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Einrichtung zur phasengerechten Umschaltung vorwiegend mit Synchronmotoren
belasteter Wechselstromnetzteile Es ist bereits eine Einrichtung zur phasengerechten
Umschaltung belasteter Wechselstromnetzteile von einer Speisequelle auf eine andere
vorgeschlagen worden, bei der :die Einschaltspule des den belasteten Wechselstromnetzteil
an eine Alternativspannung legenden (Kuppel-) Schalters in ihrer Erregung durch
eine Vorrichtung gesteuert ist, deren Steuerkreis durch zwei an gleiche Phasen der
miteinander zu verbindenden Netzteile angeschlossene Übertragungsglieder mit Spannungen
beaufschlagt ist. Diese Spannungen setzen sich bei Phasendeckung der Spannungen
in den miteinander zu kuppelnden Netzteilen rein additiv zusammen und heben damit
die Sperrung der Steuervorrichtung auf. Die Einschaltspule des erwähnten Kuppelschalters
wird also erregt, so daß der Kuppelschalter selbst einfällt.
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Die vorgeschlagene phasengerecht arbeitende Umschalteinrichtung stellt
bei minimalem Geräteaufwand eine Zuschaltung bei kleinster Differenzspannung und
außerdem in kurzen Umschaltzeiten sicher. Die Umschaltzeiten sind außer von den
Schaltereigenzeiten nur noch von der Größe der Schwebungsfrequenz der an den beiden
miteinander zu kuppelnden Netzteilen anstehenden Spannungen abhängig.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine ähnliche phasengerecht arbeitende
Umschalteinrichtung, jedoch bezieht sie sich auf die Umschaltung vorwiegend mit
Synchronmotoren belasteter Wechselstromnetzteile von einer Speisequelle auf eine
andere bzw. von einem Speisenetz auf ein anderes.
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Erfindungsgemäß wird über eine bei Phasendeckung der gegen-einanderauszutauschenden
Spannungsquellen bzw. ihrer Netze betätigte Steuervorrichtung eine den Befehlskreis
entsprechender Kuppelschalter schaltende zweite Steuervorrichtung mit zeitlich so
verzögerter sperrspannungsaufhebender Steuerspannung beaufschlagt, daß die Umschaltung
lediglich bei einem Schlupf der Synchronmotoren erfolgt, der ihr Trittfassen gewährleistet.
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Während also bei der bereits vorgeschlagenen phasengerecht arbeitenden
Umschalteinrichtung die den Erregerkreis des betreffenden Kuppelschalters schaltende
Steuervorrichtung bei Spannungsphasendeckung in den miteinander zu verbindenden
Netzteilen betätigt wurde, dient bei der erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung die
Spannungsphasendeckung der gegeneinander auszutauschenden Spannungsquellen bzw.
ihrer Netze als Kriterium für die Betätigung der Steuervorrichtung. Diese beaufschlagt
dann erst eine den Befehlskreis entsprechender Kuppelschalter schaltende zweite
Steuervorrichtung mit zeitlich so verzögerter sperrspannungsaufhebender Steuerspannung,
daß die Umschaltung lediglich bei einem Schlupf der Synchronmotoren erfolgt, der
ihr Trittfassen gewährleistet. Damit wird für den hier vorliegenden Fall vorwiegend
mit Synchronmotoren belasteter Wechselstromnetzteile bei der Umschaltung die Stabilität
des Motorenbetriebes sichergestellt. Da die Verzögerungszeit für das Auftreten einer
sperrspannungsaufhebenden Steuerspannung im Steuerkreis der zweiten Steuervorrichtung
denn maximal zulässigen Schlupf entspricht, wird das Aufschalten der Synchronmotoren
auf zu stark »asynchrone« Reservenetze oder Reservespannungsquellen verhindert.
Dies gelingt insbesondere und erfindungsgemäß durch die Wahl einer Zeitverzögerung
derart, daß mit Ablauf der Durcheilzeit des schneller laufenden Spannungszeigers
der beiden auszutauschenden Speisenetze durch den Zündbereich der ersten Steuervorrichtung
die Steuerspannung für die zweite Steuervorrichtung deren Sperrspannung überschreitet.
Der Zündbereich selbst ist dabei in seiner Breite durch die endliche Steilheit der
auf den Steuerkreis der ersten Steuervorrichtung gegebenen Zünd- bzw. Ansprechimpulse
gegeben.
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Als erste Steuervorrichtung dient in besonders vorteilhafter Weise
eine steuerbare, mit Wechselspannung oder intermittierender Gleichspannung gespeiste
Entladungsstrecke, die mit einem anodenstrombedingten Spannungsabfall und in zeitlicher
Verzögerung die Steuerspannung für die zweite, den Befehlskreis entsprechender Kuppelschalter
schaltende Steuervorrichtung abgibt. Die erste Steuervorrichtung arbeitet somit
trägheitslos und ohne bewegte Kontakte.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Umschalteinrichtung nach der Erfindung
erfolgt die Einschleusung der gleichen Phasen der auszutauschenden Spannungsquellen
bzw. ihrer Netze entnommenen Spannungen in den sperrspannungsbeaufschlagten Steuerkreis
der
ersten Steuervorrichtung, vorzugsweise der Gas- oder Dampfentladungsstrecke,
mittels hochgesättigter Impulsbildner bzw. Stoßgeneratoren, vorzugsweise in Form
von Stoßtransformatoren, wobei die Schaltung der Impulsbildner so getroffen ist,
da.ß die von ihnen abgegebenen Stoßspannungen mit gleicher Polarität in den Steuerkreis
eintreten. Dabei arbeiten die in den Steuerkreis der steuerbaren Entladungsstrecke
gegebenen Stoßspannungen in besonders zweckmäßiger Weise mit gleicher Polarität
und sich überlagernd auf einen gemeinsamen Belastungswiderstand des Steuerkreises.
Besteht keine Phasendeckung der miteinander zu vergleichenden Spannungen, so genügt
die Höhe der einzelnen Impulse nicht, die in ihrer Höhe ausgewählte Sperrspannung
zu kompensieren. Kommen jedoch die zu vergleichenden Phasenspannungen und damit
die Impulse zur Deckung, so tritt ein hoher Spannungsabfall an dem gemeinsamen Belastungswiderstand
im Steuerkreis auf, der groß genug ist, die Gas- oder Dampfentladungsstrecke zu
zünden. Durch geeignete Größenwahl der vorzugsweise einstellbar gehaltenen Sperrspannung
läßt sich exakt ein gewünschter Phasendifferenzwinkel der zu vergleichenden bzw.
der auszutauschenden Speisespannungsquellen bzw. Speisenetze für den vorwiegend
mit Synchronmotoren belasteten Wechselstromnetzteil vorgeben, bei dem die steuerbare
Gas- oder Dampfentladungsstrecke zündet. Da die letztere mit Wechselspannung bzw.
mit intermittierender Gleichspannung gespeist ist, bleibt der stromführende Zustand
nur so lange bestehen, wie die Steuerelektrode der Gas- oder Dampfentladungsstrecke
in jeder positiven Halbwelle wieder mit einer die Zündspannung bzw. die Sperrspannung
überschreitenden Steuerspannung beaufschlagt wird, d. h. so lange, wie die den auszutauschenden
Speisenetzen entnommenen und in den Steuerkreis eingeführten Impulsspannungen zusammenwirkend
die Sperrspannung überschreiten. Werden jedoch infolge der Vergrößerung des Phasendifferenzwinkels
die beiden den auszutauschenden Netzen entnommenen und in den Steuerkreis eingeführten
Spannungen ihrer sich gegenseitig verstärkenden. Wirkung entzogen, so kommt es nicht
mehr zu einer die Sperrspannung überschreitenden Spannungsbeaufschlagung der Steuerelektrode.
Die steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecke erlischt.
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Indem erfindungsgemäß die magnetisch hochgesättigten Impulsbildner
mit einer veränderlichen Gleichstromvormagnetisierung versehen werden, kann die
Größe des von der Steuervorrichtung, insbesondere der Gas- oder Dampfentladungsstrecke,
geführten Stromes verändert werden. Am Leuchten der Entladungsstrecke kann dann
beispielsweise laufend beobachtet werden, ob die Phasenlage der auszutauschenden
Spannungsquellen für die Umschaltung zulässig ist, ob also die zu vergleizhenden
Spannungsvektoren den durch die Sperrspannung festgelegten P'hasendifferenzwinkelbereich
überschritten haben oder nicht. Haben die auszutauschenden Spannungsquellen bzw.
Speisenetze gegeneinander Schlupf, so ist dies z. B. am abwechselnden Aufleuchten
und Erlöschen der Gas- oder Dampfentladungsstrecke erkennbar.
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In einer Fortführung des Erfindungsgedankens ist ferner eine derartige
gegenseitige Kopplung der beiden Steuervorrichtungen vorgesehen, daß der mit dem
Abfall der Steuerspannung der ersten Steuervorrichtung unter ihren Sperrwert einsetzende
Abfall der Steuerspannung der zweiten Steuervorrichtung mit einer ihrer Einführung
gleichen oder davon verschiedenen, kleineren Verzögerungszeit erfolgt. Damit wird
für den hier vorliegenden Fall vorwiegend mit Synchronmotoren belasteter Wechselstromnetzteile
ein Übelstand beseitigt, der wie folgt zu beschreiben ist: Der Winkel zwischen dem
Zeiger der Polradspannung und dem Spannungszeiger des vorwiegend mit Synchronmotoren
belasteten Wechselstromnetzteils und damit auch dem Spannungszeiger des neu anzuschaltenden
Speisenetzes ist schon im ungestörten Betrieb etwa fünfmal größer als im Falle eines
mit Asynchronmotoren belasteten Wechselstromnetzteils, weil die Querreaktanz von
Synchronmaschinen z. B. fünfmal größer als die Streureaktanz von Asynchronmotoren
ist. Tritt nun auf dem ursprünglichen Speisenetz ein Kurzschluß auf, so kommt dies
einem Abschalten des vorwiegend mit Synchronmotoren belasteten Wechselstromnetzteils
von seiner Speisespannungsquelle gleich. Mit einem solchen Abschalten der Speisespannungsquelle
wird das Querfeld des Synchronmotors sehr rasch, z. B. mit einer Zeitkonstanten
von 50 Millisekunden, abgebaut, während das Längsfeld dank seiner großen Zeitkonstante,
z. B. von 6 Sekunden, sich nur wenig ändert. Der Zeiger ,der Klemmenspannung, der
sich aus der Induktionswirkung des Längs- und des Querfeldes ergibt, wandert also
mit dem Auftreten des Kurzschlusses rasch in die Lage der transienten Spannung bzw.
in die Lage der Polradspannung. Dieses Auswandern der Restspannung täuscht elektrisch
eine Polradbewegung vor, die aber mechanisch gar nicht eintritt. Damit würde aber
bei Benutzung der bereits vorgeschlagenen Umschalteinrichtung bzw. bei Durchführung
des Phasenvergleichs mittels der bereits vorgeschlagenen Umschalteinrichtung der
Phasenvergleich selbst im Falle eines vorwiegend mit Synchronmotoren belasteten
Wechselstromnetzteils fehlerhaft werden.
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Durch den erfindungsgemäß verzögerten Abbau der Steuerspannung an
der zweiten Steuervorrichtung bei Abfall der Steuerspannung an der ersten Steuervorrichtung
unter die Sperrspannung der letzteren und damit bei Ausfall der ersten Steuervorrichtung
als Quelle der Steuerspannung für die zweite Steuervorrichtung wird die - Auswirkung
der vorgetäuschten Polradbewegung aufgehoben und allein der vor dem Eintritt des
Kurzschlusses auf den auszutauschenden Speisenetzen herrschende Spannungszustand
dem Vergleich zugrunde gelegt. Sind z. B. die Vektoren der zu vergleichenden Netze
im Augenblick eines Steuerungseintritts derart gerichtet, daß eine Umschaltung gefahrlos
ablaufen könnte, so wird die Umschaltbereitschaft noch über eine Zeitverzögerung
von beispielsweise 50 Millisekunden aufrechterhalten, während die Netzumschaltung
über das Anregerelais des Fehlerschutzes, das beispielsweise eine Eigenzeit von
30 Millisekunden aufweist, eingeleitet wird. Die Zuschaltung des Reservenetzes,
also die Einlegung des von der zweiten Steuervorrichtung zu schaltenden Kuppelschalters
erfolgt somit, obwohl bis zum Schließen eines im Befehlskreis des Kuppelschalters
gelegenen Arbeitskontaktes der Schutzvorrichtung die Spannungsvektoren der auszutauschenden
Netze den zulässigen Differenzwinkel infolge des durch die vorgetäuschte Polradbewegung
vorliegenden Phasensprunges inzwischen überschritten haben können, ein Phasenvergleich
also eigentlich keine Umschaltung mehr zulassen dürfte.
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Erfindungsgemäß ist dabei die Abfallverzögerung der Steuerspannung
der zweiten Steuervorrichtung gleich oder etwas größer als die Ansprechzeit des
im Befehlskreis des Kuppelschalters gelegenen Schutzrelais gewählt.
In
besonders zweckmäßiger Weise dient als zweite, den Befehlskreis entsprechender Kuppelschalter
schaltende Steuervorrichtung ebenfalls eine steuerbare, sperrspannungsbeaufschlagbe
Entladungsstrecke, vorzugsweise eine Gas- oder Dampfentladungsstrecke. Die Vorteile
liegen dabei in der trägheitslosen Arbeitsweise der Entladungsstrecke und in ihrem
Arbeiten ohne Kontakte.
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Es dient ferner einem besonders einfachen Schaltungsaufbau der erfindungsgemäßen
Umschalteinrichtung, wenn die von der ersten Steuervorrichtung, vorzugsweise der
ersten steuerbaren Gas- oder Dampfentladungsscrecke, gelieferte Steuerspannung für
die zweite Steuervorrichtung über ein zeitverzögerndes RC-Glied in den Steuerkreis
der letzteren, d. h. der zweiten Gas- oder Dampfentladungsstrecke, eingeführt wird.
Dadurch, daß erfindungsgemäß dem ventilbeschalteten Aufladekreis des im Steuerkreis
der zweiten steuerbaren Gas- oder Dampfentladungsstrecke gelegenen Kondensators
des RC-Gliedes ein ebenfalls ventilbeschalteter, in seinem Widerstandswert veränderlicher
Entladekreis parallel liegt, ist auf eine ebenso einfache wie elegante Weise die
Möglichkeit gegeben, Eintrittsverzögerung und Abfallverzögerung der Steuerspannung
der zweiten Steuervorrichtung, vorzugsweise der zweiten Gas- oder Dampfentladungsstrecke,
unabhängig voneinander und kontinuierlich einzustellen.
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Des weiteren ist die erfindungsgemäßeUmschalteinrichtung noch dadurch
wesentlich gekennzeichnet, daß die zweite Steuervorrichtung den Befehlskreis des
Kuppelschalters zwischen den vorwiegend mit Synchronmotoren belasteten Wechselstromnetzteil
und das Netz der Alternativspeisespannung schaltet sowie das Schutzrelais mit seinem
Arbeitskontakt in diesem Befehlskreis liegt, während sein Ruhekontakt im Befehlskreis
des Kuppelschalters zwischen dem Netz der Originalspeisespannung und dem vorwiegend
mit Synchronmotoren belasteten Wechselstromnetzteil gelegen ist. Auf diese Weise
ist die Gleichzeitigkeit der Abschaltung des bisher speisenden Netzes und der Zuschaltung
des Netzes der Alternativspannung gesichert. Aus- und Wiedereinschaltung werden
gleichzeitig ausgelöst. Es ist die kürzestmögliche Umschaltzeit gewährleistet.
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In der Zeichnung ist die Umschalteinrichtung nach der Erfindung in
einem besonders einfachen und vorteilhaften Ausführungsbeispiel schematisch wiedergegeben.
Da es sich nur um eine Ausführungsform handelt, ist die Erfindung als solche nicht
auf diese beschränkt.
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In der Zeichnung bedeuten 1 und 2 die Anschlußstellen von den gegeneinander
auszutauschenden Netzen entnommenen Wechselspannungen gleicher Teilphase. Durch
die Kennziffern 3 und 4 sind zwei Impulserzeuger in Gestalt hochgesättigter Stoßtransformatoren
angedeutet. Sie sind mit ihren Primärwicklungen mit den vorerwähnten Anschlußstellen
verbunden. Ihre Sekundärwicklungen liegen mit gleicher Polarität am gemeinsamen
ohmschen Widerstand 7. Letzterer liegt im Gitter-Kathoden-Kreis einer steuerbaren
Gas- oder Dampfentladungsstrecke 5. Mittels des von ,einer Gleichspannung gespeisten
Potentiometers 6 kann das Gitter der Gas- oder Dampfentladungsstrecke 5 mit einer
stufenlos veränderlichen Sperrspannung beaufschlagt werden. Die beiden Stoßtransformatoren
3 und 4 tragen je eine dritte Wicklung. Beide dritten Wicklungen sind in Hintereinanderschaltung
und über einen stufenlos veränderlichen ohmschen Widerstand an die Gleichspannungsquelle
8 gelegt. Den beiden Stoßtransformatoren kann auf diese Weise eine variable Gleichstrommagnetisierung
aufgedrückt werden. Ein nicht näher gekennzeichneter Spannungswandler gibt die Speisewechselspannung
für die steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecke 5 ab. Der Kathode der letzteren
ist außerdem ein ohmscher Widerstand 9 vorgeschaltet, an dem nach Zündung der Entladungsstrecke
(des Thy ratrons 5) ein anodenstrornbedingter Spannungsabfall auftritt. Die Stoßtransformatoren
3 und 4 sind so ausgelegt bzw. es ist der Abgriff am Potentiometer 6 so eingestellt,
daß die in den Gitterkreis des Thyratrons 5 über die Stoßtransfo@rmatoren 3 und
4 eingeschleusten Spannungen nur zusammen, nicht aber einzeln die durch die negative
Gitterverspannung vorgegebene Zündspannung des Thyratrons überschreiten können.
Zu einer Zündung des Thyratrons 5 kommt es also nur dann, wenn infolge Phasendeckung
der in den auszutauschenden Netzen vorgegebenen Spannungen die beiden in den Gitterkreis
eingeführten Spannungen am Widerstand 7 sich additiv überlagern. Die einstellbare
Gleichstromvormagnetisierung der beiden Stoßtransformatoren gestattet eine Variation
des Stromes, der nach Zündung des Thyratrons 5 in dessen Anodenkreis fließt. Durch
geeignete Größenwahl der am Potentiometer 6 abgegriffenen Spannung läßt sich ein
vorgegebener zulässiger Phasendifferenzwinkel der zu vergleichenden bzw. auszutauschenden
Speisespannungsquellen bzw. Speisenetze für den vorwiegend mit Synchronmotoren belasteten
Wechselstromnetzteil einstellen, bei dem das Thyratron zündet. Diese Möglichkeit
beruht auf der endlichen Steilheit der in den Steuerkreis des Thyratrons 5 eingeschleusten
Spannungsimpulse. Da das Thyratron mit Wechselspannung gespeist ist, bleibt nach
seiner erstmaligen Zündung der stromführende Zustand nur so lange erhalten, wie
das Steuergitter des Thyratrons in jeder positiven Halbwelle der Speisespannung
erneut mit Spannungsimpulsen beaufschlagt wird, die dessen Zündspannung erreichen,
d. h. nur so lange, wie die eingeschleusten Steuerimpulse zusammenwirkend größer
als die Sperrspannung sind. Werden jedoch infolge Vergrößerung des Phasendifferenzwinkels,
d. h. infolge des Auseinanderlaufens der Steuereinzelimpulse, die im Steuerkreis
des Thyratrons überhaupt auftretenden Steuerimpulse kleiner als die Sperrspannung,
so erlischt das Thyratron 5.
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Ferner ist mit 10 ein zweites Thyratron bezeichnet, das aus einer
Gleichspannungsquelle gespeist ist über die Erregerspule eines Kuppelschalters zwischen
dem mit Synchronmotoren belasteten Wechselstromnetzteil und dem Netz der Alternativspannung.
Im Speisekreis des Thyratrons 10 liegt außerdem noch der Arbeitskontakt eines Schutzrelais
11. Ein dem Speisekreis des Thyratrons 10 parallel geschalteter Stromzweig enthält
einen Ruhestromkontakt des genannten Schutzrelais sowie die Erregerspule 17 eines
zweiten, zwischen dem Netz der Originalspannung und !dem mit Synchronmotorenbelasteten.
Netzteil gelegenen Kuppelschalters. Der mit einer Gleichspannung beaufschlagte ohmsche
Widerstand 15 liefert die negative Sperrspannung des zweiten Thyratrons. Über den
Widerstand 9 ist der Speisekreis des ersten Thyratrons unter Zwischenschaltung eines
Zeitkreises mit dem Gitter-Kathoden-Kreis des zweiten Thyratrons 10 gekoppelt. Zu
diesem Zeitkreis gehören ein Kondensator 14 und zwei mit ohmschem Widerstand und
Ventil bestückte Parallelzweige. Der Widerstand des einen ist mit 13, der des anderen
mit 16 bezeichnet. Die gegensätzlich parallel arbeitenden Ventile tragen die Kennzahlen
18
und 19. Beide Widerstände 13 und. 16 sind veränderlich gehalten.
Über den Stromkreis 13, 18 erfolgt die Aufladung des Kondensators 14 auf den anodenstrombedingten
Spannungsabfall am Widerstand 9, Über den Zeitkreis 16,19 kann sich der Kondensator
14 verzögert entladen. Die am Widerstand 13 einzustellende Verzögerungszeit für
die Aufladung des Kondensators 14 ergibt sich aus folgenden Überlegungen: Eine Umschaltung
vorwiegend mit Synchronmotoren belasteter Wechselstromnetzteile von einer Speisequelle
auf eine andere hat nicht nur auf die Größe des Differenzwinkels zwischen den Spannungszeigern
der auszutauschenden Speisespannungsquellen Rücksicht zu nehmen, sondern auch auf
den Schlupf. Der letztere darf einen bestimmten, maximal zulässigen Wert nicht überschreiten,
soll das Trittfassen der Synchronmotoren gewährleistet sein. Übersteigt der Schlupf
dieses maximal zulässige Maß, so muß mit Hilfe der genannten Aufladeverzögerung
die Zuschaltung verhindert werden. Dementsprechend ist .die Verzögerungszeit so
zu wählen, da.ß mit Ablauf der Durcheilzeit des schneller laufenden Spannungszeigers
der beiden auszutauschenden Speisenetze durch den Zündbereich des Thyratrons 5 die
in den Gitter-Kathoden-Kreis des Thyratrons 10 übertragene, am Kondensator 14 anstehende
Steuerspannung die Sperrspannung des letztgenannten Thyratrons überschreitet. Eine
Verzögerungszeit von etwa 0,3 Sekunden genügt z. B., um die Umschaltung bei einem
Schlupf von mehr als etwa 1% zu unterbinden. Die mit Zeitkreis ausgerüstete Kopplungsanordnung
der beiden Thyratronröhren kann somit als regulierbare Schlupfsperre bezeichnet
werden.
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Erfolgt somit bei Phasendeckung der auszutauschenden Spannungsquellen
bzw. bei additiver Überlagerung der in den Gitter-Kathoden-Kreis des Thyratrons
5 eingeschleusten Spannungsimpulse am Widerstand 7 die Zündung des Thyratrons 5,
so wird der Kondensator 14 über den Widerstand 13 und das Ventil 18 auf die am Kathodenwiderstand
9 anstehende Spannung aufgeladen. Übersteigt die Kondensatorladespannung die dem
Gitter des Thyratrons 10 mittels des Widerstandes 15 aufgedrückte Sperrspannung,
so wird unter der Voraussetzung, daß das Schutzrelais 11 ausgelöst wurde und seinen
Arbeitskontakt geschlossen hat, sogleich das Thyratron 10 gezündet. Es spricht die
Erregungsspule 12 des Kuppelschalters zwischen dem mit Synchronmotoren belasteten
Netzteil und dem Reservenetz an, so daß der Kuppelschalter selbst geschlossen wird.
Da mit dem Ansprechen des Schutzrelais auch gleichzeitig dessen Ruhekontakt geöffnet
wurde, erfolgt mit der Unterbrechung des Erreger- oder Befehlskreises des zwischen
dem bisherigen Speisenetz und dem mit Synchronmotoren belasteten Netzteil gelegenen
Kuppelschalters auch die Abschaltung des bisherigen Speisenetzes. Die Umschaltung
erfolgt also momentan, indem die Zu- und Abschaltung gleichzeitig ausgelöst wird.
Dadurch ist eine kürzestmögliche Umschaltzeit gegeben. Ist das Thyratron 10 einmal
gezündet, so bleibt mit Rücksicht auf die Gleichspannungsspeisung des letzteren
dieser Schaltzustand so lange und unabhängig von der weiterhin am Steuergitter dieses
Thyratrons anstehenden Spannung erhalten, bis der Anodenkreis des Thyratrons 10
unterbrochen wird. Das kann beispielsweise durch Handschalterbetätigung nach erfolgter
Netzumschaltung geschehen. Damit die Umschaltung in dem geschilderten Sinne erfolgen
kann, ist der Entladezweig 16, 19 des Kondensators 14 auf eine Zeitverzögerung eingestellt,
die kleiner als die Ansprechzeit des im Befehlskreis des Kuppelschalters gelegenen
Schutzrelais ist. Sie ist auch kleiner als die am Widerstand 13 eingestellte Aufladeverzögerungszeit
des Kondensators 14 gewählt.
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Die am Widerstand 16 einstellbare Entladeverzögerung trägt aber noch
folgendem Umstand Rechnung: Tritt auf dem bisher speisenden Netz ein Kurzschluß
auf, so wirkt sich dieser hinsichtlich der Synchronmotoren wie eine Abschaltung
der Speisespannungsquelle aus. Es kommt zu dem bereits weiter oben geschilderten
schnellen Abbau des Querfeldes des Synchronmotors, während sein Längsfeld sich der
hier großen Zeitkonstante halber nur wenig ändert. Der sich aus der Induktionswirkung
von Längs- und Querfeld ergebende Zeiger der Klemmenspannung wandert also nach Eintritt
des Kurzschlusses rasch in die Lage der Polradspannung. Damit wird eine Polradbewegung
vorgetäuscht, die aber mechanisch gar nicht auftritt. Elektrisch führt aber die
vorgetäuschte Polradbewegung zu einem Phasensprung. Waren vor Eintritt der Störung
die Spannungsvektoren der auszutauschenden Netze in eine derartige Lage zueinander
gekommen, daß eigentlich die Umschaltung ohne Bedenken vorgenommen werden könnte,
so würde ohne Vorsehen des Entladeverzögerungszweiges die Zuschaltung des Reservenetzes
auf Grund des durch die vorgetäuschte Polradbewegung erzwungenen Phasensprunges
unterbleiben. Der Entladeverzögerungszweig.hält nun unabhängig von besagtem Phasensprung
die Zündbereitschaft des Thyratrons 10 aufrecht, bis das Schutzrelais den Startbefehl
für die Umschaltung geben kann. Beispielsweise kann man durch Einstellung am Widerstand
16 die positive Schaltbereitschaft der Umschalteinrichtung über eine Zeitverzögerung
von 50 Millisekunden aufrechterhalten, während die Netzumschaltung über das Schutzrelais
11 mit einer Eigenzeit von 30 Millisekunden eingeleitet wird. Die Zuschaltung des
Reservenetzes, d. h. die Einlegung des betreffenden Kuppelschalters erfolgt somit,
obwohl bis zum Schließen des Arbeitskontaktes des Schutzrelais, d. h. nach etwa
30 Millisekunden die Spannungsvektoren den zulässigen Differenzwinkel infolge des
erwähnten Phasensprunges inzwischen überschritten haben können. Ein reiner Phasenvergleich
würde hier keine Umschaltung mehr zulassen.