DE2511928C3 - Elektrische Energieübertragung mit Wechselstrom - Google Patents
Elektrische Energieübertragung mit WechselstromInfo
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Description
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst
Bei dieser Ausbildung einer elektrischen Energieübertragung wird eine erhöhte Übertragungsfähigkeit
bei vermindertem Störeinfluß auf den umgebenden Raum gewährleistet; es wird eine Verminderung der
Spannungsasymmetrie erzielt und die Betriebsstabilität
der verbundenen Energiesysteme erhöht Die Regelung der Übertragungsparameter wird erleichtert ·
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Der Erfindungsgegenstand wird über Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigen
F i g. 1 Prinzipschaltbild der vorgeschlagenen elektrischen Energieübertragung nach der Erfindung;
Fig.2 graphische Darstellung der Änderung der
Übertragungsfähigkeit als Funktion der Phasenverschiebung zwischen den Spannungen der gleichnamigen
Außenleiter der auf Fig. 1 dargestellten elektrischen
Übertragung;
F i g. 3 Prinzipschaltbild der vorgeschlagenen elektrischen Energieübertragung, die eine stufenweise Änderung der Übertragungsfähigkeit ermöglicht;
Fig.4 Konstruktion eines Bündelleiters der vorgeschlagenen Übertragung;
Fig.5 Schaltbild der Übertragung als Variante für
Kabelleitungen;
■ Fig.6 Schaltbild einer elektrischen Energieübertragung, die als Filter der Mit- und Gegenkomponente
arbeitet;
F i g. 7 Variante der elektrischen Energieübertragung mit Begrenzungswiderständen.
Das Prinzipschaltbild der in F i g. 1 dargestellten elektrischen Energieübertragung zeigt zwei Dreiphasensysteme 1, die über die Außenleiter 2 und 3
miteinander verbunden sind. Es enthält Phasenregeleinrichtungen 4, Kondensatorbatterien 5, Drosselspulen 6
und Schaltgerate 7 und 8.
Jedes Dreiphasensystem 1 mit den Außenleitern A, B, C und den Spannungen (Üa, Üb, Üc) w""d mittels der
Phasenregeleinrichtungen 4 in zwei Dreiphasensysteme mit den Spannungen (Oa'. Üd, Üd) und (ÜA", Üd', Üd')
aufgeteilt, die aus den Außenleitern 2 und 3 bestehen. Die Phasenverschiebung (Θ) zwischen den Spannungen
(Ua', Üd, Üd) und (ÜA", Üb", Üd') der Dreiphasensysteme ist weitgehend regalbar.
Als Phaseneinrichtungen 4 können beispielsweise spezielle Transformatoren zur Regelung der Wirkleistungsübertragung (»Elektrische Maschinen und Apparate«, Expreb-Information Nr. 40,1972 des »Allunionsinstituts für wissenschaftliche und technische Information«) sowie andere Einrichtungen mit kontinuierlicher
oder stufenweiser Regulierung der Phasenverschiebung verwendet werden.
Zwischen den Außenleitern 2 und 3 mit gleichnamigen Spannungen (Ua' und Üa", Üb' und Üd', Üd und
Üd') der zwei Dreiphasensysteme (1) sind Kondensatorbatterien 5 und zwischen den Außenleitem 2 und 3
mit ungleichnamigen Spannungen (Ua' und Üc", Üd und Üa", Üd und £V)sind Drosselspulen 6 angeordnet
Die Übertragungsfähigkeit einer elektrischen Energieübertragung mit Wechselstrom bei zwei Leitungen
ergibt sich allgemein aus der Beziehung
worin
U\ und Ui die Spannungen am Anfang bzw. am Ende
der Energieübertragung,
δ den Winkel zwischen den Spannungen am Anfang ■) und am Ende der Übertragung,
/ die Leitungslänge,
oco die Übertragungskonstante der Leitung bedeuten.
Der Wellenwiderstand Z ergibt sich annähernd aus ίο der Formel
worin U und Q die Ersatzinduktivität bzw. die Ersatzkapazität der Leitungsphasen bedeuten.
Bei Gleichheit der Belastungsströir. - beider Leitungen lassen sich die Beziehungen für die P&rpmeter L\ und
G in verallgemeinerter Form wie folgt aufschreiben
und
L1 = L2 + M Cx = C2- C1
P = I
Z sin (,·*„ /)
sin <),
jo In den Gleichungen bedeuten:
Li, Cx eine Ersatzinduktivität bzw. Ersatzkapazität, die
durch geometrische Abmessungen der Phasen und mittlere geometrische Abmessungen zwischen den Phasen einer Leitung bedingt sind, und
M, C3 eine Ersatzinduktivität bzw. Ersatzkapazität, die
durch magnetische und elektrische Beeinflussung der Leitungen untereinander bedingt und von
dem Abstand zwischen den gleichnamigen Phasen der verschiedenen Leitungen abhängig
sind.
Aus den Beziehungen (3), (4) folgt, daß L\ und Q siel
bei einer Änderung der Phasenverschiebung β zwischen den Strömen verschiedener Leitungen der Wechselstromübertragung ändern. Dementsprechend ändert
sich auch der Wellenwiderstand der Leitung, der bei θ - 0 seinen maximalen und bei θ = 180° seinen
minimalen Wert erreicht Die Änderung der Phasenverschiebung zwischen den dreiphasigen Systemen der
Ströme wird durch eine Änderung der Phasenverschiebung zwischen den dreiphasigen Systemen mit den
Spannungen (ÜA\ Üd, Üd) und (Ua", Üd', Üd')
erreicht,
Entsprechend der Änderung des Wellenwiderstandes ändert sich auch die Übertragungsfähigkeit der
Wechselstromübertragung.
Die Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeit der Wechselstromübertragung vom Winkel θ° ist in F i g. 2
(Kurve 1) dargestellt Die Ordinaten P„\ und Pm\ sind die
Grenzwerte der Übertragungsfähigkeit bei θ = 0° und θ - 180° sinngemäß. Die Differenz dieser Werte
(Pmi — Pni) stellt den Regelbereich der Übettragungsfähigkeit der Wechselstromübertragung dar.
zwischen den Außenieitern eines Dreiphasensystems
wird durch ihre Annäherung auf Minimalabstand
bezogen auf die Überspannungen zwischen den Phasen
eines Dreiphasensystems erzielt.
nerte Beziehung (3) als
umschreiben, worin
r Ersatzhalbmesser eines Außenleiters
D\ mittlere geometrische Abmessung zwischen den
Außenleitern eines Dreiphasensystems,
D1 mittlere geometrische Abmessung zwischen dem i< > Außenleiter einer Leitung und zwei ungleichnamigen Außenleitern einer anderen Leitung und
d Abstand zwischen ungleichnamigen Außenleitern
D1 mittlere geometrische Abmessung zwischen dem i< > Außenleiter einer Leitung und zwei ungleichnamigen Außenleitern einer anderen Leitung und
d Abstand zwischen ungleichnamigen Außenleitern
eines Dreiphasensystems
bedeuten. ! "·
bedeuten. ! "·
Aus der Beziehung (5) geht hervor: je kleiner der Abstand c/ist, desto größer ist die (zweite) Gegenkomponente
der Ersatzinduktivität. Entsprechend größer wird auch die Gegenkomponente der Ersatzkapazität.
Die Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeit der '<
> Wechselstromübertragung vom Winkel θ ist bei denselben Leitern und Abmessungen D\, die für die
Kurve 1 verwendet wurden, und bei vermindertem c/als
Kurve 2 auf F i g. 2 dargestellt. Aus dem Vergleich der Kurven 1 und 2 geht hervor, daß P,n<Pn\ und Pmi>
Pm\ - · ist,d. h. (Pm2-P^)>(Pn,\-Pn\).
Somit vergrößert sich bei seiner Verminderung des Abstandes d sowohl der Regelbereich der Übertragungsfähigkeit
als auch der Wert der Übertragungsfähigkeit bei θ = 180°. in
Aus der Beziehung (5) geht weiterhin hervor: je kleiner die Entfernung D1, desto kleiner ist die eigene
Komponente der Ersatzinduktivität. Dementsprechend vergrößert ich auch die Eigenkomponente der
Ersatzkapaziiät π
Mit der Verminderung von D\ steigt der Wert der Übertragungsfähigkeit PnI bei θ = 180° an, jedoch der
Regelbereich der Übertragungsfähigkeit der Wechselstromübertragung (Pm - Pn) wird enger.
Bei Aufstellung von längs der Übertragungsleitung w
verteilten Kondensatorbatterien 5 gemäß F i g. 1 zwischen Äuueilicilcril üci iwa Dicipiiasciiaysiciiic iuii
gleichnamigen Spannungen vergrößert sich sowohl der Wert der Übertragungsfähigkeit Pm bei θ = 180° als
auch der Regelbereich der Übertragungsfähigkeit ·>ϊ
Die Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeit vom Winkel θ der Übertragungsleitung mit derart angeordneten
Kondensatorbatterien 5 ist bei Annäherung der Außenleiter auf Minimalabstand als Kurve 3 in F i g. 2 >'>
dargestellt.
Aus dem Beschriebenen folgt, daß die Kondensatorbatterien
5, die zwischen Außenleitern der zwei Dreiphasensysteme mit gleichnamigen Spannungen
angeordnet sind, die Empfindlichkeit der Wechselstrom-Übertragung zur Regelung des Winkels θ erhöhen, d. h,
daß sie einen verstärkenden Effekt erzeugen.
Die Beziehung (4) für die Ersatzkapazität der Energieübertragung läßt sich als
60
Cx = C1- (C,+ :-Qe/e (6)
darstellen, worin 2Ci die Gesamtkapazität der installierten
Kondensatorbatterien ist
Für den Fall, daß zwischen den Außenleitern der zwei ts
Dreiphasensysteme mit gleichnamigen Spannungen Drosselspulen 6 aufgestellt sind, ist die Abhängigkeit der
Übertragungsfähigkeit der Wechselstromübertragung vom Winkel θ als Kurve 4 in Fig.2 dargestellt. In
diesem Fall vermindert sich die Übertragungsfähigkeit der Wechselstromübertragung mit Vergrößerung der
Phasenverschiebung.
Die Formel (3) der Ersatzinduktivität der Wechselstromübertragung lautet dann
Lx = L. ■', (Λ/ f Σ Li)
worin ILs die Gesamtinduktivität der installierten
Drosselspulen ist.
In Fig. 1 sind die Drosselspulen 6 zwischen die Außenleiter auf zwei Dreiphasensysteme mit ungleichnamigen
Spannungen geschaltet, dabei wird die kombinierte Regelung der Übertragungsfähigkeit der
Wechselstromübertragung sowohl mit Hilfe von Kondensatorbatterien 5, als auch über Drosselspulen 6
gewährleistet.
Ist die Phasenverschiebung zwischen zwei Dreiphasensystemen
mit den Spannungen ((Ja, Ub, Od) und Va", Uh". Üc") gleich Null, so ist die an der
Kondensatorbatterie 5 anliegende Spannung ebenfalls gleich Null und die an den Klemmen der Drosselspulen 6
anliegende Spannung gleich der verketteten Spannung der Wechselstromübertragung. Die im elektrischen Feld
der Kondensatoren aufzuspeicherende Blindleistung ist dabei pleich Null und die im magnetischen Feld der
Drosselspulen aufgespeicherte Blindleistung ist gleich dem Wert, der durch die Größe der an den Klemmen
der Drosselspulen anliegenden Spannung bestimmt wird. Somit ist die Ersatzkapazität der Wechselstromübertragung
bei θ = 0° gleich dem Wert der Eigenkapazität, und die Ersatzinduktivität hat einen Wert, der
die Eigeninduktivität der Wechselstromübertragung übersteigt.
Mit der Vergrößerung des Winkels θ steigt der Wert der Ersatzkapazität an und der Wert der Ersatzinduktivität
vermindert sich. Bei θ = 120° ist die an der Belegung der Kondensatorbatterien 5 anliegende
Spannung gleich der verketteten Spannung und die an den Klemmen der Drosselspulen anliegende Spannung
| "f!l J
gfvt.! I VlUl
stromübertragung erreicht bei θ = 120° ihren Höchstwert Die Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeit der
Wechselstromübertragung, die mit Kondensatorbatterien 5 und Drosselspulen 6 ausgestattet ist, vom Winkel
θ ist als Kurve 5 in F i g. 2 dargestellt
Aus den oben aufgeführten Betrachtungen geht als allgemeine Schlußfolgerung hervor, daß die Einstellung
des Winkels θ zusammen mit einer Annäherung der Außenleiter zweier Dreiphasensysteme mit gleichnamigen
Spannungen einer Wechselstromübertragung und mit der Aufstellung zusätzlicher Kondensatorbatterien
5 und Drosselspulen 6 die Einstellung der Übertragungsfähigkeit der Wechselstromübertragung in einem
breiten Bereich ermöglicht
Die Phasenregeleinrichtungen 4, die über einen breiten Regelbereich für den Phasenverschiebungswinkel
verfügen, braucht man nur an einem Dreiphasensystem der Wechselstromübertragung zu installieren.
Dabei wird das Prinzip der vorgeschlagenen Wechselstromübertragung beibehalten. Die Eigenschaften der
betrachteten Übertragung werden auch in dem Fall beibehalten, wenn die Außenleiter 2 und 3 bei
unterschiedlicher Nennspannung betrieben werden.
Bei der Speisung eines leistungsstarken Verbrauchers,
der mit aussetzender Belastung arbeitet, ist es vorteilhaft eine stufenweise Einstellung der Phasenver-
Schiebung anzuwenden. In diesem Falle kann eine stufenweise Änderung des Winkels θ nicht nur mittels
der Phasenregeleinrichtungen 4, sondern auch mit Hilfe von Schaltgeräten verwirklicht werden.
In Fig.3 ist das Prinzipschaltbild einer Wechselstromübertragung mit stufenwewer Änderung des
WwJnAs θ dargestellt, die aus den Außenleitern 2 und 3
und den Schaltgeraten 7, 8, 9 besteht, welche an den
Enden der Wechselstromübertragung installiert sind.
Im Leerlaufbetrieb und bei geringen Belastungen sind die Schaltgeräte 7 und 8 an beiden Enden der
Wechselstromübertragung ein- und das Schaltgerät 9 ausgeschaltet. Dabei arbeitet die Energieübertragung
im Bereich des Nullwertes der Phasenverschiebung zwischen den Spannungen der angenäherten Außenleiter, und ihre Übertragungsfähigkeit entspricht dem
Mindestwert.
Bei Voiiasi sind die Schaitgeräie 9 ein- und die
Schaltgeräte 8 ausgeschaltet. Die Wechselstromübertragung arbeitet in diesem Fall im Bereich von
120°-Verschiebung zwischen den gleichnamigen Spannungen der zwei Dreiphasensysteme, und ihre Übertragungsfähigkeit steigt bis zu einem Wert an, der durch
die Größe des Winkels θ = 120° bestimmt wird.
Es wurde eingangs erwähnt, daß die bekannten Bündelleiter die Möglichkeiten der Vergrößerung der
gegenseitigen Kapazität der Leiter nicht vollständig ausnutzen. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht demgegenüber eine Vergrößerung der gegenseitiger. Kapazität
Die Fig.4 zeigt einen Portalmast 10 mit zwei
Traversen 11 und 12. Zwischen den Traversen 11 sind
über Isolatoren als Tragketten 13 und Abspannketten 14 Metallfassungen 15 befestigt In der Metallfassung 15 als
Bündelleiter befinden sich die Einzelleiter 16, die hinsichtlich der Spannungen zwischen dem einen
Dreiphasensystem (Cf/, Üb', Üd) und dem anderen
Dreiphasensystem (Ua", Üb", Üc") auf Minimalabstand angenähert sind.
Die Außenleiter bilden in diesem Falle die Beläge eines I.uftkondensatnrs. zwischen rfpnen da« pleWrischp
Feld konzentriert ist Die Gegenkapazität der angenäherten Phasen ist bei dieser Konstruktion wesentlich
höher als bei den bekannten Konstruktionen. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Konstruktion ist der Abstand d\
am Mast festgelegt
Zwischen den Einzelleitern 15 werden fixierende Abstandshalter aus Isolierstoff montiert
Notwendig für die beste Ausnutzung der gegenseitigen Kapazität ist das Fehlen von Mast-Bauteilen
zwischen den angenäherten Außenleitern.
Die Abhängigkeit der elektrischen Feldstärke in verschiedenen Punkten der Ebene des Querschnitts der
vorgeschlagenen Wechselstromübertragung vom Winkel θ wurde rechnerisch ermittelt Diese Abhängigkeit
zeigt, daß bei einer Annäherung des Winkels θ von 0"
bis 180° die Feldstärke unter den Leitern sich um das mehrfache vermindert: beispielsweise bei einer Spannung von 1150 kV mit 12 Stahl-Aluminium-Leitern mit
einem Querschnitt von 300 mm2 bei horizontaler Aufhängung der Leiter vermindert sich die Feldstärke
zwischen dem mittleren Paar der angenäherten Außenleiter neben dem Mast in einer Höhe von 5 m von
der Erdoberfläche von 10 kV/m bei θ = 0° auf 1,5 kV/m
bei θ = 180°.
In Fig.5 ist die erfindungsgemäße Wechselstromübertragung als Kabelvariante dargestellt
Phasenregeleinrichtungen 4 die Außenleiter 2 und 3 geschaltet. Die Außenleiter mit gleichnamigen Spannungen sind in einem getrennten Kabelmantel angeordnet.
Die weitere Anordnung entspricht in ihren Bezeichnungen der F i g. 1.
Die Bestimmung der möglichen Länge einer Wechselstrom-Kabelleitung erfolgt Ober die kritische Länge
1, bei welcher der Ladestrom des Kabels im Leerlauf der Leitung gleich dem Grenzbelastungsstrom ist. Für
übliche Kabelleitungen zur Energieübertragung beträgt die kritische Länge höchstens 40—80km. Die Kompensation der Blindleistung langer Wechselstrom-Kabelleitungen erfordert die Installation von Ausgleichseinrichtungen großer Leistung.
Die zu Fig.5 beschriebene Wechselstromübertragung mit Hilfe von Kabeln ermöglicht eine Vergrößerung der kritischen Länge auf i5U bis 300 km. Für ein
derartiges Kabel ist eine um das 3,8-fache geringere Leistung von Kompensationseinrichtungen erforderlich,
als das für eine bekannte Leitung derselben Länge der Fall ist.
Bei einem Störungsfall bei einem der verbundenen Dreiphasensysteme und bei unsymmetrischer Spannungsverteilung kann diese über ein Schaltschema nach
F i g. 6 vermindert werden.
Die Energieübertragung mit Wechselstrom, die aus den Außenleitern 2, 3 den Phasenregeleinrichtungen 4
und Schaltgeräten 7, 8 besteht, verbindet zwei Dreiphasensysteme 17 und 18.
Die Außenleiter 2 und 3 sind als verteilte natürliche Gegenkapazitäten 19 und Ersatzinduktivitäten 20
dargestellt.
Beim Auftreten einer unsymmetrischen Spannung, beispielsweise im Dreiphasensystem 17, wird eines der
Schaltgeräte 7 oder 8 an der Seite des Dreiphasensystems 18 und beim Auftreten einer unsymmetrischen
Spannung im Dreiphasensystem 18 eines der Schaltgeräte 7 oder 8 an der Seite des Dreiphasensystems 17
ausgeschaltet
Unsymmetrie behaftete Dreiphasensystem anstoßenden Ende der Übertragung die Schaltgeräte beider
Leitungen und es ist am an das im Normalbetrieb arbeitende Dreiphasensystem anstoßenden Ende der
Energieübertragung nur ein Schalter eingeschaltet Dabei dient die an einem Ende abgetrennte Leitung als
symmetrierender Widerstand. Durch die Einstellung der Phasenverschiebung θ läßt sich der symmetrierende
Widerstand weitgehend verändern.
Der an dem an das normal arbeitende Dreiphasensystem anstoßende Ende der übertragung angeordnete
Phasenregler paßt die Phasenverschiebung der Spannungen der Wechselstromübertragung an die Spannungen des entsprechenden Dreiphasensystems an.
In F i g. 7 ist das Prinzipschaltbild der vorgeschlagenen Energieübertragung mit Wechselstrom dargestellt,
die an den Enden mit Begrenzungswiderständen 21, einem elektromechanischen Umformer 22, Schaltern 23
für die Widerstände 21 und Ableitern 24 ausgestattet ist
Bei einer plötzlichen Ausschaltung einer belasteten Leitung oder beider Übertragungsleitungen an einem
oder an beiden Enden schlägt die entsprechende Funkenstrecke oder schlagen die Funkenstrecken der
entsprechenden Ableiter 24 durch, die danach über den zugehörigen Schalter 23 überbrückt wird. Dadurch wird
an dem Dreiphasensystem der entsprechenden Unter-
station praktisch augenblicklich an Stelle der abgeschalteten Leitung der entsprechende Lastwiderstand 21
angeschlossen, der dem Wellenwiderstand der Leitung gleich ist. Die Größe des Begrenzungswiderstandes 21
wird je nach der Betriebsart geregelt und ist stets dem Wellenwiderstand der Leitung gleich. Die Einstellung
der Größe des Btlastungswiderstandes 21 erfolgt über
den elektromechanischen Umformer 22, der zwischen zwei Phasenregeleinrichtungen 4 geschaltet ist, abhän-
10
gig von der Änderung des Betriebes der Wechselstromübertragung. Als elektromechanischer Umformer 22
kann jede beliebige Einrichtung angewendet werden, die die Veränderung einer elektrischen Größe, wie
Spannung oder Phasenverschiebung, in eine mechanische Bewegung umsetzen kann.
Die Einschaltung von Begrenzungswiderständen bei einer abrupten Ausschaltung der Leitung erhöht die
Stabilität des Generatorbetriebes.
Hierzu 6 Blatt Zeieliiniimeii
Claims (7)
1. Elektrische Energieübertragung mit Wechselstrom in einem Dreiphasensystem mit wenigstens r>
zwei Außenleitern je Phase, die als Bündelleiter ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Dreiphasensystem (1) mit den Spannungen (Üa, Üb, Üc) in zwei galvanisch verbundene parallele
Dreiphasensysteme (ÜA\ ÜB', Üd; ÜA", ÜB", Üd') ι ο
aufgeteilt ist und die Außenleiter (2, 3) der zwei Dreiphasensysteme so zu Bündelleitern gruppiert
sind, daß ein Bündelleiter die in ihrer Benennung einander entsprechenden Außenleiter (2,3) der zwei
Dreiphasensysteme (ÜA', Üa"; Üb', Üb"; Üd, Üd')
enthält und die Einzelleiter eines Bündelleiters hinsichtlich der Spannungen zwischen dem einen
Dreiphasensystem (Ua', Üb, Üd) und dem anderen Dreiphasensystem (Ua", Ub", Ud') auf Minimalabstand einander angenähert sind und die Spannungen 2»
der beiden Dreiphasensysteme (Üa, Üb', Üd; Üa", Üb", Od') mittels an den Aufteilungspunkten
vorgesehener Phasenregeleinrichtungen (4) gegeneinander winkelverschoben sind.
2. Elektrische Energieübertragung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Außenleiter (2) an gleichnamige Spannungen der zu
verbindenden zwei Dreiphasensysteme (1), und jeder Außenleiter (3) sowohl an gleichnamige
Spannungen c's auch an die zyklisch folgenden
Spannungen des Dreiphasensystems (1) über Schaltapparate (8,9) angeschlossen ist
3. Elektrische Energieübertragung nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daJ zwischen den
Außenleitern (2 und 3) mit gleichnamigen Spannun- is
gen (Ua' und Üa", Üb' und Üb", Üd und Ud') der
zwei Dreiphasensysteme (1) Kondensatorbatterien
(5) und zwischen ungleichnamigen Spannungen (Ua'
und Üd', Üb' und Üa", Üd und Üb") Drosselspulen
(6) geschaltet sind
4. Elektrische Energieübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden jedes
der .Außenleiter (2,3) regelbare Begrenzungswiderstände (21) über Ableiter (24) angeschlossen sind, die
über Kontakte der Schalter (23) überbrückt sind, 4·-, deren bewegliche Kontakte über einen elektromechanischen Umformer (22) mit entsprechenden
Phasenregeleinrichtungen (4) verbunden sind.
5. Elektrische Energieübertragung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß >o
jeder der Außenleiter (2, 3) aus Einzelleitern (16) besteht, die übereinander angeordnet und zwischen
Tragkette (13) und Abspannkette (14) eines Portalmastes (10) aufgehängt sind.
6. Elektrische Energieübertragung nach Anspruch v->
4, dadurch gekennzeichnet, daß Außenleiter (2, 3) mit gleichnamigen Spannungen an nur einer Seite
der Konstruktionsteile eines Portalmastes (10) angeordnet sind,
7. Elektrische Energieübertragung nach einem der t>
<> Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenleiter (2 und 3) in einem Kabel
angeordnet sind, derart, daß die Außenleiter mit gleichnamigen Spannungen (Üa und Üa", Üb' und
Üb", Üd und Üd') in einem getrennten Kabelmantel μ
angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Energieübertragung mit Wechselstrom in
einem Dreiphasensystem mit wenigstens zwei Außenleitern je Phase, die als Bündelleiter ausgeführt sind.
Eine solche elektrische Energieübertragung ist aus der DE-PS 5 07 548 bekannt
Bei dieser bekannten Ausbildung sind die als Bündelleiter ausgeführten beiden Außenleiter jeder
Phase jeder an einem Ende offen. Am Anfang der Übertragung ist also der erste Außenleiter an ζ. Β. einen
Generator angeschlossen und am anderen Ende offen, während umgekehrt der andere Außenleiter am Anfang
der Übertragung offen ist und am Ende an den Verbraucher angeschlossen ist
Die beiden Außenleiter jeder Phase verlaufen über die Länge der Energieübertragung nahe beieinander
und zwischen ihnen wirkt nur eine kapazitive Kopplung, während sie galvanisch nirgends miteinander verbunden
sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Kapazität
der Bündelleiter selbst zum Ausgleich der unvermeidlichen Induktivitäten dient und beim Fließen eines Stroms
vom Generator zum Verbraucher der induktive Widerstand der Übertragung kompensiert wird.
Bei elektrischen Doppelleitungen im allgemeinen führt der gegenseitige Einfluß der Außenleiter zur
Erhöhung der Teilinduktivitäten und Verminderung der Teilkapazitäten der Leiter, was eine Erhöhung des
Wellenwiderstandes und Herabsetzung der Übertragungsfähigkeit zur Folge hat Eine gewisse Erhöhung
der Teilkapazität wird durch die Aufteilung jedes Außenleiters auf kreisförmig angeordnete Einzelleiter
erreicht Ein derartiger Phasenaufbau nutzt jedoch technische Gegebenheiten zur zusätzlichen Erhöhung
der Teilkapazitäten der Leiter nicht aus, die einen wesentlichen Einfluß auf die Vergrößerung der gesamten Durchlaßfähigkeit der Übertragung ausüben.
Es sind ebenfalls elektrische Energieübertragungen bekannt, die über Kabel ausgeführt sir-J. Kabel zeichnen
sich durch einen hohen Wert der Ladeleistung aus, der von der Länge des Kabels abhängig ist
Eine übertragene elektrische Wirkleistung kann sich nach Größe und Richtung ändern. Es kann somit ein
Ausgleich an Blindleistung auftreten, der die Spannungsverteilung längs der Leitung beeinflußt und eine
Kompensation erfordert Zur Zeit werden derartige Betriebsfälle wie Leitungsbruch, Phasenkurzschluß oder
Erdschluß über unsymmetrische Spannungen aufgezeichnet, welche die Lastverteilung in einem Mehrphasensystem stören.
Sprungartige Senkungen der übertragenen Wirkleistung ziehen eine Pendelung des Generatorläufers nach
sich, die zum Auftreten von Spannungsschwingungen führt und eine Störung des Gleichlaufs und der Stabilität
von zu verbindenden Systemen hervorrufen kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Erhöhung der Übertragungsfähigkeit einer elektrischen Energieübertragung und eine Erweiterung ihres Regelbereiches
sowie eine Verminderung der Feldstärke in dem die Übertragung umgebenden Raum. Dabei sollen die
Außenleiter eines Dreiphasensystems so aufgeteilt werden, daß eine Erhöhung der Kapazität der Leiter
untereinander ermöglicht ist
Die Erfindung bezweckt weiterhin eine Verbesserung der Steuerung der Übertragungsfähigkeit sowie eine
Verminderung unsymmetrischer Spannungen an einem Ende der elektrischen Energieübertragung beim Auftreten einer Störung an dem anderen Ende. Ein weiteres
Ziel der Erfindung ist eine Vergrößerung der kritischen
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