DE1126495B - Control system for the power factor - Google Patents
Control system for the power factorInfo
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Description
Regelsystem für den Leistungsfaktor Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für der, Leistungsfaktor mit einem Regelschalter und mindestens zwei Kondensatoren bzw. Kondensatoreinheiten, die durch den Regelschalter zu- und abschaltbar sind, wobei durch verschiedene Schaltkombinationen der verschieden groß bemessenen Kondensatoren bzw. Kondensatoreinheiten die Zahl der möglichen Regelschritte des Systems größer als die Anzahl der Kondensatoreinheiten ist.Power Factor Control System The invention relates to a control system for the, power factor with a control switch and at least two capacitors or capacitor units that can be switched on and off by the control switch, whereby by different switching combinations of the different sized capacitors or capacitor units, the number of possible control steps in the system is greater than the number of capacitor units.
Bei den meisten bisher bekannten Regelungssystemen ist die Anzahl der Kondensatoren gleich der Anzahl der mit der Regelungseinrichtung durchführbaren Regelstufen. Man hat bei diesen bekannten Regelsystemen als Regelschalter zur Steuerung der verschiedenen Relaiskontakte auf einer Achse drehbare Nocken oder auch eine Quecksilberschaltröhre angewendet. In vielen Fällen ist ein solches System mit gleich viel Kondensatoren bzw. Kondensatoreinheiten wie Regelstufen zufriedenstellend. Ist eine empfindliche Regelung durch eine große Zahl von kleinen Schritten erwünscht oder ist der ungeregelte Leistungsfaktor klein und für eine ausreichende Regelung eine große Stufenzahl erforderlich, so ist diese Anordnung auf Grund der dadurch erforderlich werdenden großen Anzahl von Kondensatoreinheiten und Steuerungsschützen unwirtschaftlich.In most of the previously known control systems, the number is of the capacitors is equal to the number that can be carried out with the control device Control levels. These known control systems are used as a control switch for control purposes of the various relay contacts on an axis rotatable cams or one Mercury interrupter applied. In many cases such a system is the same a lot of capacitors or capacitor units such as control stages satisfactory. If you want a sensitive control with a large number of small steps or is the unregulated power factor small and for adequate regulation If a large number of stages is required, this arrangement is due to this required large numbers of capacitor units and control contactors uneconomical.
Es sind daher Regelsysteme für den Leistungsfaktor mit Sparschaltung bekanntgeworden, die mit einer geringeren Anzahl von Kondensatoreinheiten auskommen, als die Zahl der möglichen Regelschritte. Dies ist dadurch erreicht, daß Kondensatoren bzw. Kondensatorgruppen verschiedene Kapazität besitzen und durch ein Nockenschaltsystern in verschiedenen Kombinationen zusammengeschaltet bzw. entsprechend an den zu regelnden Hauptstromkreis zu- und abgeschaltet werden können. Diese Nockenschaltvorrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß zwei oder mehrere Schaltnocken mechanisch nicht so genau in übereinstimmung miteinander gebracht werden können, daß keinerlei Zeitdifferenzen zwischen bei der Sparschaltung gleichzeitig erforderlicher Zu- und Abschaltung der einzelnen Kondensatoreinheiten auftreten können. Ist diese Gleichzeitigkeit aber nicht vorhanden, so tritt bei diesen Regelsystemen mit einer geringeren Anzahl von Kondensatoreinheiten als die Zahl der möglichen Regelschritte unvermeidlich ein Pendeln ein. Dieses Pendeln entsteht dadurch, daß die Zuschaltung eines Kondensators bereits dann wirksam wird, bevor die gleichzeitig vorgesehene Ab- schaltung eines anderen Kondensators anderer Kapazität vorgenommen wird. Wird z. B. bei einer solchen Kombinationsschaltung beim übergang von 40 auf 50 kVar die zur Erzielung der 50 kVar zuzuschaltende Einheit von z. B. 20 kVar auch nur kurzzeitig früher zugeschaltet, als die Einheit von 10 kVar abgeschaltet wird, so verursacht die übergroße kapazitive Blindlast die sofortige Umkehr der Drehrichtung des Blindlastreglers, wodurch kurze Zeit darauf die zur Erreichung der 50-kVar-Einheit zugeschaltete Einheit von 20 kVar wieder abgeschaltet wird. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals innerhalb kurzer Zeit. Genau dasselbe tritt beim umgekehrten Fall ein, wenn beispielsweise von 50 auf 40 kVar umgeschaltet werden soll und kein absolut gleichzeitiges Zu- und Abschalten der einzelnen Kondensatoreinheiten erfolgt.Control systems for the power factor with economy circuit have therefore become known which manage with a smaller number of capacitor units than the number of possible control steps. This is achieved in that capacitors or groups of capacitors have different capacities and can be connected together in different combinations by a cam switching system or connected and disconnected accordingly to the main circuit to be controlled. This cam switching device, however, has the disadvantage that two or more switching cams cannot be brought mechanically so precisely into correspondence with one another, that no time differences can occur between the connection and disconnection of the individual capacitor units which are required at the same time in the economy circuit. If, however, this simultaneity is not present, then in these control systems with a smaller number of capacitor units than the number of possible control steps, oscillation inevitably occurs. This oscillation arises from the fact that the connection of a capacitor takes effect even before the disconnection of another capacitor with a different capacity, which is provided at the same time, is carried out. Is z. B. in such a combination circuit at the transition from 40 to 50 kVar to be switched to achieve the 50 kVar unit of z. If, for example, 20 kVar is switched on only briefly earlier than the unit of 10 kVar is switched off, the oversized capacitive reactive load causes the immediate reversal of the direction of rotation of the reactive load controller, which shortly thereafter causes the unit of 20 to be switched on to reach the 50 kVar unit kVar is switched off again. This process is repeated several times within a short period of time. Exactly the same occurs in the opposite case, if, for example, a switch is to be made from 50 to 40 kVar and the individual capacitor units are not switched on and off at the same time.
Vorgeschlagen sind ferner Regelsysteme für den Leistungsfaktor mit Sparschaltung, bei denen das Schaltprogramm und dessen genauer Ablauf allein durch Verwendung von entsprechend geformten segmentartigen Kontaktscheiben erzielt werden, die auf einer Welle sitzen und durch Quecksilberschalen gedreht werden. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß die dabei verwendeten Regelschalter mit offenen Quecksilbergefäßen arbeiten müssen, aus denen das Quecksilber sich verflüchtigen kann. Derartige Regler sind deshalb für den praktischen Gebrauch nicht verwendbar.Control systems for the power factor are also proposed Economy switching in which the switching program and its exact sequence are carried out alone Use of appropriately shaped segment-like contact disks can be achieved, which sit on a shaft and are rotated by mercury shells. This execution however, has the disadvantage that the control switches used with open mercury vessels have to work, from which the mercury can volatilize. Such regulators are therefore not usable for practical use.
Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Regelsystems für den Leistungsfaktor, welches die vorstehenden Nachteile nicht aufweist. Dies wird bei einem Regelsystern mit mindestens zwei durch einen Regelschalter zu- und abschaltbaren Kondensatoreinheiten, wobei durch verschiedene Schaltkombinationen der verschieden groß bemessenen Kondensatoreinheiten die, Zahl der möglichen Regelschritte größer als die Anzahl der Kondensatoreinheiten ist, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Regelschalter eine einzige vom Blindlastmeßwerk drehbar angetriebene Quecksilberkontaktröhre mit einem Anschlußkontakt und einer der Reglerschrittzahl gleichen Zahl von Steuerkontakten benutzt wird, von denen einer oder mehrere den Spulenstromkreis je eines der Kondensatorschütze oder der ihnen vorgeschalteten Zwischenrelais und die verbleibenden Steuerkontakte den Spulenstromkreis je eines der Hilfsrelais schließen bzw. öffnen, deren öffner- und Schließerkontakte wiederum so in die Spulenstromkreise der Kondensatorschütze oder der zugehörigen Zwischenrelais geschaltet sind, daß die gewünschten Schaltkombinationen erzielt werden.The aim of the invention is to develop a control system for the power factor which does not have the above disadvantages. In a control system with at least two capacitor units that can be switched on and off by a control switch, the number of possible control steps being greater than the number of capacitor units through different switching combinations of the differently sized capacitor units, according to the invention, by using a single control switch as a control switch Reactive load measuring mechanism rotatably driven mercury contact tube with a connection contact and a number of control contacts equal to the number of controller steps is used, one or more of which the coil circuit of each of the capacitor contactors or the intermediate relays connected upstream of them and the remaining control contacts close or open the coil circuit each of one of the auxiliary relays NC and NO contacts are in turn connected in the coil circuits of the capacitor contactors or the associated intermediate relay that the desired switching combinations are achieved.
Durch diese Anordnung einer Quecksüberkontaktröhre als Regelschalter kann eine absolut gleichzeitige Zu- und Abschaltung von einzelnen verschieden bemessenen Kondensatoren bzw. Kondensatorgruppen erreicht und ein Pendeln vermieden werden.With this arrangement of a mercury contact tube as a control switch can be an absolutely simultaneous connection and disconnection of individual differently dimensioned Capacitors or groups of capacitors can be reached and oscillation avoided.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in der Zeichnung in Form eines Schaltbildes dargestellten Ausführungsbeispiels, mit welchem sechs Regelschritte mit drei Kondensatoren bzw. Kondensatorgruppen vorgenommen werden können.Further details and advantages of the invention emerge from the Description of the embodiment shown in the drawing in the form of a circuit diagram, with which six control steps are carried out with three capacitors or groups of capacitors can be.
Die für die Blindleistungsregelung dienenden drei Kondensatoren sind für 10, 20 und 30 kVar bemessen und werden durch je ein ebenso wie die Kondensatoren in der Zeichnung nicht dargestelltes Schaltschütz gesteuert. Die Schaltschütze sind mit den Schließkontakten la, 2 a und 3 a der Relais 1, 2 und 3 verbunden, die bei Erregung ihrer Spule den dazugehörigen Kontakt und damit den betreffenden Schützenstromkreis schließen. Die Spulen der Relais sind mit dem unteren Ende unmittelbar mit einem Leiter 4 des Netzes verbunden. Ferner sind die Spulen der Relais 2 und 3 mit ihren oberen Enden über Kontakte der Hilfsrelais 6, 7 und 8 mit dem anderen Leiter 5 des Netzes verbunden. Das obere Ende der Spule des Relais 1 ist einerseits über die Leitung 9 an den Steuerkontakt 27 einer um die Achse 18 drehbaren, ringförmig ausgebildeten Quecksilberröhre 19 angeschlossen, die als Regelschalter dient. Andererseits ist die Spule des Relais 1 über die öffnungskontakte 8 a und 6 a und die Leitung 10 mit dem Steuerkontakt 22 der Quecksilberröhre 19 verbunden.The three capacitors used for reactive power control are rated for 10, 20 and 30 kVar and are each controlled by a contactor, not shown in the drawing, like the capacitors. The contactors are that upon energization of its coil the associated contact and thus to protect circuit concerned conclude with the normally-open contacts la, 2a and 3 a of the relay 1, 2 and 3 are connected. The lower end of the coils of the relays is directly connected to a conductor 4 of the network. Furthermore, the coils of the relays 2 and 3 are connected with their upper ends via contacts of the auxiliary relays 6, 7 and 8 to the other conductor 5 of the network. The upper end of the coil of the relay 1 is connected on the one hand via the line 9 to the control contact 27 of an annular mercury tube 19 which is rotatable about the axis 18 and which serves as a control switch. On the other hand, the coil of the relay 1 is connected to the control contact 22 of the mercury tube 19 via the opening contacts 8 a and 6 a and the line 10.
Der Öffaungskontakt 6 a wird durch die Spule des Hilfsrelais 6 betätigt, die einerseits an den Leiter 4 und andererseits über die Leitung 11 an den Steuerkontakt 23 der Quecksilberröhre 19 angeschlossen ist. Der Öffnungskontakt 8 a wird durch die Spule des Hilfsrelais 8 betätigt, die einerseits mit dem Leiter 4 und andererseits über die Leitung 12 mit dem Steuerkontakt 26 der Quecksilberröhre 19 verbunden ist.The opening contact 6 a is actuated by the coil of the auxiliary relay 6 , which is connected on the one hand to the conductor 4 and on the other hand via the line 11 to the control contact 23 of the mercury tube 19 . The opening contact 8 a is actuated by the coil of the auxiliary relay 8, which on the one hand connected to the conductor 4 and via the line 12 to the control contact 26 of the mercury tube 19th
Außerdem ist die Spule des Relais 1 mit dem Steuerkontakt 25 der Quecksilberröhre 19 über eine Leitung16 verbunden, die von der Verbindungsleitung zwischen den öffnungskontakten 6 a und 8 a abgezweigt ist.In addition, the coil of the relay 1 is connected to the control contact 25 of the mercury tube 19 via a line 16 which is branched off from the connecting line between the opening contacts 6 a and 8 a.
Die Spule des Relais 2 ist über den Öffnungskontakt 7 a und den Schheßkontakt 6 b und die Leitung 13 mit dem Leiter 5 verbunden, wobei ein weiterer Schließkontakt8b parallel zum öffnungskontakt7a angeordnet ist. Der öffnungskontakt7a wird durch die Spule des Hilfsrelais 7 betätigt, die sowohl an den Leiter 4 als auch über die Leitung 14 an den Steuerkontakt 24 der Quecksilberröhre 19 angeschlossen ist. Der Schließkontakt 6 b wird ebenso wie der öffnungskontakt 6 a durch die Spule des Hilfsrelais 6 betätigt, desgleichen der Schließkontakt 8 b wie der Öffnungskontakt 8 a von der Spule des 1-Elfsrelais 8. The coil of the relay 2 is connected via the contact hole 7 a and b Schheßkontakt 6 and the line 13 connected to the conductor 5, wherein a further Schließkontakt8b is arranged parallel to öffnungskontakt7a. The opening contact 7a is actuated by the coil of the auxiliary relay 7 , which is connected both to the conductor 4 and via the line 14 to the control contact 24 of the mercury tube 19 . The closing contact 6 is b as well as the opening 6 a contact actuated by the coil of the auxiliary relay 6, the closing contact 8 likewise b as the opening contact 8 A of the coil of the 1-Elfsrelais. 8
Das obere Ende der Spule des Relais 3 ist über einen Schließkontakt 7 b und die Leitung 15 an den Leiter 5 des Netzes angeschlossen, wobei der Schließkontakt 7 b ebenso wie der öffnungskontakt 7 a von der Spule des Hilfsrelais 7 betätigt wird.The upper end of the coil of the relay 3 is connected through a closing contact 7b and the line 15 connected to the conductor 5 of the network, wherein the closing contact 7 b as well as the opening of contact 7 a is actuated by the coil of the auxiliary relay. 7
Der Anschlußkontakt 21 ist über die Leitung 17 mit dem Leiter 5 des Netzes verbunden.The connection contact 21 is connected via the line 17 to the conductor 5 of the network.
Die drei Hilfsrelais sind damit mit je einem öffnungs- und
einem Schließkontakt ausgestattet, die bei einer in der Zeichnung dargestellten
Schaltung bei induktiver Blindlast eine Regelung gemäß dem folgenden Schaltprogramm
gewährleisten:
Wird beispielsweise die Quecksilberröhre 19 durch das ebenfalls auf der Achse 18 angeordnete, in der Zeichnung nicht dargestellte Meßwerk entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so taucht der Anschlußkontakt 21 zunächst in das Quecksilber 20 ein und verbindet das Quecksilber 20 über die Leitung 17 mit dem Leiter 5 des Netzes.For example, the mercury tube 19 rotated by the likewise arranged on the axle 18, not illustrated in the drawing, the measuring mechanism in the counterclockwise direction, the connecting contact 21 is first immersed in the mercury 20 and connects the mercury 20 via the line 17 to the conductor 5 of Network.
Bei Weiterdrehung der Quecksilberröhre 19 wird dann der Steuerkontakt 22 in das Quecksilber 20 eingetaucht, der Stromkreis über die Leitung 10 und die geschlossenen Kontakte 6 a und 8 a geschlossen -und die Spule des Relais 1 erregt; der Schließkontakt la des Relais 1 wird hierdurch betätigt und somit der Schützenstromkreis zur Einschaltung des 10-kVar-Kondensators geschlossen.As the mercury tube 19 continues to rotate, the control contact 22 is then immersed in the mercury 20, the circuit is closed via the line 10 and the closed contacts 6 a and 8 a - and the coil of the relay 1 is energized; the closing contact la of the relay 1 is thereby actuated and thus the contactor circuit for switching on the 10 kVar capacitor is closed.
Zur weiteren Abwicklung des Schaltprogramm tauchen nacheinander die Steuerkontakte 23 bis 27 in das Quecksilber 20 ein.For further processing of the switching program, the control contacts 23 to 27 are successively immersed in the mercury 20.
Der Steuerkontakt 23 schließt hierbei den Stromkreis über Leitung 11 und Spule des Hilfsrelais 6 zum Leiter 4 des Netzes und betätigt den Öffnungskontakt 6 a und den Schließkontakt 6 b. Hierdurch wird der Stromkreis zur Erregung der Spule des Relais 1 unterbrochen und der 10-kVar-Kondensator abgeschaltet, gleichzeitig jedoch die Spule des Relais 2 erregt und der 20-kVar-Kondensator eingeschaltet.The control contact 23 closes the circuit via line 11 and coil of the auxiliary relay 6 to the conductor 4 of the network and actuates the opening contact 6 a and the closing contact 6 b. As a result, the circuit for exciting the coil of relay 1 is interrupted and the 10 kVar capacitor is switched off, but at the same time the coil of relay 2 is excited and the 20 kVar capacitor is switched on.
Der Steuerkontakt 24 schließt nach seinem Eintauchen in das Quecksilber 20 der Röhre 19 über die Leitung 14 und die Spule des Hilfsrelais 7 den Stromkreis zum Leiter 4 und betätigt den Öffnungskontakt 7 a und den Schließkontakt 7 b. Der Stromkreis zur Erregung der Spule des Relais 2 wird jetzt unterbrochen und der 20-kVar-Kondensator abgeschaltet, zugleich jedoch die Spule des Relais 3 erregt und die Einschaltung des 30-kVar-Kondensators bewirkt.The control contact 24 closes after being immersed in the mercury 20 of the tube 19 via the line 14 and the coil of the auxiliary relay 7, the circuit to the conductor 4 and actuates the opening contact 7 a and the closing contact 7 b. The circuit for exciting the coil of relay 2 is now interrupted and the 20 kVar capacitor is switched off, but at the same time the coil of relay 3 is excited and the 30 kVar capacitor is switched on.
Bei weiterer Drehung der Quecksilberröhre 19 entgegen dem Uhrzeigersinn schließt der Steuerkontakt 25 über die Leitung 16 und den geschlossenen Kontakt8a den Erregerstromkreis für die Spule des Relaisl wieder und schaltet den 10-kVar-Kondensator zu. Der Steuerkontakt 26 schließt sodann über die Leitung12 den Stromkreis zur Erregung der Spule des Hilfsrelais 8 und betätigt den öffnungskontakt 8 a und den Schließkontakt 8 b. Der Erregerstromkreis der Spule des Relais 1 wird dabei unterbrochen und der 10-kVar-Kondensator abgeschaltet, dafür aber der Stromkreis zur Erregung des Relais 2 geschlossen und der 20-kVar-Kondensator zugeschaltet. Zuletzt schließt der Steuerkontakt 27 zum dritten Mal über die Leitung 9 den Erregerstromkreis für die Spule des Relais 1 und schaltet den 10-kVar-Kondensator zu.Upon further rotation of the mercury tube 19 in the counterclockwise direction, the control contact 25 closes through the line 16 and the closed Kontakt8a the energizing circuit for the coil of Relaisl back and switches to the 10-kVar capacitor. The control contact 26 then closes the circuit for exciting the coil of the auxiliary relay 8 via the line 12 and actuates the opening contact 8 a and the closing contact 8 b. The excitation circuit of the coil of relay 1 is interrupted and the 10 kVar capacitor is switched off, but the circuit for exciting relay 2 is closed and the 20 kVar capacitor is switched on. Finally, the control contact 27 closes the excitation circuit for the coil of the relay 1 for the third time via the line 9 and connects the 10 kVar capacitor.
Somit werden zur Durchführung der sechs Regelschritte nur drei Kondensatoreinheiten und drei je durch ein Relais und Kontakte von Hilfsrelais gesteuerte Schützen benötigt. Durch Verwendung der Quecksilberschaltröhre wird eine absolut gleichzeitige Schaltung der verschiedenen Relais bewirkt, so daß ein Pendeln der Quecksilberröhre infolge nicht gleichzeitiger Zu- und Abschaltung der Kondrnsatoreinheiten ausgeschlossen ist. Die Anzahl der Schaltstufen ist durch Verwendung der Quecksilberröhre bei Innehaltung höchster Schaltgenauigkeit nahezu unbegrenzt.Thus, the six steps are usually required to perform only three capacitor units and three controlled each by a relay and contacts of auxiliary relays shooters. Using the mercury interrupter tube causes the various relays to be switched on absolutely simultaneously, so that the mercury tube does not oscillate as a result of the capacitor units not being switched on and off at the same time. The number of switching steps is almost unlimited due to the use of the mercury tube while maintaining the highest switching accuracy.
Die Drehung der Quecksilberschaltröhre kann durch Anschlagwirkung nach einer oder nach beiden Richtungen begrenzt sein. Ferner können die Steuerkontakte 22 bis 27 der Schaltröhre durch Einfügung von Vorbereitungskontakten so ergänzt sein, daß die an sich bekannte Halteschaltung für die Schützen verwendbar ist.The rotation of the mercury interrupter can be limited in one or in both directions by a stop effect. Furthermore, the control contacts 22 to 27 of the switching tube can be supplemented by inserting preparatory contacts so that the holding circuit known per se can be used for the contactors.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED23025A DE1126495B (en) | 1956-05-26 | 1956-05-26 | Control system for the power factor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED23025A DE1126495B (en) | 1956-05-26 | 1956-05-26 | Control system for the power factor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1126495B true DE1126495B (en) | 1962-03-29 |
Family
ID=7037673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DED23025A Pending DE1126495B (en) | 1956-05-26 | 1956-05-26 | Control system for the power factor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1126495B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1209647B (en) * | 1962-04-13 | 1966-01-27 | Beluk Ges Mit Beschraenkter Ha | Reactive power controller with a high-speed Ferraris drive |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE870583C (en) * | 1951-02-24 | 1953-03-16 | Dominitwerke G M B H | Switching and control device for capacitors composed of several individual elements (coils) |
| DE893986C (en) * | 1951-04-27 | 1953-10-22 | Masing & Co Kommandit Ges Dr | Arrangement for the automatic control of the connection and disconnection of phase shifting capacitors |
| DE895943C (en) * | 1941-02-20 | 1953-11-09 | Aeg | Device for regulating an electrical network size |
-
1956
- 1956-05-26 DE DED23025A patent/DE1126495B/en active Pending
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