DE2124869A1

DE2124869A1 - Rundsteuerparallelschwingkreis

Info

Publication number: DE2124869A1
Application number: DE19712124869
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P ist
Original assignee: Schmid, Hans, Dr.-Ing., 8000 München
Priority date: 1971-05-19
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1972-11-23
Also published as: DE2124869B2; DE2124869C3

Description

Rundsteuerparallelschwingkreis In der Rundsteuersendetechnik haben tonfrequente Schwingkreise die folgenden Aufgaben: Erstens als aktive Elemente zur Aufprägung der tonfrequenten Signale auf das Netz (Kopplungen) und zweitens als passive Elemente zur Beeinflussung des-Netzes in seiner Eigenschaft als tonfrequenter Uebertragungskanal (Sperren,Saugkreise).
Entsprechend der dreiphasigen Struktur der Energieversorgungsnetze haben diese Schwingkreise im allgemeinen ebenfalls dreiphasigen Aufbau.Lediglich der Einfachheit halber wird in der Beschreibung die einphasige Ersatzschemadarstellung benutzt.
Im Prinzip kommen als Rundsteuernetzschwingkreise alle aus der Nachrichtentechnik bekannten Vierpole in Frage.Zufolge des Anschlusses an das Energieversorgurigsnetz und des diesbezüglichen besonderen Betriebes,sowie der vorwiegend kostenbildenden ### 50HZ-Gesichtspunkte in Strom und Spannung haben hiervon wenige praktische Bedeutung;vorzüglich nur der einfache Beihen-und Parallelschwingkreis oder die lose induktive Kopplung zweier solcher Schwingkreise.
Die vorliegende Erflndung.betrifft den einfachen Serienresonanz kreis,wieher in der Rundsteuersendetechnik als Saugkreis oder für Parallelankopplung seit langem verwendet wird.
Die Big.l zeigt den bekannten Serienresonanzkreis,bestehend aus den Heaktanzen XC (genannt Reaktanzbatterie REB) und XL (genannt Reaktanzdrossel RED).Der Serienresonazkreis (genannt Saugkreis SAK) ist an den Klemmen 1,2 an das Energieversorgungsnetz,das mit seiner tonfrequenten Impedanz ZN bezeichnet ist,angeschlossen.Für passive Saugkreiszwecke sind die Klemmen 3,4 zum Stern geschlossen.Mit dem Sternpunkttrenner ### SPT kann unter Spannung der Sternpunkt der Resonanzbatterie HEB geschlossen und damit der Serienresonanzkreis SAa fur den Tonfrequenzbetrieb neutralisiert werden.
Beim aktiven Sendebetrieb ist an den Klemmen 3,4 ein Parallelkopplungstransformator PKT zugeschaltet und auf der Unterspannungsseite desselben ein Kurzschlusschütz SK,ein Signaltastschütz ST und ein Tonfrequenzgenerator GE.Beim Senden wird,bei geöffneten Kurzschlusschütz SK,mittels des Tastschützes@ST die Signalspannung im Koderythmus getastet und über den Parallelankopplungstransformator PKT,sowie über den auf die Signalfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreis SAK an das Netz ZN gelegt.In den Sendepausen wird das Kurzschlussschütz SK geschlossen, so dass dann der Resonanzschwingkreis SAK für das Netz ZN als passiver Saugkreis wirkt.
Man ist bestrebt den Abstimmwiderstand des Serienresonanzkreises SAK möglichst klein zu machen; sei es damit im passiven Betrieb eine möglichst grosse Saugwirkung erzielt wird,oder sei es,dass iin Sendebetrieb der Tonfrequenzspannungsabfall und die Tonfrequenz energieverluste im Ankopplungsschwingkreis SBK möglichst klein werden.Da bei Rundsteuersendeanlagen die Netzankopplungskomponenten zufolge der Erfüllung der Erfordernisse des 50Hz-Netzbetriebes den weit überwiegenden Kostenanteil ausmachen, sind diesem bestreben Grenzen gesetzt.
Der Abstimmwiderstand kann dadurch klein gemacht werden,dass entweder die Reaktanzen XC,XL Klein gehalten werden oder dass man den Gütefaktor möglichst gross macht.Die erstere Massnahme heisst vorallem Vergrösserung der kostengewichtigen Heaktanzbatterie REB.Das gleiche Ergebnis wie durch etwa Verdoppelung der Reaktanzbatterie wird erreicht mit Verdoppelung des@Gütefaktors.Insbesondere bei sehr grossen Anlagen ist es deshalb von Interesse den Gütefaktor möglichst hoch zu treiben, da diese Massnahme vorzüglich ein Problem der Qualität und weniger ein Problem des Aufwandes darstellt.
Sehr hohe Gütefaktoren bedeuten aber grosse Abstimmempfindlichkeit,bei-der schon Alterungserscheinungen oder äussere Netsimpedanzeinflüsse nachteilig in1s Gewicht fallen können.Bei den Serienresonanzkreisen der bisherigen Bauart,wie an Hand der Fig.l beschriebenssind deshalb der Vergrösserung des des Gütefaktors prinzipielle Grenzen gesteckt.
Um diese Grenzen zu durchbrechen und damit die geschilderten Vorteile gewinnen zu können befasst sich die vorliegende Erfindung mit einem Rundsteuerparallelschwingkreis, bestehend aus einer in Reihe geschalteten Kapazität (REB) und Induktivität (RED),und der dadurch gekennzeichnet ist,dass die Reaktanzdrossel (RED) zu einem Reaktanztransformator (RET) ausgebildet ist,wobei auf der Unterspannungsseite dieses Transformators eine veränderbare Reaktanz,vorzugsweise eine veränderbare Kapazität angeschlossen ist.
Das zeigt die Fig.2 mit einer veränderbaren Kapazität CA.
Das entsprechende Ersatz schema ist in der Fig.3 dargestellt mit dem Uebersetzungsverhältnis ii des Reaktanztransformators XET.Die resultierende induktive Reaktanz XL des Schwingkreises SAK ist gegeben durch die Parallel schaltung der Hauptinduktivität XHR des Reaktanztransformators HET mit dem übersetzten Kapazitätswert CA/ü2.Durch Veränderung des Kapazitätswertes CA auf der Unterspannungsseite des Reaktanztransformators RET ist es möglich den Rundsteuerparallelschwingkreis ohne Eingriff auf der Netzseite,also ohne Einschränkung des Netzbetriebes auf die örtlichen Gegebenheiten einzustiiirnen.Diese örtliche Einstimmbarkeit ist,wie bereits ausgeführt,eine entscheidende Voraussetzung um den Schwingkreis SAK,insbesondere bei grossen Anlagen und bei Ankopplung auf sehr hohe Spannungsebenen,mit möglichst hohen Gütefaktoren wirtschaftlich optimieren zu können.
Der ReaktanztransSormator ermöglicht es weiter jederzeit eine Umstimmung auf eine andere Signalfrequenz vorzunehmen, z.B. dadurch dass mittels ferngesteuerter Schütze an Stufenabgriffen die Abstimmreaktanz CA yerändert wird.Auf diese Weise kann zB. auch der zum passiven Saugkreis inaktivierte Schwingkreis SAK in den Sendepausen auf eine der Signalfrequenz benachbarte Harmonische des Netzes, etwa auf die vierte,zum zusätzlichen Schutz der Rundsteuerempfänger umgestimmt werden.
Die veränderbare Reaktant CA wird zusammen mit ihren Steuerelementen zweckmässig als selbständige Baueinheit,der Abstimizischaltanlage ASA aufgebaut.
Die Fig.4 zeigt ein Beispiel einer dreiphasigen Ausfuhrung des Reaktanztransformators RET und der Abstimmschaltanlage ASA im Rahmen eines lediglich als passiver Saugkreis an ein llOkV-Versorgungsnetz angesch@ossenen Schwingkreises SAK.
An das Netz angeschlossen ist die Heaktanzbatterie REB mit ihrem Sternpunkttrenner SPT.Hieran folgt der hochspannungsseitige Anschluss der Baueinheit RET und an letztere ist niederspannungsseitig die-Baueinheit ASA angeschlossen.Der oberspannungsseitige Sternpunkt 3,4 des Reaktanztransformators HET wird zweckmässigerweise nach oben unter den Deckel gelegt,wo, wie in der Figur gestrichelt angedeutet,drei Dome angebracht sind.Diese Dome ermöglichen es den oberspannungsseitigen Sternpunkt an Ort und Stelle zu öffnen und an auf die Dome aufzusetzende Durchführungen anzuschliessen.An diese Durchführungen kann dann zur Aktivierung des Schwingkreises SAK bzw. zur Parallelsendeaufkopplung ein Parallelkopplungstransformator PKT angeschlossen werden.Es ist ein weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemässen Rundsteuerparallelschwingkreises,dass er es jederzeit ermöglicht ohne grosse betriebliche Eingriffe eine passive Anlage in eine aktive auszubauen und umgekehrt.Insbesondere bei der Ueberlagerung sehr grosser Gebiete auf hohen Spannungsebenen mit wenigen Grossanlagen ist es wichtig den durch das Netzwachstum im Verlaufe Jahre bedingten Netzveränderungen dieserweise durch Baueinheitenausbau und -Umtausch in einfacher Weise folgen zu können.

Claims

Patentansprüche:

X Rundsteuerparallelschwingkreis (SAK) zur aktiven oder passiven Parallelankopplung an ein Hochspannungsenergieversorgungsnetz,bestehend aus einer in Reihe geschalteten Kapazität (REB) und Induktivität (RED),dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanzdrossel (RED) su einem Reaktanztransformator(RET) ausgebildet ist,wobei auf der Unterspannungsseite dieses Transformators eine veränderbare Reaktanz,vorzugsseise eine veränderbare Kapazität angeschlossen ist.
2. Rundsteuerparallelschwingkreis nach Anspruch dadurch gekennzeichnet,dass der Reaktanztransformator (RET),ausgebildet als dreiphasige Einheit'am Deckel mit drei Domen ausgerüstet ist,die es ermöglichen,auch durch spätere Montage an Ort und Stelle im Betriebseinsatz,entweder für passiven Betrieb des Signalankepplungskreises (SAK) die hochspannungsseitigen Wicklungsenden des Reaktanztransformators (RET) unter Deckel zum Sternpunkt zu schliessen oder diesen Sternpunkt zu öffnen und mittels dreier auf die Dome aufsetzbarer Durchführungen für aktiven Sendebetrieb die Durchschaltung zu einem Parallel ankopplungs transformator PKT zu bewerkstelligen.
3. Rundsteuerparallelschwingkreis nach einem der Anspruche 1 bis 2,dadurch gekennzeichnet, dass die veränderbare Reaktanz des Reaktanztransformators (RET) zu einer selbständigen Baueinheit (Abstimmschaltanlage ASA) auagebildet ist.
4. Rundsteuerparallelschwingkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet,dass die Abstimmreaktanz (## CA) mittels ferngesteuerter Schlitze an Stufenabgriffen fur Betrieb mit wahlweisen Signalfrequenzen verändert wird.
5. Rundsteuerparallelschwingkreis nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet,dass in den Sendepausen die Abstimmung des inaktiviertea Schwingkreises (SAK) automatisch auf eine der Signalfrequenz benachbarte Harmonische der Netz frequenz gelegt wird.