regler vorzugsweise parallel arbeiten, müssen die Gruppenregler mitgegen- einander gestaffelten Einsehalt- und/oder Laufzeiten arbeiten.
Diese können je nach der Art des Netzgebildes strom-, Spannungs oder lastabhängig, ortsabhängig, impedanz- abhängig oder dergleichen sein, das heisst, die von der Übergabestelle, beziehungsweise vom energierichtungsmässig vorgeordneten Netz punkt am weitesten entfernten Regler müs sen in der Regel am schnellsten ansprechen.
Bei dem Netzgebilde nach Fig. 8 sind die Regelzeiten -der Regler a, .b, c und- -d in der genannten Reihenfolge gegeneinander .ge staffelt, das heisst-es arbeitet der Regler a am langsamsten, der Regler d dagegen am schnellsten. In entsprechender Weise sind die Regelzeiten -der Regler a, b und c<B>-</B>des in Fig. 9 schematisch dargestellten- Netzes., und zwar in der genannten Reihenfolge, gegeneinander gestaffelt.
Arbeiten in einem Netz die Regler hin tereinander, so wird die Staffelung derart vorgenommen, dass die Einschalk-. und/oder Laufzeiten der Gruppenregler kleiner, sind als diejenigen der energierichtungsmässig vor geordneten Regler.
In ein- oder mehrseitig gespeisten Netzen ist eine lastabhängige Staffelung zweck mässig, die nach ähnlichen Gesichtspunkten erfolgt, welche bei der selektiven gurzschluss- abschaltung von Strahlennetzen, Ringnetzen, Sternnetzen, Polygonnetzen, Maschennetzen und deren Abarten" berücksiähügt werden müssen;
denn im vörliegenden Falle handelt es sich um ein selektives Arbeiten, der Grup penregler, welches durch den vor- oder neben geordneten Gruppenregler im Normalfall nicht behindert werden darf. Der parallel liegende bezw. vorgeschaltete Regler soll vielmehr erst dann ansprechen, wenn der be trachtete Regler keine Kondensatoren mehr zuzuschalten vermag.
Die Zeitstaffelung der Gruppenregler ist in einfachster Weise bei den als Relais arbei tenden Überverbräuchszählern mit nachge schalteter Noekenschaltwelle, den sogenann ten Blindleistungsbegrenzern, durchführbar, bei denen die Staffelung der Laufzeit durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Schneckenradkupplung zwischen dem Zählertriebsystem und der Nockenwelle er reicht werden kann, und bei denen die Staf felung der Einschaltzeit durch Beeinflussung der magnetischen Anlaufsperre (Verzögerung bezw. Erschwerung des Anlaufes),
zum Bei spiel durch Verringerung des Abstandes zwi schen Hufeisenmagnet und auf der Welle sitzendem Eisenstern hervorgerufen werden kann. Durch die Veränderung der magne tischen Bremsung kann ausserdem die Ge- samtregelzeit, das heisst die Einschaltzeit ein schliesslich Laufzeit beeinflusst werden. Diese als Zähler arbeitenden Blindleistungsbegren- zer sind ferner lastabhängig, das heisst sie laufen um so schneller, je grösser die zu über wachende, in der Netzstation anfallende Blindlast ist.
Es ist daher zweckmässig, dem Regler c der Anordnungen, zum Beispiel nach Fig. 1, 2, 3, 4 und 6, dem Regler b in Fig. 1 und dem Regler c der Anordnung nach Fig. 4, also den Reglern solcher Stationen, wo zu nächst die grösste Blindlast zu erwarten ist, jedoch erfindungsgemäss langsamster Lauf verlangt wird, ein sehr grosses Übersetzungs verhältnis der Schneckenradkupplung sowie gegebenenfalls auch. eine scharfe magnetische Bremsung zu geben.
Durch eine systematisch durchgeführte Zeitstaffelung kann ein gleichzeitiges An sprechen mehrerer Regler und damit ein Gegeneinanderregeln und unnötiges Pendeln der Regler bei Blindlaständerungen, die in einer oder mehreren parallel oder hinterein ander arbeitenden Stationen auftreten kön nen, vermieden werden. Ausserdem wird er reicht, dass zuerst die zum Beispiel von der Übergabestelle am weitesten entfernt liegen den Stationen Zeit genug haben. um die in ihrer Station aufgetretenen Blindlastände- rungen auszuregeln.
Die vorgeschilderten Zeitstaffelungen las sen sich natürlich auch bei andern für die Blindleistungsregelung in Betracht kommen den Reglern, wie zum Beispiel cos gg-Reglern, Spannungsreglern, Stromreglern usw., durch Zuhilfenahme von Zeitrelais, mechanischen Übersetzungen, magnetischen Bremsungen und dergleichen erreichen.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele be schränkt. Sie ist vielmehr für sämtliche Netze ohne und mit Ausgleichsleitungen, zum Beispiel für Strahlennetze, Ringnetze, Polygonnetze, Maschennetze und deren Ab arten anwendbar. Sie kann mit besonderem Vorteil in solchen Netzen Anwendung fin den, in denen Kondensatoren aus tariflichen Gründen mit Rücksicht auf die Spannungs regelung oder Netzentlastung oder derglei chen benötigt werden, man jedoch mit Rück sicht auf ein Minimum an Anlagekosten mit möglichst geringer Gesamtkondensatorleistung für den Netzverband auskommen muss.