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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung eines Schließzeitpunkts
für eine
Schaltvorrichtung eines Mehrphasensystems zum Einschalten jeder
Phase einer Last bei einem für
jede Phase vorbestimmten elektrischen Phasenwinkel.
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Zum
Schließen
und Öffnen
eines Leistungsschalters sind viele Verfahren vorgeschlagen worden,
um Einschwingerscheinungen zu unterdrücken, die Systemgeräte stark
beanspruchen. Beispielsweise beschreibt die Veröffentlichung ”Development
of a gas-blast circuit breaker for 1000 kV GIS”, enthalten in The 1994 Electric
Society National Symposium Proceedings, S. 1453–1455, Starkstrom-Schaltanlagen
(Leistungsschalter), bei denen als Einrichtung zum Unterdrücken von
Stoßspannungen,
die in Systemgeräten,
wie z. B. einem Transformator und einer Kompensations-Drosselspule erzeugt
werden, ein Widerstand in der Größenordnung
von 500 bis 1000 Ohm zwischengeschaltet wird, bevor die Schaltanlage
geschlossen wird.
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7 zeigt
den Fall, bei dem eine Kompensations-Drosselspule unter Anwendung
dieser Technik des Zwischenschaltens eines Widerstands aktiviert
wird. In 7 sind (1a), (1b)
und (1c) Schalteinrichtungen, die für die R-, S- und T-Phase vorgesehen
sind; (2a), (2b) und (2c) sind Schalteinrichtungen zum
Schließen
oder Öffnen
der Schalteinrichtungen für
die R-, S- und T-Phase; (8a), (8b) und (8c)
sind Schalter zum Zwischenschalten von Widerständen (7a), (7b)
und (7c), die den Schalteinrichtungen für die R-, S- und T-Phase jeweils
parallelgeschaltet sind. (9a), (9b) und (9c)
sind zwischenzuschaltende Drosselspulengruppen; (5a), (5b)
und (5c) sind Meßwandler,
die zum Messen der Versorgungsspannung jeder der R-, S- und T-Phasen
dienen; und (4) ist eine Steuerungseinrichtung, die an
jede Schalteinrichtung (1) und jeden Schalter (8)
Schließbefehle
abgibt.
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Wenn
die Schalteinrichtungen der herkömmlichen
Widerstandszwischenschalttechnik, die auf diese Weise ausgebildet
sind, dazu verwendet werden, die Drosselspulengruppen (9)
einzuschalten, gibt zuerst die Steuerungseinrichtung (4)
einen Schließbefehl
an jeden der Schalter (8a), (8b) und (8c)
ab, und Versorgungsspannungen werden durch die Widerstände (7a),
(7b) und (7c) an die Drosselspulengruppen (9)
angelegt.
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Die
Ströme,
die durch Übergangs-Stoßspannungen
beim Zwischenschalten der Widerstände hervorgerufen werden, werden
von den Widerständen
rasch gedämpft.
Daher wird an die Drosselspulengruppen (9) eine Spannung
kleiner Amplitude und mit der gleichen Frequenz wie die der Versorgungsspannung
angelegt. Anschließend
gibt die Steuerungseinrichtung (4) Schließbefehle
an jede der Schalteinrichtungen (2a), (2b) und
(2c) ab.
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Wenn
dann die Schalteinrichtung geschlossen ist, können Übergangserscheinungen unterdrückt werden,
und Einschaltstromstöße, die
in die Drosselspulengruppen (9) fließen, können ebenfalls unterdrückt werden,
weil eine Spannung mit der gleichen Phase wie die der Versorgungsspannung
bereits durch die Widerstände
an die Drosselspulengruppen (9) angelegt worden ist.
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Diese
Methode weist jedoch insofern Probleme auf, als die Schaltvorrichtung
nicht nur vergleichsweise teuer, sondern auch groß ist, und
weil das Verfahren es verlangt, daß die Widerstandselemente und
die Schalter zum Zwischenschalten der Widerstände, die die für jedes
Geräteteil
erforderliche Kapazität
haben, im Inneren der Schaltvorrichtung vorgesehen sein müssen.
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Im
Fall des Einschaltens von Übertragungsleitungen
ist es ferner unmöglich,
Spannungsstöße mit den
zwischengeschalteten Widerständen
zu unterdrücken,
wenn die Leitungen lang sind. Wenn man also Systemgeräte, wie
einen Transformator und eine Kompensations-Drosselspule einschaltet,
kann prinzipiell das Auftreten von Einschaltstromstößen und
Stoßspannungen
unterdrückt
werden, indem bei dem Spitzenwert (einem elektrischen Phasenwinkel von
90°) der
Versorgungsspannung eingeschaltet wird. Dies wird von CIGRE et al.
erörtert
und beschrieben in den Veröffentlichungen ”Controlled
Switching”,
ELECTRA. No. 164 (1995), und ELECTRA. No. 165 (1995).
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11 zeigt
eine Betriebssituation, wenn ein Transformator unter Anwendung dieser
synchronen Schaltvorrichtung eingeschaltet wird. In 8 sind (1a),
(1b) und (1c) Schalteinrichtungen, die für die R- bzw.
S- bzw. T-Phase vorgesehen sind; (2a), (2b) und
(2c) sind Schalteinrichtungen zum Schließen oder Öffnen der
Schaltvorrichtungen für
die R-, S- und T-Phasen; (3) ist ein einzuschaltender Transformator.
(5a), (5b) und (5c) sind Meßwandler,
die zum Messen der jeweiligen Versorgungsspannung der R-, S- und
T-Phase verwendet werden; (40) ist eine Phasensteuerungseinrichtung,
die an den Schaltmechanismus (2) jeder Schalteinrichtung
(1) Schließbefehle abgibt.
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Wenn
der Transformator (3) unter Verwendung der so ausgebildeten
synchronen Schaltvorrichtung eingeschaltet wird, dann detektieren
zuerst die Meßwandler
(5a), (5b) und (5c) zum Messen der Versorgungsspannung
der R-, S- und T-Phasen die Nullpunkte der jeweiligen Versorgungsspannung
der R-, S- und T-Phasen. Die Phasensteuerungseinrichtung (40)
schätzt
eine ”Polschließzeitdauer
Tc”, die die
Zeitdauer ist, bis ein elektrischer Phasenwinkel einen bestimmten
idealen Phasenwinkel erreicht hat, und zwar basierend auf der Betriebsdauer
des Schaltmechanismus, die sich aus der Temperatur, Betriebsspannungen
und vergangenen Betriebsereignissen bestimmt, wie 9 zeigt.
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Sie
justiert dann die ”Verzögerungsdauer
Td” für die Abgabe
eines Schließsignals
derart, daß das Schließen zu einer
Schließzeit
Ta erfolgen kann, die dem Sollwert des elektrischen Phasenwinkels
jeder der R-, S- und T-Phasen entspricht, und gibt einen Schließbefehl
an jeden Schaltmechanismus (2a), (2b) und (2c)
ab. Durch das Schließen
des Schaltgeräts
für den
Transformator (3) zu dem vorbestimmten Schließzeitpunkt
gemäß diesem
Befehl können Übergangserscheinungen
im Prinzip unterdrückt werden.
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Die
Veröffentlichung ”Development
of a gas-blast circuit breaker for 1000 kV GIS”, enthalten in The 1994 Electric
Society National Symposium Proceedings, S. 1453–1455, zeigt ferner eine Starkstrom-Schaltanlage
(einen Leistungsschalter) zum Unterdrücken von Stoßspannungen,
die in Systemgeräten,
wie etwa Energieübertragungsleitungen
und Kondensatorgruppen erzeugt werden, und zwar durch Zwischenschalten
eines Widerstands in der Größenordnung
von 500 bis 1000 Ohm vor dem Schließen der Schaltgeräte, wie 10 zeigt.
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10 zeigt
den Fall des Einschaltens von Kondensatorgruppen unter Verwendung
der Schaltgeräte
gemäß dieser
Technik des Zwischenschaltens von Widerständen. In dieser Figur werden
die gleichen Bezugszeichen verwendet, um Teile oder Bereiche zu
bezeichnen, die mit denen von 7 identisch
sind oder ihnen entsprechen. In 10 zeigen (9a1),
(9b1) und (9c1) Kondensatorgruppen, die einzuschalten
sind.
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Unter
Anwendung der herkömmlichen Schaltvorrichtungen
mit Widerstands-Zwischenschalten,
die wie oben erwähnt
ausgebildet sind, gibt die Steuerungseinrichtung (4), wenn
die Kondensatorgruppen (9a1), (9b1) und (9c1)
eingeschaltet werden, zuerst einen Schließbefehl an jeden Schalter (8a),
(8b) und (8c) ab, und Versorgungsspannungen werden
an die Kondensatorgruppen (9a1), (9b1) und (9c1)
durch die Widerstände
(7a), (7b) und (7c) angelegt.
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Ein
Strom, der infolge einer Übergangs-Stoßspannung
beim Zwischenschalten des Widerstands (der Widerstände) auftritt,
wird von dem Widerstand (den Widerständen) sehr schnell gedämpft. Daher
wird an die Kondensatorgruppen (9a1), (9b1) und
(9c1) eine Spannung mit kleiner Amplitude und mit der gleichen
Frequenz wie die der Versorgungsspannung angelegt.
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Anschließend gibt
die Steuerungseinrichtung (4) einen Schließbefehl
an jeden Schaltmechanismus (2a), (2b) und (2c)
ab. Wenn das Schaltgerät
geschlossen ist, können
dann Übergangserscheinungen
unterdrückt
werden, und Einschaltstromstöße, die
in die Kondensatorgruppen (9a1), (9b1) und (9c1) fließen, können ebenfalls
unterdrückt
werden, weil eine Spannung, die mit der Versorgungsspannung gleichphasig
ist, durch die Widerstände
bereits an die Kondensatorgruppen (9a1), (9b1)
und (9c1) angelegt worden ist.
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Diese
Methode weist jedoch die Probleme auf, daß das Schaltgerät nicht
nur relativ teuer ist, sondern auch groß ist, weil die Methode es
erfordert, daß die
Widerstandselemente und Schalter zum Zwischenschalten der Widerstände, die
die für
jedes Geräteteil
erforderliche Kapazität
haben, im Inneren des Schaltgeräts
vorgesehen sein müssen.
Im Fall des Einschaltens von Übertragungsleitungen
ist es ferner nicht möglich,
Stoßspannungen
durch Zwischenschalten von Widerständen zu unterdrücken, wenn die
Leitungen lang sind.
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Beim
Einschalten von Systemgeräten,
wie etwa Übertragungsleitungen
und Kondensatorgruppen, kann daher das Auftreten von Einschaltstromstößen und
Stoßspannungen
im Prinzip dadurch unterdrückt
werden, daß das
Einschalten am Nullpunkt (0) des elektrischen Phasenwinkels der
Versorgungsspannung erfolgt. Dies wird von CIGRE et al. in ”Controlled
Switching”,
ELECTRA. No. 164 (1995), und ELECTRA. No. 165 (1995), erörtert und
beschrieben.
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11 zeigt
eine Betriebssituation beim Einschalten eines Transformators unter
Verwendung dieser synchronen Schaltvorrichtung. In 11 sind (1a),
(1b) und (1c) Schalteinrichtungen, die für die R-, die
S- bzw. die T-Phase
vorgesehen sind; (2a), (2b) und (2c)
sind Schalteinrichtungen zum Schließen oder öffnen der Schalteinrichtungen
für die
R-, S- und T-Phase.
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(3a),
(3b) und (3c) sind einzuschaltende Übertragungsleitungen;
(5a), (5b) und (5c) sind Meßwandler,
die zum Messen der Versorgungsspannung der R-, S- und T-Phase dienen;
eine Phasensteuerungseinrichtung (40) gibt an den Schaltmechanismus
(2) für
jede Schalteinrichtung einen Schließbefehl ab.
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Wenn
bei der so aufgebauten synchronen Schaltvorrichtung jede der Übertragungsleitungen (3a),
(3b) und (3c) eingeschaltet wird, dann detektiert zuerst
der Meßwandler
(5a), (5b) und (5c), der zum Messen der
Versorgungsspannung jeder der R-, S- und T-Phasen dient, den Nullpunkt
der Versorgungsspannung von jeder der R-, der S- und der T-Phasen.
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Die
Phasensteuerungseinrichtung (40) schätzt ”eine Polschließdauer Tc”, die die
Zeitdauer ist, bis ein elektrischer Phasenwinkel eines bestimmten
idealen Phasenwinkels erreicht ist, und zwar auf der Basis der Betriebsdauer
des Schaltmechanismus, die aus der Temperatur, den Betriebsspannungen
und vergangenen Betriebsereignissen bestimmt ist, wie 12 zeigt.
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Sie
justiert ”die
Verzögerungsdauer
Td” zur Abgabe
eines Schließsignals,
so daß das
Schließen zu
einem Schließzeitpunkt
Ta erfolgen kann, der dem Sollwert des elektrischen Phasenwinkels
jeder von der R-, der S- und der T-Phase entspricht, um jeder der
Schalteinrichtungen (2a), (2b), (2c)
einen Schließbefehl
zuzuführen.
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Durch
Schließen
der Schalteinrichtung für die Übertragungsleitungen
(3a), (3b) und (3c) zu dem vorbestimmten
Schließzeitpunkt
gemäß diesem
Befehl können
Einschwingerscheinungen grundsätzlich unterdrückt werden.
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Da
jedoch die zum Schließen
von Schalteinrichtungen erforderliche Zeitdauer sich infolge von Änderungen
der mechanischen Charakteristiken und des Auftretens von Entladungen
unvermeidlich ändert,
wird ein ideales Schließen
nicht immer realisiert.
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Aus
der
EP 0 222 727 A1 ist
es bekannt, einen Schaltvorgang dann auszulösen, wenn in den einzelnen
Phasen ein Nulldurchgang detektiert wurde. Bei einer solchen Lösung besteht
die Gefahr, daß der
Schalter gerade dann geschlossen wird, wenn aufgrund der Schaltverzögerung die
jeweilige Phase wieder ein Spannungsmaximum erreicht hat.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Anordnung
zur Bestimmung eines Schließzeitpunkts
für eine
Schaltvorrichtung eines Mehrphasensystems zum Einschalten jeder
Phase einer Last bei einem für
jede Phase vorbestimmten elektrischen Phasenwinkel anzugeben, welche
zu einer exakteren Einschaltsteuerung führt, wobei unerwünschte Einschwingvorgänge weitgehend
unterdrückt
werden.
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Die
Lösung
der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Anordnung gemäß der Merkmalskombination
nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
darstellen.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Einphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit einem geerdeten Nullpunktpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann geben die
Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab zum Einschalten
einer ersten Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel
der ersten Phase (R-Phase) in einem Bereich von 90° (einem Spannungsspitzenwert
der R-Phase) ±20° bis 90 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) detektiert
wird, einen weiteren Befehl zum Erregen einer dritten Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
in einem Bereich von 90° (einem
Spannungsspitzenwert der T-Phase) ±20° bis 90 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Versorgungsspannung
der dritten Phase (T-Phase) zu
einem Zeitpunkt detektiert wird, der 1/3 einer Periode nach einem
Einschaltzeitpunkt einer ersten Phase (R-Phase) liegt, und einen
weiteren Befehl zum Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) bei
einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase) in einem
Bereich von 90° (einem
Spannungsspitzenwert der S-Phase) ±20° bis 90 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Versorgungsspannung
der zweiten Phase (S-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 einer Periode nach einem Einschaltzeitpunkt
der dritten Phase (T-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Einphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit geerdetem Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung
eingeschaltet wird, dann geben die Phasen steuerungseinrichtungen
jeweils einen Befehl ab, um eine erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel
einer Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10° zu erregen, wenn ein Nullpunkt
einer Spannung der ersten-zweiten Phase (R-S-Phase) detektiert wird, einen weiteren
Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase) zu einem Zeitpunkt
1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten Phase (R-Phase) detektiert
wird, und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer zweiten Phase
(S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der
zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 einer Periode nach einem Einschaltzeitpunkt
der dritten Phase (T-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung und
mit geerdetem Sternpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet
wird, dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen
Befehl ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem
elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase (R-Phase) in einem Bereich
von 90° (einem
Spannungsspitzenwert der R-Phase) ±20° bis 90 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Versorgungsspannung
der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird, einen weiteren Befehl
zum Erregen einer dritten Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase) in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/4 Periode nach einer Einchaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl zum Einschalten
einer zweiten Phase (S-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt nach dem
Einschalten der dritten Phase (T-Phase).
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung mit
geerdetem Sternpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet
wird, dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen
Befehl ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem
elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase (R-Phase) in einem Bereich
von 90° (einem
Spannungsspitzenwert der R-Phase) ±20° bis 90 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Versorgungsspannung
der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird, einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase) in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/4 einer Periode nach einem Einschaltzeitpunkt
der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt
nach dem Einschalten der zweiten Phase (S-Phase).
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung mit
geerdetem Sternpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet
wird, dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen
Befehl ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem
elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) detektiert wird, einen
weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei
einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten
Phase (T-R-Phase)
in einem Bereich von 30 ± 20° bis 30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der
ersten Phase (R-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) zu irgendeiner Zeit
nach dem Einschalten der dritten Phase (T-Phase).
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung mit
geerdetem Sternpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet
wird, dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen
Befehl ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem
elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase detektiert wird, einen weiteren
Befehl zum Einschalten der zweiten Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
in einem Bereich von –60 ± 20° bis –60 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer
dritten Phase (T-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt nach dem Einschalten
der zweiten Phase (S-Phase).
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung mit
nichtgeerdetem Sternpunkt oder eines Transformators in Dreieckschaltung
oder einer solchen Kompensations-Drosselspule mit einer Versorgungsspannung
eingeschaltet wird, dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen
jeweils einen Befehl ab zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) zu irgendeiner
Zeit, einen weiteren Befehl zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase (R-Phase) in
einem Bereich von 120 ± 20° bis 120 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) nach
dem Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) detektiert wird, und
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
in einem Bereich von 90 ± 20° bis 90 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung mit
einem nichtgeerdeten Sternpunkt oder eines Einphasen-Kern- und Dreiphasen-Kerntransformators
in Dreieckschaltung oder einer solchen Kompensations-Drosselspule
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, geben die Phasensteuerungseinrichtungen
jeweils einen Befehl ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase)
zu irgendeinem Zeitpunkt, einen weiteren Befehl zum Einschalten
einer zweiten Phase (S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel
der zweiten Phase (S-Phase) in einem Bereich von –120 ± 20° bis –120 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
nach dem Einschalten der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird,
und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei
einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase) in einem
Bereich von 90 ± 20° bis 90 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der
zweiten Phase (S-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule in Wicklungen in Sternschaltung mit
einem nichtgeerdeten Sternpunkt oder eines Einphasen-Kern- und Dreiphasen-Kerntransformators
in Dreieckschaltung oder einer solchen Kompensations-Drosselspule
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann geben die
Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab zum Einschalten
einer zweiten Phase (S-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt, einen weiteren
Befehl zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel
einer Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) in einem Bereich von 90 ± 20° bis 90 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der ersten-zweiten Phase (R-S-Phase) nach einer Einschaltzeit der
zweiten Phase (S-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase) zu
einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase)
detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form eines Dreiphasen-Kerntransformators oder
einer Kompensations-Drosselspule mit Wicklungen in Sternschaltung mit
einem nichtgeerdeten Sternpunkt oder eines Einphasen-Kern- und Dreiphasen-Kerntransformators
in Dreieckschaltung oder einer solchen Kompensations-Drosselspule
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann geben die
Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab zum Einschalten
einer ersten Phase (R-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt, einen weiteren
Befehl zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel
einer Spannung der zweiten-zur-dritten
Phase (S-T-Phase) in einem Bereich von –150 ± 20° bis –150 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) nach einer Einschaltzeit
der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
in einem Bereich von 60 ± 20° bis 60 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der zweiten
Phase (S-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem geerdeten
Nullpunkt oder von Übertragungsleitungen
ohne elektrische Ladung mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird,
dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl
ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer ersten Phase (R-Phase) in einem Bereich von 0° (einem Nullspannungspunkt
der R-Phase) ±20° bis 0 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) detektiert
wird, einen weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase
(T-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase
(T-Phase) in einem Bereich von 0° (einer
Nullpunktspannung der T-Phase) ±20° bis 0 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Versorgungsspannung
der dritten Phase (T-Phase) zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach
einer Einschaltzeit der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird,
und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
in einem Bereich von 0° (einem
Nullspannungspunkt der S-Phase) ±20° bis 0 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Versorgungsspannung
der zweiten Phase (S-Phase) zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach
einer Einschaltzeit der dritten Phase (T-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem geerdeten
Nullpunkt oder von Übertragungsleitungen
ohne elektrische Ladung mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird,
dann geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl
ab zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase)
in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) detektiert wird,
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase
(T-R-Phase) in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase) zu einer Zeit 1/3 einer
Periode nach einer Einschaltzeit der ersten Phase (R-Phase) detektiert
wird, und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer zweiten Phase
(S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der
zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein Nullpunkt
einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) zu einer
Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der dritten Phase
(T-Phase) detektiert wird.
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Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann
geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab
zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt,
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei einem
elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase) in einem Bereich
von 30 ± 20° bis 30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
nach einer Einschaltzeit der ersten Phase (R-Phase) detektiert wird,
und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
in einem Bereich von 0 ± 20° bis 0 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der dritten
Phase (T-Phase) detektiert wird.
-
Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann
geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab
zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt,
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) bei einem
elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase (R-Phase) in einem Bereich
von 30 ± 20° bis 30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) nach dem
Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) detektiert wird, und einen
weiteren Befehl zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) bei
einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase) in einem
Bereich von 0 ± 20° bis 0 ± 10°, wenn ein Nullpunkt
einer Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase) zu einer Zeit
1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten Phase (R-Phase)
detektiert wird.
-
Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann
geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab
zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt,
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
in einem Bereich von 30 ± 20° bis 30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase) nach
dem Einschalten der dritten Phase (T-Phase) detektiert wird, und
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase (R-Phase) in
einem Bereich von 0 ± 20° bis 0 ± 10°, wenn ein Nullpunkt
einer Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) zu einer Zeit
1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der zweiten Phase (S-Phase)
detektiert wird.
-
Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann
geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab
zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt,
einen weiteren Befehl zum Erregen einer dritten Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase
(T-R-Phase) in einem Bereich von 0 ± 20° bis 0 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase) nach dem Einschalten der
ersten Phase (R-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein Nullpunkt
einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) zu einer
Zeit 1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der dritten Phase
(T-Phase) detektiert wird.
-
Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann
geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab
zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) zu irgendeiner Zeit,
einen weiteren Befehl zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) in einem Bereich von 0 ± 20° bis 0 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) nach dem Einschalten der
zweiten Phase (S-Phase) detektiert wird, und einen weiteren Befehl
zum Einschalten der dritten Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert wird.
-
Wenn
die Lastimpedanz in Form von Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann
geben die Phasensteuerungseinrichtungen jeweils einen Befehl ab
zum Einschalten einer dritten Phase (T-Phase), einen weiteren Befehl
zum Einschalten einer zweiten Phase (S-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
in einem Bereich von 0 ± 20° bis 0 ± 10°, wenn ein
Nullpunkt einer Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
nach dem Einschalten der dritten Phase (T-Phase detektiert wird,
und einen weiteren Befehl zum Einschalten einer ersten Phase (R-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel einer Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) in einem Bereich von –30 ± 20° bis –30 ± 10°, wenn ein Nullpunkt einer Spannung
der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) zu einer Zeit 1/4 einer Periode
nach einer Einschaltzeit der zweiten Phase (S-Phase) detektiert wird.
-
Weiterhin
sind Wellenschlucker oder Überspannungsabsorptionskomponenten
sind zwischen den jeweiligen Phasen und Masse vorgesehen, um entsprechende
Stoßspannungen
der Phasen zu unterdrücken,
und Wellenschlucker oder Überspannungsabsorptionskomponenten
sind zwischen den jeweiligen Phasen vorgesehen, um Stoßspannungen von
Phase zu Phase zu unterdrücken.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
-
1 ist
ein Blockbild einer Schaltvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 ist
ein Blockbild einer Schaltvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung;
-
3 veranschaulicht
den Betriebsablauf der Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung;
-
4 zeigt
den optimalen Schließzeitpunkt und
die Magnetflußänderung
für einen
Transformator oder eine Kompensations-Drosselspule in Sternschaltung,
wobei ein neutraler Punkt oder Sternpunkt geerdet ist;
-
5 zeigt
den optimalen Erregungszeitpunkt und die Magnetflußänderung
eines Transformators in Dreieckschaltung oder eines Transformators
einer Kompensations-Drosselspule in Sternschaltung, oder einer Kompensations-Drosselspule;
-
6 zeigt
den optimalen Einschaltzeitpunkt und die Magnetflußänderung
für nichtgeerdete
Kondensatorgruppen oder Übertragungsleitungen;
-
7 ist
ein Blockbild einer herkömmlichen Schaltvorrichtung,
bei der die Methode des Zwischenschaltens von Widerständen angewandt
wird;
-
8 ist
ein Blockbild einer herkömmlichen Schaltvorrichtung;
-
9 zeigt
den Betriebsablauf einer herkömmlichen
Schaltvorrichtung;
-
10 ist
ein Blockbild einer herkömmlichen Schaltvorrichtung
mit Anwendung der Methode des Zwischenschaltens von Widerständen;
-
11 ist
ein Blockbild einer herkömmlichen Schaltvorrichtung;
und
-
12 zeigt
den Betriebsablauf einer herkömmlichen
Schaltvorrichtung.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
1
-
Die 1 bis 3 zeigen
eine Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung
und ihren Betriebsablauf. In 1 sind (1a),
(1b) und (1c) Schalteinrichtungen, die für R-, S-
bzw. T-Phasen vorgesehen sind; (2a), (2b) und
(2c) sind Schaltmechanismen bzw. -einrichtungen zum Schließen und Öffnen der Schalteinrichtungen
für die
R-, S- und T-Phasen; (5a), (5b) und (5c)
sind Meßwandler,
die zur Messung der Versorgungsspannung der R-, S- und T-Phasen
dienen; weitere Meßwandler
(nicht dargestellt) dienen zum Messen der R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung.
-
(42)
ist eine Phasensteuerungseinrichtung, die die Nullpunkte der Versorgungsspannung
der R-, S- und T-Phase sowie die Nullpunkte der R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung
detektiert und einen Schließbefehl
an die Schaltmechanismen (2) der Schalteinrichtungen (1)
auf einem Signalübertragungskabel
(6) abgibt.
-
(15a),
(15b) und (15c) sind Wellenschlucker oder Überspannungsabsorptionskomponenten,
die zwischen jeder von Sammelleitungen (10a), (10b) und
(10c) der R-, S- und T-Phasen vorgesehen und zur Unterdrückung von Stoßspannungen
geerdet sind; (16a), (16b) und (16c)
sind Wellenschlucker oder Überspannungsabsorptionskomponenten,
die R-S-, S-T- und T-R-Phasenleiterstoßspannungen
unterdrücken.
-
Wenn
das System unter Anwendung der so ausgebildeten Schaltvorrichtung
eingeschaltet wird, dann detektiert zuerst der Meßwandler
(5a), (5b) bzw. (5c) zum Detektieren
der Versorgungsspannung von R-, S- bzw. T-Phasen die Nullpunkte
der Versorgungsspannung der R-, S- und T-Phase. Gleichzeitig detektieren
die weiteren Messwandler zum Messen der R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung
die Nullspannungspunkte der R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung.
-
Die
Phasensteuerungseinrichtung 42 schätzt ”eine Polschließdauer Td”, die die
Dauer ist, bis ein elektrischer Phasenwinkel eines bestimmten idealen Phasenwinkels
erreicht ist, auf der Basis der Betriebsdauer entsprechend der Temperatur,
den Betriebsspannungen und vergangenen Betriebsereignissen, und
justiert ”die
Verzögerungsdauer
Td” zur Abgabe
eines Schließsignals,
so daß das
Schließen zu
einem Schließzeitpunkt
Ta gemäß einem
Sollwert des elektrischen Phasenwinkels jeder der R-, S- und T-Phasenspannungen
erfolgen kann, und gibt den Schließbefehl ab.
-
Alternativ
liefert die Phasensteuerungseinrichtung 42, wie die Betriebsituation
in von 3 zeigt, Schließbefehle an die Schaltmechanismen (2a),
(2b) und (2c) derart, daß das Schließen zu dem Schließzeitpunkt
Ta erfolgen kann, der dem Sollwert des elektrischen Phasenwinkels
jeder R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung entspricht. Wenn also jede Phase
zu dem vorbestimmten Betätigungszeitpunkt eingeschaltet
wird, werden die Schalteinrichtungen für den Transformator (3)
geschlossen, so daß Einschwingerscheinungen
unterdrückt
werden können.
-
Der
ideale Einschaltzeitpunkt für
Systembetriebskomponenten, wie einen Transformator und eine Kompensations-Drosselspule,
ist bei den Spitzenpannungen oder der Nullspannung jeder Phase-zu-Phase-Spannung,
aber nicht bei einem elektrischen Phasenwinkel der Versorgungsspannung
jeder der Phasen. Daher kann ein genaueres Schließen dadurch
realisiert werden, daß nicht
nur der Nullspannungspunkt der Versorgungsspannung jeder der R-,
S- und T-Phasen detektiert wird, sondern auch der Nullspannungspunkt
jeder R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung detektiert wird, um die Schließzeit zu
bestimmen.
-
Wenn
daher durch die Betätigung
anderer Schaltgeräte
Einschwingvorgänge
verursacht werden, kann ein detektierter Nullpunkt jeder Phasenspannung
oder jeder Leiter-Leiter-Spannung verlagert werden. Daher sind Wellenschlucker
oder Überspannungsabsorptionskomponenten
(15) zwischen den Sammelleitungen der R-, S- und T-Phasen
und Masse vorgesehen, um Überspannungen
zu unterdrücken,
und Wellenschlucker oder Überspannungsabsorptionskomponenten
(16) sind vorgesehen, um Einschwingerscheinungen von R-S-,
S-T- und T-R-Phasenüberspannungen
zu unterdrücken
und so Spannungsstörungen
in jeder der R-, S- und T-Phasenspannungen
und in jeder der R-S-, S-T-, und T-R-Phasenspannungen zu minimieren.
-
Dadurch
werden Fehler bei der Nullpunktdetektierung auf ein Minimum verringert.
Da außerdem die
Schließzeit
von Schaltgeräten
sich aufgrund der mechanischen Eigenschaften der Schaltgeräte und des
Auftretens von Entladungen unvermeidlich ändert, wird ein ideales Schließen nicht
immer realisiert.
-
Diese Änderungen
der Schließzeit
liegen in der Größenordnung
von ±0,5
ms bei Schalteinrichtungen mit hoher Schließgeschwindigkeit und in der Größenordnung
von +1,0 ms bei Schalteinrichtungen mit niedriger Schließgeschwindigkeit.
Die Schließzeit-Änderungen
von ±0,5
ms und ±1,0
ms entsprechen ±10° bzw. ±20° bei kommerziellen
Frequenzen.
-
Wenn
der wahre Einschaltzeitpunkt für
Systembetriebskomponenten, wie einen Transformator und eine Kompensations-Drosselspule,
von einem idealen Schließphasenwinkel
um die Größenordnung von ±10° (ca. ±0,5 ms
von der idealen Schließzeit) abweicht,
können
die Stoßspannung
und der Einschaltstromstoß tatsächlich etwa
bis zu dem Stoßpegel
ansteigen, der von der Schalteinrichtung des Systems mit Zwischenschaltung
von Widerständen
unterdrückt
werden kann, und dieser Pegel kann in der Praxis verwendet werden.
-
Die
Erfindung kann daher eine Schaltvorrichtung angeben, bei der Änderungen
der Schließzeit auf
weniger als 10° (weniger
als ±0,5
ms) ausgehend von einer vorbestimmten Schließzeit geregelt werden können. Wenn
die Erfindung bei einer Schaltvorrichtung mit langsamer Schließgeschwindigkeit
angewandt wird, kann die echte Schließzeit von dem idealen Schließphasenwinkel
um ca. ±20° (ca. ±1,0 ms von
der idealen Schließzeit)
abweichen. Dann ist die Stoßspannung
oder der Einschaltstromstoß,
die/der erzeugt wird, maximal etwa der halbe Stoßpegel, der von den Schaltvorrichtungen
bewirkt wird, bei denen die Schließphasen nicht gesteuert werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
2
-
Insbesondere
findet bei dem Verfahren zum Detektieren jeder Phasenspannung gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 1 dann, wenn ein Einphasen-Kerntransformator oder
eine Kompensations-Drosselspule mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet
wird, wie 4 zeigt, folgendes statt.
-
Wenn
der Meßwandler
(5a) den Nullspannungspunkt einer Versorgungsspannung der
ersten Phase (R-Phase) detektiert, betätigt die Phasensteuerungseinrichtung 42 zuerst
die Schaltmechanismen 2a, um die Schalteinrichtung 1a zu
schließen,
so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten
Phase (R-Phase) innerhalb des Bereichs von 70° bis 110°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 80° bis
100°, eingeschaltet
wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Einschaltstromstoß der ersten
Phase (R-Phase) unterdrückt
werden, weil der in der R-Phase erzeugte Magnetfluß gleichbleibend ist
und somit keine Einschwingerscheinung auftreten kann.
-
Wenn
dann der Meßwandler 5c den
Nullspannungspunkt einer Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, betätigt
die Phasensteuerungseinrichtung 42 die Schaltmechanismen 2c,
so daß die Schalteinrichtung 1c geschlossen
wird, und dann wird die dritte Phase (T-Phase) bei einem elektrischen
Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase) innerhalb des Bereichs von 70° bis 110°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 80° bis
100°, eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt kann der Einschaltstromstoß der dritten Phase (T-Phase)
unterdrückt werden,
weil der in der T-Phase erzeugte Magnetfluß in einem stabilen Zustand
ist und somit keine Einschwingerscheinungen auftreten können. Wenn schließlich der
Meßwandler 5b den
Nullspannungspunkt einer Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
zu einem Zeitpunkt 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der
dritten Phase (T-Phase) detektiert,
betätigt
die Phasensteuerungseinrichtung 42 die Schaltmechanismen 2b,
so daß die
Schalteinrichtung 1b geschlossen wird und die zweite Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
innerhalb des Bereichs von 70° bis
110°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 80° bis
100°, eingeschaltet
wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt kann der Einschaltstromstoß der dritten Phase (T-Phase)
unterdrückt werden,
weil die in der S-Phase erzeugten Magnetflüsse in einem stabilen Zustand
sind, so daß keine Einschwingerscheinungen
auftreten können.
-
Bei
den nachfolgenden Ausführungsformen arbeiten
bei den Einschaltvorgängen
der ersten Phase (R) bis dritten Phase (T) der Meßwandler 5a, 5b und 5c,
die Phasensteuerungseinrichtung 42, die Schaltmechanismen 2a, 2b und 2c sowie
die Schalteinrichtungen 1a, 1b und 1c auf
die gleiche Weise wie bei der Ausführungsform 2.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
3
-
Bei
der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 3 findet gleichermaßen durch die Methode zum Detektieren
der Phase-zu-Phase-Spannung, wenn ein Einphasen-Kerntransformator
oder eine Kompensations-Drosselspule mit einer Versorgungsspannung
eingeschaltet wird, folgendes statt:
Zuerst wird der Nullpunkt
einer Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) detektiert,
so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der ersten-zweiten Phase (R-S-Phase)
innerhalb des Bereichs von 40° bis
80°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 50° bis
70°, eingeschaltet
wird. Dadurch können
Einschwingerscheinungen unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der ersten Phase (R-Phase)
kann unterdrückt
werden.
-
Als
nächstes
wird der Nullpunkt der Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, und die dritte Phase (T-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der dritten-zur-ersten
Phase (T-R-Phase) innerhalb des Bereichs von 40° bis 80°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 50° bis 70°, eingeschaltet.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Spannungen der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der dritten
Phase (T-Phase) detektiert, und die zweite Phase (S-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der ersten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
innerhalb des Bereichs von 40° bis 80°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 50° bis 70°, eingeschaltet.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
4
-
Unter
Verwendung der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge des
Anspruchs 4 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung,
wobei ein Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung und geerdetem Sternpunkt mit einer
Versorgungsspannung eingeschaltet wird, findet folgendes statt:
Zuerst
wird der Nullpunkt der Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase)
detektiert, so daß die erste
Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase
(R-Phase) innerhalb des Bereichs von 70° bis 110°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 80° bis
100°, eingeschaltet
wird.
-
Somit
können
die Einschwingerscheinungen unterdrückt werden, und auch der Einschaltstromstoß der ersten
Phase (R-Phase) kann unterdrückt werden.
Anschließend
wird der Nullpunkt der Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, so daß die dritte Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
innerhalb des Bereichs von 40° is
80°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 50° bis
70°, eingeschaltet
wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt sind die Magnetflüsse der S- und der T-Phase
(halber Magnetfluß der R-Phase
und entgegengesetzte Vorzeichen), die durch den in der S- und der
T-Phase fließenden Strom
erzeugt werden, der durch den Magnetfluß der zuerst eingeschalteten
R-Phase erzeugt wird, gleich dem stabilen Magnetfluß, der in
der T-Phase erzeugt wird, wenn die T-Phase eingeschaltet wird. Daher können die
Einschwingerscheinungen unterdrückt werden,
und auch der Einschaltstromstoß der
dritten Phase (T-Phase) kann unterdrückt werden.
-
Die
Spannung jeder Phase zu diesem Zeitpunkt und der Fluß jeder
Phase nach dem Einschalten sind in 5 gezeigt.
Schließlich
wird zu irgendeiner Zeit nach dem Einschalten der dritten Phase
(T-Phase) die zweite Phase (S-Phase) eingeschaltet. Eines der Merkmale
der Erfindung ist, daß dieses
dritte Einschalten zu irgendeiner Zeit erfolgen kann.
-
Denn
der Magnetfluß der
S-Phase, der durch den in der S-Phase fließenden Strom erzeugt wird, der
durch den in der R- und der T-Phase erzeugten Magnetfluß erzeugt
wird, ist gleich dem stabilen Magnetfluß, der in der S-Phase erzeugt
wird, wenn die S-Phase eingeschaltet ist, so daß es keine Rolle spielt, zu
welcher Zeit das Einschalten der S-Phase durchgeführt wird.
-
Sowohl
die Einschwingerscheinungen als auch der Einschaltstromstoß der zweiten
Phase (S-Phase) können
unterdrückt
werden. Im allgemeinen wird das Einschalten bei einem elektrischen
Phasenwinkel der S-Phase nahe 0° bis
120° eingestellt, wobei
eine Entladung unwahrscheinlich ist.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
5
-
Wenn
unter Anwendung der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform
gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 5 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung
in einem anderen Fall ein Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung und einem geerdeten Sternpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, wird zuerst der
Nullpunkt der Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) detektiert,
so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten
Phase (R-Phase) innerhalb des Bereichs von 70° bis 110°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 80° bis
100°, eingeschaltet
wird.
-
Einschwingerscheinungen
können
somit unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der ersten Phase (R-Phase)
kann unterdrückt
werden.
-
Anschließend wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, so daß die zweite Phase (S-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
innerhalb des Bereichs von –50° bis –20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –40° bis –20° eingeschaltet
wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt sind die Magnetflüsse der S- und der T-Phase
(halber Magnetfluß der R-Phase
und entgegengesetzte Vorzeichen), die von den in der S- und der
T-Phase fließenden
Strömen erzeugt
werden, die durch den in der zuerst eingeschalteten R-Phase erzeugten
Magnetfluß erzeugt werden,
gleich dem stabilen Magnetfluß,
der in der S-Phase erzeugt wird, wenn die S-Phase eingeschaltet
wird. Daher können
die Einschwingerscheinungen unterdrückt werden, und auch der Einschaltstromstoß der zweiten
Phase (S-Phase) kann unterdrückt werden.
-
Schließlich wird
zu irgendeinem Zeitpunkt nach dem Einschalten der zweiten Phase
(S-Phase) die dritte Phase (T-Phase) eingeschaltet. Wie bereits beschrieben
wurde, ist es eines der Merkmale der Erfindung, daß dieses
dritte Einschalten zu irgendeiner Zeit erfolgen kann.
-
Denn
der Magnetfluß der
T-Phase, erzeugt durch den in der T-Phase fließenden Strom, der von den in
der R- und der S-Phase erzeugten Magnetflüssen erzeugt wird, ist gleich
dem stabilen Magnetfluß, der
in der T-Phase erzeugt wird, wenn die T-Phase eingeschaltet wird.
-
Daher
können
auch dann, wenn das Einschalten der T-Phase zu irgendeinem Zeitpunkt
erfolgt, Einschwingerscheinungen unterdrückt werden, und auch der Einschaltstromstoß der dritten
Phase (T-Phase) kann unterdrückt
werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
6
-
Wenn
unter Anwendung der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform
gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 6 mit dem Verfahren des Detektierens jeder Phase-zu-Phase-Spannung
ein Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung mit geerdetem Sternpunkt mit einer
Versorgungsspannung eingeschaltet wird, wird der Nullpunkt der Spannung
der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) detektiert, so daß die erste Phase (R-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der ersten-zweiten
Phase (R-S-Phase) innerhalb des Bereichs von 40° bis 80°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 50° bis
70° eingeschaltet
wird. Somit können
Einschwingerscheinungen unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der ersten Phase (R-Phase)
kann unterdrückt
werden.
-
Anschließend wird
der Nullpunkt der Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, so daß die dritte Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der dritten-zur-ersten
Phase (T-R-Phase) innerhalb des Bereichs von 10° bis 50°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 20° bis 40° eingeschaltet
wird. Schließlich
wird die zweite Phase (S-Phase) zu irgendeiner Zeit nach dem Einschalten
der dritten Phase (T-Phase) eingeschaltet.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
7
-
Wenn
unter Anwendung der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform
gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 7 durch das Verfahren des Detektierens jeder Phase-zu-Phase-Spannung ein
Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung und einem geerdeten Sternpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, wird zuerst der
Nullpunkt der Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase)
detektiert, so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) innerhalb des Bereichs von 40° bis 80°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 50° bis
70°, eingeschaltet
wird. Somit können
Einschwingerscheinungen unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der ersten Phase (R-Phase)
kann unterdrückt
werden.
-
Anschließend wird
der Nullpunkt der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach einer Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, so daß die zweite Phase (S-Phase)
bei einem elektrischen Einschaltwinkel der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
innerhalb des Bereichs von –80° bis –40°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –70° bis –50° eingeschaltet
wird. Schließlich
wird die zweite Phase (S-Phase) zu irgendeiner Zeit nach dem Einschalten
der dritten Phase (T-Phase) eingeschaltet.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
8
-
Wenn
unter Anwendung der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform
gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 8 mit dem Verfahren des Detektierens jeder Phasenspannung
ein Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung und einem nichtgeerdeten Sternpunkt
oder ein Einphasen- oder Dreiphasen-Kerntransformator in Dreieckschaltung
oder eine solche Kompensations-Drosselspule
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, wird die zweite
Phase (S-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt eingeschaltet.
-
Bei
nichtgeerdetem Sternpunkt verursacht das Einschalten einer Phase
keine Einschwingerscheinungen, weil zwischen den Phasen kein Strompfad
gebildet wird. Das Einschalten wird im allgemeinen nahe einem elektrischen
Phasenwinkel im Bereich von 0° bis
120° vorgegeben,
in dem das Auftreten einer Entladung nur schwerlich vorkommt.
-
Nach
dem Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) wird dann der Nullpunkt
der Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) detektiert, so daß die erste
Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase
(R-Phase) innerhalb des Bereichs von 100° bis 140°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 110° bis
130° eingeschaltet
wird.
-
Obwohl
zu diesem Zeitpunkt zwischen der R- und der S-Phase ein Strompfad
ausgebildet wird, hat die R-S-Phasenspannung zu diesem Zeitpunkt
ihren Höchstwert,
so daß der
in der R-Phase erzeugte Magnetfluß im stabilen Zustand ist und
keine Einschwingerscheinungen auftreten.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, und die dritte Phase (T-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
innerhalb des Bereichs von 70° bis
110°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 80° bis
100° eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt sind die Magnetflüsse der S- und der T-Phase
(halber Magnetfluß der R-Phase
und entgegengesetztes Vorzeichen), die von den in der S- und der
T-Phase fließenden
Strömen
erzeugt werden, die von dem zwischen den R- und S-Phasen erzeugten
Magnetfluß erzeugt
werden, gleich dem stabilen Magnetfluß, der in der T-Phase erzeugt
wird, wenn die T-Phase eingeschaltet wird. Somit können Einschwingerscheinungen
unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der dritten Phase (T-Phase) kann unterdrückt werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
9
-
Wenn
die Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 6 mit dem Verfahren des Detektierens jeder Phasenspannung
angewandt wird, wenn ein Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung und nichtgeerdetem Sternpunkt oder
ein Einphasen- und Dreiphasen-Kerntransformator in Dreieckschaltung
oder eine solche Kompensations-Drosselspule mit einer Versorgungsspannung
eingeschaltet wird, dann wird zuerst die erste Phase (R-Phase) zu
irgendeiner Zeit eingeschaltet.
-
Bei
nichtgeerdetem Sternpunkt bewirkt das Einschalten einer Phase keine
Einschwingerscheinungen, weil zwischen den Phasen kein Strompfad ausgebildet
wird.
-
Das
Einschalten wird im allgemeinen nahe einem elektrischen Phasenwinkel
im Bereich von 0° bis
120° vorgegeben,
in dem schwerlich eine Entladung auftritt, wie 4 zeigt.
Dann wird nach dem Einschalten der ersten Phase (R-Phase) der Nullpunkt
der Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase) detektiert,
und die zweite Phase (S-Phase) wird bei einem elektrischen Phasenwinkel
der zweiten Phase (S-Phase) innerhalb des Bereichs von –140° bis –100°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –130° bis –110°, eingeschaltet.
-
Zwischen
der R- und der S-Phase wird zwar zu diesem Zeitpunkt ein Strompfad
ausgebildet, aber die R-S-Phasenspannung hat zu diesem Zeitpunkt ihren
Höchstwert,
und somit ist der in der R-Phase erzeugte Magnetfluß im stabilen
Zustand, und Einschwingerscheinungen treten nicht auf.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der zweiten
Phase (S-Phase) detektiert, und die dritte Phase (T-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
innerhalb des Bereichs von 70° bis
110°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 80° bis
100° eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt sind die Magnetflüsse der S- und T-Phase (halber
Magnetfluß der
R-Phase und entgegengesetztes Vorzeichen), die von den in der S-
und der T-Phase fließenden
Strömen
erzeugt werden, die durch den zwischen der R- und der S-Phase erzeugten
Magnetfluß erzeugt
sind, gleich dem stabilen Magnetfluß, der in der T-Phase erzeugt wird,
wenn die T-Phase eingeschaltet wird. Daher können Einschwingerscheinungen
unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der dritten Phase (T-Phase)
kann unterdrückt
werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
10
-
Wenn
unter Anwendung der Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform
gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 7 durch die Methode des Detektierens jeder Leiter-Leiter-Spannung
ein Dreiphasen-Kerntransformator oder eine Kompensations-Drosselspule
mit Wicklungen in Sternschaltung und nichtgeerdetem Sternpunkt oder
ein Einphasen- und Dreiphasen-Kerntransformator in Dreieckschaltung
oder eine solche Kompensations-Drosselspule mit einer Versorgungsspannung
eingeschaltet wird, wird zuerst die zweite Phase (S-Phase) zu irgendeiner
Zeit eingeschaltet.
-
Dann
wird nach dem Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) der Nullpunkt
der Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) detektiert,
so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) innerhalb des Bereichs
von 70° bis
110°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 80° bis
100° eingeschaltet
wird.
-
Somit
können
Einschwingerscheinungen unterdrückt
werden, und auch der Einschaltstromstoß der ersten Phase (R-Phase)
kann unterdrückt
werden. Anschließend
wird der Nullpunkt der Spannung der dritten-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der ersten Phase
(R-Phase) detektiert, so daß die
dritte Phase (T-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der dritten-ersten Phase (T-R-Phase) innerhalb des Bereichs von
40° bis
80°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 50° bis
70°, eingeschaltet wird.
Zu diesem Zeitpunkt treten in der T-Phase keine Einschwingerscheinungen
auf.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
11
-
Wenn
die Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 8 mit der Methode des Detektierens jeder Phase-zu-Phase-Spannung
angewandt wird, wenn ein Dreiphasen-Kerntransformator (oder eine
Kompensations-Drosselspule) mit Wicklungen in Sternschaltung und
einem nichtgeerdeten Sternpunkt oder ein Einphasen- und Dreiphasen-Kerntransformator
in Dreieckschaltung oder eine solche Kompensations-Drosselspule
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann wird zuerst
die erste Phase (R-Phase) zu irgendeinem Zeitpunkt eingeschaltet.
-
Dann
wird nach dem Einschalten der ersten Phase (R-Phase) der Nullpunkt
der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) detektiert,
so daß die
zweite Phase (S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) innerhalb des Bereichs
von –170° bis –130°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –160° bis –140° eingeschaltet
wird. Somit können
Einschwingerscheinungen unterdrückt werden,
und der Einschaltstromstoß der
ersten Phase (R-Phase) kann unterdrückt werden.
-
Anschließend wird
der Nullpunkt der Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, so daß die dritte Phase (T-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der dritten-zur-ersten
Phase (T-R-Phase) innerhalb des Bereichs von 40° bis 80°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 50° bis
70° eingeschaltet
wird. Zu diesem Zeitpunkt treten in der T-Phase keine Einschwingerscheinungen
auf.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
12
-
Als
nächstes
werden der Leistungsschalter gemäß der Ausführungsform
12 der Erfindung und sein Betrieb beschrieben. Der Leistungsschalter
und seine Betätigungsfolge
sind bei dieser Ausführungsform
die gleichen wie die in den 1, 2 und 3 gezeigten,
die in den oben beschriebenen Ausführungsformen angegeben sind.
-
Wenn
ein System unter Verwendung einer so ausgebildeten Schaltvorrichtung
eingeschaltet wird, detektieren zuerst die Meßwandler (5a), (5b)
und (5c), die zum Detektieren der Versorgungsspannung der
R-, S- und T-Phase dienen, die Nullpunkte der Versorgungsspannung
der R-, S- und T-Phase. Gleichzeitig detektieren die Meßwandler
(5d), (5e) und (5f), die zum Messen der
R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung dienen, die Nullspannungspunkte
der R-S-, S-T- bzw. T-R-Phasenspannung.
-
Die
Phasensteuerungseinrichtung 42 schätzt ”eine Polschließzeit Tc”, die die
Zeit ist, bis ein elektrischer Phasenwinkel eines bestimmten idealen Phasenwinkels
erreicht ist, auf der Basis der Betriebsdauer, wie sie aus der Temperatur,
den Betriebsspannungen und vergangenen Betriebsereignissen bestimmt
wird, und justiert ”die
Verzögerungsdauer
Td” zur
Abgabe eines Schließsignals,
so daß das
Schließen
zu einer Schließzeit
Ta, die dem Sollwert des elektrischen Phasenwinkels für jede der
R-, S- und T-Phasen entspricht, oder zu einer Schließzeit Ta
erfolgen kann, die dem Sollwert des elektrischen Phasenwinkels jeder
der R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung entspricht, und liefert einen
Schließbefehl an
jeden der Schaltmechanismen (2a), (2b) und (2c). Wenn
das Schaltgerät
für den
Transformator (3) zu der vorbestimmten Schließzeit entsprechend
diesem Befehl geschlossen wird, können im Prinzip Einschwingerscheinungen
unterdrückt
werden.
-
Der
ideale Einschaltzeitpunkt für
Systeme, wie etwa Übertragungsleitungen
und Kondensatorgruppen, ist bei der Spitzenspannung oder dem Nullpunkt
jeder Phase-zu-Phase-Spannung, jedoch nicht bei einem elektrischen
Phasenwinkel der Versorgungsspannung jeder Phase. Daher kann ein
präziseres
Schließen
realisiert werden, wenn nicht nur der Nullspannungs punkt der Versorgungsspannung
jeder der R-, S- und T-Phasen, sondern auch der Nullspannungspunkt
jeder R-S-, S-T- und T-R-Phasenspannung detektiert wird, um den
Schließzeitpunkt zu
bestimmen.
-
Da
ferner der Schließzeitpunkt
von Schaltgeräten
sich aufgrund der Änderungen
der mechanischen Eigenschaften der Schaltgeräte und des Auftretens von Entladungen
unvermeidlich ändert,
wird ein ideales Schließen
nicht immer realisiert.
-
Diese Änderungen
der Schließzeit
liegen in der Größenordnung
von ±0,5
ms bei Schaltvorrichtungen mit hoher Schließgeschwindigkeit und in der Größenordnung
von ±1,0
ms bei Schaltgeräten
mit niedriger Schließgeschwindigkeit.
Die Änderungen von ±0,5 ms
und ±1,0
ms der Schließgeschwindigkeit entsprechen ±10° bzw. ±20° bei kommerziellen
Frequenzen.
-
Wenn
die wahre Einschaltzeit für
Systeme, wie Übertragungsleitungen
und Kondensatorgruppen, von einem idealen Einschaltphasenwinkel
um die Größenordnung
von ±10° (ca. ±0,5 ms
von der idealen Schließzeit)
abweicht, können
die Stoßspannung
und der Einschaltstromstoß etwa
bis zu dem Stoßpegel
ansteigen, der durch die Schaltvorrichtung des Systems mit Zwischenschaltung
von Widerständen
unterdrückt
werden kann. Dieser Pegel kann für die
praktische Anwendung zulässig
sein.
-
Daher
kann die vorliegende Erfindung eine Schaltvorrichtung angeben, bei
der die Änderungen der
Schließzeit
innerhalb von ±10° (weniger
als ±0,5 ms
von einer vorbestimmten Schließzeit)
gesteuert werden können.
-
Wenn
diese Ausführungsform
bei einer Schaltvorrichtung mit niedriger Schließgeschwindigkeit angewandt
wird, kann die wahre Schließzeit
von dem idealen Schließphasenwinkel
um ca. ±20° (ca. ±1,0 ms
von der idealen Schließzeit)
abweichen. Dadurch kann die Stoßspannung
oder der Einschaltstromstoß maximal
der halbe Stoßpegel
sein, der von den Schaltvorrichtungen erzeugt wird, bei denen die Schließphasen
nicht gesteuert werden.
-
Bei
Systemen, bei denen diese Stoßpegel
in der praktischen Anwendung problematisch sind, können durch
Verwendung des Wellenschluckers (15), der zwischen jeder
der R-, S- und T-Phasen und Masse vorgesehen ist, um Überspannungen
zu unterdrücken,
und der Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken von
R-S-, S-T- und T-R-Phasenüberspannungen
Einschwingerscheinungen unterdrückt
werden, um so Spannungsstörungen
in jeder der R-, S- und T-Phasenspannungen und in jeder der R-S-,
S-T- und T-R-Phasenspannungen zu minimieren.
-
Weiterhin
kann jeder Wellenschlucker (15), (16) Einschwingerscheinungen
unterdrücken,
die durch das Schalten anderer Schaltgeräte hervorgerufen werden, so
daß die
Genauigkeit der Nullpunktdetektierung und damit die Einschaltgenauigkeit
verbessert werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
13
-
Wenn
insbesondere die Schaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
gemäß der Betätigungsfolge
des Anspruchs 9 mit der Methode der Detektierung jeder Phasenspannung
angewandt wird, um Kondensatorgruppen mit geerdetem Nullpunkt oder Übertragungsleitungen
ohne eingeschlossene Ladung mit einer Versorgungsspannung einzuschalten,
dann wird zuerst der Nullpunkt der ersten Phase (R-Phase) der Versorgungsspannung
detektiert, so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten
Phase (R-Phase) innerhalb des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von –10° bis 10° eingeschaltet
wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist die an die R-Phase angelegte Spannung Null
oder klein, so daß keine Einschwingströme erzeugt
werden. Wenn außerdem der
elektrische Phasenwinkel zum Einschalten bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
der Wellenschlucker (15a), der zwischen der Sammelleitung
(10a) für
die R-Phase und Masse vorgesehen ist, um Überspannungen zu unterdrücken, und
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Überspannungen der R-S-, der S-T-
und der T-R-Phase die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
Als
nächstes
wird der Nullpunkt der Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach dem Einschaltzeitpunkt der
ersten Phase (R-Phase) detektiert, und die dritte Phase (T-Phase)
wird bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
innerhalb des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist die an der T-Phase liegende Spannung Null oder
klein, so daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden können.
Wenn ferner der elektrische Phasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
der Wellenschlucker (15c), der zwischen der Sammelleitung
(10c) für
die R-Phase und Masse zum Unterdrücken von Überspannungen vorgesehen ist,
und die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der
Phase-zu-Phase Oberspannungen die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der dritten
Phase (T-Phase) detektiert, und die zweite Phase (S-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
innerhalb des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist die an der S-Phase liegende Spannung Null oder
klein, so daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden können.
Wenn ferner der elektrische Phasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Einschwingerscheinungen durch den Wellenschlucker (15b),
der zum Unterdrücken von Überspannungen
zwischen der Sammelleitung (10b) für die S-Phase und Masse vorgesehen
ist, und die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der
Phase-zu-Phase-Überspannungen
unterdrückt
werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
14
-
Wenn
die Schaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge des
Anspruchs 10 mit der Methode des Detektierens jeder Phase-zu Phase-Spannung
angewandt wird, wenn Kondensatorgruppen mit geerdeten Nullpunkt oder Übertragungsleitungen
ohne eingeschlossene Ladung mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet
werden, wird zuerst der Nullpunkt der Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) detektiert, so daß die erste Phase (R-Phase)
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) innerhalb des Bereichs von –50° bis –10°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von –40° bis –20° eingeschaltet
wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist die an der R-Phase liegende Spannung Null oder
klein, so daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden. Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel
bis zu –30 ± 20° groß wird,
können
die Einschwingerscheinungen durch den Wellenschlucker (15a),
der zwischen der Sammelleitung (10a) für die R-Phase und Masse zum
Unterdrücken
von Überspannungen
vorgesehen ist, und durch die Wellenschlucker (16) zum
Unterdrücken
von Überspannungen
jeder von der R-S-, der S-T- und der T-R-Phase unterdrückt werden.
-
Als
nächstes
wird der Nullpunkt der Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, und die dritte Phase (T-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der dritten-zur-ersten
Phase (T-R-Phase) innerhalb des Bereichs von –50° bis –10°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von –40° bis –20° eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist die an der T-Phase liegende Spannung Null oder
klein, so daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden können.
Wenn ferner der elektrische Phasenwinkel bis zu –30 ± 20° groß wird, können die Einschwingerscheinungen
durch den Wellenschlucker (15c), der zwischen der Sammelleitung
(10c) für
die T-Phase und Masse zum Unterdrücken von Überspannungen vorgesehen ist,
und durch die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der
Leiter-Leiter-Überspannungen
unterdrückt
werden.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
zu einer Zeit 1/3 einer Periode nach der Einschaltzeit der dritten
Phase (T-Phase) detektiert, und die zweite Phase (S-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
innerhalb des Bereichs von –50° bis 10°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –40° bis –20° eingeschaltet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist die an der S-Phase liegende Spannung Null oder
klein, so daß Einschwingströme nicht
erzeugt werden können.
Wenn außerdem
der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird, können die Einschwingerscheinungen
durch den Wellenschlucker (15b), der zwischen der Sammelleitung
für die
S-Phase (10b) und Masse zum Unterdrücken von Überspannungen vorgesehen ist,
und durch die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der
Leiter-Leiter-Überspannungen
unterdrückt
werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
15
-
Wenn
die Schaltvorrichtung der Erfindung gemäß der Betätigungsfolge des Anspruchs
11 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung angewandt
wird, wenn Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten Nullpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet werden, dann wird zuerst
die erste Phase (R) zu irgendeiner Zeit eingeschaltet.
-
Bei
nichtgeerdetem Nullpunkt verursacht das Einschalten einer Phase
keine Einschwingerscheinungen, weil zwischen den Phasen kein Strompfad gebildet
wird. Das Einschalten ist im allgemeinen nahe dem Maximum oder in
dem Bereich von 0° bis 120° des elektrischen
Phasenwinkels der R-Phase eingestellt, in dem nur schwerlich eine
Entladung auftritt.
-
Nach
dem Einschalten der ersten Phase (R-Phase) wird dann der Nullpunkt
der Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase) detektiert,
und die dritte Phase (T-Phase) wird bei einem elektrischen Phasenwinkel
der dritten Phase (T-Phase) innerhalb des Bereichs von 10° bis 50°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von 20° bis
40° eingeschaltet.
-
Zu
dieser Zeit ist ein Strompfad zwischen der R- und der S-Phase ausgebildet,
aber weil die Spannung der T-R-Phase Null oder klein ist, können keine Einschwingströme erzeugt
werden.
-
Wenn
ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 30 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Leiter-Leiter-Überspannungen die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach der Einschaltzeit der dritten
Phase (T-Phase) detektiert, und die zweite Phase (S-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten Phase (S-Phase)
innerhalb des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet.
-
Die
zu dieser Zeit an der S-Phase liegende Spannung ist Null oder klein,
so daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden können.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Leiter-Leiter-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
16
-
Wenn
die Schaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge des
Anspruchs 12 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung
angewandt wird, wenn Kondensatorgruppen mit nichtgeerdetem Nullpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet werden, wird zuerst
die zweite Phase (S-Phase) zu irgendeiner Zeit eingeschaltet.
-
Dann
wird nach dem Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) der Nullpunkt
der Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase) detektiert, so daß die erste
Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase
(R-Phase) innerhalb des Bereichs von 10° bis 50°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 20° bis
40° eingeschaltet wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist zwischen der R- und der S-Phase ein Strompfad
ausgebildet, aber die Spannung der R-S-Phase ist Null oder klein,
so daß Einschwingströme nicht
erzeugt werden können. Wenn
ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 30 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Leiter-Leiter-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der dritten Phase (T-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach der Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase) detektiert, und die dritte Phase (T-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der dritten Phase (T-Phase)
innerhalb des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Phase-zu-Phase-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
17
-
Wenn
die Schaltvorrichtung der Erfindung gemäß der Betätigungsfolge des Anspruchs
13 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung angewandt
wird, wenn Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten Nullpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet werden, dann wird zuerst
die dritte Phase (T-Phase) zu irgendeiner Zeit eingeschaltet.
-
Nach
dem Einschalten der dritten Phase (T-Phase) wird dann der Nullpunkt
der Versorgungsspannung der zweiten Phase (S-Phase) detektiert, so
daß die
zweite Phase (S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der zweiten
Phase (S-Phase) innerhalb des Bereichs von 10° bis 50°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von 20° bis
40° eingeschaltet wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist zwischen der S- und der T-Phase ein Strompfad
ausgebildet, aber die S-T-Phasenspannung ist Null oder klein, so
daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden können.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 30 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Phase-zu-Phase-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Versorgungsspannung der ersten Phase (R-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach der Einschaltzeit der zweiten
Phase (S-Phase) detektiert, und die erste Phase (R-Phase) wird bei
einem elektrischen Phasenwinkel der ersten Phase (R-Phase) innerhalb
des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Phase-zu-Phase-Überspannungen die
Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
18
-
Wenn
die Schaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge des
Anspruchs 14 mit der Methode des Detektierens jeder der Phasenspannungen
angewandt wird, wenn Kondensatorgruppen mit nichtgeerdetem Nullpunkt mit
einer Versorgungsspannung eingeschaltet werden, dann wird zuerst
die erste Phase (R-Phase) zu irgendeiner Zeit eingeschaltet.
-
Bei
nichtgeerdetem Nullpunkt bewirkt das Einschalten einer Phase keine
Einschwingerscheinungen, weil zwischen den Phasen kein Strompfad ausgebildet
wird. Das Einschalten ist im allgemeinen nahe dem Spitzenwert oder
nahe dem Bereich von 0° bis
120° des
elektrischen Phasenwinkels der R-Phase vorgegeben, in dem eine Entladung
schwerlich auftritt.
-
Nach
dem Einschalten der ersten Phase (R-Phase) wird dann der Nullpunkt
der Spannung der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase) detektiert,
so daß die
dritte Phase (T-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der dritten-zur-ersten Phase (T-R-Phase) innerhalb des Bereichs
von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet
wird.
-
Zu
dieser Zeit ist zwischen der T- und der R-Phase ein Strompfad ausgebildet,
aber die Spannung der T-R-Phase ist Null oder klein, so daß keine Einschaltstromstöße erzeugt
werden können.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Phase-zu-Phase-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
-
Schließlich wird
der Nullpunkt der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach der Einschaltzeit der dritten
Phase (T-Phase) detektiert, und die zweite Phase (S-Phase) wird
bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der zweiten-zur-dritten
Phase (S-T-Phase) innerhalb des Bereichs von –50° bis –10°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von –40° bis 20° eingeschaltet.
-
Zu
dieser Zeit ist die an der S-Phase liegende Spannung Null oder klein,
so daß die
Einschwingströme
nicht erzeugt werden können.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 30 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken jeder der Phase-zu-Phase-Überspannungen die Einschwingerscheinungen
unterdrücken.
-
AUSFÜHRUNGSFORM
19
-
Wenn
die Schaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge des
Anspruchs 15 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung
angewandt wird, wenn Kondensatorgruppen mit einem nichtgeerdeten
Nullpunkt mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet werden, dann
wird zuerst die zweite Phase (S-Phase) zu irgendeiner Zeit eingeschaltet.
-
Nach
dem Einschalten der zweiten Phase (S-Phase) wird dann der Nullpunkt
der Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) detektiert,
so daß die
erste Phase (R-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase) innerhalb des Bereichs
von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet
wird.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist zwischen der R- und der S-Phase ein Strompfad
ausgebildet, aber die Spannung der R-S-Phase ist Null oder klein,
so daß keine
Einschwingströme
erzeugt werden können.
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Wenn
ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Leiter-Leiter- Überspannungen die Einschwingerscheinungen unterdrücken. Schließlich wird
der Nullpunkt der Spannung der dritten-ersten Phase (T-R-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach der Einschaltzeit der ersten
Phase (R-Phase)
detektiert, und die dritte Phase (T-Phase) wird bei einem elektrischen
Phasenwinkel der Spannung der dritten-ersten Phase (T-R-Phase) innerhalb
des Bereichs von –50° bis –10°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –40° bis 20° eingeschaltet.
Wenn ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu –30 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Leiter-Leiter-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
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AUSFÜHRUNGSFORM
20
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Wenn
die Schaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Betätigungsfolge des
Anspruchs 16 mit der Methode des Detektierens jeder Phasenspannung
angewandt wird, wenn Kondensatorgruppen mit nichtgeerdetem Nullpunkt
mit einer Versorgungsspannung eingeschaltet werden, dann wird zuerst
die dritte Phase (T-Phase) zu irgendeiner Zeit eingeschaltet.
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Nach
dem Einschalten der dritten Phase (T-Phase) wird dann der Nullpunkt
der Spannung der zweiten-zur-dritten Phase (S-T-Phase) detektiert,
so daß die
zweite Phase (S-Phase) bei einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung
der zweiten-dritten Phase (S-T-Phase) innerhalb des Bereichs von –20° bis 20°, bevorzugt
innerhalb des Bereichs von –10° bis 10° eingeschaltet
wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist ein Strompfad zwischen der S- und der T-Phase
ausgebildet, aber die Spannung der S-T-Phase ist Null oder klein,
so daß die
Einschwingströme
nicht erzeugt werden können. Wenn
ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu 0 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Phase-zu-Phase-Überspannungen
die Einschwingerscheinungen unterdrücken.
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Schließlich wird
der Nullpunkt der Spannung der ersten-zur-zweiten Phase (R-S-Phase)
zu einer Zeit 1/4 einer Periode nach der Einschaltzeit der zweiten
Phase (S-Phase) detektiert, und die erste Phase (R-Phase) wird bei
einem elektrischen Phasenwinkel der Spannung der ersten-zur-zweiten
Phase (R-S-Phase) innerhalb des Bereichs von –50° bis –10°, bevorzugt innerhalb des Bereichs
von –40° bis 20° eingeschaltet.
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Wenn
ferner der elektrische Einschaltphasenwinkel bis zu –30 ± 20° groß wird,
können
die Wellenschlucker (16) zum Unterdrücken der Leiter-Leiter-Überspannungen die Einschwingerscheinungen
unterdrücken.
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Diese
Ausführungsform
sieht einen Schließzeitpunkt
vor, der das Auftreten von Einschaltstromstößen und Stoßspannungen unterdrücken kann
und mit einer Schaltvorrichtung für jede Phase realisierbar ist,
und zwar auch dann, wenn der wahre Einschaltzeitpunkt von dem idealen
Einschaltzeitpunkt abweicht.