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Anordnung zur Unterdrückung von bei einpolig geerdeten Spannungswandlern in nicht geerdeten Drebstromanlagen auftretenden Kippschwingungen In nicht geerdeten Drehstromanlagen besteht eine galvanische Verbindung des Netzes mit dem Erdpotential lediglich über die Spannungswandler, welche zwischen Netz und Erde geschaltet sind. Solche Spannungswandler sind in ihrer Wirkung auf das Netz als eisengeschlossene Drosseln zu werten, deren Induktivität mit der Höhe der angelegten, Spannung gemäss den Gesetzen der Magnetisierungs- kennlinie des verwendeten Eisens schwankt.
Durch den gekrümmten Verlauf derselben enthält der von diesen Wandlern aufgenommene Leerlaufstrom bei der Nennspannung z. B. etwa 25...30% dritte Oberwelle. Da aus betrieblichen Gründen die Span- nungswandler Stern/Stern geschaltet sind, ist ein innerer Ausgleich der Anteile an dritter Oberwelle nicht möglich; sie fliessen mithin infolge der Gleich- phasigkeit in den drei Leitern und der Sternpunktverbindung.
Da, wie gesagt, das Netz nicht geerdet ist, kann die dritte Oberwelle des Leerlaufstromes im Sternpunkt nur über die Kapazitäten der Sammelschienen des Netzes abfliessen, wie dies aus der Fig. 1 (P1,, P^, P.-: Primärwicklungen der drei -geerdeten Spannungswandler) zu erkennen ist. Als Folge hiervon verzerrt sich die Phasenspannung. Der Sternpunkt nimmt die Spannung der dritten Oberwelle an, so dass die Sternpunktspannung die Kapazität der Sammelschienen zu Schwingungen anregt. Über den Wert der veränderlichen Induktivität der eisengeschlossenen Wicklungen der Spannungswandler kommt es zu Kipperscheinungen, die den Betrieb stören und die Spannungswandler gefährden.
Um dem abzuhelfen, kann man die üblicherweise für Erdschlusserfassung vorgesehenen sekundärseiti- gen Hilfswicklungen im Dreieck zusammenschalten und parallel zum Erdschlussanzeigegerät kurzschliessen, um in diesem Kreis der dritten Oberwelle den Ausgleich zu ermöglichen. Im Falle eines Erd- schlusses muss aber die Dreieckschaltung z. B. mittels Schmelzsicherung oder Selbstauslöser geöffnet werden, um das Erdschlussanzeigegerät zur Wirkung zu bringen; nach Beseitigung des Erdschlusses wird der Kurzschluss wieder hergestellt.
Statt Schmelzsicherung oder Selbstauslöser kann auch zum Kurzschliessen der im Dreieck geschalteten Wicklungen ein Widerstand mit stark positiver Charakteristik, z. B. eine Metallfadenlampe, benutzt werden, dessen Wert bei kleinen Ausgleichströmen für die dritte Oberwelle klein ist, im Erdschlussfall aber anwächst und damit strombegrenzend wirkt. Ein solcher Widerstand ist aber nur in verhältnismässig kleinen Grenzen veränderlich und ist ausserdem zeitlich verzögert wirksam. Man kann auch durch zusätzliche Ohmsche Belastung der Sekundärwicklungen der Spannungswandler Abhilfe schaffen.
Hierbei ist aber die Verringerung der Messgenauigkeit der Span- nungswandler nachteilig.
Gemäss der Erfindung wird ein anderer Weg vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die in den Phasenspannungen enthaltenen Oberwellen durch mindestens einen auf diese Oberwellen abgestimmten Resonanzkreis kurzgeschlossen werden. Da die dritte Oberwelle eine besondere Rolle spielt, ist der Resonanzkreis zweckmässigerweise auf die dritte Oberwelle abgestimmt. Er bietet somit der dritten Oberwelle nur einen geringen Widerstand, während er für die Grundwelle keinen Kurzschluss bedeutet.
Bei der in der Fig. 2 als Ausführungsbeispiel, dargestellten Anordnung ist der Resonanzkreis R in die Dreieckschaltung der für die - Erdschlusserfas- sung vorgesehenen sekundären Hilfswicklungen S111 ... S3x eingeschaltet, während bei der Aus-
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führungsform der Fig. 3 ein Zwischenwandler ZW ,w ...
vorgesehen ist, dessen Primärwicklungen P17 P37@v mit den Sekundärwicklungen S1 .. . S3 des Spannungswandlers galvanisch verbunden sind, ,w in während seine Sekundärwicklungen Slzw .. S37 Dreieckschaltung über den Resonanzkreis R miteinander verbunden sind. In der Ausführungsform der Fig. 4 wird die in der Phasenspannung enthaltene dritte Oberwelle über je einen Resonanzkreis R1 ... R3 an jeder Phase kurzgeschlossen.
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Arrangement for the suppression of tilting vibrations that occur with single-pole earthed voltage transformers in non-earthed three-phase systems. In terms of their effect on the network, such voltage converters are to be assessed as iron-closed chokes whose inductance fluctuates with the level of the applied voltage in accordance with the laws of the magnetization characteristic of the iron used.
Due to the curved course of the same, the no-load current consumed by these converters at the rated voltage contains z. B. about 25 ... 30% third harmonic. Since the voltage converters are star / star connected for operational reasons, internal compensation of the third harmonic components is not possible; they flow because of the phase equality in the three conductors and the neutral point connection.
Since, as I said, the network is not grounded, the third harmonic of the no-load current in the star point can only flow off via the capacities of the busbars of the network, as shown in FIG. 1 (P1 ,, P ^, P.-: primary windings of the three -grounded voltage transformer). As a result, the phase voltage is distorted. The neutral point assumes the voltage of the third harmonic, so that the neutral point voltage stimulates the capacitance of the busbars to oscillate. The value of the variable inductance of the iron-closed windings of the voltage transformers leads to tipping phenomena that disrupt operation and endanger the voltage transformers.
To remedy this, the secondary auxiliary windings usually provided for earth fault detection can be interconnected in a triangle and short-circuited parallel to the earth fault indicator in order to enable compensation for the third harmonic in this circuit. In the event of an earth fault, however, the delta connection must be B. be opened by means of a fuse or self-timer to bring the earth fault indicator to effect; after the ground fault has been eliminated, the short circuit is restored.
Instead of a fuse or a self-timer, a resistor with a strongly positive characteristic can also be used to short-circuit the windings connected in a delta, e.g. B. a metal filament lamp can be used, the value of which is small for small equalizing currents for the third harmonic, but increases in the event of an earth fault and thus has a current-limiting effect. However, such a resistance can only be changed within relatively small limits and is also effective with a time delay. You can also remedy this by adding an ohmic load to the secondary windings of the voltage transformers.
Here, however, the reduction in the measurement accuracy of the voltage converters is disadvantageous.
According to the invention, another way is proposed, which is characterized in that the harmonics contained in the phase voltages are short-circuited by at least one resonance circuit that is matched to these harmonics. Since the third harmonic plays a special role, the resonance circuit is expediently matched to the third harmonic. It therefore offers only a low resistance to the third harmonic, while it does not mean a short circuit for the fundamental.
In the arrangement shown in FIG. 2 as an exemplary embodiment, the resonance circuit R is switched on in the delta connection of the secondary auxiliary windings S111 ... S3x provided for earth fault detection, while the
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Management form of Fig. 3, an intermediate converter ZW, w ...
is provided whose primary windings P17 P37 @ v with the secondary windings S1 ... S3 of the voltage converter are galvanically connected, while its secondary windings Slzw .. S37 delta connection via the resonant circuit R are connected to one another. In the embodiment of FIG. 4, the third harmonic contained in the phase voltage is short-circuited at each phase via a resonance circuit R1 ... R3.