DD213795A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur regelung des kompensationszustandes resonanzsternpunktgeerdeter netze - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Kompensationszustandes vorzugsweise unvermaschter resonanzsternpunktgeerdeter Netze. Diese Netze koennen auch mit Ringergaenzungen ausgestattet sein, duerfen aber nur ueber eine Kompensationseinrichtung pro Netz verfuegen. Ziel der Erfindung ist, die Nachteile bekannter Verfahren zu vermeiden. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Vorteile bekannter Verfahren und Anordnungen fuer einfache Netzstrukturen beizubehalten ohne spezielle Anregekriterien zu benoetigen. Erfindungsgemaess wird der Extremalregler nur bei Netzschaltungen angeregt, wobeidie Anregung erfolgen kann - direkt vom Hilfskontakt des Leistungsscaetes, - direkt durch den Steuerimpuls des Schaltgeraetes, - durch manuelle betaetigung von Hilfskontakten im Blindschaltbild des Netzes.

Description

Titel der: Erfindung:

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Regelung: des Kompensationszustandes rssonanzsternpunktgeerdeter letze.

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft, ein Verfahren, und eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Kompensationszustandes vorzugsweise unvermaschter (im Formalbetrieb, offener),, resonanzsternpunktgeerdeter Fetze. Diese Fetze, können, auch mit Ring,ergänzungen ausgestattet, sein, dürfen aber, nur über eine regelbare Kompensationseinrichtung^ pro leta verfügen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Bekannt geworden sind bereits folgende Verfahren, die sowohl in vermaschten als auch unvermaschten Fetzen praktisch realisiert werden.. Feben manuellen Verfahren, die hier nicht; näher erläutert werden, sind Verfahren und Einrichtungen bekannt, die eine automatische Abstimmung der Kompensationsspulen vorsehen. Es sind zu nennenr

1. Verfahren mit Hilfsgrößen:

1.1. Einbau, einer künstlichen unsymmetrie: und Kontrolle des Phasenwinkels

—ΞΜ/ν^: kom.-plex$T Wert der: Verlagerungsspannung beim Verstimmungsgrad, v

13 - : komplexer Wert der Sp ei se Strangspannung,

HQ IUM -iflfln , η r> ο η η

1.2. Einspeisung einer zusätzlichen Spannung bzw. eines Stromes im Sternpunkt der Transformatoren. Die Frequenz ist dabei, entweder gleich, der B.etriebsfrequenz oder wenig, verschieden von ihr. · .· ·

2. Regelung, mit der Meßgröße: natürliche. Verlagerungsspannung.

Die unter 1. genannten Einrichtungen brauchen nicht näher beschrieben zu. werden, da sie unter der Klasse der: Verstimmungsgradregler infolge, der notwendigen Zusatzeinrichtungen eine. Sonderstellung; einnehmen. In. ihrer Anwendung sind sie auf. Hetze mit geringer natürlicher Verlagerungsspannung beschränkt (Kabelnetz e)..

Unbeschränkt anwendbar sind die unter 2. genannten Verfahren. und Einrichtungen; sie setzen aber im Stellb.er.eich der Kompensationsspulen eine monotone und eindeutige Extremwertkennlinie nach Gleichung (2) voraus.

^Q1

EM

U" .j Strang spannung des Hetze s

Cq₀ Hüllkapazität des Hetzes

^UEM Verlagerungsspannung- eines Hetzes

Yq- Koppeladmittanz. zwischen: UhIl- und Mitsystem.

Bekannte Einrichtungen und Verfahren, zur Regelung mit der Meßgröße sind:

T. Anregung des Regelkreises durch- negative Spannungsänd'erungen (z-, B. infolge Leitungsschaltung); Stellrichtung, des Stellmotors so,, daß eine Bewegung zum Maximum, der Verlagerungsspannung, stattfindet; Abschaltung, des Regelkreises nach Überfahren: des. Maximums; als Meßglied, dient ein; Ferrarismeßwerk mit Schleppz-eiger-Kontakteinrichtung..

2. Anregung des Regelkreises durch negative Spannungsänderungen - kurzzeitige, negative Spannungsänderungen werden nicht erkannt;

die Stellrichtung des Stellgliedes wird dabei so. gesteuert, daß ein Pendelvorgang im Extremwertgebiet stattfinden wird; Unterbrechung &er Pendelbewegung nach, einer gewissen Zeit; zur Messung; werden entweder Ferrarismeßwerke; mit; Schleppzeig.er-Kontakteinrichtung, oder ein elektronisches Meßwerk, das üb.er zwei unterschiedliche Entladezeitkonstanten als Indikatar für Spannungsabsenkungen wirkt, empfohlen. 3. Als Meßgröße wird in weiteren Verfahren der zeitliche Differentialquotient dü/dt benutzt. Die Anregebedingungen sind, nicht eindeutig, bekannt. Eine Regelung des Yerstimmungsgrades v=0 gilt dann als beendet, wenn, nach Registrierung eines Wertes dü/dt > 0 der zeitliche Differentialquotient den Wert Hüll annimmt; sollte im gesamten Stellbereich dü/dt = 0 herrschen;, wird dieser Fehlerzustand mit einer Signalisierung angezeigt.

4.·. Verfahren mit Abtastung der Meßgröße und Kontrolle, der Richtigkeit der Stellbewegung- durch Vergleich der gemessenen Spannungen zweier aufeinander folgender Stellschri'tte; die Stellrichtung ist richtig., wenn, im i-ten Testschritt die Spannung Ug^/jj größer ist als die. Spannung. ^ug^n_|) aach dem Ci-T)--tea Test schritt; für den Entscheid ü-g^^v < ^üsM(i-T) findet eine Reversion, der.Drehrichtung statt; auf diese Weise stellen sich stationäre Pendelschwingungen im Extremwertgebiet ein, die nur im-Srdschlußfall unterbrochen, werden. Als Stellglied dient eine: Erdschlußspule· mit Vormagnetisierung.; als Meßglieder werden, gekoppelte. Katodenf olg erstuf en. mit Speicherkondensatoren angewendet.

5. Vergleich der Phasenlagen zwischen ausgesiebter:' Oberschwingung. χω₀ und einer um den Paktor χ vervielfachten Frequenz der Grund schwingung der Verlagerungsspannung, U^.

6. Befristete: Speicherung der Verlagerungsspannung; U™- - der--Speicher wird bei geringen Verlagerungsspannungsgradienten

EM

Δ t id

und geringen Verlagerungsspannungsänderungen

Δ U_x

ständig neu mit dem aktuellen Wert belegt. Existieren größere

Verlagerungsspannungsgradienten.

<0, die zu bleibenden,

größeren. VerlagerungsSpannungsänderungen Δ 0-™, < 0 führen, so wird nach den Prinzipien, der diskontinuierlichem Extremwertregelung ein Regelvorgang ausgelöst.

7. Langfristige analoge Speicherung der Verlagerungsspannung ^SM ¹^ ^ReaÜ^si^erunS' eines speziellen zeit- und betragsabhängigen Anregekriteriums ist die Grundlage eines weiteren diskontinuierlich; arbeitenden Extremalverfahrens. Die entsprechende Einrichtung erlaubt außerdem die Kontrolle der Spulenleistung;, die: Überwachung der Größe der: Verlagerungsspannung, die unverzügliche Regelung nach. Erdschlußsuchschaltungen mit Hetzänderungen sowie die Betriebsarten.:

- exakte Kompensation

- geringe Überkompensation

- Sollwertregelung für den Quotienten ^

Die genannten Verfahren und Einrichtungen stellen in Bezug auf * eine genaue Regelung des Verstimmungsgrades nur Kompromißlosungen dar·

licht ausreichend sind ebenfalls die Anregebedingungen derjenigen. Regelkreise, die nach einem diskontinuierlichen. Verfahren arbeiten. Die unter 1. und 2. genannten Einrichtungen verwenden negative Spannungsanderungen (nicht klar genannter Größe) mit und ohne Einbeziehung einer zeitlichen Überprüfung der Spannung sab senk mag,.

Alle aufgeführten. Einrichtungen außer den- unter Pkt. 6. und 7. ge:ben bei unzureichendem Stellbereich: der Kompensationseinrichtungen keine Aussagen über die Spulenleistung im. letz;.

Die unter 1. und 3. genannten Einrichtungen, sind keine störstabil en Varianten. Bei. Berücksichtigung des gestörten Verlaufes der Verlagerungsspannung besteht ein© hohe. Wahrscheinlichkeit dafür, daß der Regelvorgang falsch, beendetwird, da nur ein einmaliger Suchvorgang; für das: Extremwertgebiet vorgenommen wirC-

Eine Regelung; nach, den. Sollwerten des Phasenwinkels ψ zwischen der OberSchwingung xco_Q und einer um den Paktor χ vervielfachten Frequenz: der Grundschwingung gestattet kein allgemeingültiges Regelungsverfahren::

der Phasenwinkel y ist keine eindeutige. Meßgröße: für den Verstimmung sgr ad ν;

der kontrollierbare Winkelbereich, ist stets nur. ττ/χ und somit bei großen Ver.stimmungsgradänderiingen tritt der Pail ein $> > Tr/x; die Meßgröße U^ besitzt, teilweise keine meßbaren Anteile höherer Harmonischer.

Da die. Verlagerungsspannung, U--,,, nicht, nur den Ver.stimmungsgrad nach Gleichung, (2) abbildet, sondern auch die Unsymmetrie gekennzeichnet durch die Kappeladmittsnz Y_Q- - und auch die Dämpfung d, die sich unabhängig, von ν auch ändern können, ist die Verlagerungsspannung. nur durch Verwendung spezieller Anrege se haltung en als Anregegröße für diskontinuierlich arbeitende Regler nach, dem Extremalprinzip. verwendbar. Dagegen, ist sie gut als Meßgröße geeignet. Diese Anregeschaltungen müssen stets Speicher- und Logikschaltungen enthalten, die fehlerhafte Stellvorgänge auch nicht mit Sicherheit ausschließen,

ZieL- der Erfindung-1

Die; Erfindung, stellt sich das Ziel, ein. Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Kompensationszustandes vorzugsweise unvermaschter resonanzstempunktgeerdeter Hetze zu. schaffen und dabei die geschilderten. Hachteile bekannter Verfahren und Anordnungen zu vermeiden.

Darlegung, des Wesens der Erfindungj.

Der Erfindung: liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung, des Kompensationszustandes resonanzstempunktgeerdeter vorzugsweise unvermaschter Hetze sowie eine Schaltungsanordnung zn dessen Durchführung zu schaffen und dabei, gleichzeitig, die Vorteile bekannter Verfahren beizubehalten, ohne spezielle Anregekriterien und damit spezielle Einrichtungen für die. Prüfung der AnregebexLingungen zu benötigen. Erfindungsgemäß, wird die Aufgabe, dadurch gelöst, daß die Anregung des Extremalreglers nur bei. Hetzschaltungen des zu kompensierenden Hetzes erfolgt. Hierfür sind folgende. Verfahren zur Schaffung, des Anregeimpulses möglich:

1. mit Hilfe eines Hilfskontaktes bei manueller Betätigung des Leistungsschalters bzw. Lasttrennschalter, wobei durch Kontrolle der Trennerstellung der im Hetzaweig vorhandene Tren-

ner in kongunktiver Verknüpfung, tatsächlich, nur Leitungsschaltungen, zur Anregung des Reglers führen,

2. bei Fernbedienung, der Leistungsschalter, bzw. Lasttrennschalter direkt durch den Steuerimpuls des Schaltgerätes; dieser kann bei rechnergestützt betriebenen Umspannwerken unmittelbar dem. Stellsignalausgang des Rechners entnommen werden,

3. durch manuelle Betätigung von Hilfskontakten im. Blindschaltbild des Ketz.es.

Besitzen, die. Hetze Ringergänzungen bzw. werden sie im allgemeinen vermascht betrieben, so sind die 3 genannten Verfahren nur dadurch zu ergänzen, daß ein. StellVorgang bei Schaltungen nur: dann, zu. erfolgen hat, wenn die Leitungsstrecke nullstrommäßig zu- oder abgeschaltet wird.

Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Schaltungsanordnung geschaffen, bei der durch Leistungsschalterbetätigung, direkt oder simultan ein impulsförmiger. Startbefehl., auf einen vorhandenen diskontinuierlich arbeitenden Extremregler geschaltet wird, Dieser Startbefehl wird nur beantwortet, wenn ein Störimpulsüberwachungsteil und Meßbereichsüberschreitungsteil im Meßglied, mit Kurzzeitspeicher über ein Konjunktionsglied den Eingang, des Steuerteiles mit vorgegebenem. Stellalgorithmus je nach gewählter Betriebsart freigibt, binden Schalthandlungen während des Regelvorganges des Sxtremalreglers statt, so, wird der Steilvorgang kurzzeitig, unterbrochen und erneut gestartet. Diese Vorgehensweise sichert: auch für den Zeitraum des Regelvorganges eine maximale Störstabilität.

Ausführungsbeispiel;

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige. Schaltungsanordnung sollen an. Hand eines. Ausführung.sbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen

J⁵Ig 1 verschiedene Möglichkeiten der äaglaranatisuerung,

2 das Blockschaltbild der Regelung der Kompensationseinrichtung

In Pig 1 Abb. 1 ist dargestellt, wie bei Betätigung des Trenners TI und Leis'tungsscJaältera L1 der Regelvorg.ang, mit einem Stellbefehl des Steuerteils 2. in, Richtung "Hoch." auf den Antrieb, der Tauchkernspule 3 in Gang gesetzt wird, falls iceine Meßbereichsüberschreitung, vorlieget und die Meßgröße: für die Durchführung des Regelvorganges einen zulässigen Störpegel nicht überschreitet. Während des SteilVorganges der folgenden, diskontinuierlichen Estremwertregelung. - wie im Stand der Technik beschrieben - wird nur der. Kurazeitspeicher des Meßgliedes 1 (SU₂₁ - absolute Meßgenauigkeit} benötigt, um die Steuerung, der Stellvorgänge zu übernehmen. Obwohl das Verfahren für die Regelung, vorzugsweise, unvermaschter Hetze entwickelt worden ist, kann nach Abb·. 2 durch konjunktive und disjunktive: Verknüpfung der Leistungsschalter und Trennerhilfskontakte der Stellvorgang, selektiv, d. h. wenn im Hetz tatsächlich eine Erdschlußstromänderung durch Leitungszu- bzw. -abschaltung; erfolgt ist, gestartet werden. So, erfolgt z. B. ein Stellvorgang bei. Betätigung, des Tr'enners T1 . und Leistungsschalters Ll nicht, falls hiermit nur der Ring 1 geschlossen bzw. geöffnet wird. Ist der Ring. 1 geöffnet, d. iu Leistungsschalter L2, Trenner T2 oder Leistungsschalter L4, Trenner T4 sind im offenen Znstand, wird natürlich durch Betätigung des Leistungsschalters L1, Trenner T1 oder Leistungsschalters L3» Trenner T3 ein Stellvorgang ausgelöst.

Hack Abb. 3 kann auch für das offene Hetz mit mehreren. Schaltmöglichkeiten / Abgang: durch konjunkti.ve und disjunktive Verknüpfung der Leistungsschalter- und Trennerhilfskontakte ein Stellvorgang gestartet werden, wenn Teilstrecken zu- bzw. abgeschaltet werden. So wird z... B. ein. Stellvorgang: durch Leistungsschalter L13, Trenner T13 ausgelöst, falls die Leistungsschalter L1T, L12 und Trenner T11, T12 geschlossen sind. Die genannten konjunktiven und disjunktiven Verknüpfungen lassen sich nur realisieren b.ei vorhandenen Wirkverbindungen bzw. ohne Wirkverbindungen, falls ein Blindschaltbild des Hetz.es zur Bildung der Hilfskontakte gegeben ist.

Claims (4)

1. Erfind ungsanspr uc ii

   1. Verfahren zur Regelung, des Kompensationszustandes vorzugsweise unvermaschter resonanzsternpunktgeerdeter Hetze mit jeweils nur einer Kompensationseinrichtung pro. Netz gekennzeichnet dadurch, daß Leitungsschaltungen direkt durch Leistung s- bzw. Lasttrennschalterbetätigung., durch Steuer sig.-nale für die Leistungs- bzw. Lasttrennschalterbetätigung bzw. durch ein manuell betätigtes Schalterabbild, innerhalb eines Sfetz-Blindschaltbildes. einen Startimpuls für einen diskontinuierlich arbeitenden Extremairegier gaben und bei netzkupplung; über die speisende Sammelschiene eine Parallelarbeit der Eegler ermöglichen.
2. 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung,' des Verfahrens nach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß konjunktive Verknüpfungen von Leistungsschalter- und Irennschalterhilfskontakten einer Schaltstelle und disjunktive Verknüpfung der Leistungs- bzw. Trennschalterhilfskontakte, von beidseitig gespeisten Leitungsstrecken vorhanden sind..
3. 3. Schaltungsanordnung nach Punkt 2., dadurch gekennzeichnet, daß die; konjunktiren und disjunktiven Verknüpfungen von 3chaltkommando,s durch einen die Eetriebsführ.ung übernehmenden; Rechner ausgeführt sind.
4. 4. Schaltungsanordnung; nach Punkt 2., dadurch gekennzeichnet, daß die konjunktiven und disjunktiven Verknüpfungen von Schaltkontakten eines Blindschaltbildes des zu regelnden Hetzes zur Bildung eines Startbefehles für den Regler des Verstimmungsgrades benutzt werden.

   ierzu^ .Seifen Zeichnungen