CZ20032874A3 - Sestava pro automatické ovlivňování sítě a motorový pohon pro takovou sestavu - Google Patents
Sestava pro automatické ovlivňování sítě a motorový pohon pro takovou sestavu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20032874A3 CZ20032874A3 CZ20032874A CZ20032874A CZ20032874A3 CZ 20032874 A3 CZ20032874 A3 CZ 20032874A3 CZ 20032874 A CZ20032874 A CZ 20032874A CZ 20032874 A CZ20032874 A CZ 20032874A CZ 20032874 A3 CZ20032874 A3 CZ 20032874A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- motor drive
- transformer
- voltage
- measuring
- control
- Prior art date
Links
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 11
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/14—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
- G05F1/147—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices with motor driven tap switch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
- H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1878—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using tap changing or phase shifting transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
- H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
Vynález se týká sestavy pro automatické ovlivňování sítí dodávajících elektrickou energii neboli rozvodových sítí, dále popsaného jako ovlivňování sítě, s transformátorem s odbočkami vybaveným různými vývody z vinutí. Vynález se dále týká motorového pohonu pro automatické ovlivňování sítě s takovým transformátorem s odbočkami.
Dosavadní stav techniky
K automatickému ovlivňování sítě obvykle slouží regulovatelné výkonové transformátory, které jsou konstruovány jako transformátory s odbočkami a mají regulační vinutí s různými vývody z vinutí, které lze bez přerušení zapojit pomocí přepínače odboček obsahujícího motorový pohon mechanicky připojený k těmto vinutím. Volitelným sepínáním různých vývodů z regulačního vinutí se dosahuje změny převodu u transformátoru s odbočkami, a tím i regulace napětí.
Známá sestava k ovlivňování sítě pomocí regulace napětí sestává z několika komponent. Nejdříve je u transformátoru s odbočkami umístěn měřicí převodník, přednostně induktivní měřicí transformátor, jehož pomocí se napětí, které má být
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7.2003 pokaždé regulováno, zachycuje jako skutečná hodnota. Dále je umístěn regulátor napětí, který je vzdálen od transformátoru s odbočkami a je umístěn v dozorně apod. Tento regulátor napětí přejímá prostřednictvím vedení elektrických signálů z měřicího převodníku jeho elektrický výstupní signál jako informaci o měřeném napětí jakožto skutečnou . hodnotu. V regulátoru napětí se tato skutečná hodnota napětí porovná s předem nastavenou požadovanou hodnotou napětí, která by se měla pomocí transformátoru s odbočkami pokud možno udržovat konstantní, a s ohledem na další předem nastavené regulační parametry, jako např. doba prodlevy, se v případě potřeby generuje řídící povel „vyšší nebo „nižší. Tento řídící povel se opět přenáší přes elektrické spojovací vedení do motorového pohonu transformátoru s odbočkami. Podle směru přeneseného řídícího povelu „vyšší nebo „nižší vyvine motorový pohon rotační pohyb svého hnacího hřídele; tento rotační pohyb se přenese přes poháněči ústrojí na přepínač odboček, který poté v závislosti na směru rotace provede přepnutí z právě zapojeného vývodu z vinutí na nejbližší vyšší nebo nejbližší nižší vývod z,vinutí. Samotný přepínač odboček je obvykle zapuštěn do nádoby transformátoru s odbočkami nebo je také připevněn na její vnější straně stejně jako příslušný motorový pohon. Z motorového pohonu se přes další elektrické spojovací vedení přenášejí zpět do regulátoru napětí určité informace, jako např. aktuální nastavení přepínače odboček. Takováto známá sestava k regulaci napětí je známa z DE-OS 24 10 641. Nevýhodou u této sestavy je to, že motorový pohon má množství elektrických výstupů, které musí být všechny spojeny s příslušným regulátorem napětí prostřednictvím samostatných elektrických vedení. Tato spojovací vedení jsou výsledkem toho, že množství informací, např. o aktuálním nastavení přepínače s odbočkami, o otáčení a směru rotace hnacího
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003 hřídele atd., se vytvářejí v motorovém pohonu elektrickými či elektromechanickými prostředky,, ale zpracovávaj í se teprve ve fyzicky často vzdáleném regulátoru napětí. Další vedení jsou nutná, jak bylo vysvětleno, k přenosu řídících povelů dodávaných regulátorem napětí do motorového pohonu. Nakonec i měřicí převodník a regulátor napětí musí být navzájem propojeny elektrickými vedeními.
Z GB-PS 21 09 v němž je regulátor ale i zde stále spojovacích vedení pohonem.
690 je známý tzv. autotransformátor, napětí umístěn přímo na transformátoru, zůstává nevýhoda množství elektrických mezi regulátorem napětí a motorovým
Konečně z DE 42 14 431 Al je známa odpovídající sestava, v níž jsou regulátor a motorový pohon namísto množství jednotlivých vedení propojeny pouze jediným sériovým obousměrným datovým spojem. I takový datový spoj, který je přednostně realizován jako optický vodič, mezi dvěma fyzicky navzájem vzdálenými konstrukčními členy však představuje nevýhodu, poněvadž i zde jsou nutná další spojení mezi měřicím převodníkem a regulátorem napětí, i když se ve zmíněných publikacích výslovně neuvádějí.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je poskytnout sestavu k automatickému ovlivňování sítě, která se vyhýbá nevýhodám dosavadního stavu techniky, totiž nadměrnému elektrickému či jinému propojení samostatně umístěných konstrukčních členů. Dalším předmětem vynálezu je poskytnout motorový pohon, vhodný pro takovou sestavu.
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003 • ·
Cíle podle tohoto vynálezu jsou dosaženy pomocí sestavy se znaky prvního patentového nároku, jakož i motorového pohonu se znaky paralelního třetího patentového nároku.
V sestavě podle tohoto vynálezu je obzvláště výhodná její kompaktní konstrukce. Sestava podle vynálezu se skládá ze zařízení k vytváření skutečné hodnoty napětí, přednostně to je měřicí transformátor napětí a zde opět zejména výhodně nekonvenční měřicí transformátor napětí, přímo na transformátoru, a elektronického motorového pohonu, který navíc obsahuje také elektrické a elektronické prostředky k regulaci napětí pro automatické ovlivňováni sítě a který je rovněž umístěn přímo na transformátoru a opět je pomocí běžného hnacího hřídele přímo mechanicky spojen s přepínačem odboček v nebo na transformátoru. Všechny konstrukční členy jsou tedy umístěny přímo na transformátoru; odpadají proto kabely k a od fyzicky vzdálené dozorny, kde je umístěn oddělený regulátor napětí podle stavu techniky jako samostatný přístroj nebo 19tipalcový zásuvný modul. Je pouze nutné jediné elektrické spojení od zařízení na transformátoru, např. od nekonvenčního měřicího transformátoru napětí, který dodává měřicí signál jakožto skutečnou hodnotu napětí, do elektronického motorového pohonu. Obousměrně pracující elektrická spojení mezi motorovým pohonem a fyzicky vzdáleným regulátorem napětí podle stavu techniky zcela odpadají, jelikož, jak bylo vysvětleno, podle tohoto vynálezu elektronický motorový pohon přímo přebírá funkci dosavadního regulátoru napětí, který jako konstrukční člen není potřeba.
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen .prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 sestava podle dosavadního stavu techniky, obr. 2 sestava k regulaci napětí pro automatické ovlivňování sítě podle vynálezu, obr. 3 první motorový pohon podle vynálezu, obr. 4 regulační obvod regulace napětí v sestavě s motorovým pohonem z obr. 3, obr. 5 druhý motorový pohon podle tohoto vynálezu s dalšími prostředky k ovlivňování sítě, obr. 6 třetí motorový pohon podle vynálezu s dodatečnými prostředky k ovlivňování sítě, obr. 7 regulační obvod regulace napětí v sestavě s motorovým pohonem z obr. 6.
Příklady provedení vynálezu
Nejprve bude s ohledem na obr. 1 znovu stručně vysvětlen dosavadní stav techniky. Je zobrazen transformátor 1, na němž je umístěn konvenční měřicí transformátor 2 napětí, který transformuje aktuální napětí, např. 30 kV, na měřicí signál s hodnotou, zde 100 V. Měřicí
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003 ·· ··« transformátor 2 napětí je prostřednictvím měřicího vedení 3 v elektrickém spojení s regulátorem 4 napětí, který se nachází v dozorně. Od tohoto regulátoru 4 napětí vedou řídící vedení 5 k motorovému pohonu 5_. Motorový pohon 6 je pak známým způsobem spojen pomocí hnacího hřídele s přepínačem odboček. Zde zobrazený přepínač 8^ odboček má volič 9 pro energeticky nezávislou vstupní volbu vývodu z regulačního vinutí a nadto obsahuje výkonový přepínač 10 pro vlastní nepřerušitelné přepínání; jsou také dost dobře možné i jiné konstrukce. Přes řídicí vedení 5 se na jedné straně přenášejí příkazy nastavení, generované v regulátoru 4 napětí jako výsledek porovnání aktuálního napětí a požadovaného napětí, do motorového pohonu 6 a na druhé straně regulátor 4 napětí dostává od motorového pohonu 6 informace např. o aktuálním, nastavení přepínače odboček a o přepínacích sekvencích probíhajících při jednotlivých přepnutích.
Obr. 2 znázorňuje sestavu podle tohoto vynálezu. Zde je na transformátoru 1 umístěn nekonvenční transformátor 11 napětí, který převádí aktuální hodnotu napětí, zde opět např. 3 0 kV, do měřicího signálu, v tomto případě 1,87 V. Měřicí vedení 12, které vzhledem k výrazně menšímu měřicímu signálu může být taktéž dimenzováno menší, vede k elektronickému motorovému pohonu 13 . Elektronický motorový pohon 13 je navíc vybaven prostředky k porovnáváni požadované a skutečné hodnoty a k provádění regulačních funkcí a generování řídících signálů. Od motorového pohonu 13 vede opět hnací hřídel 7 přímo k přepínači 8. odboček a uvádí ho do pohybu. Je tedy vidět, že elektronický motorový pohon 13 v sobě slučuje funkce regulátoru 4 napětí a motorového pohonu 6, které jsou na obr. 1 zobrazeny jakožto oddělené konstrukční členy.
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003
- Ί »··· ·· dostupné odkázat
Ve zvláště výhodných provedeních vynálezu byl zmíněn nekonvenční transformátor 11 napětí k vytváření aktuální hodnoty napětí. Takové nekonvenční transformátory byly v posledních letech vyvíjeny ve stále větším množství a odborníkovi jsou dobře známé v četných provedeních. Jedno z prvních rozsáhlých představení nekonvenčních transformátorů, popř. měřicích transformátorů, lze nalézt již v habilitační práci Dr. Ermische „Ein Beitrag zur Beurteilung der Móglichkeiten des Einsatzes nichtkonventioneller Messwandler und der Grenzen fůr eine Verdrángung klassischer Messtransformatoren, Drážďany, 1984. Obecné požadavky na napětové transformátory nekonvenčního druhu vycházejí z IEC 38 (Sec) 122: 1993 nebo
VDE 0414. Takové nekonvenční transformátory jsou technicky v nejrůznějších provedeních; lze na optické transformátory, tj .
z optických vláken nebo i celistvé optické transformátory, které pracují na polarimetrických principech (Faradayův na principu interferometrie. Pasivní transformátory jsou navíc známy z firemních publikací „Low Power Voltage Transducer for Medium Voltage GIS Systems Type LPVTG a „...Type LoPoVT firmy Trench, Švýcarsko. U typu LPVTG se jedná o odporový dělič napětí, který nahrazuje klasické, tj . konvenční induktivní nebo kapacitní měřicí transformátory.
tu například transformátory efekt) nebo též nekonvenční napětové
Přehled odporových děličů napětí v porovnání s konvenčními transformátory napětí je uveden v časopise etz, číslo 15-16/1997, str. 20 a dále.
Nekonvenční transformátor 11 napětí vytváří měřicí signál v rozsahu voltů, který se přenáší přibližně bez
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003
···· · · ztráty výkonu a přivádí se do elektronického motorového pohonu 13; tento signál zde může být dále zpracováván. Pro ten účel elektronický, motorový pohon 13 obsahuje prostředek pro analogově-digitální převod signálu z napětového transformátoru a dále obsahuje alespoň jeden resolver ke zjištění nastavení hnacího hřídele 7 jakož i elektronické řízení. Elektronické řízení přebírá funkce dříve odděleného regulátoru napětí; provádí porovnání požadované a skutečné hodnoty a vytváří s ohledem na předem stanovené regulační parametry, jako např. doba prodlevy přepnutí, regulační práh aj., případný řídící signál, který slouží k přímému uvedení v činnost hnacího hřídele 7, a tím přepínače 8 odboček, pomocí elektromotoru.
První provedení elektronického motorového pohonu podle vynálezu bude podrobně vysvětleno s ohledem na obr. 3. Motorový pohon obsahuje podle známého způsobu hnací ústrojí 14 pro pohybování s hnacím hřídelem Ί_ přepínače odboček. Hnací ústrojí 14 při tom redukuje rotační pohyb vytvářený elektromotorem 16 podle pravidla třífázového asynchronního motoru. S hnacím ústrojím 14 je propojeno zařízení 15 hlášení polohy ke zjišťování pozice voliče přepínače odboček. Centrální částí motorového pohonu podle vynálezu je elektronický řídící konstrukční člen 17, který obsahuje prostředky pro porovnání měřicího signálu, který přichází z transformátoru napětí, s předem určenou požadovanou hodnotou a v případě odchýlení překračujícího předem nastavitelný práh pro vyvolání řídícího příkazu a řízení elektromotoru 16 na základě směru rotace, aby se v bezprostředně následujícím kroku uvedl v činnost přepínač s odbočkami prostřednictvím svého hnacího hřídele Ί_. Samotný elektronický řídící konstrukční člen 17 je pomocí propojovacího konstrukčního členu 18 propojen s jediným již
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003
dříve výše popsaným měřicím vedením 12, které přenáší informace od nekonvenčního transformátoru napětí.
Řídící konstrukční člen 17 se v podstatě . skládá z paměťově programovatelného řízení, mikrořadiče nebo také průmyslového počítače. Rozhodnutí, kterou z těchto možností zvolit, závisí na řadě faktorů, jako jsou požadavek na prostor, náklady, operační rychlost; odpovídající volba je odborníkovi známa.
Propojovací konstrukční člen 18 obsahuje analogově digitální převodník a další prostředky pro vytvoření měřicího signálu, kompatibilního pro řídící konstrukční člen, z měřicího signálu přenášeného v měřícím vedení 12. Představuje tak digitální rozhraní pro dále zařazený konstrukční člen 17 a lze jej realizovat např. jako polní sběrnici nebo jako známé rozhraní RS 485.
Na obr. 4 je ještě jednou samostatně znázorněn odpovídající regulační obvod s takovým motorovým pohonem. Z nekonvenčního napěťového transformátoru 11 se přes měřicí vedení 12 do propojovacího konstrukčního členu 18 motorového pohonu 13, který je uveden přerušovanou čarou, přenáší měřicí signál jakožto míra pro skutečnou hodnotu na transformátoru JL. Za propojovacím konstrukčním členem 18 je zařazen řídící konstrukční člen 17, v němž se provádí porovnání požadované a skutečné hodnoty, tj. porovnání skutečné hodnoty přenášené od nekonvenčního napěťového transformátoru 11 s předem uloženou požadovanou hodnotou. Vykáže-li toto srovnání odchylku, jejíž hodnota překračuje předem nastavitelný regulační práh, vydá se řídící příkaz, jímž se uvede v činnost elektromotor 16, který následně uvede v chod hnací hřídel 7. Tím se uvede v činnost výkonový
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003 • · přepínač 10 přepínače odboček a sekundární napětí transformátoru 1_ . se změní. Novým měřením pomocí nekonvenčního napěťového transformátoru 11 a zpětně vazby na řídící konstrukční člen 17 se regulační obvod uzavře.
V rozsahu vynálezu je také možné uplatnit namísto nekonvenčního napěťového transformátoru 11 jiný měřicí transformátor nebo i odebírat informace o skutečné hodnotě napětí ve sběrnicovém systému.
Na obr. 5 je znázorněno druhé provedení motorového pohonu podle tohoto vynálezu. V tomto případě se předpokládá jako další možnost ovlivňování sítě analýza kvality příslušného napětí, které se má regulovat. Zde se výstupní napětí nekonvenčního napěťového transformátoru 11 dodatečně přivádí přes další měřicí vedení 21 do regulátoru 20 jalového výkonu. Je samozřejmě také možné vyvést měřicí signál jako odbočku z měřicího vedení 12, které v každém případě existuje. Takovýto regulátor 20 jalového výkonu je k dispozici např. jako přístroj „POCOS-Control, vyrobený přihlašovatelem, v komerčním provedení. Jeho výstup vede přes další propojovací konstrukční člen 19 opět k elektronickému řídícímu konstrukčnímu členu 17 . Lze ale také vytvořit samotný regulátor 20 jalového výkonu jako integrální součást řídícího kontrolního členu 2Q . Ve spojení s přímou regulací napětí lze takto navíc bezprostředně působit proti nepřípustnému převýšení napětí v důsledku překompenzování regulované napěťové sítě. Takovéto převýšení napětí, známé z literatury jako „Ferrantiho efekt, na konci např. naprázdno běžícího vedení vzniká z komplexního poměru napětí na začátku a konci těchto vedení, přičemž tento poměr zde představuje reálnou veličinu. Vstupní i výstupní napětí jsou v tomto případě označena stejnou fázovou polohou, takže
86075 (2486075__CZ.doc) 3.7. 2003 • · • ·
• · kapacitní nabíjecí proud na induktanci vedení vytváří napětí, které se sečte se vstupním napětím takovým způsobem, že výstupní napětí tohoto vedení je poté větší než vstupní napětí. Na základě různých předem zadaných požadovaných hodnot, jako je např. činitel fázového posunu cos tp nebo přípustného obsahu vyšších harmonických měřeného napětí, se provede připojení nebo odpojení kondenzátorů 22/1 nebo odsávacího obvodu 22 přes regulátor 20 jalového výkonu. Pomocí takovéhoto stupňovitě zapínatelného kompenzačního zařízení, tj . zapojení kondenzátorů, lze obdobně provádět regulaci napětí a tedy ovlivňování sítě. V tom případě způsobí jalový proud kompenzačního zařízení zvýšení napětí na převážně induktivní impedanci napájecí cesty sítě, pokud není plánovaný kapacitní jalový výkon nezbytně nutný pro kompenzaci induktivního jalového výkonu odběratelů v síti. Tento způsob regulace je pak obzvlášť výhodný, pokud má být úbytek podélného napětí, způsobený silně proměnlivým požadavkem na induktivní jalový výkon, důsledně udržován konstantní. Takový specielně sestavený kompenzační systém je popsán ve WO 94/24622.
Je také možné používat k ovlivňování sítě paralelně jak přepínače s odbočkami, tak kompenzační systémy jalového výkonu. Oba druhy přístrojů při tom lze současně aktivovat výše popsaným motorovým pohonem k automatickému ovlivňování sítě podle vynálezu. Obvykle používané regulátory jalového výkonu při tom slouží ke hrubé regulaci; obsahují konstanty doby regulace od 10 do 30 minut tak, aby tyto nekolidovaly s regulačními algoritmy rychleji pracujících přepínačů s odbočkami.
Elektronický řídící konstrukční Člen 17 může navíc obsahovat i další konstrukční členy pro realizaci
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003
··' ·· ··· ••99 . 9 9 monitorovacích funkcí nebo např. pro řízení větráků na transformátoru 1.
Na obr. 6 a 7 je znázorněno další obzvláště výhodné provedení vynálezu. Zde řídící konstrukční člen 17 obsahuje kromě již popsaného propojovacího konstrukčního členu 18 ještě další propojovací konstrukční člen 18/1, který je propojen s další měřící sestavou 23 pracující vyšší rychlostí. Takovou rychlou měřicí sestavu 23 rovněž vyrábí přihlašovatelka pod označením „Voltage Dip Meter. Řídící konstrukční člen 17 je umístěn v poloze také pro rozpoznání a zpracování přechodně se vyskytujících krátkodobých poklesů napětí, aby v daném případě ovlivnil úroveň regulovaného napětí dodanou transformátorem. Takovou rychlou regulaci napětí pro rychlé ovlivňování sítě lze provádět např. na známých rychle regulovatelných výkonově elektronických síťových členech, tzv. FACTS-členech. FACTS umožňují cílené ovlivňování vlivů činných i jalových výkonů a., rychlou aktivaci ovlivňování činného a jalového výkonu s vyšší dynamikou regulace. Stejně tak jsou pro rychlou regulaci poklesů napětí vhodné rychlé plně tyristorové přepínače s odbočkami. Takové přepínače s odbočkami jsou známy např. z WO 95/27931 nebo WO 97/05536. Také řízení popsaných rychle regulujících konstrukčních členů je možné jednodušším způsobem pomocí sestavy k ovlivňování sítě podle tohoto vynálezu.
Podle dalšího provedení tohoto vynálezu je také možné, aby elektronický řídící konstrukční člen 17 sloužil také k ovládání zemnící tlumivky. Tento princip vypínání nebo regulace zemnícího spojení pomocí zemnící tlumivky je odborníkovi znám. Spočívá v tom, že v místě poruchy lze kapacitní část parazitního proudu kompenzovat induktivním
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003 • · ··· ·
- 13 proudem zemnící tlumivky. V případě ideální kompenzace pak protéká pouze velmi malý rezistivní zbytkový proud. Při regulaci se rozlišují dva postupy: na- jedné straně je to regulace při zanedbatelném zpětném působení sítě při vyšších posuvných napětích, na druhé straně jde o regulaci při nezanedbatelném zpětném působení sítě, tj . změnách v síti, které mají vliv na posuvné napětí. Samotná regulace se provádí známým způsobem pomocí nastavení induktance zemní tlumivky.
Zastupuj e:
Dr. Otakar Švorčík v.r.
86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKYJUDr. Otakar Švorčík - 14 advokát120 00 Praha 2, Hálkova2W ' %8>^·1. Sestava pro automatické ovlivňování sítě s přepínačem odboček, jehož regulační vinutí je opatřeno různými vývody z vinutí, které lze přerušení zapojit pomocí přepínače odboček obsahujícího motorový pohon mechanicky připojený k těmto vinutím, přičemž na transformátoru s odbočkami je umístěn měřicí transformátor pro zjišťování skutečné hodnoty právě měřeného napětí a dále jsou opatřeny prostředky pro porovnání této naměřené skutečné hodnoty s předem stanovenou požadovanou hodnotou a pro. vydání příkazu nastavení, závislého na porovnání, pro ovládání motorového pohonu v závislosti na směru otáčení, a tedy přepínače odboček, vyznačující se tím, že motorový pohon (13) obsahuje také prostředky pro porovnání naměřené skutečné hodnoty s předem stanovenou požadovanou hodnotou a pro vydání příkazu nastavení a od měřicího transformátoru k motorovému pohonu (13) vede přímo jediné elektrické měřicí vedení (12).
- 2. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že měřicí transformátor je nekonvenční transformátor (11) napětí.
- 3. Motorový pohon pro automatické ovlivňování sítě, kde ve společném krytu se nachází elektromotor, který prostřednictvím mezilehlého hnacího ústrojí uvádí v činnost hnací hřídel, která pohání přepínač odboček pro nepřerušené přepínání mezi různými vývody z vinutí transformátoru s odbočkami, vyznačující se tím, že ve společném krytu se nachází řídící konstrukční24 86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003- 15 člen (17), který je přes propojovací konstrukční člen (18) spojen s měřicím vedením (12) měřicího transformátoru nacházejícího se vně krytu, řídící konstrukční člen (17) obsahuje prostředky pro porovnání měřicího signálu, který byl vygenerován v měřicím transformátoru a přišel přes měřicí vedení (12), s předem uloženou požadovanou hodnotou a pro vydání řídícího signálu v závislosti na porovnání a elektromotor (16) lze přímo ovládat pomocí řídícího konstrukčního členu (17) v závislosti na směru otáčení.
- 4. Motorový pohon podle nároku 3, vyznačující
se tím, že transformátor (11) měřicí napětí. transformátor je nekonvenční 5. Motorový pohon podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, v ze ve společném krytu se nachází regulátor (20) jalového výkonu, jehož vstup je také ve spojení s měřicím transformátorem, který se nachází vně krytu, a výstup regulátoru (20) jalového výkonu je prostřednictvím propojovacího konstrukčního členu (19) také ve spojení s řídícím konstrukčním členem (17) . - 6. Motorový pohon podle nároku 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že obsahuje rychlou měřící sestavu (23) pro zachycení přechodných poklesů napětí, jejíž výstup je prostřednictvím dalšího propojovacího konstrukčního členu (18/1) rovněž ve spojení s řídícím konstrukčním členem (17).
- 7. Motorový pohon podle nároku 3, 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že24 86075 (2486075_CZ.doc) 3.7. 2003 pomocí řídícího konstrukčního členu (17) lze navíc ovládat prostředky pro rychle ovlivňování sítě, zejména FACTS-členy nebo rychlé polovodičové přepínače s odbočkami.
- 8. Motorový pohon podle nároku 3, 4, 5, 6 nebo 7, vyznačující se tím, že obsahuje dodatečné prostředky pro ovládání zemnící tlumivky.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10119664A DE10119664A1 (de) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Anordnung zur automatischen Spannungsregelung und Motorantrieb zur automatischen Spannungsregelung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20032874A3 true CZ20032874A3 (cs) | 2004-01-14 |
Family
ID=7682279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20032874A CZ20032874A3 (cs) | 2001-04-20 | 2002-03-26 | Sestava pro automatické ovlivňování sítě a motorový pohon pro takovou sestavu |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7449851B2 (cs) |
| EP (1) | EP1402621B1 (cs) |
| JP (1) | JP2004524798A (cs) |
| KR (1) | KR20030088132A (cs) |
| CN (1) | CN1237701C (cs) |
| AT (1) | ATE323965T1 (cs) |
| AU (1) | AU2002257715A1 (cs) |
| BG (1) | BG65463B1 (cs) |
| BR (1) | BRPI0208978B1 (cs) |
| CA (1) | CA2440908A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ20032874A3 (cs) |
| DE (2) | DE10119664A1 (cs) |
| ES (1) | ES2259082T3 (cs) |
| HU (1) | HU224395B1 (cs) |
| PL (1) | PL367620A1 (cs) |
| PT (1) | PT1402621E (cs) |
| RU (1) | RU2280316C2 (cs) |
| UA (1) | UA75916C2 (cs) |
| WO (1) | WO2002086647A2 (cs) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9060770B2 (en) | 2003-05-20 | 2015-06-23 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Robotically-driven surgical instrument with E-beam driver |
| US7119452B2 (en) * | 2003-09-03 | 2006-10-10 | General Electric Company | Voltage control for wind generators |
| DE102005031359B3 (de) * | 2005-06-30 | 2007-01-25 | Siemens Ag | Stufenschalter |
| RU2431884C2 (ru) * | 2006-08-25 | 2011-10-20 | Абб Текнолоджи Лтд | Электрический двигатель для переключателя отводов под нагрузкой |
| DE102006049507B4 (de) * | 2006-10-17 | 2016-05-25 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Anlage und Verfahren zum Betreiben einer Anlage |
| KR100908783B1 (ko) * | 2007-07-25 | 2009-07-22 | 한국전력공사 | 무정전 기능이 구비된 스위칭 장치 및 이를 이용한 변압기권수비 조절 방법 및 변압기 전압 조절 방법 |
| DE102009014243A1 (de) | 2009-03-20 | 2010-09-23 | A. Eberle Gmbh & Co. Kg | Ortsnetztrafo, bzw. Schaltung für einen elektrischen Verteiltransformator |
| DE102009014333A1 (de) * | 2009-03-21 | 2010-09-30 | A. Eberle Gmbh & Co. Kg | Einrichtung zur Überwachung von Stufenschaltern |
| UA94521C2 (ru) * | 2010-02-08 | 2011-05-10 | Виктор Владимирович Гребеников | Привод устройства регулирования напряжения силового трансформатора под нагрузкой |
| UA112302C2 (uk) * | 2010-12-17 | 2016-08-25 | Машіненфабрік Райнхаузен Гмбх | Ступеневий перемикач |
| DE202011109469U1 (de) | 2011-12-22 | 2013-03-25 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Antriebseinheit für Stufenschalter |
| DE102012202273A1 (de) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Transformatoranordnung für die Ortsnetz-Spannungsversorgung |
| DE202012100603U1 (de) | 2012-02-23 | 2012-03-22 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Antriebseinheit für Stufenschalter |
| DE102012103736A1 (de) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Stufenschalters |
| DE102012207800A1 (de) * | 2012-05-10 | 2013-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Ortsnetz-Transformator |
| JP2013247173A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Toshiba Corp | 負荷時タップ切換装置および変圧器 |
| US9371821B2 (en) | 2012-08-31 | 2016-06-21 | General Electric Company | Voltage control for wind turbine generators |
| KR101497646B1 (ko) * | 2013-05-21 | 2015-03-11 | (주)에스엔 | 전력용 변압기 1차 탭 자동 전환 장치 |
| RU2531389C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2014-10-20 | Закрытое акционерное общество "ЧЕБОКСАРСКИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАВОД" | Устройство регулирования напряжения сети |
| US9400512B2 (en) * | 2013-12-17 | 2016-07-26 | General Electric Company | System and method for operating an on load tap changer for regulating voltage on an electric power system |
| RU2549377C1 (ru) * | 2014-01-14 | 2015-04-27 | Закрытое акционерное общество "ЧЕБОКСАРСКИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАВОД" | Устройство для регулирования напряжения сети |
| DE102014100949B4 (de) * | 2014-01-28 | 2016-12-29 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Laststufenschalter nach dem Reaktorschaltprinzip |
| US10048709B2 (en) | 2016-09-19 | 2018-08-14 | General Electric Company | System and method for regulation of voltage on an electric power system |
| RU2631873C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2017-09-28 | ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") | Система управления режимом напряжений в распределительной электрической сети |
| BR102018000375A2 (pt) * | 2018-01-08 | 2019-07-16 | Eduardo Pedrosa Santos | Sistema integrado de controle, supervisão e monitoração de transformadores de potência equipados com comutadores de derivações sob carga. |
| DE102022110668A1 (de) * | 2022-05-02 | 2023-11-02 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Verfahren zur anpassung eines spannungssollwerts für die regelung eines stufentransformators und vorrichtung zur anpassung eines spannungssollwerts für die regelung eines stufentransformators |
| DE102022111756A1 (de) * | 2022-05-11 | 2023-11-16 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur anpassung eines phasenwinkels einer spannung in einer übertragungsleitung |
| DE102022123571B3 (de) * | 2022-09-15 | 2023-10-26 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | System zur betätigung eines stufenschalters |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2410641A1 (de) | 1974-03-06 | 1975-09-11 | Transformatoren Union Ag | Stufenschaltermotorantrieb mit elektronischer steuerung |
| US4419619A (en) * | 1981-09-18 | 1983-12-06 | Mcgraw-Edison Company | Microprocessor controlled voltage regulating transformer |
| DE4214431C3 (de) * | 1992-04-30 | 1996-08-14 | Reinhausen Maschf Scheubeck | Stufenschalter mit Motorantrieb |
| DE4236378C1 (de) * | 1992-10-28 | 1994-06-30 | Schorch Gmbh | Hochspannungstransformator |
| WO1994024622A1 (en) * | 1993-04-19 | 1994-10-27 | Electric Power Research Institute | Turnoff thyristor controlled series compensation system |
| WO1994024662A1 (en) | 1993-04-21 | 1994-10-27 | Sri International | Method of calculating filter weights for compression wave cancellation systems |
| US5568398A (en) * | 1993-12-10 | 1996-10-22 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Electronic operations counter for a voltage regulator controller |
| WO1995027931A1 (en) | 1994-04-06 | 1995-10-19 | Utility Systems Technologies, Inc. | Load tap changer |
| NL1000914C2 (nl) * | 1995-08-01 | 1997-02-04 | Geb Zuid Holland West Nv | Werkwijze en inrichting voor continue instelling en regeling van een transformatoroverzetverhouding, alsmede transformator voorzien van een dergelijke inrichting. |
| DE19528827C1 (de) * | 1995-08-05 | 1996-12-12 | Reinhausen Maschf Scheubeck | Verfahren zur Regelung von Stufenschaltern |
| DE19714868C2 (de) * | 1997-04-10 | 2001-09-20 | Moeller Gmbh | Busfähige elektrische Koppeleinheit |
| GB2328041B (en) * | 1997-08-01 | 2002-02-13 | Lyons Claude Ltd | Apparatus and method for controlling the supply of an AC Signal |
| DE19815964B4 (de) * | 1998-04-09 | 2008-09-25 | Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. Kg | Elektromotor |
| DE19837659C2 (de) * | 1998-08-19 | 2002-01-10 | Agfa Gevaert Ag | Vorrichtung zur Leistungseinstellung |
-
2001
- 2001-04-20 DE DE10119664A patent/DE10119664A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-03-26 UA UA2003109395A patent/UA75916C2/uk unknown
- 2002-03-26 PL PL02367620A patent/PL367620A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2002-03-26 CN CNB028032802A patent/CN1237701C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-26 WO PCT/EP2002/003358 patent/WO2002086647A2/de active IP Right Grant
- 2002-03-26 ES ES02727478T patent/ES2259082T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-26 HU HU0303761A patent/HU224395B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2002-03-26 PT PT02727478T patent/PT1402621E/pt unknown
- 2002-03-26 BR BRPI0208978A patent/BRPI0208978B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-03-26 CA CA002440908A patent/CA2440908A1/en not_active Abandoned
- 2002-03-26 JP JP2002584105A patent/JP2004524798A/ja active Pending
- 2002-03-26 CZ CZ20032874A patent/CZ20032874A3/cs unknown
- 2002-03-26 RU RU2003133740/09A patent/RU2280316C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-03-26 KR KR10-2003-7013331A patent/KR20030088132A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-03-26 US US10/451,806 patent/US7449851B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-26 AT AT02727478T patent/ATE323965T1/de active
- 2002-03-26 DE DE50206485T patent/DE50206485D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-26 AU AU2002257715A patent/AU2002257715A1/en not_active Abandoned
- 2002-03-26 EP EP02727478A patent/EP1402621B1/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-10-22 BG BG108282A patent/BG65463B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040070359A1 (en) | 2004-04-15 |
| BG108282A (en) | 2004-07-30 |
| HUP0303761A2 (hu) | 2004-03-01 |
| EP1402621A2 (de) | 2004-03-31 |
| HU224395B1 (hu) | 2005-08-29 |
| AU2002257715A1 (en) | 2002-11-05 |
| PL367620A1 (en) | 2005-03-07 |
| JP2004524798A (ja) | 2004-08-12 |
| WO2002086647A2 (de) | 2002-10-31 |
| BG65463B1 (bg) | 2008-08-29 |
| RU2280316C2 (ru) | 2006-07-20 |
| HUP0303761A3 (en) | 2004-08-30 |
| ES2259082T3 (es) | 2006-09-16 |
| CN1237701C (zh) | 2006-01-18 |
| EP1402621B1 (de) | 2006-04-19 |
| DE10119664A1 (de) | 2002-11-14 |
| PT1402621E (pt) | 2006-07-31 |
| ATE323965T1 (de) | 2006-05-15 |
| CN1479966A (zh) | 2004-03-03 |
| WO2002086647A3 (de) | 2003-02-13 |
| BR0208978A (pt) | 2004-04-20 |
| KR20030088132A (ko) | 2003-11-17 |
| RU2003133740A (ru) | 2005-04-20 |
| DE50206485D1 (de) | 2006-05-24 |
| US7449851B2 (en) | 2008-11-11 |
| BRPI0208978B1 (pt) | 2016-05-03 |
| UA75916C2 (uk) | 2006-06-15 |
| CA2440908A1 (en) | 2002-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20032874A3 (cs) | Sestava pro automatické ovlivňování sítě a motorový pohon pro takovou sestavu | |
| US7606638B2 (en) | Wind park with robust reactive power adjustment system and method for the operation thereof | |
| CA2150616A1 (en) | Distribution circuit var management system using adaptive capacitor controls | |
| EP2160825B1 (en) | Power supply apparatus | |
| US7508093B2 (en) | Modular current supply | |
| KR102499207B1 (ko) | 측정/제어 장치들을 위한 선택적인 병렬 운영 방법 | |
| EP2736140B1 (en) | Adjustable reactive power compensator for power networks | |
| AU2009243376B2 (en) | Automatic voltage regulator | |
| KR100442340B1 (ko) | 지중케이블 선로 임피던스 측정용 전원 공급 장치 | |
| EP2294495B1 (en) | Voltage regulation system | |
| KR100767475B1 (ko) | 고전압 자동전압 조정장치 및 이를 내장한 변압기 | |
| CN116783674A (zh) | 用于分级变压器的开关单元和具有开关单元的分级变压器 | |
| JPH05344653A (ja) | 発電所の自動電圧制御装置 | |
| US11899045B2 (en) | System voltage calibration | |
| CN112925373B (zh) | 多量程恒流源电路、多量程恒流源及控制方法 | |
| US2253947A (en) | Regulator system | |
| US20230275524A1 (en) | An apparatus for regulating the voltage delivered to a load | |
| US1745159A (en) | Alternating-current transformer | |
| SU748621A1 (ru) | Устройство дл быстродействующей компенсации емкостного тока замыкани на землю в сети переменного тока | |
| RU2359310C1 (ru) | Устройство для равномерного распределения реактивной мощности | |
| JP2022046270A (ja) | 電圧調整装置及び電圧調整装置の部品交換方法 | |
| RU2364915C1 (ru) | Высокоточный электронный регулятор напряжения переменного тока | |
| CN111987722A (zh) | 电子式智能有载调压变压器 | |
| Harlow | Load-Tap-Change Control and Transformer Paralleling | |
| JPS61235919A (ja) | 力率調整装置 |