DE2353060C2 - Anordnung zur Blindleistungskompensation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Blindleistungskompensation oberschwingungshaltiger Niederspannungsnetze mittels gegenüber der Bezugsfrequenz induktiv verstimmter Reihenschaltung von Kondensator und Induktivität, wobei die Reähenschwingkreise als verstimmte Filterkreise ausgebildet sind und zwei oder mehrere induktiv verstimmte Filterkreise gleicher Kennfrequenz parallel geschaltet sind.

Derartige Anordnungen sind aus dem Buch »Leistungskondensatoren und Blindleistungsmaschinen«, 2. Auflage, Verlag R. Oldenburg, München und Wien (1965), Seiten 212,3-17, J48 und 352 bekannt.

Dabei sollte eine Verstärkung der Oberschwingungen durch Resonanz ohne Einschränkung der Freizügigkeit beim Paralleischalten von Kondensatorabzweigen vermieden werden, wobei eine einfache Projektierung der Blindleistungskompensationsanordnung vorausgesetzt wird und die Eigenschaft des Kondensators, Oberschwingungen im begrenzten Umfange aufzunehmen und damit das Netz von Oberschwingungen zu entlasten, genutzt werden soll.

Durch die vorliegende Erfindung soll aufgabengemäß die bekannte Anordnung dahingehend verbessert werden, daß.eine noch bessere Ausnutzung der als Ir.-Iuklivität verwendeten Eisendrossel möglich ist. ohne daß ^flie Gefahr besteht, daß durch Einschaltströme oder kurzzeitige Überlastungen Veränderungen der Induktivitäten und damit Veränderungen der Abstimmfrequenzen der ein/einen Filterkreise eintreten.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin. ci;iß bei Parallelschaltung der Filterkreise gleicher Kennfrequenz gleichzeitig eine Querverbindung zwischen den .Verbindungspunkten von Induktivität und Kondensator dieser Filterkreise herstellbar ist Vorteilhaft kann hierbei mit nur geringem Steueraufwand zur Herstellung der Querverbindung ausgekommen werden, wenn die Querverbindung durch das Schaltgerät des zugeschalteten Filterkreises gesteuert ist

Vorteilhaft ist hierzu weiterhin, wenc zur Steuerung der Querverbindung eine Reihenschadung von

ίο Schließcrkontakten der Schaltgeräte der zuvor eingeschalteten Filterkreise mit der Betätigungsspule eines elektromagnetisch betätigbaren Schaltgerätes für die Schaltung der Querverbindung vorgesehen ist
Auch die Ausbildung von Parallelresonanz zwischen

ϊ* Filterkreisen gleicher Kennfrequenz, die zur Überlastung und zur Zerstörung bzw. dauerndem Auslösen des Überlastungsschutzes der einzelnen Filterkreise führen kann, wird durch die vorliegende Erfindung nachteilig beeinflußt Mit nur geringem Steueraufwand zur Herstellung der Querverbindung kann ausgekommen werden, wenn die Querverbindung durch das Schaltgerät des zugeschalteten Filterkreises gesteuert ist. Vorteilhaft ist hierzu weiterhin, wenn zur Steuerung der Querverbindung eine Reihenschaltung von Schließerkontakten der Schaltgeräte der zuvor eingeschalteten Filterkreise mit der Betätigungsspule eines elektromagnetisch betätigbaren Schaltgerätes für die Schaltung der Querverbindung vorgesehen ist

Anhand der Zeichnung werden Schaltungsbeispiele

JO gemäß der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Anordnung gemäß der Erfindung mit fünf parallel liegenden Filterkreisen von denen jeweils zwei unterschiedlicher Kennfrequenz

-J5 durch eine Querverbindung untereinander verbindbar sind,

Fig.2 die Schaltungsanordnung für die Steuerung der Filterkreise gemäß F i g. 1,

Fig.3 und 4 TeilblockschaltHld und Steuerung für eine Schaltungsanordnung mit fünf Abzweigen, von denen drei bzw. zwei Filterkreise jeweils gleiche Kennfrequenz haben.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

■*5 Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung zur Blindleistungskompensation stellt ein Netz dar, das von einem Transformator 1 gespeist wird und die Abzweige 2, 3 und 4, von denen die Abzweige 2 und 3 thyristorgesteuerte Stromrichterabzweige sind, versorgt. Die Stromrichter sind mit 5 bezeichnet und die die Abzweige schaltenden Leistungsschalter mit 6. Von den Stromrichtern 5 werden Gleichstrommotoren 7 gespeist und der Abzweig 4 versorgt einen Drehstrommotor 8. Die parallel zu den Abzweigen 2 und 4 liegenden, als Reihenschwingkreise ausgebildeten Filterkreise 9 bis 13 bestehen aus den Kondensatoren 14 bis 18 und den Drosseln 19 bis 23. Ableitwiderstände 24 sind diesen Schwingkreisen über Kontakte 25 zugeschaltet. Die Filterkreise 9 bis 13 arbeiten über Kontakte 26 bis 30 und Sicherungen 31 mit dem Netz zusammen. Die Kontakte 26 bis 3Ö sind Kontakte von Schützen, die von dem Regler 32 gesteuert werden, der seinerseits über einen Stromwandler 33 an der Netzzuleitung angeschlossen ist. Überstromauslöser 34 schützen die

⁶^ Filterkreise 9 bis 13 gegen Überstrom.

Wie aus F i g. 2 zu erkennen ist. wird der Regler 32 über einen Wandler 58 vom Strom des Netzes und über Sicherungen 35. einen Schalter 36 und einen Sclbsthalte-

kontakt 37 des Schützes 38 mit der Spannung des Netzes versorgt. Der Regler 32 beaufschlagt Kontakte 39 bis 43, die Schütze 44 bis 48 beaufschlagen. Die Schütze 44 bis 48 schalten die aus F i g. 1 ersichtlichen Kontakte 26 bis 30 und damit die Filierkreise 9 bis 13, wobei noch zu erwähnen ist, daß die Filterkreise 9 und 10 im Hinblick auf die Filterwirkung auf die fünfte Oberschwingung. die Filierkreise 11 und 12 auf die siehente und der Filterkreis 13 auf die elfte Oberschwingung abgestimmt ist. Demzufolge werden die Kontakte 39 bis 43 des Regiere 32 nacheinander angesteuert, und zwar derart, daß FHterkreise höherer Ordnung erst zugeschaltet werden, wenn die Gesamtleistung des Fiherkreises niederer Ordnung, z. B. der fünften Oberschwingung, so groß is»,daß der überwiegende Teil aller Oberschwingströme dieser Kenrsfrequenz von den Fiiterkreisen aufgenommen werden kann. Die Abschaltung der Kreise 9 bis 13 infolge Oberstrom erfolgt durch von den Auslösern 34 betätigte Kontakte 49 bis 53, die mit den Schützen 44 bis 48 jeweils in Reihe liegen. Der Reihenschaltung von den Kontakten 41 und 51 sowie dem Schütz 46 sind zwei weitere Schiießerkontakte 54 und 55 vorgeschattet, von denen der Kontakt 54 von' Schütz 44 und der Kontakt 55 vom Schütz 45 betätigt wird. Entsprechende Kontakte 54 und 55 sind in dem das Schütz 47 betätigenden Stromkreis eingeschaltet Weilerhin befinden sich derartige Kontakte in dem Stromkreis des Schützes 48, wobei hier zusätzliche Kontakte 56 und 57 in Reihe geschaltet sind, die von dem Schütz 46 bzw. 47 betätigt werden. Die Funktion dieser Schaltanordnungen ist nun derart, daß beispielsweise bei Ausfall des Filterkreises 10 sämtliche Füterkreise für Frequenzen höherer Ordnung folgendermaßen ausgeschaltet werden. Öffnet der Kontakt 50, so fällt das Schütz 45 ab und der Kontakt 55 öffnet, so daß das Schütz 46,47 und 48 in seine Ruhelage gedrängt wird.

Wird der Filterkreis 12 abgeschaltet, beispielsweise ebenfalls durch Öffnen des Überstromkontaktes 52, so fällt das Schütz 47 ab, so daß der Kontakt 57 geöffnet wird und damit das Schütz 48 spannungslos wird, so daß der Kreis 13 abgeschaltet wird. Die Kontakte 54 bis 57 dienen somit der gegenseitigen Verriegelung. Die gleiche Wirkungsweise tritt ein, wenn eiiier der Kontakte 39 bis 43 betätigt wird und die Überstromkontakte geschlossen bleiben.

Gemäß der Erfindung ist nun zwischen den Verbindungspunkten 58 und 59 von Induktivität 19 bzw. 20 mit dem Kondensator 14 bzw. 15 eine Querverbindung durch einen Schließerkontakt 60 herstellbar, der beispielsweise ein Schließerkontakt des Schützes 45 sein kann. In der gleichen Weise sind die Verbindungspunkte 61 und 62 der Induktivität 21 bzw. 22 mit dem Kondensator 16 bzw. 17 durch einen Schließerkontakt 63 quer verbunden, der ein Kontakt des Schützes 47 ist. Wie oben erwähnt, sind die Filterkreise 9 und 10 auf die fünfte Oberschwingung, die Filterkreise 11 und 12 auf die siebente und der Filterkreis 13 auf die elfte Oberschwingung abgestimmt. Durch den Kontakt 60 sind somit alle parallel geschalteten Filterkrr.ise, die auf die fünfte Oberschwingung abgestimmt sind und durch den Kontakt 63 alle Filterkreise, die auf die siebente Oberschwingung abgestimmt sind, quer verbunden. Um sicherzustellen, daß der Fillcrkreis 10 erst mit dem Filterkreis 9 quer verbunden wird, wenn Filterkreis 9 eingeschaltet ist b/w. der Filterkreis 12 erst quer geschaltet wird, weüii der Fillcrkreis I !.eingeschaltet ist. ist der Spule de¹· Schützes 45 ein weiterer Kontakt

64, der ein Kontakt des Schutzes 4$ ist und der Spule des Schützes 47 ein Kontakt 65 des Schützes 46 vorgeschaltet.

Im Ausfühnangsbeispief nach den Fig:3 und 4 ist anstelle des Füterkreises 12 nach Ff g. 1 ein Filterfcreis 66 vorgesehen, der ebenfalls auf düe fünfte Oberwelle, wie die Filterkreise 9 und IO abgestimmt ist Der Kontakt zum Einschalten dieses Fiherkreises ist mit 67 bezeichnet. Er ist dem Schaltgerät 68. dessen Spule in Fig.4 dargestellt ist, zugeordnet. Anstelle des Fiherkreises i3 gemäß F i g. 1 ist im Ansführungsbeispiei nach F i g. 3 ein Filterkreis 69 vorhanden, der anf die siebente Oberschwingung abgestimmt ist. Dieser Fiherkreis wird durch einen Kontakt 70 eingeschaltet, der dem Schaltgerät 71» dessen Spule in F i g. 4 eingezeichnet ist, zugeordnet ist. Die Einschaltung der zugeordneten Schaltgeräte 68 und 71 erfolgt über die Kontakte 72 und

73 des Reglers 32. Wie die F i g. 4 erkennen läßt, ist jeder Querverbindung ein gesondertes Schütz zugeordnet, die mit den Bezugszeichen 74, 75 und 76 versehen sind und deren Schützspulen in Fig.4 dargestellt sind, wobei der Kontakt 60, der die Querverbindung zwischen den Filterkreisen 9 und 10 herstellt, dem Sc.iütz 74 der Kontakt 77, der die Querverbindung zwischen dem Fiherkreis 10 und 66 herstellt, dem Schütz 75 und der Kontakt 63, der die Querverbindung zwischen den Filterkreiiw-n 11 und 69 herstellt, dem Schütz 76 zugeordnet ist. Getrennte Schaltgeräte zur Herstellung der Querverbindung sind im allgemeinen deswegen erforderlich, da die Querverbindungen dreipolig hergestellt werden müssen. Zur Steuerung des Kontaktes 60 und damit des Schützes 74 sind der Spule dieses Schützes Kontakte 78 bzw. 79 in Reihe vorgeschaltet, von denen der Schließerkontakt 78 ein Kontakt des Schützes 44 und der Kontakt 79 ein Kontakt des Schützes 45 ist Zu Verriegelungszwecken ist ein Kontakt 80 des Schützes 74 im Stromkreis der Spule für das Schütz 46 als Schließerkontakt vorgesehen. Ein vom Schütz 46 abhängiger Kontakt 8ΐ liegt im Stromkreis der Spule für das Schütz 68, das den dritten auf die fünfte Oberschwingung abgestimmten Filterkreis 66 zuschaltet. Praktisch gleichzeitig wird auch die Querverbindung 77 durch das Schütz 75 in dessen Spulenstromkreis eine Reihenschaltung der Schließerkontakte 82 als Kontakt des Schützes 68 und des Kontaktes 83, der funktionsabhängig vom Schütz 74 ist, eingeschleift wurde. Ein weiterer Kontakt mit dem Bezugszeichen 84 liegt als Schließerkontakt im Stromkreis der Spule für das Schütz 71 und ist abhängig vom Schütz 68. Die Querverbindung zwischen den Filterkreisen der siebenten Oberschwingung, Fiherkreis 11 und Filterkreis 69, erfolgt durch den Kontakt 63 des Schützes 76, der steuerabhängig von den Kontakten 85 und 86 ist, wobei der Kontakt 85 ein Kontakt des Schützes 46 und der Kontakt 3t> ein Kontakt des Schützes 71 ist. Die Schütze

74 und 75 bewirken somit die Querverbindung für dk Filierkreise, die auf die fünfte Oberschwingung abgestimmt sind, wohingegen das Schütz 76 die Querverbindung für die Füterkrcise 11 und 69, die auf die siebente Oberwelle abgestimmt sind, herstellt. Die Verbindungspunkte zwischen Intiuktivität und Drossel in- den Filterkreisen 66 und 69 sind mit 87 bzw. 88 beziffert. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 stclh eine Schaltung mit gemischter Reihe dar. d. h. es werden zunächst zwei Filterkreise fünfler Ordnung, dann ein Filterkreis siebenter Ordnung, dann ein Fiherkreis fünfter Ordnung und hernach wieder ein Filterkreis s:cbenler Ordnunu zugeschaltet. Die

sind jedoch so vorgesehen, daß lediglich die Filicrkreise gleicher Kennfrequenz nacheinander zusammcngeschaltet werden. Diese Schaltungsart hat den Vorteil, daß schon bei Teillast Filterkreise verschiedener Kennfrequenz eingeschaltet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

¹L Anordnung zur Blindleistungskompensation oberschwmgungshalliger Niederspannungsnetze mittels gegenüber der Bezagsfreqneirz induktiv versthmrrter Reihenschaitang von Kondensator und bidrikxräitäl, wobei die Reibenschwingkretse afc verstmnnte Füterkretse ausgebildet sind und zwei oder mehrere jadaktiv verstimmte Filterkreise gleicher JCennfreqaenz parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallel- ;«-haitm»S der Faterknäse {9—13, 66, 69) gleicher Kennfrequenz gleichzeitig eine Querverbindung zwischen des Verbindungsptmkten (58,59, 61, 62,87, 88) VOB induktivität (24) und Kondensator (14—18) dieser Fiterkreise (9—13,66,69) herstellbar ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die Querverbindung durch das Schabgerät (45,47) des zugeschalteten Filterkreises (10) gesteuert ist . _

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Querverbindung (60,63,77) eine Reihenschaltung von SchlieBeirkontakten von Schaltgeräten der zuvor eingeschalteten Filterkreise (9,10,11,66,69) mit der Betätigungsspule eines elektromagnetisch öetätigbaren Schaltgerätes (74,85,76) für die Schaltung der Querverbindung vorgesehen ist