DE102014106322A1 - Anlage und Verfahren zum Bereitstellen von Blindleistung - Google Patents

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Abstract

Eine Anlage (11), die Blindleistung in einem Wechselstromnetz bereitstellen kann, umfasst – einen Zweipol (12) mit einer ersten Zweipolklemme (121) und einer zweiten Zweipolklemme (122), der eine Reaktanz ungleich Null hat; – einen Transformator (13) mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis, der eine Primärseite (17) mit einer ersten Primärklemme (171) und einer zweiten Primärklemme (172) und eine Sekundärseite (18) mit einer ersten Sekundärklemme (181) und einer zweiten Sekundärklemme (182) umfasst; – eine Schalteinrichtung (14) zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Transformators (13); wobei – die erste Primärklemme (171) an eine Netzleitung (101) des Wechselstromnetzes angeschlossen werden kann; – die erste Sekundärklemme (181) an die erste Zweipolklemme (121) und die zweite Sekundärklemme (182) an die zweite Zweipolklemme (122) angeschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage, die Blindleistung in einem Wechselstromnetz bereitstellen kann, insbesondere eine Anlage zum Bereitstellen von Blindleistung in einem Wechselstromnetz, ein Verfahren zum Bereitstellen von Blindleistung in einem Wechselstromnetz, die Verwendung einer derartigen Anlage sowie ein Wechselstromnetz mit einer derartigen Anlage.
  • Bei der Übertragung von elektrischer Energie über lange Stromleitungen kommt es auf Grund unterschiedlicher Effekte zu Übertragungsverlusten. Neben den ohmschen Verlusten kommt es beim Betrieb in Energieübertragungsnetzen auch zu Blindleistungen, die das Netz und Betriebsmittel unnötig belasten und die Übertragungskapazität und Spannungsstabilität verringern. Die Netzbetreiber, aber auch große Energieverbraucher sind deshalb bestrebt, den Blindleistungsanteil im Netz zu minimieren.
  • Eine Möglichkeit, die Blindleistung gezielt zu verändern und damit die Netzauslastung zu optimieren, besteht darin, thyristorgesteuerte Kompensationsdrosseln einzusetzen. Die entsprechenden Blindleistungskompensationsanlagen bestehen aus einer Serienschaltung aus einer Drossel und einem bidirektionalen Thyristorschalter und werden auch mit „TCR” als Abkürzung für „Thyristor Controlled Reactor” bezeichnet. Durch dosiertes Zuschalten der Drossel an das Wechselstromnetz mithilfe einer Phasenanschnittsteuerung des Thyristorschalters wird die durch die Drossel erzeugte Blindleistung und damit auch die Blindleistung in diesem Wechselstromnetz geregelt.
  • Da der dabei dem Wechselstromnetz zugeführte Kompensationsstrom nicht sinusförmig ist, kommt es zu Oberschwingungen im gesamten System, welche mittels zusätzlicher Filter kompensiert werden müssen. Zusätzlich kann es zu einer sehr starken Belastung des Thyristorschalters kommen. Diese müssen auf die gesamte zu kompensierende Blindleistung, die das Produkt aus der Netzspannung und dem mittels des Thyristorschalters geschalteten Strom ist, ausgelegt werden. Im geschlossenen oder leitenden Zustand müssen diese Thyristorsachalter den gesamten Strom leiten. Hierbei gilt, dass je mehr Blindleistung kompensiert wird, desto höhere Ströme geschaltet werden. Im offenen oder sperrenden oder nicht leitenden Zustand müssen die Thyristorschalter die gesamte Spannung, die durch das Wechselstromnetz vorgegeben wird, sperren. Diese Nachteile schränken das Anwendungsgebiet der thyristorgesteuerten Kompensationsdrosseln ein, sodass nur Blindleistungen bis 50 Mvar und Spannungen bis 36 kV beherrscht werden können.
  • Eine weitere Möglichkeit, die Blindleistung in einem Wechselstromnetz zu kompensieren, bieten sogenannte magnetisch gesteuerte Shunt-Reaktoren, deren Funktionsweise auf Sättigungseigenschaften eines Eisenkerns beruht und die auch mit „MCSR” als Abkürzung für „Magnetically Controlled Shunt Reactor” bezeichnet werden. Die entsprechenden Blindleistungskompensationsanlagen umfassen eine Oberspannungswicklung und eine Steuerwicklung auf einem gemeinsamen Eisenkern. Bei Anlegen einer Gleichspannung an der Steuerwicklung wird der Eisenkern in die Sättigung getrieben, sodass mehr induktiver Blindstrom in der Oberspannungswicklung fließt. Diese Anlagen zeichnen sich durch hohe Komplexität aus, weisen hohe Energieverluste auf und sind außerdem während des Betriebs sehr laut.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Bereitstellung von Blindleistung in einem Wechselstromnetz zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anlage, ein Verfahren, eine Verwendung und ein Wechselstromnetz gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt eine Anlage, die Blindleistung und/oder Blindstrom in einem Wechselstromnetz bereitstellen und/oder beeinflussen kann und insbesondere zum Bereitstellen und/oder Beeinflussen von Blindleistung und/oder Blindstrom in einem Wechselstromnetz dient, vor, umfassend
    • – einen Zweipol mit einer ersten Zweipolklemme und einer zweiten Zweipolklemme, der eine Reaktanz ungleich null hat und insbesondere passiv und/oder linear und/oder zeitinvariant ist;
    • – einen Transformator mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis, der eine Oberspannungs- oder Primärseite mit einem ersten Primäranschluss oder einer ersten Primärklemme und einem zweiten Primäranschluss oder einer zweiter Primärklemme, eine Unterspannungs- oder Sekundärseite mit einem ersten Sekundäranschluss oder einer ersten Sekundärklemme und einem zweiten Sekundäranschluss oder einer zweiten Sekundärklemme umfasst;
    • – eine Schalteinrichtung zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Transformators;
    wobei
    • – die erste Primärklemme an eine Netzleitung des Wechselstromnetzes angeschlossen werden kann oder ist;
    • – die erste Sekundärklemme an die erste Zweipolklemme und die zweite Sekundärklemme an die zweite Zweipolklemme angeschlossen ist.
  • Durch geeignetes Einstellen des Übersetzungsverhältnisses kann die Spannung an der Sekundärseite, somit der durch sie zu dem Zweipol fließende Strom und somit die durch die Anlage bereitgestellte, von der Reaktanz abhängige Blindleistung einfach und schnell eingestellt werden. Das Übersetzungsverhältnis ist das Verhältnis aus der effektiven Windungszahl der Sekundärseite, also der Windungszahl des stromführenden Teils der Sekundärseite, und der effektiven Windungszahl der Primärseite, also der Windungszahl des stromführenden Teils der Primärseite. Gemäß der Transformatorgleichung ist es auch das Verhältnis aus der Sekundärspannung, also der Spannung auf der Sekundärseite, und der Primärspannung, also der Spannung auf der Primärseite, und gleichzeitig auch das Verhältnis aus dem Primärstrom, also dem Strom auf der Primärseite, und dem Sekundärstrom, also dem Strom auf der Sekundärseite. Die durch die Anlage bereitgestellte Blindleistung ist das Produkt aus der Netzspannung, also der Spannung an der Netzleitung, und dem Blind- oder Kompensations- oder Speisestrom, also dem Strom zwischen Anlage und Netzleitung: Qk = Un × Ik. Dieser Speisestrom ist gleich dem Primärstrom, und dieser das Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis und dem Sekundärstrom: Ik = Ip = Ü × Is. Der Sekundärstrom ist der Quotient aus der Sekundärspannung und der Reaktanz des Zweipols: Is = Us/X. Die Sekundärspannung ist das Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis und der Primärspannung, und diese gleich der Netzspannung: Us = Ü × Up = Ü × Un. Folglich ist die durch die Anlage bereitgestellte Blindleistung proportional zum Quadrat der Primärspannung und auch proportional zum Quadrat des Übersetzungsverhältnisses: Qk = Un × (Ü × ((Ü × Un)/X)) = Un2 × Ü2/X.
  • Durch Verkleinern des Übersetzungsverhältnisses wird somit die durch die Anlage bereitgestellte Blindleistung quadratisch-proportional verkleinert. Durch Vergrößern des Übersetzungsverhältnisses wird somit die durch die Anlage bereitgestellte Blindleistung quadratisch-proportional vergrößert.
  • Die vorgeschlagene Anlage ist sehr einfach aufgebaut und ermöglicht eine schnelle und verlustarme Bereitstellung von Blindleistung bis zu einigen 100 Mvar.
  • Der Zweipol kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise eine positive oder negative oder konstante oder variable oder einstellbare Reaktanz haben. Falls die Reaktanz positiv ist, so verhält er sich wie eine Drossel und kann die vorgeschlagene Anlage positive oder induktive Blindleistung und/oder positiven oder induktiven Blindstrom bereitstellen, falls sie negativ ist, so verhält er sich wie ein Kondensator und kann die vorgeschlagene Anlage negative oder kapazitive Blindleistung und/oder negativen oder kapazitiven Blindstrom bereitstellen.
  • Der Transformator kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Öltransformator oder Trockentransformator, und/oder beispielsweise auf der Primärseite und/oder der Sekundärseite regelbar oder einstellbar sein.
  • Die Schalteinrichtung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise in den Transformator integriert sein.
  • Vorzugsweise kann die erste oder zweite Sekundärklemme an Masse oder an Erdpotenzial oder an einen Sternpunkt oder an einen Eckpunkt einer Dreieckschaltung angeschlossen werden oder sein.
  • Vorzugsweise ist die Schalteinrichtung an die Primärseite und/oder die Sekundärseite angeschlossen und derart ausgebildet, dass sie das Übersetzungsverhältnis des Transformators einstellen kann.
  • Die vorgeschlagene Anlage kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Zweipol und/oder wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Transformator und/oder wenigstens eine zusätzliche oder weitere Schalteinrichtung umfassen.
  • Die vorgeschlagene Anlage kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise einphasig oder mehrphasig, insbesondere dreiphasig. Falls die Anlage mehrphasig ausgebildet ist, so kann beispielsweise der Zweipol und/oder der Transformator und/oder die Schalteinrichtung ebenfalls entsprechend mehrphasig ausgebildet sein. Alternativ kann beispielsweise für jede Phase ein einphasiger Zweipol und/oder ein einphasiger Transformator und/oder eine einphasige Schalteinrichtung vorgesehen sein. Mehrere einphasige Zweipole oder die Teilzweipole eines mehrphasigen Zweipols können beispielsweise in Sternschaltung oder Dreieckschaltung zusammengeschaltet sein. Die Primärseiten mehrerer einphasiger Transformatoren oder die Primärseiten eines mehrphasigen Transformators können beispielsweise in Sternschaltung oder Dreieckschaltung zusammengeschaltet sein. Die Sekundärseiten mehrerer einphasiger Transformatoren oder die Sekundärseiten eines mehrphasigen Transformators können beispielsweise in Sternschaltung oder Dreieckschaltung zusammengeschaltet sein.
  • Die Netzleitung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise einer Phase des Wechselstromnetzes oder als Neutralleiter einem Neutralpunkt oder Sternpunkt des Wechselstromnetzes zugeordnet sein.
  • Falls das Wechselstromnetz mehr als eine Phase hat, so kann beispielsweise die Anlage entsprechend mehrphasig ausgebildet sein und für jede Phase eine der Primärseiten an die jeweilige Netzleitung angeschlossen sein. Alternativ kann beispielsweise für jede Phase eine der vorgeschlagenen Anlagen in einphasiger Ausbildung vorgesehen sein, die an die jeweilige Netzleitung angeschlossen ist.
  • Mit der vorgeschlagenen Anlage kann beispielsweise eines der vorgeschlagenen Verfahren durchgeführt werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die zweite Primärklemme an eine Ableitung angeschlossen werden kann oder ist.
  • Vorzugsweise kann die Ableitung an Masse oder an Erdpotenzial oder an einen Sternpunkt oder an einen Eckpunkt einer Dreieckschaltung oder an die Netzleitung, an der die erste Primärklemme angeschlossen wird oder ist, oder an eine andere Netzleitung des Wechselstromnetzes angeschlossen werden oder sein.
  • Falls die Ableitung an die Netzleitung, an der die erste Primärklemme angeschlossen wird oder ist, angeschlossen wird oder ist, so erfolgt dies bevorzugt derart, dass die Primärseite seriell in die Netzleitung geschaltet wird oder ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Netzleitung einen ersten und einen zweiten Netzleitungsabschnitt, die galvanisch voneinander getrennt sind, umfasst und die erste Primärklemme an den ersten Netzleitungsabschnitt und die Ableitung an den zweiten Netzleitungsabschnitt angeschlossen wird oder ist. Somit werden die beiden durch diese Trennung definierten Netzleitungsabschnitte über die seriell mit ihnen geschaltete Primärseite elektrisch leitend verbunden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – wenigstens einer der Zweipole eine Drossel mit einer ersten Drosselklemme und einer zweiten Drosselklemme umfasst;
    • – die erste Drosselklemme mit der ersten Zweipolklemme und die zweite Drosselklemme mit der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbunden ist oder werden kann.
  • Vorzugsweise bilden die Drosselklemmen die Zweipolklemmen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – wenigstens einer der Zweipole einen Kondensator mit einer ersten Kondensatorklemme und einer zweiten Kondensatorklemme umfasst;
    • – die erste Kondensatorklemme mit der ersten Zweipolklemme und die zweite Kondensatorklemme mit der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbunden ist oder werden kann.
  • Vorzugsweise bilden die Kondensatorklemmen die Zweipolklemmen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – wenigstens einer der Zweipole ein Zweipol mit einstellbarer Reaktanz ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – wenigstens einer der Zweipole eine Auswahleinrichtung umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie die Drossel oder den Kondensator mit den Zweipolklemmen elektrisch leitend verbinden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Auswahleinrichtung einen Wechselschalter mit einem ersten Außenkontakt, einem zweiten Außenkontakt und einem Mittelkontakt umfasst;
    • – der erste Außenkontakt mit der zweiten Drosselklemme und der zweite Außenkontakt mit der zweiten Kondensatorklemme elektrisch leitend verbunden ist;
    • – der Mittelkontakt mit der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbunden ist.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass
    • – der erste Außenkontakt mit der ersten Drosselklemme und der zweite Außenkontakt mit der ersten Kondensatorklemme elektrisch leitend verbunden ist;
    • – der Mittelkontakt mit der ersten Zweipolklemme elektrisch leitend verbunden ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Auswahleinrichtung einen ersten Auswahlschalter und einen zweiten Auswahlschalter umfasst;
    • – der erste Auswahlschalter und die Drossel zu einer ersten Serienschaltung und der zweite Auswahlschalter und der Kondensator zu einer zweiten Serienschaltung geschaltet sind;
    • – die Serienschaltungen parallel zueinander zwischen die Zweipolklemmen geschaltet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Auswahleinrichtung einen ersten Auswahlschalter und einen zweiten Auswahlschalter umfasst;
    • – die Auswahlschalter zu einer ersten Serienschaltung und die Drossel und der Kondensator zu einer zweiten Serienschaltung geschaltet sind;
    • – die Serienschaltungen parallel zueinander zwischen die Zweipolklemmen geschaltet sind;
    • – die Serienschaltungen an ihren Mitten über einen Brückenzweig elektrisch leitend verbunden sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Primärseite eine Stammwicklung und eine Regelwicklung aufweist;
    • – die Schalteinrichtung derart ausgebildet und insbesondere derart an die Regelwicklung und die zweite Primärklemme angeschlossen ist, dass sie, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise, • die Stammwicklung über zumindest einen Teil der Regelwicklung mit der zweiten Primärklemme oder der Ableitung elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung unter Umgehung der Regelwicklung mit der zweiten Primärklemme oder der Ableitung elektrisch leitend verbinden kann, und/oder • die Stammwicklung seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung elektrisch leitend verbinden kann.
  • Die Schalteinrichtung kann somit ein Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie eine Verbindung zwischen Stammwicklung und zweiter Primärklemme über zumindest einen Teil der Regelwicklung herstellt, und ein hierzu größeres Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie diese Verbindung unter Umgehung der Regelwicklung herstellt.
  • Die Schalteinrichtung kann somit ein Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie eine serielle oder gleichsinnige Verbindung zwischen Stammwicklung und dem zumindest einen Teil der Regelwicklung herstellt, und ein hierzu größeres Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie diese Verbindung umgekehrt oder entgegengesetzt oder antiseriell oder gegensinnig herstellt.
  • Vorzugsweise ist hierfür die Regelwicklung galvanisch von der jeweiligen Stammwicklung getrennt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Sekundärseite eine Stammwicklung und eine Regelwicklung aufweist;
    • – die Schalteinrichtung derart ausgebildet und insbesondere derart an die Regelwicklung und die zweite Sekundärklemme angeschlossen ist, dass sie, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise, • die Stammwicklung über zumindest einen Teil der Regelwicklung mit der zweiten Sekundärklemme oder der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung unter Umgehung der Regelwicklung mit der zweiten Sekundärklemme oder der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung elektrisch leitend verbinden kann.
  • Die Schalteinrichtung kann somit ein Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie eine Verbindung zwischen Stammwicklung und zweiter Sekundärklemme oder zweiter Zweipolklemme über zumindest einen Teil der Regelwicklung herstellt, und ein hierzu kleineres Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie diese Verbindung unter Umgehung der Regelwicklung herstellt.
  • Die Schalteinrichtung kann somit ein Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie eine serielle oder gleichsinnige Verbindung zwischen Stammwicklung und dem zumindest einen Teil der Regelwicklung herstellt, und ein hierzu kleineres Übersetzungsverhältnis einstellen, indem sie diese Verbindung umgekehrt oder entgegengesetzt oder antiseriell oder gegensinnig der Regelwicklung herstellt.
  • Vorzugsweise ist hierfür die Regelwicklung galvanisch von der jeweiligen Stammwicklung getrennt.
  • Die Primärseite und/oder die Sekundärseite kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens eine zusätzliche oder weitere Stammwicklung und/oder wenigstens eine zusätzliche oder weitere Regelwicklung umfassen.
  • Jede Regelwicklung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens eine Anzapfung umfassen. Die Anzapfungen unterteilen die jeweilige Regelwicklung in entsprechende Teile.
  • Jede Schalteinrichtung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise an jede Stammwicklung und/oder jede Regelwicklung und/oder jede Anzapfung derart angeschlossen und derart ausgebildet sein, dass sie, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise, die Stammwicklungen, die Regelwicklungen und die Anzapfungen geeignet miteinander verbinden kann, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis einzustellen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Schalteinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise, • die Verbindung zwischen Netzleitung und Primärseite oder erster Primärklemme und/oder die Verbindung zwischen Primärseite oder zweiter Primärklemme und Ableitung trennen kann; und/oder • die Verbindung zwischen Sekundärseite und Zweipol trennen kann.
  • Die Schalteinrichtung kann somit durch das Trennen auf der Primärseite und/oder durch das Trennen auf der Sekundärseite die Blindleistungsbereitstellung beenden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – auf der Primärseite und/oder der Sekundärseite die Windungszahl der Regelwicklung kleiner oder gleich oder größer als die Windungszahl der jeweiligen Stammwicklung ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Primärseite galvanisch von der Sekundärseite getrennt ist.
  • Es ist aber auch möglich, dass der Transformator als Spartransformator ausgebildet ist. Es kann vorgesehen sein, dass
    • – auf der Primärseite und/oder der Sekundärseite die Regelwicklung galvanisch von der jeweiligen Stammwicklung getrennt ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Schalteinrichtung vier Schalter umfasst, die als Brücke mit einem Brückenzweig geschaltet sind, den die Regelwicklung bildet.
  • Die Schalteinrichtung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise wie in WO 2012 079 666 A2 oder DE 10 2011 010 388 A1 oder DE 10 2011 012 080 A1 beschrieben, und/oder beispielsweise wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Schalter umfassen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – auf der Primärseite die Regelwicklung eine erste Anzapfung, die mit der Stammwicklung und der Schalteinrichtung elektrisch leitend verbunden ist oder werden kann, und eine zweite Anzapfung aufweist, die mit der zweiten Primärklemme elektrisch leitend verbunden ist oder werden kann; und/oder
    • – auf der Sekundärseite die Regelwicklung eine erste Anzapfung, die mit der Stammwicklung und der Schalteinrichtung elektrisch leitend verbunden ist oder werden kann, und eine zweite Anzapfung aufweist, die mit der zweiten Sekundärklemme elektrisch leitend verbunden ist oder werden kann.
  • Jede Regelwicklung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens eine zusätzliche oder weitere Anzapfung umfassen. Vorzugsweise sind die weiteren Anzapfungen zwischen der jeweiligen ersten und der zweiten Anzapfung angeordnet und mit der Schalteinrichtung elektrisch leitend verbunden oder verbindbar. Die Anzapfungen unterteilen die Regelwicklung in entsprechende Teile.
  • Vorzugsweise kann auf der Primärseite die erste und/oder jede zusätzliche Anzapfung über die Schalteinrichtung mit der zweiten Primärklemme elektrisch leitend verbunden werden und/oder kann auf der Sekundärseite die erste und/oder jede zusätzliche Anzapfung über die Schalteinrichtung mit der zweiten Sekundärklemme elektrisch leitend verbunden werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – auf der Primärseite die Schalteinrichtung einen Schalter, der zwischen die erste Anzapfung und die zweite Primärklemme geschaltet ist, und/oder einen Schalter umfasst, der zwischen die zweite Anzapfung und die zweite Primärklemme geschaltet ist; und/oder
    • – auf der Sekundärseite die Schalteinrichtung einen Schalter, der zwischen die erste Anzapfung und die zweite Zweipolklemme geschaltet ist, und/oder einen Schalter umfasst, der zwischen die zweite Anzapfung und die zweite Sekundärklemme geschaltet ist.
  • Dabei ist bevorzugt auf der Primärseite und/oder der Sekundärseite die Regelwicklung galvanisch von der jeweiligen Stammwicklung getrennt ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Anlagen umfasst
    • – eine Steuereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Einstellsignal an die Schalteinrichtung senden kann.
  • Die Schalteinrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Einstellsignal einstellen kann.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung an die Schalteinrichtung angeschlossen oder gekoppelt und/oder in die Schalteinrichtung integriert.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Einstellsignal in Abhängigkeit von wenigstens einer elektrischen Größe der Netzleitung und/oder des Wechselstromnetzes und/oder der ersten Primärklemme erzeugen kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Anlagen umfasst
    • – eine Messeinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens eine elektrische Größe der Netzleitung und/oder des Wechselstromnetzes und/oder der ersten Primärklemme erfassen und/oder messen und ein entsprechendes Messsignal erzeugen kann;
    wobei
    • – die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Messsignal erzeugen kann.
  • Jede elektrische Größe kann nach Bedarf beliebig gewählt sein und beispielsweise die Spannung oder der Strom oder der Phasenverschiebungswinkel oder der Leistungsfaktor oder die Blindleistung oder die Wirkleistung oder die Scheinleistung sein.
  • Vorzugsweise ist die Messeinrichtung an die Netzleitung und/oder die Schalteinrichtung und/oder die Steuereinrichtung angeschlossen oder gekoppelt und/oder in die Schalteinrichtung oder die Steuereinrichtung integriert.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Einstellsignal in Abhängigkeit von einem Fernsteuersignal erzeugen kann.
  • Das Fernsteuersignal kann beispielsweise von einer Fernsteuereinrichtung, die an die Steuereinrichtung angeschlossen oder gekoppelt sein kann, erzeugt werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die Schalteinrichtung und/oder die Auswahleinrichtung durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung ansteuern und/oder das Einstellsignal durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung erzeugen kann.
  • Hierdurch können beliebige virtuelle Zwischenwerte des Übersetzungsverhältnisses realisiert werden.
  • Vorzugsweise umfasst hierfür die Schalteinrichtung Halbleiterschalter.
  • Jede Schalteinrichtung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Laststufenschalter mit mechanischen Schaltkontakten und/oder Vakuumschaltröhren und/oder Halbleiterschaltern und/oder wie in DE 10 2009 043 171 A1 oder DE 10 2010 019 948 A1 oder DE 10 2012 103 489 A1 oder WO 2012 079 666 A2 oder DE 10 2011 010 388 A1 oder DE 10 2011 012 080 A1 beschrieben.
  • Jeder Schalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als mechanischer Schalter oder Vakuumschaltröhre oder Halbleiterschalter, und/oder beispielsweise wenigstens einen mechanischen Schalter und/oder wenigstens eine Vakuumschaltröhre und/oder wenigstens einen Thyristor und/oder wenigstens einen GTO-Thyristor und/oder wenigstens einen IGC-Thyristor und/oder wenigstens einen TRIAC und/oder wenigstens einen IGBT und/oder wenigstens einen Leistungs-MOSFET und/oder wenigstens einen DMOSFET umfassen.
  • Jeder Halbleiterschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, und beispielsweise wenigstens einen Thyristor und/oder wenigstens einen GTO-Thyristor und/oder wenigstens einen IGC-Thyristor und/oder wenigstens einen TRIAC und/oder wenigstens einen IGBT und/oder wenigstens einen Leistungs-MOSFET und/oder wenigstens einen DMOSFET und/oder wenigstens ein Paar antiparallel geschalteter Thyristoren und/oder wenigstens ein Paar antiseriell geschalteter IGBTs umfassen,
    umfassen und bevorzugt durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung angesteuert werden, wodurch beliebige virtuelle Zwischenwerte des Übersetzungsverhältnisses realisiert werden können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Anlagen umfasst
    • – einen zweiten Zweipol mit einer dritten Zweipolklemme und einer vierten Zweipolklemme, der eine Reaktanz ungleich null hat;
    wobei
    • – der Transformator eine Tertiärseite mit einer ersten Tertiärklemme und einer zweiten Tertiärklemme umfasst;
    • – die erste Tertiärklemme an die dritte Zweipolklemme und die zweite Tertiärklemme an die vierte Zweipolklemme angeschlossen ist;
    • – die Tertiärseite eine Stammwicklung und eine Regelwicklung aufweist;
    • – die Schalteinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie • die Stammwicklung über zumindest einen Teil der Regelwicklung mit der zweiten Tertiärklemme oder der vierten Zweipolklemme elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung unter Umgehung der Regelwicklung mit der zweiten Tertiärklemme oder der vierten Zweipolklemme elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung elektrisch leitend verbinden kann.
  • Vorzugsweise sind die Reaktanzen des ersten und des zweiten Zweipols ungleich und haben insbesondere entgegengesetzte Vorzeichen.
  • Vorzugsweise kann die erste oder zweite Tertiärklemme an Masse oder an Erdpotenzial oder an einen Sternpunkt oder an einen Eckpunkt einer Dreieckschaltung angeschlossen werden oder sein.
  • Vorzugsweise ist die Schalteinrichtung an die Primärseite und/oder die Sekundärseite und/oder die Tertiärseite angeschlossen und derart ausgebildet, dass sie das Übersetzungsverhältnis zwischen Primärseite und Sekundärseite und/oder das Übersetzungsverhältnis zwischen Primärseite und Tertiärseite und/oder das Übersetzungsverhältnis zwischen Sekundärseite und Tertiärseite einstellen kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Anlagen derart ausgebildet ist und/oder dazu dient und/oder geeignet ist, dass sie eines der vorgeschlagenen Verfahren durchführt und/oder durchführen kann und/oder dass mit ihr eines der vorgeschlagenen Verfahren durchgeführt werden kann.
  • Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt vor ein Verfahren zum Bereitstellen und/oder Beeinflussen von Blindleistung und/oder Blindstrom in einem Wechselstromnetz, wobei
    • – ein Zweipol mit einer ersten Zweipolklemme und einer zweiten Zweipolklemme vorgesehen ist oder wird, der eine Reaktanz ungleich null hat;
    • – ein Transformator mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist oder wird, der eine Oberspannungs- oder Primärseite mit einem ersten Primäranschluss oder einer ersten Primärklemme und einem zweiten Primäranschluss oder einer zweiten Primärklemme und eine Unterspannungs- oder Sekundärseite mit einem ersten Sekundäranschluss oder einer ersten Sekundärklemme und einem zweiten Sekundäranschluss oder einer zweiten Sekundärklemme umfasst;
    • – die erste Primärklemme an eine Netzleitung des Wechselstromnetzes angeschlossen ist oder wird;
    • – die erste Sekundärklemme an die erste Zweipolklemme und die zweite Sekundärklemme an die zweite Zweipolklemme angeschlossen ist oder wird;
    • – das Übersetzungsverhältnis des Transformators verstellt oder eingestellt oder geändert wird.
  • Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht eine sehr einfache und schnelle Bereitstellung von Blindleistung bis zu einigen 100 Mvar.
  • Das vorgeschlagene Verfahren kann beispielsweise mit einer der vorgeschlagenen Anlagen durchgeführt werden.
  • Die Drossel und/oder der Transformator können beispielsweise Teil einer der vorgeschlagenen Anlagen sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die zweite Primärklemme an eine Ableitung angeschlossen ist oder wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Primärseite eine Stammwicklung und eine Regelwicklung aufweist;
    • – das Übersetzungsverhältnis dadurch eingestellt wird, dass, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise, • die Stammwicklung über zumindest einen Teil der Regelwicklung mit der zweiten Primärklemme elektrisch leitend verbunden wird; und/oder • die Stammwicklung unter Umgehung der Regelwicklung mit der zweiten Primärklemme elektrisch leitend verbunden wird; und/oder • die Stammwicklung seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung elektrisch leitend verbunden wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die Sekundärseite eine Stammwicklung und eine Regelwicklung aufweist;
    • – das Übersetzungsverhältnis dadurch eingestellt wird, dass, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise, • die Stammwicklung über zumindest einen Teil der Regelwicklung mit der zweiten Sekundärklemme oder der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbunden wird; und/oder • die Stammwicklung unter Umgehung der Regelwicklung mit der zweiten Sekundärklemme oder der zweiten Zweipolklemme elektrisch leitend verbunden wird; und/oder • die Stammwicklung seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung elektrisch leitend verbunden wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass, insbesondere wahlweise oder bedarfsweise,
    • – die Verbindung zwischen Netzleitung und Primärseite oder erster Primärklemme und/oder die Verbindung zwischen Primärseite oder zweiter Primärklemme und Ableitung getrennt wird; und/oder
    • – die Verbindung zwischen Sekundärseite und Zweipol getrennt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – wenigstens eine elektrische Größe der Netzleitung und/oder des Wechselstromnetzes und/oder der ersten Primärklemme erfasst oder gemessen wird;
    • – das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von den erfassten Größen eingestellt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einem Fernsteuersignal eingestellt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – das Übersetzungsverhältnis durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung eingestellt wird.
  • Die Erfindung schlägt gemäß einem dritten Aspekt vor eine Verwendung einer Anlage, die gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet ist, für
    • – das Bereitstellen und/oder Beeinflussen von Blindleistung und/oder Blindstrom in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – das Kompensieren und/oder Verkleinern und/oder Vergrößern von Blindleistung und/oder Blindstrom in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von Oberschwingungen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von niederfrequenten Schwingungen, insbesondere Subharmonischen, der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von, insbesondere schnellen, Schwankungen und/oder Anstiegen und/oder Abfällen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von stehenden Wellen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von Schwebungen und/oder Pendelschwingungen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder
    • – den Netzschutz in einem Wechselstromnetz.
  • Starke Spannungsanstiege können beispielsweise bei Lastabwurf oder Lastzuschaltung an langen Netzleitungen durch den Ferranti-Effekt verursacht werden.
  • Die Erfindung schlägt gemäß einem vierten Aspekt ein Wechselstromnetz vor, umfassend
    • – eine erste Netzleitung;
    • – eine Anlage, die gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet ist,
    wobei
    • – die erste Primärklemme an die erste Netzleitung angeschlossen ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jedes der vorgeschlagenen Wechselstromnetze umfasst
    • – eine Ableitung, an die die zweite Primärklemme angeschlossen ist.
  • Vorzugsweise ist die Ableitung an Masse oder an Erdpotenzial oder an einen Sternpunkt oder an einen Eckpunkt einer Dreieckschaltung oder an die erste Netzleitung oder an eine andere Netzleitung des Wechselstromnetzes angeschlossen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jedes der vorgeschlagenen Wechselstromnetze umfasst
    • – eine zweite Netzleitung, an die die Ableitung angeschlossen ist.
  • Jede Netzleitung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise einer Phase des Wechselstromnetzes oder als Neutralleiter einem Neutralpunkt oder Sternpunkt des Wechselstromnetzes zugeordnet sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass
    • – die erste Netzleitung einen ersten Netzleitungsabschnitt und einen zweiten Netzleitungsabschnitt umfasst, die galvanisch voneinander getrennt sind;
    • – die erste Primärklemme an den ersten Netzleitungsabschnitt und die Ableitung an den zweiten Netzleitungsabschnitt angeschlossen ist.
  • Die Ausführungen und Erläuterungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen. Die Zeichnungen zeigen in
  • 1 eine erste Ausführungsform eines Wechselstromnetzes mit einer ersten Ausführungsform einer Anlage zum Bereitstellen von Blindleistung, die eine erste Ausführungsform eines Zweipols umfasst;
  • 2 eine zweite Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer zweiten Ausführungsform der Anlage, die eine zweite Ausführungsform des Zweipols umfasst;
  • 3 eine dritte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer dritten Ausführungsform der Anlage, die eine dritte Ausführungsform des Zweipols umfasst;
  • 4 eine vierte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer vierten Ausführungsform der Anlage, die eine vierte Ausführungsform des Zweipols umfasst;
  • 5 eine fünfte Ausführungsform des Zweipols der 4;
  • 6 eine sechste Ausführungsform des Zweipols der 4;
  • 7 eine siebente Ausführungsform des Zweipols der 4;
  • 8 eine fünfte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer fünften Ausführungsform der Anlage;
  • 9 eine sechste Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer sechsten Ausführungsform der Anlage;
  • 10 eine siebente Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer siebente Ausführungsform der Anlage;
  • 11 eine achte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer achten Ausführungsform der Anlage;
  • 12 eine neunte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer neunten Ausführungsform der Anlage;
  • 13 eine zehnte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer zehnten Ausführungsform der Anlage;
  • 14 eine elfte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer elften Ausführungsform der Anlage;
  • 15 eine zwölfte Ausführungsform des Wechselstromnetzes mit einer zwölften Ausführungsform der Anlage.
  • In der 1 ist eine erste Ausführungsform eines Wechselstromnetzes 10 mit einer ersten Netzleitung 101 und einer zweiten Netzleitung 102 schematisch dargestellt.
  • Bei dieser Ausführungsform ist beispielhaft die erste Netzleitung 101 einer Phase des Wechselstromnetzes 10 zugeordnet und die zweite Netzleitung 102 ein Neutralleiter. Es könnte aber auch beispielsweise die zweite Netzleitung 102 einer Phase des Wechselstromnetzes 10 zugeordnet und die erste Netzleitung 101 ein Neutralleiter sein, oder beispielsweise die erste Netzleitung 101 einer ersten Phase des Wechselstromnetzes 10 und die zweite Netzleitung 102 einer zweiten Phase des Wechselstromnetzes 10 zugeordnet sein. Das Wechselstromnetz 10 kann wenigstens eine zusätzliche oder weitere Phase, denen jeweils eine nicht dargestellte zusätzliche oder weitere Netzleitung zugeordnet ist, und insbesondere drei Phasen haben.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst das Wechselstromnetz 10 eine Anlage 11 zum Bereitstellen und/oder Beeinflussen von Blindleistung in dem Wechselstromnetz 10, die gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst die Anlage 11 einen Zweipol 12 mit einer ersten Zweipolklemme 121 und einer zweiten Zweipolklemme 122, einen Transformator 13 mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis, eine symbolisch durch den Regelungspfeil dargestellte Schalteinrichtung 14 zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Transformators 13, eine Steuereinrichtung 15 und eine interne Messeinrichtung 16.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Zweipol 12 gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildet, bei der er eine konstante Reaktanz ungleich null hat.
  • Der Transformator 13 umfasst eine Primärseite 17 mit einer ersten Primärklemme 171 und einer zweiten Primärklemme 172, eine Sekundärseite 18 mit einer ersten Sekundärklemme 181 und einer zweiten Sekundärklemme 182. Die erste Primärklemme 171 ist an die erste Netzleitung 101 angeschlossen, die zweite Primärklemme 172 an eine Ableitung 19, die erste Sekundärklemme 181 an die erste Zweipolklemme 121, und die zweite Sekundärklemme 182 an die zweite Zweipolklemme 122. Die Ableitung 19 ist hier beispielhaft an Masse angeschlossen.
  • Die interne Messeinrichtung 16 ist an die erste Netzleitung 101 und die Steuereinrichtung 15 gekoppelt. Sie ist hier beispielhaft ein Blindleistungsmessgerät und derart ausgebildet, dass sie die Blindleistung der der ersten Netzleitung 101 zugeordneten Phase erfassen und ein entsprechendes erstes Messsignal erzeugen und an die Steuereinrichtung 15 senden kann. Die Steuereinrichtung 15 ist an die Schalteinrichtung 14 gekoppelt und derart ausgebildet, dass sie ein erstes Einstellsignal in Abhängigkeit von dem ersten Messsignal und somit von der Blindleistung erzeugen und an die Schalteinrichtung 14 senden kann. Die Schalteinrichtung 14 ist derart ausgebildet, dass sie das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem ersten Einstellsignal einstellen kann. Durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses wird die von der Anlage 11 bereitgestellte Blindleistung geändert.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Bereitstellen und/oder Beeinflussen von Blindleistung in einem Wechselstromnetz näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird das Verfahren beispielhaft mit der Anlage 11 durchgeführt. Die Blindleistung der der ersten Netzleitung 101 zugeordneten Phase wird erfasst. Dies erfolgt beispielhaft mithilfe der Messeinrichtung 16. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators 13 wird in Abhängigkeit von der erfassten Blindleistung eingestellt. Dies erfolgt beispielhaft mithilfe der Steuereinrichtung 15 und der Schalteinrichtung 14. Durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses wird auch die von diesem abhängende Blindleistung auf der Primärseite 17 entsprechend geändert und somit über die Verbindung zwischen der ersten Primärklemme 171 und der ersten Netzleitung 101 die Blindleistung der ersten Netzleitung 101 beeinflusst.
  • In der 2 ist eine zweite Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Zweipol 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildet, bei der er eine Drossel 20 mit einer ersten Drosselklemme 201 und einer zweiten Drosselklemme 202 ist, die die Zweipolklemmen 121, 122 bilden. Da die Reaktanz der Drossel 20 positiv ist, kann diese Anlage 11 induktive Blindleistung bereitstellen und/oder die Blindleistung in induktiver Richtung beeinflussen.
  • Bei dieser Ausführungsform entfällt die Messeinrichtung 16 und ist die Steuereinrichtung 15 an eine Fernsteuereinrichtung 21 gekoppelt, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Fernsteuersignal erzeugen und an die Steuereinrichtung 15 senden kann. Die Steuereinrichtung 15 ist derart ausgebildet, dass sie das erste Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Fernsteuersignal erzeugen und an die Schalteinrichtung 14 senden kann.
  • In der 3 ist eine dritte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer dritten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Zweipol 12 gemäß einer dritten Ausführungsform ausgebildet, bei der er ein Kondensator 22 mit einer ersten Kondensatorklemme 221 und einer zweiten Kondensatorklemme 222 ist, die die Zweipolklemmen 121, 122 bilden. Da die Reaktanz des Kondensators 22 negativ ist, kann diese Anlage 11 kapazitive Blindleistung bereitstellen und/oder die Blindleistung in kapazitiver Richtung beeinflussen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 15 an eine Fernsteuereinrichtung 21 gekoppelt, die an eine externe Messeinrichtung 16' gekoppelt ist. Die externe Messeinrichtung 16' ist hier beispielhaft ein Blindleistungsmessgerät, an einer anderen Kopplungsstelle als die interne Messeinrichtung 16 an die erste Netzleitung 101 gekoppelt und derart ausgebildet, dass sie die Blindleistung der der ersten Netzleitung 101 zugeordneten Phase erfassen und ein entsprechendes zweites Messsignal erzeugen und an die Fernsteuereinrichtung 21 senden kann. Die Anschlussstelle, an der die erste Primärklemme 171 an die erste Netzleitung 101 angeschlossen ist, liegt beispielhaft zwischen den Kopplungsstellen, an denen die Messeinrichtungen 16, 16' an die erste Netzleitung 101 gekoppelt sind. Alternativ oder zusätzlich könnte die externe Messeinrichtung 16' an die zweite Netzleitung 102 gekoppelt und derart ausgebildet sein, dass sie die Blindleistung und/oder eine andere elektrische Größe der zweiten Netzleitung 102 erfassen und ein entsprechendes drittes Messsignal erzeugen und an die Fernsteuereinrichtung 21 senden kann.
  • Die Fernsteuereinrichtung 21 ist derart ausgebildet, dass sie ein Fernsteuersignal in Abhängigkeit von dem zweiten Messsignal und somit von der Blindleistung und/oder in Abhängigkeit von dem dritten Messsignal erzeugen und an die Steuereinrichtung 15 senden kann. Die Steuereinrichtung 15 ist derart ausgebildet, dass sie ein zweites Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Fernsteuersignal und somit von dem zweiten Messsignal und somit von der Blindleistung erzeugen und an die Schalteinrichtung 14 senden kann. Die Schalteinrichtung 14 ist derart ausgebildet, dass sie das Übersetzungsverhältnis nicht nur in Abhängigkeit von dem ersten Einstellsignal, sondern auch alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit von dem zweiten Einstellsignal einstellen kann. Alternativ oder zusätzlich könnte die Steuereinrichtung 15 derart ausgebildet sein, dass sie das erste Einstellsignal nicht nur in Abhängigkeit von dem ersten Messsignal, sondern auch alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit von dem Fernsteuersignal erzeugen kann.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Fernsteuereinrichtung 21 an die Schalteinrichtung 14 gekoppelt und derart ausgebildet, dass sie das Fernsteuersignal auch an die Schalteinrichtung 14 senden kann. Die Schalteinrichtung 14 ist derart ausgebildet, dass sie das Übersetzungsverhältnis nicht nur in Abhängigkeit von dem ersten Einstellsignal und/oder dem zweiten Einstellsignal, sondern auch alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit von dem Fernsteuersignal einstellen kann.
  • In der 4 ist eine vierte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer vierten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Zweipol 12 gemäß einer vierten Ausführungsform ausgebildet, bei der er eine einstellbare oder variable oder veränderliche Reaktanz ungleich null hat und an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung 15 ist derart ausgebildet, dass sie ein drittes Einstellsignal in Abhängigkeit von dem ersten Messsignal und somit von der Blindleistung erzeugen und an den Zweipol 12 senden kann. Der Zweipol 12 ist derart ausgebildet, dass er seine Reaktanz in Abhängigkeit von dem dritten Einstellsignal einstellen kann. Durch Ändern der Reaktanz wird die von der Anlage 11 bereitgestellte Blindleistung geändert.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Zweipolklemme 122 beispielhaft an Masse angeschlossen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die interne Messeinrichtung 16 an die erste Primärklemme 171 und somit über diese an die erste Netzleitung 101 gekoppelt.
  • In der 5 ist eine fünfte Ausführungsform des Zweipols 12 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der vierten Ausführungsform des Zweipols 12, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst der Zweipol 12 eine Drossel 20 mit einer ersten Drosselklemme 201 und einer zweiten Drosselklemme 202, einen Kondensator 22 mit einer ersten Kondensatorklemme 221 und einer zweiten Kondensatorklemme 222 und eine Auswahleinrichtung 23. Die erste Drosselklemme 201 ist mit der ersten Zweipolklemme 121 elektrisch leitend verbunden. Die erste Kondensatorklemme 221 ist mit der ersten Zweipolklemme 121 elektrisch leitend verbunden. Die Auswahleinrichtung 23 ist an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt und derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit von dem dritten Einstellsignal die Drossel 20 oder den Kondensator 22 mit den Zweipolklemmen 121, 122 elektrisch leitend verbinden kann.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst die Auswahleinrichtung 23 einen Wechselschalter 24 mit einem ersten Außenkontakt 241, einem zweiten Außenkontakt 242 und einem beweglichen Mittelkontakt 243. Der erste Außenkontakt 241 ist mit der zweiten Drosselklemme 202 und der zweite Außenkontakt 242 mit der zweiten Kondensatorklemme 222 elektrisch leitend verbunden. Der Mittelkontakt 243 ist mit der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden. Der Wechselschalter 24 ist an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt und derart ausgebildet, dass er den Mittelkontakt 243 in Abhängigkeit von dem dritten Einstellsignal entweder an den ersten 241 oder den zweiten Außenkontakt 242 anlegen kann. Falls der Mittelkontakt 243 an dem ersten Außenkontakt 241 anliegt, so ist die zweite Drosselklemme 202 mit der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass die Reaktanz des Zweipols 12 positiv ist. Falls der Mittelkontakt 243 an dem zweiten Außenkontakt 242 anliegt, so ist die zweite Kondensatorklemme 222 mit der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass die Reaktanz des Zweipols 12 negativ ist.
  • In der 6 ist eine sechste Ausführungsform des Zweipols 12 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform des Zweipols 12, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst die Auswahleinrichtung 23 einen ersten Auswahlschalter 25 und einen zweiten Auswahlschalter 26. Der erste Auswahlschalter 25 ist mit der zweiten Drosselklemme 202 und der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass er mit der Drossel 20 eine erste Serienschaltung bildet. Der zweite Auswahlschalter 26 ist mit der zweiten Kondensatorklemme 222 und der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass er mit dem Kondensator 22 eine zweite Serienschaltung bildet. Die erste Drosselklemme 201 und die erste Kondensatorklemme 221 sind mit der ersten Zweipolklemme 121 elektrisch leitend verbunden, sodass die Serienschaltungen parallel zueinander zwischen die Zweipolklemmen 121, 122 geschaltet sind. Die Auswahlschalter 25, 26 sind an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt und derart ausgebildet, dass in Abhängigkeit von dem dritten Einstellsignal entweder der erste 25 oder der zweite Auswahlschalter 26 geschlossen ist. Falls der erste Auswahlschalter 25 geschlossen ist, so ist die zweite Drosselklemme 202 mit der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass die Reaktanz des Zweipols 12 positiv ist. Falls der zweite Auswahlschalter 26 geschlossen ist, so ist die zweite Kondensatorklemme 222 mit der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass die Reaktanz des Zweipols 12 negativ ist.
  • In der 7 ist eine siebente Ausführungsform des Zweipols 12 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der sechsten Ausführungsform des Zweipols 12, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der erste Auswahlschalter 25 mit dem zweiten Auswahlschalter 26 und der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass er mit dem zweiten Auswahlschalter 26 eine erste Serienschaltung bildet. Die Drossel 20 ist mit der zweiten Kondensatorklemme 222 und der zweiten Zweipolklemme 122 elektrisch leitend verbunden, sodass sie mit dem Kondensator 22 eine zweite Serienschaltung bildet. Der zweite Auswahlschalter 26 und die erste Kondensatorklemme 221 sind mit der ersten Zweipolklemme 121 elektrisch leitend verbunden, sodass die Serienschaltungen parallel zueinander zwischen die Zweipolklemmen 121, 122 geschaltet sind. Die Serienschaltungen sind an ihren Mitten, also zum Einen zwischen den Auswahlschaltern 25, 26 und zum Anderen zwischen der zweiten Drosselklemme 202 und der ersten Kondensatorklemme 221 über einen Brückenzweig 27 elektrisch leitend verbunden.
  • Falls der erste Auswahlschalter 25 geschlossen ist, so ist die zweite Kondensatorklemme 222 nicht nur mit der ersten Drosselklemme 201, sondern auch mit der zweiten Zweipolklemme 122 und der zweiten Drosselklemme 202 elektrisch leitend verbunden, sodass die Drossel 20 über den Brückenzweig 27 und den ersten Auswahlschalter 25 überbrückt ist und die Reaktanz des Zweipols 12 negativ ist.
  • Falls der zweite Auswahlschalter 26 geschlossen ist, so ist die erste Drosselklemme 201 nicht nur mit zweiten Kondensatorklemme 222, sondern auch mit der ersten Zweipolklemme 121 und der ersten Kondensatorklemme 221 elektrisch leitend verbunden, sodass der Kondensator 22 über den Brückenzweig 27 und den zweiten Auswahlschalter 26 überbrückt ist und die Reaktanz des Zweipols 12 positiv ist.
  • In der 8 ist eine fünfte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer fünften Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform weist die Primärseite 17 eine Stammwicklung 28 mit einer der ersten Primärklemme 171 fernen Endanzapfung 281 und eine Regelwicklung 29 mit einer ersten Anzapfung 291 und einer zweiten Anzapfung 292 auf. Die erste Anzapfung 291 ist mit der Endanzapfung 281 und der Schalteinrichtung 14 elektrisch leitend verbunden, sodass die Stammwicklung 28 und die Regelwicklung 29 nicht galvanisch voneinander getrennt, sondern elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die zweite Anzapfung 292 ist mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbunden. Die Schalteinrichtung 14 umfasst einen ersten Schalter 30, einen zweiten Schalter 31 und einen dritten Schalter 32, die an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt sind. Der erste Schalter 30 ist zwischen die erste Anzapfung 291 und die zweite Primärklemme 172 geschaltet. Der zweite Schalter 31 ist zwischen die zweite Anzapfung 292 und die zweite Primärklemme 172 geschaltet. Der dritte Schalter 32 ist zwischen die erste Primärklemme 171 und die erste Netzleitung 101 geschaltet.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Stammwicklung 28 in einem ersten Fall über die ganze, seriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem zweiten Fall unter Umgehung oder Auslassung oder Überbrückung der Regelwicklung 29 mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbinden kann. Für den ersten Fall wird der erste Schalter 30 geöffnet und der zweite Schalter 31 geschlossen. Folglich kann der Strom gleichsinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Primärklemme 172 fließen. Für den zweiten Fall wird der erste Schalter 30 geschlossen und der zweite Schalter 31 geöffnet. Folglich kann der Strom durch die Stammwicklung 28 und direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Primärklemme 172 fließen.
  • In dem zweiten Fall könnte aber auch der zweite Schalter 31 geschlossen werden. Folglich könnte der Strom durch die Stammwicklung 28 und zu einem Teil direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Primärklemme 172 fließen und zu einem anderen Teil durch die Regelwicklung 29 fließen und hierdurch zu einem Kreisstrom führen.
  • Bei dieser Ausführungsform hat die Sekundärseite 18 beispielhaft 100 Windungen, die Stammwicklung 28 beispielhaft 500 Windungen, und die Regelwicklung 29 beispielhaft 500 Windungen, sodass die Primärseite 17 insgesamt 1000 Windungen hat. Somit ist die Windungszahl der Regelwicklung 29 gleich 100% = 500/500 der Windungszahl der Stammwicklung 28 und gleich 50% = 500/1000 der Gesamtwindungszahl der Primärseite 17, und die Windungszahl der Sekundärseite 18 gleich 10% = 100/1000 der Gesamtwindungszahl der Primärseite 17.
  • Folglich kann in dem zweiten Fall die effektive Windungszahl der Primärseite 17, also die Anzahl der stromdurchflossenen Windungen der Primärseite 17, auf einen Wert von 500 = 500 ± 0 und somit auf ein Minimum von 50% = 500/1000 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis, also der Quotient aus der Windungszahl der Sekundärseite 18 und der effektiven Windungszahl der Primärseite 17, auf einen Wert von 0,2 = 100/500 und somit auf das maximale Übersetzungsverhältnis. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die maximale Blindleistung bereitstellen, die proportional zum Quadrat des effektiven Übersetzungsverhältnisses, also zu 0,04 = 0,22 ist.
  • Folglich kann in dem ersten Fall die effektive Windungszahl der Primärseite 17 auf einen Wert von 1000 = 500 + 500 und somit auf ein Maximum von 100% = 1000/1000 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,1 = 100/1000 und somit auf ein Minimum von 50% = 0,1/0,2 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die minimale Blindleistung bereitstellen, die proportional zu 0,01 = 0,12 und gleich 25% = 0,01/0,04 der maximalen Blindleistung ist.
  • Folglich kann mithilfe von Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung die effektive Windungszahl der Primärseite 17 auf jeden übrigen Wert zwischen 500 = 500 ± 0 und 1000 = 500 + 500 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 50% = 500/1000 und 100% = 1000/1000 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf jeden übrigen Wert zwischen 0,2 = 100/500 und 0,1 = 100/1000 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 100% = 0,2/0,2 und 50% = 0,1/0,2 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 jede übrige Blindleistung bereitstellen, die zwischen 100% = 0,04/0,04 und 25% = 0,01/0,04 der maximalen Blindleistung liegt.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Verbindung zwischen erster Netzleitung 101 und Primärseite 17 und/oder die Verbindung zwischen Primärseite 17 und Ableitung 19 trennen kann. Für den ersten Fall wird der dritte Schalter 32 geöffnet und der erste 30 und/oder der zweite Schalter 31 geschlossen. Für den zweiten Fall wird der dritte Schalter 32 geschlossen und der erste 30 und der zweite Schalter 31 geöffnet. Für den dritten Fall, in dem sowohl erste Netzleitung 101 als auch Ableitung 19 abgetrennt werden, werden der dritte 32, der erste 30 und der zweite Schalter 31 geöffnet.
  • In der 9 ist eine sechste Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer sechsten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst die Regelwicklung 29 eine dritte Anzapfung 293, die zwischen der ersten 291 und der zweiten Anzapfung 292 angeordnet und mit der Schalteinrichtung 14 elektrisch leitend verbunden ist und die Regelwicklung 29 in entsprechende Teile unterteilt. Die Schalteinrichtung 14 ist derart ausgebildet, dass sie zum Einstellen eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses die Stammwicklung 28 und die geeigneten Teile der Regelwicklung 29 über die entsprechenden Anzapfungen 291, 292, 293 miteinander verbinden kann.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der erste Schalter 30 als Wechselschalter mit einem ersten Außenkontakt, einem zweiten Außenkontakt und einem beweglichen Mittelkontakt ausgebildet. Der erste Außenkontakt ist mit der ersten Anzapfung 291 und der zweite Außenkontakt mit der dritten Anzapfung 293 elektrisch leitend verbunden. Der Mittelkontakt ist mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbunden und hat eine stabile Mittelstellung. Der erste Schalter 30 ist an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt und derart ausgebildet, dass er den Mittelkontakt in Abhängigkeit von dem dritten Einstellsignal entweder an den ersten oder den zweiten Außenkontakt anlegen oder in der Mittelstellung halten kann, in der der Mittelkontakt an keinem Außenkontakt anliegt, sodass der erste Schalter 30 geöffnet ist. Falls der Mittelkontakt an dem ersten Außenkontakt anliegt, so ist die erste Anzapfung 291 mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbunden. Falls der Mittelkontakt an dem zweiten Außenkontakt anliegt, so ist die dritte Anzapfung 293 mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbunden. Falls der Mittelkontakt in der Mittelstellung ist, so ist weder die erste 291 noch die dritte Anzapfung 293 über den ersten Schalter 30 mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbunden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Stammwicklung 28 in einem ersten Fall über die ganze, seriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem zweiten Fall unter Umgehung oder Auslassung oder Überbrückung der Regelwicklung 29 oder in einem dritten Fall über einen seriell geschalteten Teil der Regelwicklung 29 mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbinden kann. Für den ersten Fall wird der erste Schalter 30 geöffnet und der zweite Schalter 31 geschlossen. Folglich kann der Strom gleichsinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Primärklemme 172 fließen. Für den zweiten Fall wird der erste Schalter 30 durch Anlegen an den ersten Außenkontakt geschlossen und der zweite Schalter 31 geöffnet. Folglich kann der Strom durch die Stammwicklung 28 und direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Primärklemme 172 fließen. Für den dritten Fall wird der erste Schalter 30 durch Anlegen an den zweiten Außenkontakt geschlossen und der zweite Schalter 31 geöffnet. Folglich kann der Strom gleichsinnig durch die Stammwicklung 28 und den zwischen der ersten 291 und der dritten Anzapfung 293 liegenden Teil der Regelwicklung 29 zu der zweiten Primärklemme 172 fließen.
  • In dem zweiten Fall könnte aber auch der zweite Schalter 31 geschlossen werden. Folglich könnte der Strom durch die Stammwicklung 28 und zu einem Teil direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Primärklemme 172 fließen und zu einem anderen Teil durch die Regelwicklung 29 fließen und hierdurch zu einem Kreisstrom führen.
  • In dem dritten Fall könnte aber auch der zweite Schalter 31 geschlossen werden. Folglich könnte der Strom gleichsinnig durch die Stammwicklung 28, den zwischen der ersten 291 und der dritten Anzapfung 293 liegenden Teil der Regelwicklung 29 und zu einem Teil direkt, also an dem zwischen der dritten 293 und der zweiten Anzapfung 292 liegenden Teil der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Primärklemme 172 fließen und zu einem anderen Teil durch den zwischen der dritten 293 und der zweiten Anzapfung 292 liegenden Teil der Regelwicklung 29 fließen und hierdurch zu einem Kreisstrom führen.
  • In der 10 ist eine siebente Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer siebenten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Stammwicklung 28 galvanisch von der Regelwicklung 29 getrennt. Die Schalteinrichtung 14 umfasst den ersten 30 und den zweiten Schalter 31 und anstelle des dritten Schalters 32 einen vierten Schalter 33 und einen fünften Schalter 34, die an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt sind. Der vierte Schalter 33 ist zwischen die Endanzapfung 281 und die zweite Anzapfung 292 geschaltet. Der fünfte Schalter 34 ist zwischen die Endanzapfung 281 und die erste Anzapfung 291 geschaltet. Die Schalteinrichtung 14 umfasst somit vier Schalter 30, 31, 33, 34, die als Brücke mit einem Brückenzweig geschaltet sind, den die Regelwicklung 29 bildet. Somit ist die erste Anzapfung 291 über den fünften Schalter 34 mit der Endanzapfung 281 und die zweite Anzapfung 292 über den zweiten Schalter 31 mit der zweiten Primärklemme 172 verbunden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Stammwicklung 28 in einem ersten Fall über die ganze, seriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem zweiten Fall über die ganze, antiseriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem dritten Fall unter Umgehung oder Auslassung oder Überbrückung der Regelwicklung 29 mit der zweiten Primärklemme 172 elektrisch leitend verbinden kann. Für den ersten Fall wird der vierte Schalter 33 geöffnet, der fünfte Schalter 34 geschlossen, der erste Schalter 30 geöffnet und der zweite Schalter 31 geschlossen. Folglich kann der Strom gleichsinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Primärklemme 172 fließen. Für den zweiten Fall wird der fünfte Schalter 34 geöffnet, der vierte Schalter 33 geschlossen, der zweite Schalter 31 geöffnet und der erste Schalter 30 geschlossen. Folglich kann der Strom gegensinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Primärklemme 172 fließen. Für den dritten Fall werden der vierte 33 und der zweite Schalter 31 geschlossen, der fünfte Schalter 34 geöffnet oder geschlossen und der erste Schalter 30 geöffnet oder geschlossen. Folglich kann der Strom durch die Stammwicklung 28 und direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei zu der zweiten Primärklemme 172 fließen.
  • Für den dritten Fall könnte aber auch der fünfte 34 und der erste Schalter 30 geschlossen, der vierte Schalter 33 geöffnet oder geschlossen und der zweite Schalter 31 geöffnet oder geschlossen werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Verbindung zwischen Primärseite 17 und Ableitung 19 trennen kann. Für diesen Fall werden der erste 30, der zweite 31, der vierte 33 und der fünfte Schalter 34 geöffnet, wobei der vierte 33 oder der fünfte Schalter 34 aber auch geschlossen werden kann. Folglich kann der Strom nicht von der Stammwicklung 28 zu der zweiten Primärklemme 172 und weiter zur Ableitung 19 fließen.
  • Für diesen Fall könnten aber auch der vierte 33 und der fünfte Schalter 34 geschlossen werden. Folglich würde der Strom von der Stammwicklung 28 zwar nicht zu der zweiten Primärklemme 172 und weiter zur Ableitung 19, aber durch die Regelwicklung 29 fließen und hierdurch zu einem Kreisstrom führen.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Schalter 30, 31, 33, 34 Halbleiterschalter, die jeweils ein Paar antiparallel geschalteter Thyristoren (nicht dargestellt) oder ein Paar antiseriell geschalteter IGBTs (nicht dargestellt) umfassen, und ist die Steuereinrichtung 15 derart ausgebildet, dass sie diese Schalter 30, 31, 33, 34 und somit die Schalteinrichtung 14 durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung ansteuern kann. Hierdurch können auch beliebige virtuelle Zwischenwerte des Übersetzungsverhältnisses sehr schnell eingestellt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform hat die Sekundärseite 18 beispielhaft 150 Windungen, die Stammwicklung 28 beispielhaft 500 Windungen, und die Regelwicklung 29 beispielhaft 250 Windungen, sodass die Primärseite 17 insgesamt 750 Windungen hat. Somit ist die Windungszahl der Regelwicklung 29 gleich 50% = 250/500 der Windungszahl der Stammwicklung 28 und gleich 33% = 250/750 der Gesamtwindungszahl der Primärseite 17, und die Windungszahl der Sekundärseite 18 gleich 20% = 150/750 der Gesamtwindungszahl der Primärseite 17.
  • Folglich kann in dem zweiten Fall die effektive Windungszahl der Primärseite 17 auf einen Wert von 250 = 500 – 250 und somit auf ein Minimum von 33% = 250/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,6 = 150/250 und somit auf das maximale Übersetzungsverhältnis. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die maximale Blindleistung bereitstellen, die proportional zum Quadrat des effektiven Übersetzungsverhältnisses, also zu 0,36 = 0,62 ist.
  • Folglich kann in dem ersten Fall die effektive Windungszahl der Primärseite 17 auf einen Wert von 750 = 500 + 250 und somit auf ein Maximum von 100% = 750/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,2 = 150/750 und somit auf ein Minimum von 33% = 0,2/0,6 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die minimale Blindleistung bereitstellen, die proportional zu 0,04 = 0,22 und gleich 11% = 0,04/0,36 der maximalen Blindleistung ist.
  • Folglich kann in dem dritten Fall die effektive Windungszahl der Primärseite 17 auf einen Wert von 500 = 500 ± 0 und somit auf 67% = 500/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,3 = 150/500 und somit auf 50% = 0,3/0,6 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 eine Blindleistung bereitstellen, die proportional zu 0,09 = 0,32 und gleich 25% = 0,09/0,36 der maximalen Blindleistung ist.
  • Folglich kann mithilfe von Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung die effektive Windungszahl der Primärseite 17 auf jeden übrigen Wert zwischen 250 = 500 – 250 und 750 = 500 + 250 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 33% = 250/750 und 100% = 750/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf jeden übrigen Wert zwischen 0,6 = 150/250 und 0,2 = 150/750 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 100% = 0,6/0,6 und 33% = 0,2/0,6 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 jede übrige Blindleistung bereitstellen, die zwischen 100% = 0,36/0,36 und 11% = 0,04/0,36 der maximalen Blindleistung liegt.
  • In der 11 ist eine achte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer achten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der fünften Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist nicht die Primärseite 17, sondern die Sekundärseite 18 in Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 unterteilt. Die erste Anzapfung 291 ist mit der der ersten Sekundärklemme 181 fernen Endanzapfung 281 der Stammwicklung 28 und der Schalteinrichtung 14 elektrisch leitend verbunden. Die zweite Anzapfung 292 ist mit der zweiten Sekundärklemme 182 elektrisch leitend verbunden. Der erste Schalter 30 ist zwischen die erste Anzapfung 291 und die zweite Sekundärklemme 182 geschaltet. Der zweite Schalter 31 ist zwischen die zweite Anzapfung 292 und die zweite Sekundärklemme 182 geschaltet. Der dritte Schalter 32 ist zwischen die erste Sekundärklemme 181 und die erste Zweipolklemme 121 geschaltet.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Stammwicklung 28 in einem ersten Fall über die ganze, seriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem zweiten Fall unter Umgehung oder Auslassung oder Überbrückung der Regelwicklung 29 mit der zweiten Sekundärklemme 182 elektrisch leitend verbinden kann. Für den ersten Fall wird der erste Schalter 30 geöffnet und der zweite Schalter 31 geschlossen. Folglich kann der Strom gleichsinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Sekundärklemme 182 fließen. Für den zweiten Fall wird der erste Schalter 30 geschlossen und der zweite Schalter 31 geöffnet. Folglich kann der Strom durch die Stammwicklung 28 und direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Sekundärklemme 182 fließen.
  • In dem zweiten Fall könnte aber auch der zweite Schalter 31 geschlossen werden. Folglich könnte der Strom durch die Stammwicklung 28 und zu einem Teil direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei, zu der zweiten Sekundärklemme 182 fließen und zu einem anderen Teil durch die Regelwicklung 29 fließen und hierdurch zu einem Kreisstrom führen.
  • Bei dieser Ausführungsform hat die Primärseite 17 beispielhaft 2500 Windungen, die Stammwicklung 28 beispielhaft 500 Windungen, und die Regelwicklung 29 beispielhaft 500 Windungen, sodass die Sekundärseite 18 insgesamt 1000 Windungen hat. Somit ist die Windungszahl der Regelwicklung 29 gleich 100% = 500/500 der Windungszahl der Stammwicklung 28 und gleich 50% = 500/1000 der Gesamtwindungszahl der Sekundärseite 18, und die Gesamtwindungszahl der Sekundärseite 18 gleich 40% = 1000/2500 der Windungszahl der Primärseite 17.
  • Folglich kann in dem ersten Fall die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18, also die Anzahl der stromdurchflossenen Windungen der Sekundärseite 18, auf einen Wert von 1000 = 500 + 500 und somit auf ein Maximum von 100% = 1000/1000 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis, also der Quotient aus der effektiven Windungszahl der Sekundärseite 18 und der Windungszahl der Primärseite 17, auf einen Wert von 0,4 = 1000/2500 und somit auf das maximale Übersetzungsverhältnis. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die maximale Blindleistung bereitstellen, die proportional zu 0,16 = 0,42 ist.
  • Folglich kann in dem zweiten Fall die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18 auf einen Wert von 500 = 500 ± 0 und somit auf ein Minimum von 50% = 500/1000 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,2 = 500/2500 und somit auf ein Minimum von 50% = 0,2/0,4 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die minimale Blindleistung bereitstellen, die proportional zum Quadrat des effektiven Übersetzungsverhältnisses, also zu 0,04 = 0,22 und gleich 25% = 0,04/0,16 der maximalen Blindleistung ist.
  • Folglich kann mithilfe von Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18 auf jeden übrigen Wert zwischen 500 = 500 ± 0 und 1000 = 500 + 500 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 50% = 500/1000 und 100% = 1000/1000 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf jeden übrigen Wert zwischen 0,2 = 500/2500 und 0,4 = 1000/2500 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 100% = 0,4/0,4 und 50% = 0,2/0,4 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 jede übrige Blindleistung bereitstellen, die zwischen 100% = 0,16/0,16 und 25% = 0,04/0,16 der maximalen Blindleistung liegt.
  • Trotzdem müssen die Schalteinrichtung 14 und vor Allem die Schalter 30, 31 lediglich auf 50% = 500/1000 der an der Sekundärseite 18 anliegenden Maximalspannung und der maximalen Blindleistung ausgelegt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Verbindung zwischen Sekundärseite 18 und erster Zweipolklemme 121 und/oder zweiter Zweipolklemme 122 trennen kann. Für den ersten Fall wird der dritte Schalter 32 geöffnet und der erste 30 und/oder der zweite Schalter 31 geschlossen. Für den zweiten Fall wird der dritte Schalter 32 geschlossen und der erste 30 und der zweite Schalter 31 geöffnet. Für den dritten Fall, in dem sowohl erste 121 als auch zweite Zweipolklemme 122 abgetrennt werden, werden der dritte 32, der erste 30 und der zweite Schalter 31 geöffnet.
  • In der 12 ist eine neunte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der achten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer neunten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der achten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Stammwicklung 28 galvanisch von der Regelwicklung 29 getrennt. Die Schalteinrichtung 14 umfasst den ersten 30 und den zweiten Schalter 31 und anstelle des dritten Schalters 32 einen vierten Schalter 33 und einen fünften Schalter 34, die an die Steuereinrichtung 15 gekoppelt sind. Der vierte Schalter 33 ist zwischen die Endanzapfung 281 und die zweite Anzapfung 292 geschaltet. Der fünfte Schalter 34 ist zwischen die Endanzapfung 281 und die erste Anzapfung 291 geschaltet. Die Schalteinrichtung 14 umfasst somit vier Schalter 30, 31, 33, 34, die als Brücke mit einem Brückenzweig geschaltet sind, den die Regelwicklung 29 bildet. Somit ist die erste Anzapfung 291 über den fünften Schalter 34 mit der Endanzapfung 281 und die zweite Anzapfung 292 über den zweiten Schalter 31 mit der zweiten Sekundärklemme 182 verbunden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Stammwicklung 28 in einem ersten Fall über die ganze, seriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem zweiten Fall über die ganze, antiseriell geschaltete Regelwicklung 29 oder in einem dritten Fall unter Umgehung oder Auslassung oder Überbrückung der Regelwicklung 29 mit der zweiten Sekundärklemme 182 elektrisch leitend verbinden kann. Für den ersten Fall wird der vierte Schalter 33 geöffnet, der fünfte Schalter 34 geschlossen, der erste Schalter 30 geöffnet und der zweite Schalter 31 geschlossen. Folglich kann der Strom gleichsinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Sekundärklemme 182 fließen. Für den zweiten Fall wird der fünfte Schalter 34 geöffnet, der vierte Schalter 33 geschlossen, der zweite Schalter 31 geöffnet und der erste Schalter 30 geschlossen. Folglich kann der Strom gegensinnig durch Stammwicklung 28 und Regelwicklung 29 zu der zweiten Sekundärklemme 182 fließen. Für den dritten Fall werden der vierte 33 und der zweite Schalter 31 geschlossen, der fünfte Schalter 34 geöffnet oder geschlossen und der erste Schalter 30 geöffnet oder geschlossen. Folglich kann der Strom durch die Stammwicklung 28 und direkt, also an der Regelwicklung 29 vorbei zu der zweiten Sekundärklemme 182 fließen.
  • Für den dritten Fall könnte aber auch der fünfte 34 und der erste Schalter 30 geschlossen, der vierte Schalter 33 geöffnet oder geschlossen und der zweite Schalter 31 geöffnet oder geschlossen werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 14 derart ausgebildet, dass sie, je nach Einstellsignal, die Verbindung zwischen Sekundärseite 18 und zweiter Zweipolklemme 122 trennen kann. Hierfür werden der erste 30 und der zweite Schalter 31 geöffnet, der vierte Schalter 33 geöffnet oder geschlossen und der fünfte Schalter 34 geöffnet oder geschlossen.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Schalter 30, 31, 33, 34 Halbleiterschalter, die jeweils ein Paar antiparallel geschalteter Thyristoren (nicht dargestellt) oder ein Paar antiseriell geschalteter IGBTs (nicht dargestellt) umfassen, und ist die Steuereinrichtung 15 derart ausgebildet, dass sie diese die Schalter 30, 31, 33, 34 und somit die Schalteinrichtung 14 durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung ansteuern. Hierdurch können auch beliebige virtuelle Zwischenwerte des Übersetzungsverhältnisses sehr schnell eingestellt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform hat die Primärseite 17 beispielhaft 1500 Windungen, die Stammwicklung 28 beispielhaft 500 Windungen, und die Regelwicklung 29 beispielhaft 250 Windungen, sodass die Sekundärseite 18 insgesamt 750 Windungen hat. Somit ist die Windungszahl der Regelwicklung 29 gleich 50% = 250/500 der Windungszahl der Stammwicklung 28 und gleich 33% = 250/750 der Gesamtwindungszahl der Sekundärseite 18, und die Gesamtwindungszahl der Sekundärseite 18 gleich 50% = 750/1500 der Windungszahl der Primärseite 17.
  • Folglich kann in dem ersten Fall die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18 auf einen Wert von 750 = 500 + 250 und somit auf ein Maximum von 100% = 750/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,5 = 750/1500 und somit auf das maximale Übersetzungsverhältnis. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die maximale Blindleistung bereitstellen, die proportional zu 0,25 = 0,52 ist.
  • Folglich kann in dem zweiten Fall die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18 auf einen Wert von 250 = 500 – 250 und somit auf ein Minimum von 33% = 250/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,17 = 250/1500 und somit auf ein Minimum von 33% = 0,17/0,5 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 die minimale Blindleistung bereitstellen, die proportional zum Quadrat des effektiven Übersetzungsverhältnisses, also zu 0,03 = 0,172 und gleich 11% = 0,03/0,25 der maximalen Blindleistung ist.
  • Folglich kann in dem dritten Fall die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18 auf einen Wert von 500 = 500 ± 0 und somit auf 67% = 500/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf einen Wert von 0,33 = 500/1500 und somit auf 67% = 0,33/0,6 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 eine Blindleistung bereitstellen, die proportional zu 0,11 = 0,332 und gleich 44% = 0,11/0,25 der maximalen Blindleistung ist.
  • Folglich kann mithilfe von Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung die effektive Windungszahl der Sekundärseite 18 auf jeden übrigen Wert zwischen 250 = 500 – 250 und 750 = 500 + 250 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 33% = 250/750 und 100% = 750/750 der Gesamtwindungszahl eingestellt werden, und das effektive Übersetzungsverhältnis auf jeden übrigen Wert zwischen 0,5 = 750/1500 und 0,17 = 250/1500 und somit auf jeden übrigen Wert zwischen 100% = 0,5/0,5 und 33% = 0,17/0,5 des maximalen Übersetzungsverhältnisses. In diesem Fall kann also die Anlage 11 jede übrige Blindleistung bereitstellen, die zwischen 100% = 0,25/0,25 und 11% = 0,03/0,25 der maximalen Blindleistung liegt.
  • Trotzdem müssen die Schalteinrichtung 14 und vor Allem die Halbleiterschalter 30, 31, 33, 34 lediglich auf 33% = 250/750 der an der Sekundärseite 18 anliegenden Maximalspannung und der maximalen Blindleistung ausgelegt werden.
  • In der 13 ist eine zehnte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der neunten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer zehnten Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der neunten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst die Anlage 11 einen zweiten Zweipol 35 mit einer dritten Zweipolklemme 351 und einer vierten Zweipolklemme 352 und eine zweite Schalteinrichtung 14', und der Transformator 13 eine Tertiärseite 36 mit einer ersten Tertiärklemme 361 und einer zweiten Tertiärklemme 362. Die zweite Schalteinrichtung 14' dient zum Einstellen des zweiten Übersetzungsverhältnisses des Transformators 13 zwischen Tertiärseite 36 und Primärseite 17. Die Tertiärseite 36 ist von der Primärseite 17 und der Sekundärseite 18 galvanisch getrennt
  • Der zweite Zweipol 35 hat wie der erste Zweipol 12 eine Reaktanz ungleich null. Der erste Zweipol 12 ist gemäß der ersten Ausführungsform eine Drossel 20. Der zweite Zweipol 35 ist gemäß der zweiten Ausführungsform ein Kondensator 22, dessen Kondensatorklemmen 221, 222 die dritte 351 und die vierte Zweipolklemme 352 bilden.
  • Die erste Tertiärklemme 361 ist an die dritte Zweipolklemme 351 und die zweite Tertiärklemme 362 an die vierte Zweipolklemme 352 angeschlossen. Die Tertiärseite 36 weist wie die Sekundärseite 18 eine Stammwicklung 28 und eine Regelwicklung 29 auf, die galvanisch voneinander getrennt sind.
  • Die Steuereinrichtung 15 ist an die zweite Schalteinrichtung 14' gekoppelt und derart ausgebildet, dass sie ein viertes Einstellsignal in Abhängigkeit von dem ersten Messsignal und somit von der Blindleistung erzeugen und an die zweite Schalteinrichtung 14' senden kann. Die zweite Schalteinrichtung 14' ist derart ausgebildet, dass sie das zweite Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem vierten Einstellsignal einstellen kann. Durch Ändern des zweiten Übersetzungsverhältnisses wird die von der Anlage 11 bereitgestellte Blindleistung geändert.
  • Die zweite Schalteinrichtung 14' ist analog zu der ersten Schalteinrichtung 14 ausgebildet und derart an die Stammwicklung 28 und die Regelwicklung 29 der Tertiärseite 36 gekoppelt, dass sie, je nach Einstellsignal, die Stammwicklung 28 über die ganze, seriell geschaltete Regelwicklung 29 oder über die ganze, antiseriell geschaltete Regelwicklung 29 oder unter Umgehung oder Auslassung oder Überbrückung der Regelwicklung 29 mit der zweiten Tertiärklemme 362 elektrisch leitend verbinden kann.
  • Die Steuereinrichtung 15 ist derart ausgebildet, dass sie die Schalteinrichtungen 14, 14' derart ansteuern kann, dass die erste Schalteinrichtung 14 den ersten Zweipol 12 an die Sekundärseite 18 koppelt oder von der Sekundärseite 18 entkoppelt und/oder die zweite Schalteinrichtung 14' den zweiten Zweipol 35 an die Tertiärseite 36 koppelt oder von der Tertiärseite 36 entkoppelt.
  • In der 14 ist eine elfte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Ableitung 19 nicht an Masse, sondern beispielhaft an die zweite Netzleitung 102 angeschlossen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Anlage 11 gemäß einer elften Ausführungsform ausgebildet. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die interne Messeinrichtung 16 nicht nur an die erste Netzleitung 101, sondern auch noch an die zweite Netzleitung 102 gekoppelt und derart ausgebildet sein, dass sie die Blindleistung und/oder eine andere elektrische Größe der zweiten Netzleitung 102 erfassen und ein entsprechendes viertes Messsignal erzeugen und an die Steuereinrichtung 15 senden kann.
  • Die Steuereinrichtung 15 ist derart ausgebildet, dass sie das erste Einstellsignal in Abhängigkeit von dem ersten Messsignal und/oder von dem vierten Messsignal und somit von der Blindleistung der zweiten Netzleitung 102 erzeugen und an die Schalteinrichtung 14 senden kann.
  • In der 15 ist eine zwölfte Ausführungsform des Wechselstromnetzes 10 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform umfasst die erste Netzleitung 101 einen ersten Netzleitungsabschnitt 101a und einen zweiten Netzleitungsabschnitt 101b, die galvanisch voneinander getrennt sind. Die erste Primärklemme 171 ist an den ersten Netzleitungsabschnitt 101a und die Ableitung 19 und somit die zweite Primärklemme 172 nicht an Masse, sondern an den zweiten Netzleitungsabschnitt 101b angeschlossen. Somit sind die beiden durch diese Trennung definierten Netzleitungsabschnitte 101a, 101b über die seriell mit ihnen geschaltete Primärseite 17 elektrisch leitend verbunden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Wechselstromnetz
    101/102
    erste/zweite Netzleitung von 10
    101a/101b
    erster/zweiter Netzleitungsabschnitt von 101
    11
    Anlage zum Bereitstellen von Blindleistung
    12
    (erster) Zweipol
    121/122
    erste/zweite Zweipolklemme von 12
    13
    Transformator
    14/14'
    Schalteinrichtung
    15
    Steuereinrichtung
    16/16'
    interne/externe Messeinrichtung
    17
    Primärseite
    171/172
    erste/zweite Primärklemme von 17
    18
    Sekundärseite
    181/182
    erste/zweite Sekundärklemme von 18
    19
    Ableitung
    20
    Drossel
    201/202
    erste/zweite Drosselklemme von 20
    21
    Fernsteuereinrichtung
    22
    Kondensator
    221/222
    erste/zweite Kondensatorklemme von 22
    23
    Auswahleinrichtung
    24
    Wechselschalter
    241/242/243
    erster/zweiter Außenkontakt/Mittelkontakt von 24
    25
    erster Auswahlschalter
    26
    zweiter Auswahlschalter
    27
    Brückenzweig
    28
    Stammwicklung
    281
    Endanzapfung von 28
    29
    Regelwicklung
    291/292/293
    erste/zweite/dritte Anzapfung von 29
    30
    erster Schalter von 14/14'
    31
    zweiter Schalter von 14/14'
    32
    dritter Schalter von 14/14'
    33
    vierter Schalter von 14/14'
    34
    fünfter Schalter von 14/14'
    35
    (zweiter) Zweipol
    351/352
    dritte/vierte Zweipolklemme von 35
    36
    Tertiärseite
    361/362
    erste/zweite Tertiärklemme von 36
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • DE 102010019948 A1 [0070]
    • DE 102012103489 A1 [0070]

Claims (14)

  1. Anlage (11), die Blindleistung in einem Wechselstromnetz (10) bereitstellen kann, umfassend – einen Zweipol (12) mit einer ersten Zweipolklemme (121) und einer zweiten Zweipolklemme (122), der eine Reaktanz ungleich Null hat; – einen Transformator (13) mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis, der eine Primärseite (17) mit einer ersten Primärklemme (171) und einer zweiten Primärklemme (172) und eine Sekundärseite (18) mit einer ersten Sekundärklemme (181) und einer zweiten Sekundärklemme (182) umfasst; – eine Schalteinrichtung (14) zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Transformators (13); wobei – die erste Primärklemme (171) an eine Netzleitung (101) des Wechselstromnetzes angeschlossen werden kann; – die erste Sekundärklemme (181) an die erste Zweipolklemme (121) und die zweite Sekundärklemme (182) an die zweite Zweipolklemme (122) angeschlossen ist.
  2. Anlage (11) nach dem vorigen Anspruch, wobei – der Zweipol (12) eine Drossel (20) mit einer ersten Drosselklemme (201) und einer zweiten Drosselklemme (202) umfasst; – die erste Drosselklemme (201) mit der ersten Zweipolklemme (121) und die zweite Drosselklemme (202) mit der zweiten Zweipolklemme (122) elektrisch leitend verbunden ist; und/oder wobei – der Zweipol (12) einen Kondensator (13) mit einer ersten Kondensatorklemme (131) und einer zweiten Kondensatorklemme (132) umfasst; – die erste Kondensatorklemme (131) mit der ersten Zweipolklemme (121) und die zweite Kondensatorklemme (132) mit der zweiten Zweipolklemme (122) elektrisch leitend verbunden ist.
  3. Anlage (11) nach den zwei vorigen Ansprüchen, wobei – der Zweipol (12) eine Auswahleinrichtung (23) umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie die Drossel (20) oder den Kondensator (13) mit den Zweipolklemmen (121, 122) elektrisch leitend verbinden kann.
  4. Anlage (11) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – die Primärseite (17) eine Stammwicklung (28) und eine Regelwicklung (29) aufweist; – die Schalteinrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass sie • die Stammwicklung (28) über zumindest einen Teil der Regelwicklung (29) mit der zweiten Primärklemme (172) elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung (28) unter Umgehung der Regelwicklung (29) mit der zweiten Primärklemme (172) elektrisch leitend verbinden kann, und/oder • die Stammwicklung (28) seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung (29) elektrisch leitend verbinden kann. und/oder wobei – die Sekundärseite (18) eine Stammwicklung (28) und eine Regelwicklung (29) aufweist; – die Schalteinrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass sie • die Stammwicklung (28) über zumindest einen Teil der Regelwicklung (29) mit der zweiten Sekundärklemme (182) oder der zweiten Zweipolklemme (122) elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung (28) unter Umgehung der Regelwicklung (29) mit der zweiten Sekundärklemme (182) oder der zweiten Zweipolklemme (122) elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung (28) seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung (29) elektrisch leitend verbinden kann.
  5. Anlage (11) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – auf der Primärseite (17) und/oder der Sekundärseite (18) die Regelwicklung (29) galvanisch von der Stammwicklung (28) getrennt ist.
  6. Anlage (11) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend – eine Steuereinrichtung (15), die derart ausgebildet ist, dass sie ein Einstellsignal an die Schalteinrichtung (14) senden kann; – die Steuereinrichtung (15) derart ausgebildet ist, dass sie das Einstellsignal in Abhängigkeit von wenigstens einer elektrischen Größe der Netzleitung (101) und/oder des Wechselstromnetzes erzeugen kann.
  7. Anlage (11) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – die Steuereinrichtung (15) derart ausgebildet ist, dass sie die Schalteinrichtung (14) und/oder die Auswahleinrichtung (23) durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung ansteuern und/oder das Einstellsignal durch Pulsweitenmodulation und/oder Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung erzeugen kann.
  8. Anlage (11) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend – einen zweiten Zweipol (35) mit einer dritten Zweipolklemme (351) und einer vierten Zweipolklemme (352), der eine Reaktanz ungleich Null hat; wobei – der Transformator (13) eine Tertiärseite (36) mit einer ersten Tertiärklemme (361) und einer zweiten Tertiärklemme (362) umfasst; – die erste Tertiärklemme (361) an die dritte Zweipolklemme (351) und die zweite Tertiärklemme (362) an die vierte Zweipolklemme (352) angeschlossen ist; – die Tertiärseite (36) eine Stammwicklung (28) und eine Regelwicklung (29) aufweist; – die Schalteinrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass sie • die Stammwicklung (28) über zumindest einen Teil der Regelwicklung (29) mit der zweiten Tertiärklemme (362) oder der vierten Zweipolklemme (352) elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung (28) unter Umgehung der Regelwicklung (29) mit der zweiten Tertiärklemme (362) oder der vierten Zweipolklemme (352) elektrisch leitend verbinden kann; und/oder • die Stammwicklung (28) seriell oder antiseriell mit zumindest einem Teil der Regelwicklung (29) elektrisch leitend verbinden kann.
  9. Verfahren zum Bereitstellen von Blindleistung in einem Wechselstromnetz, wobei – ein Zweipol (12) mit einer ersten Zweipolklemme (121) und einer zweiten Zweipolklemme (122) vorgesehen ist, der eine Reaktanz ungleich Null hat; – ein Transformator (13) mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist, der eine Primärseite (17) mit einer ersten Primärklemme (171) und einer zweiten Primärklemme (172) und eine Sekundärseite (18) mit einer ersten Sekundärklemme (181) und einer zweiten Sekundärklemme (182) umfasst; – die erste Primärklemme (171) an eine Netzleitung (101) des Wechselstromnetzes angeschlossen ist; – die erste Sekundärklemme (171) an die erste Zweipolklemme (121) und die zweite Sekundärklemme (172) an die zweite Zweipolklemme (122) angeschlossen ist; – das Übersetzungsverhältnis des Transformators (13) eingestellt wird.
  10. Verwendung einer Anlage (11), die gemäß einem der vorigen Ansprüche ausgebildet ist, für – das Bereitstellen von Blindleistung in einem Wechselstromnetz; und/oder – das Kompensieren und/oder Verkleinern und/oder Vergrößern von Blindleistung in einem Wechselstromnetz; und/oder – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von Oberschwingungen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von niederfrequenten Schwingungen, insbesondere Subharmonischen, der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von, insbesondere schnellen, Schwankungen und/oder Anstiegen und/oder Abfällen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von stehenden Wellen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder – das Ausregeln und/oder Verringern und/oder Dämpfen von Schwebungen und/oder Pendelschwingungen der Spannung und/oder des Stroms in einem Wechselstromnetz; und/oder – den Netzschutz in einem Wechselstromnetz.
  11. Wechselstromnetz (10), umfassend – eine erste Netzleitung (101); – eine Anlage (11), die gemäß einem der vorigen Ansprüche ausgebildet ist, wobei – die erste Primärklemme (171) an die erste Netzleitung (101) angeschlossen ist.
  12. Wechselstromnetz (10) nach dem vorigen Anspruch, umfassend – eine Ableitung (19), an die die zweite Primärklemme (172) angeschlossen ist.
  13. Wechselstromnetz (10) nach dem vorigen Anspruch, umfassend – eine zweite Netzleitung (102), an die die Ableitung (19) angeschlossen ist.
  14. Wechselstromnetz (10) nach dem vorvorigen Anspruch, wobei – die erste Netzleitung (101) einen ersten Netzleitungsabschnitt (101a) und einen zweiten Netzleitungsabschnitt (101b) umfasst, die galvanisch voneinander getrennt sind; – die erste Primärklemme (171) an den ersten Netzleitungsabschnitt (101a) und die Ableitung (19) an den zweiten Netzleitungsabschnitt (101b) angeschlossen ist.
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