DE2548224C3

DE2548224C3 - Regeleinheit zur Blindleistungskompensation in oberschwingunshaltigen Netzen

Info

Publication number: DE2548224C3
Application number: DE19752548224
Authority: DE
Inventors: Fritz 8520 Erlangen Bieger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1984-03-08
Also published as: DE2548224B2; DE2548224A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinheit zur Blindleistungskompensation in oberschwingungshaltigen Netzen, bei der ein Blindleistungsregler Kompensationsabzweige mittels Schaltgeräten stufenweise zu- und abschaltet und eine durch Oberschwingungsströme mögliche Überlastung der zugeschalteten Kompensa- so tionsabzweige vermieden ist.

Bei einer Regeleinheit der eingangs genannten Art (DE-OS 23 03 673) wird eine Regeleinheit eingesetzt, um die zur Kompensation benötigte Blindleistung automatisch zu- oder abzuschalten. Die Regeleinheit mißt die anstehende Blindleistung der Grundwelle und gibt nach Überschreiten eines einstellbaren Sollwertes Schaltbefehl an die Schaltgeräte der Kompensationsabzweige. Bei einer derartigen Regeleinheit kann es vorkommen, daß die zugeschalteten Kompensationsab- zweige durch Ströme in Oberschwingungen überlastet werden, da keine eindeutige Zuordnung zwischen Blindleistung der Grundwerte und Strömen in Oberschwingungen besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Regeleinheit zu schaffen, die es ermöglicht, eine möglichst vollkommene Kompensation der Blindleistung auch im Hinblick auf die Oberschwingungen zu erreichen. Dies wird bei einer Blindleistungsregeleinheit der obengenannten Art auf einfache Weise dadurch erreicht, daß mindestens eine Steuergeräteeinheit zur Auswertung der Oberschwingungsströme vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von den Oberschwingungsströmen eine stufenweise Zu- und Abschaltung der Kompensationsabzweige veranlaßt, und daß gleichen Stufen zugeordnete Zuschaitsignale des Blindleistungsreglers und der Oberschwingungs-Steuergeräteeinheit den Schaltgeräten jeweils über ein ODER-Glied zugeführt sind. Es ist zur Überwachung elektrischer Kondensatoren bekannt, in oberschwingungshaltigen Netzen als kritische Einflußgroße die Summe der Quadrate der Effektivwerte des Kondensatorstromes und der Kondensatorspannung meßtechnisch zu erfassen. Um auch abhängig von den Oberschwingungen witerschiedlicher Kennfrequenz und deren Intensität eine Kompensation durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn mehrere Stc-uergeräteeinheiten vorgesehen sind, die mit jeweils Oberschwingungen unterschiedlicher Kennfrequenz zugeordneten Kompensationsabzweigen in Wirkverbindung stehen. Im Hinblick auf eine gleichmäßige Aufteilung der Oberschwingungsströme ist es vorteilhaft, wenn die Kompensationsabzweige induktiv verstimmte Reihenschwingkreise sind, wie dies bereits durch die DE-OS 23 03 673 an sich bekannt ist Um eine weitgehende Anpassung an die Neizsituation erreichen zu können, werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung die Sollwertbereiche für die Steuergeräteeinheit und für die Auswertschaltung getrennt voneinander einstellbar ausgeführt

Anhand der Zeichnung werden Beispiele gemäß der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Übersichtsschaltbild, nach dem die die Oberschwingungsströme erfassende Geräteeinheit im Einzelabzweig vorgesehen ist,

F i g. 2 ein Obersichtsschaltbild, bei dem die Erfassung der Grundschwingung und der Ot'jnchwingungsströme in der Zuleitung erfolgt,

F i g. 3 ein Obersichtsschaltbild, bei dem die Erfassung der Oberschwingungsströme im Abzweig für die Zu- und Abschaltung der Kompensationsabzweige vorgesehen ist,

F i g. 4 ein Wirkschaltbild, aus dem die Verknüpfung von grundschwingungsabhängiger Blindleistungserfassung und Auswertung der Oberschwingungsströme zu entnehmen ist

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In den F i g. 1 bis 3 ist der Einspeisungstransformator für die Gesamtanlage mit 1 bezeichnet Die Verteilerschienen tragen das Bezugszeichen 2 und der die Oberschwingungen erzeugende stromrichtergespeiste Abzweig ist mit 3 bezeichnet Einer von den dargestellten Kompensationsabzweigen trägt das Bezugszeichen 4. Er besteht aus Schaltgerät 5, Kondensator 6 und Induktivität 7. Der die Blindleistung der Grundschwingung erfassende Stromwandler 8 ist in den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 bis 3 zwischen den Netzeinspeisungstransformator 1 und die Verteilerschienen 2 geschaltet und besteht zumindest aus einem Stromwandler. Die im Prinzip in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Auswertschaltung für die grundschwingungsabhängige Blindleistung ist mit Auswertschaltung 9 bezeichnet Einzelteile, die in dieser Einheit zusammengefaßt sind, sind aus Fig.4 zu erkennen. Die Steuergeräteeinheit für die Auswertung der Ober-

Schwingungsströme ist mit Steuergeräteeinheit 10 bezeichnet und ist an einen Stromwandler 11 angeschlossen. Der Stromwandler liegt im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 direkt in der Zuleitung zum stromrichtergespeisten Abzweig 3, hingegen im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 in der Zuleitung vom Netzeinspeisungstransformator 1 zur Verteilerschiene 2. Die Ausführungsart nach F i g. 1 hat den Vorteil, daß jeder Abzweig für sich kompensiert werden kann, so daß die Verteilerschienen nicht mit Blindleistung belastet werden. Sie bedingt jedoch eine höhere Anzahl von Steuergeräteeinheten 10. Sie ermöglicht jedoch zum anderen auch, die Steuergeräteeinheiten 10 den entsprechenden Abzweigen anzupassen, insbesondere im Hinblick auf die Sollwertbereiche der Steuergeräteeinheiten IO für die Oberschwingungen unterschiedlicher Kennfrequenzen. Die F ϊ g. 4 zeigt das Zusammenwirken der Auswertschaltung 9 mit der Steuergeräteeinheit 10. Die Auswertschaltung S ist — wie bereits erwähnt — an einen Stromwandler 8 und einen Spannungswandler 12 angeschlossen. Die hier transformierten Werte werden auf einen Meßumformer 13 bekannter Ausführung aufgeschaltet Ein Potentiometer 14 dient zur Sollwertverschiebung des Blindleistungsreglers. Ein Verstärker 15 gibt Signale an Ausgangsre- lais 16 bis 20, die ihrerseits Signale auf eine ODER-Auswertschaltung geben. Diese Auswertschaltungen sind mit 21 bis 23 bezeichnet Sie entsprechen den Ausgangsrelais 16 bis 18. Die Ausgangsrelais 19 und

10

15 20 sind für weitere Zuschaltmöglichkeiten verweribar, jedoch in der Zeichnung nicht angeschlossen. Auf die ODER-Auswertschaltungen 21 bis 23 wirken zusätzlich die Ausgangssteuersignale und Relais 24 bis 26 der Steuergeräteeinheit 10, die von einem Verstärker 27 zum Ansprechen gebracht werden, der von einem Meßumformer 28 gespeist wird und von einer Grenzwertverschiebung 29 in Form eines Potentiometers beeinflußbar ist Der Meßumformer 28 ist an den Stromwandler 11 angeschlossen. Die Steuergeräteeinheit 10 wirkt als reiner Schwellwertschalter, d.h. bei Überschreiten eines eingestellten Grenzwertes spricht beispielsweise das Auslöserelais 24 an, bei Überschreiten'eines weiteren Schwellwertes das Relais 25 und sollte die erfaßte Oberschwingungsblindleistung noch höher liegen, wird bei Erreichen ^eines weiteren Schwellwertes das Relais 26 eingeschaltet Die Auswertschaltungen 21 bis 23 sprechen nun an, wenn eines der auf sie gegebenen Signale Steuenoannung zeigt, d. h. Relais 24 oder Relais 26 angezogen hit entsprechend Relais 25 und 17 bzw. 26 und 18. Ist diese Bedingung erfüllt, so werden die Schaltgeräte 30 bis 32 an Spannung gelegt, die die Kompensationsabzweige entsprechend der gewünschten Kompensation zuschalten. Abgeschaltet werden diese Abzweige nur dann, wenn beide Eingänge der ODER-Auswertschaltung 23 spannungslos sind. Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schaltgerät 5 kann von den Kontakten beispielsweise des Schützes 30 gebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinheit zur Blindleistungskompensation in oberschwingungshaltigen Netzen, bei der ein Blind- s leistungsregler Kompensationsabzweige mittels Schaltgeräten stufenweise zu- und abschaltet und eine durch Oberschwingungsströme mögliche Oberlastung der zugeschalteten Kompensationsabzweige vermieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Steuergeräteeinheit (10) zur Auswertung der Oberschwingungsströme vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von den Oberschwingungsströmen eine stufenweise Zu- und Abschaltung der Kompensationsabzweige (4) veranlaßt, und ir daß gleichen Stufen zugeordnete Zuschaltsignale des Blindleistungsreglers (Auswertschaltung 9) und der Oberschwingungs-Steuergeräteeinheit (10) den

' Schaltgeräten jeweils über ein ODEil-Glied (ODER-Auswertschaltung 21,22,23) zugeführt sind.

2. Regefeinheit nach Ansprach !,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergeräteeinheit (10) ein Schwellwertschalter ist

3. Regeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergeräteeinheit (10) ein blind- stromabhängiger Regler ist.

4. Regeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Steuergeräteeinheiten (10) vorgesehen sind, die mit jeweils Oberschwingungen unterschiedlicher Kennfrequenz zugeordneten Kompensationsabzweigen (4) in Wirkverbindung stehen.

5. Regt-Ieinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß/lie Kompensalionsabzweige (4) induktiv verstimmu- Reihenschwingkrei- se sind.

6. Regeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertbereiche für die Steuergeräteeinheit (10) und für die Auswertschaltung (9) getrennt voneinander einstellbar sind.