DE1919584A1 - Sendeeinrichtung fuer tonfrequent betriebene Rundsteueranlagen in Hoch- oder Niederspannungsnetzen - Google Patents

Sendeeinrichtung fuer tonfrequent betriebene Rundsteueranlagen in Hoch- oder Niederspannungsnetzen

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Publication number
DE1919584A1
DE1919584A1 DE19691919584 DE1919584A DE1919584A1 DE 1919584 A1 DE1919584 A1 DE 1919584A1 DE 19691919584 DE19691919584 DE 19691919584 DE 1919584 A DE1919584 A DE 1919584A DE 1919584 A1 DE1919584 A1 DE 1919584A1
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DE
Germany
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low voltage
audio frequency
transmitter
inverter
transmitting device
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Application number
DE19691919584
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Reindl Ing Erich
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International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00007—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using the power network as support for the transmission
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

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Description

  • Sendeeinrichtung für tonfreguent betriebene Rundsteueranlagen in Hoch- oder Niederspannungsnetzen.
  • Die Erfindung betrifft eine Sendeeinrichtung für eine tonfrequent betriebene Rundsteueranlage in Hoch- oder Nlederspannungsnetzen.
  • Die Einspeisung der niederfrequenten Steuersignale ins Netz ist keines-wegs einfach, da die von den Stromwandlern rückgespeiste 50 Hz Frequenz im Ausgangskreis des Tonfrequenz senders störende Wirkungen auslöst.
  • Die Einspeisetechnik verwandte bis vor wenigen Jahren vorwiegend Röhrensender oder rotierende Maschinen als Sender. Aus dieser Zeit stammt auch die Anschlusstechnik Tonsender-Netz. Gegenwärtig bietet der Thyristor-Generator oder auch Wechselrichter völlig neue Möglichkeiten, welche keineswegs voll ausgeschöpft sind.
  • Die beim gegenwärtigen Stand der Technik verwendete aktive Einspeisetechnik verwendet 50 Hz Saugkreise, um die rückgespeiste Netzkomponente klein zu halten und zusätzlich Schwingkreise der Tonfrequenz, um dem Tongenerator vom restlichen Teil der Netzfrequenz freizuhalten. In Fig.1 ist beispeilsweise eine derartige, bekannte Anordnung sldzziert. W1, W2, W3 sind die in denrHochspannungsleitungen liegenden Stromwandler. Ll, L2, t3 bilden zusammen mit C1, C2, C3 einen Serienresonanzkreis für 50 Hz, C4, C5, C6 bilden mit L1, L2, L3 einen ParallelschwingOs für die Tonfrequenz, btspelsweise 200 Hz. Ein Wechselrichter (Generator) liefert aktive F8eXbinspeisung an dieses Netzwerk und parallel an die Stromwandler die steuernde Tonfrequenzspannung von biLßspielsweise 200 Hz. Die zum Betrieb des Wechselrichters notwendige Gleichstromenergie wird über einen Gleichrichter aus dem Netz gewonnen, wie hier z.B. dem Niederspannungsnetz.
  • Unter Berücksichtigung der Wirkungsgrade des Gleichrichters, des Wechselrichters und des Energietransportes über das Filternetzwerk resultiert ein Gesamtwirkungsgrad von rund 30% bei sehr beachtlichen Anschaffungskosten, die der Wechselgleichriehter und das Filternetzwerk mit sich bringen.
  • Die neue erfindungsgemässe Lösung vemeidet die angeführten Nachteile weitestgehend dadurch die Verwendung der passiven Einspeisemethode und der völligen Ausschaltung der 50 Hz Rückspeisekomponente.
  • Die erfindungsgemässe Sendeeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Speisequelle für die Sendeeinrichtung das zu steuernde Hoch- oder Niedrspannungsnetz dient, an das die Sendeeinrichtung über eine Wandleranordnung und eine nachgeschaltete Gleichrichdranordnung angekoppelt ist und dass ein steuerbarer Wechselrichter einen in den Ausgangskreis der Gleichrichteranordnung geschalteten Umschwingkondensator im Takt eines tonfrequenten Steuergenerators umpolt.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass die geforderte Auschitung der 50 Hz RücEspeisekomponente ohne den bisher notwendigen Aufwand besonderer Drehstrom-Filternetzwerke erreicht wird, und dass als Verlustleistung lediglich die unvermeidlichen ohmschen Verluste auftreten.
  • Die erfindungsgemässeAnordnung wird nun anhand von Fig.2 beschteben.
  • W1, W2, W3 sind die Hochspannungswandler. Der Drehstrom-Brückensatz DB bildet den Gleichrichter, der von den Stromwandlern gelieferten Spannung. Der Brückensatz mit den Thyristoren TH1, TH2, TH3, TH4 mit den zugehörigen Löschkondensatoren C, C2, C3, C4 und den beiden Löschtransformatoren Trl,und Tr2 bilden den Kommutierungssatz eines Brtlcken-Wechselrichters. Die Drossel Dr dient der Stromglättung und Reduktion des Klirrgrades der Tonfrequenzspannung. Das wesentliche Glied des Wechselrichters bildet der im Diagonalzweig liegende Umschwingkondensator C5.
  • Ein Steurgenerator liefert die Zündimpulse für die Thyristoren, welche in bekannter Weise paar- und wechselweise gezündet werden.
  • Sind beispielsweise TH1 und TH4 gezündet, so ladet sieh Eondensator C5 unten minus und oben plus auS. Wenn die Spannung an C5 den gewünschten Wert erreicht hat, (Ladestrom durch Dr gedämpft) dann werden TH3 und TH2 gezündet und TH1 und TH4 werden über die Löscheinrichtung gelöscht. Nun liegt der geladene Kondensator C5 in der Brücke und wird vom Wandlerstrom in umgekehrter Richtung neu geladen, wobei wieder die Drossel den fliessenden Strom dämpft.
  • Durch dauernde Umpolung des Kondensators C5 fliesst ein Wechselstrom im Gleichstromkreis, der bei richtiger Bemessung der Bauteile mit seinen Sptzenwerten zwischen maximalem und Nullgleichstrom pendelt. Der Nullwert kann nicht ganz erreicht werden,da ein kleiner Gleichstromgrundwert die Umplungsverluste denken muss.
  • Die gegenständliche Erfindung betrifft auch die Einspeisung im Parallelverfahren, wobei die Stromwandler durch Spannungswandler zu ersetzen sind.
  • Ebenso betrifft die Erfindung die Verwendung von Thyristorschaltern oder von Hochleistungstransistoren beim Umpolungsvorgang.
  • Die Erfindung funktioniert auch ohne Drossel, allerdings tritt dann die Steuerfrequenz mit einem erheblichen Klirrfaktor auf.
  • Ist die Anordnung ausser Betrieb, dann werden beide Thyristoren eins Zweiges dauergezündet ( beispielsweise THi und TH2). Über diese Dauerzündung sind alle Wandler sekundärseitig kurzgeschlossen. Zum Start der Steuerung muss C5 seine Ladung gespeichert haben, oder er muss über eine fremde Quelle neu aufgeladen werden.
  • Bei laufendem Betrieb ist keine Nachladung erforderlich.
  • Die Anordnung funktioniert bei Drehstrom und in sinngemässer Anwendung auch bei Einphasenstrom.
  • Die Zündung der Thyristoren kann nach dem Impulsbreite-Regelverfahren durchgeführt werden. Es ist dann eine Intensitätsregelung der Steuerspannung möglich.
  • Da bei Schwachlast im Netz der gleichgerichtete Spannungswert absinkt, kann durch Einspeisung eines Hilfsgleichstromes in die Gleichstromseite des Gleichrichters die volle Amplitudenhöhe der Tonfrequenzspannung sichergestellt werden.
  • Für die Überlegungen zur Funktion ist davon auszugehen, dass der Stromquellenwandler eine Konstantstromquelle darstellt.
  • 3 Patentansprüche, 2 Bl.Zeichnungen,2 Fig.

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    (1.) Sendeeinrichtung für eine tonfrequent betriebene Rundsteueranlage in Hoch- und Niederspannungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, dass als Speisequelle für die Sendeeinrichtung das zu steuernde Hoch- oder Niederspannungsnetz dient, an das die Sendeeinrichtung über eine Wandleranordnung (W1, W2, W3) und eine nachgeschaltete Gleichrichteranordnung (DB) angekoppelt ist und dass ein steuerbarer Wechslrichter einen in den Ausgangskreis der Gleichrichteranordnung (DB) geschalteten Umschwingkondensator (C5) im Takt eines tonfrequenten Steuergenerators umpolt.
  2. 2. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass in Reihe zum Umschwingkondensator (C5) jedoch vor den Wechselrichter eine Drossel (Dr) geschaltet ist.
  3. 3. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschwingkondensator (C5) in den Wechselstromzweig eines als Thyristor-Kommutierungs-Brückenschaltung ausgebildeten Wechselrichters geschaltet ist.
DE19691919584 1968-05-06 1969-04-17 Sendeeinrichtung fuer tonfrequent betriebene Rundsteueranlagen in Hoch- oder Niederspannungsnetzen Pending DE1919584A1 (de)

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AT431268 1968-05-06

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DE19691919584 Pending DE1919584A1 (de) 1968-05-06 1969-04-17 Sendeeinrichtung fuer tonfrequent betriebene Rundsteueranlagen in Hoch- oder Niederspannungsnetzen

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2825240A1 (de) * 1978-06-08 1979-12-13 Siemens Ag Rundsteueranlage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2825240A1 (de) * 1978-06-08 1979-12-13 Siemens Ag Rundsteueranlage

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