DE2830151A1

DE2830151A1 - Einrichtung zur parallelankopplung eines tonfrequenz-senders an ein netz

Info

Publication number: DE2830151A1
Application number: DE19782830151
Authority: DE
Inventors: Hannelore Dipl Ing Glimski
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1978-07-08
Filing date: 1978-07-08
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2830151C2; CH647628A5

Description

"Einrichtung zur Parallelankopplung eines Tonfrequenz-Senders
an ein Netz" Die Erfindung bezieht sich auf eile Einrichtung zur Parallelankopplung eines Tonfrequenzsenders an ein Netz, insbesondere für Rundsteueranlagen, bestehend aus einem Kopplungstransformator, einem Kopplungskondensator auf der Netzseite in wicklung Reihe zu der Sekundär / des Transformators und einem Serienwicklung kondensator auf der Senderseite in Reihe zu der Primär / des Transformators.
Kraftwerke und Verteilernetze werden nach der zu erwartenden Spitzenlast ausgelegt, die nur kurzzeitig auftritt. Wirtschaftlicher können die Anlagen betrieben werden, wenn eine bessere zeitliche Verteilung der Belastung erzielt wird. Um dies zu erreichen, bedient man sich der direkten Leistungssteuerung von Verbrauchergruppen oder Einzelgeräten durch die Rundsteuertechnik Als Übertragungsweg benutzt die Rundsteuertechnik das Stromversorgungsnetz. Als Steuersignale dienen Tonfrequenzimpulse, die in das Netz an zentraler Stelle eingespeist werden. Sie breiten sich im gesamten Netz aus und werden im Niederspannungsnetz an beliebiger Stelle von Empfängern ausgewertet und in eine Schalt-handlung umgesetzt.
Im allgemeinen werden die Tonfrequenzimpulse in die Mittelspannungsebene (10 kV, 20 kV) eingespeist. Die Sendeanlage kann aber auch an das 110 kV-Netz oder sogar direkt an das Niederspannungsnetz angekoppelt werden. Die Koppeleinrichtungen zwischen Rundsteuersender und Netz müssen sowohl die Tonfrequenz impulse möglichst verlustarm zum Netz übertragen als auch den 50-Hz-Strom gegen den Sender sperren. Je nach Problemstellung wird hierfür eine induktive (Serien-) Ankopplung oder eine kapazitive (Parallel-) Ankopplung eingesetzt. Grundlagen der Rundsteuertechnik sind aus dem Buch "Fernwirktechnik" von Bendorf, Bizer, Gerner, Müller, Rödig, Schindele, Schmudlach, Wolfgarten, VDI-Verlag, 1975, S. 134 bis 155, bekannt.
Bei der Parallelankopplung sind zwei verschiedene Verfahren bekannt, die starre und die lose Parallelankopplung. Die starre Parallelankopplung ist im Aufbau aufwendiger als die lose .
Bekannt ist (DE-AS 2 461 564) eine Einrichtung zur Parallelankopplung für Tonfreguenz-Rundsteueranlagen mit einem Isoliertransformator und einem netzseitigen Resonanzkreis, bei der der Kopplungstransformator für die Netzfrequenz als Isolierdrossel und für die Tonfrequenz als Ubertrager vorgesehen ist.
Durch die Verwendung einer zusätzlichen Spule zur Kompensation des tonfrequenten Spannungsabfalles auf der Sekundärseite des Transformators ergibt sich eine Verteuerung.
Bekannt ist auch (DE-Gbm 7 308 392) eine Ausführung in loser Parallelankopplung, bei der der Kopplungstransformator eine lose magnetische Kopplung aufweist. Dieser Transformator ist deshalb eisenlos ausgeführt und seine Primärwicklung sowie Sekundärwicklung bestehen aus gegeneinander verstellbaren Spulenpaaren, die noch untereinander verschiebbar angeordnet sind. Dieser Transformator wird bei der Herstellung nicht abgeglichen, sondern direkt an den Einbauort ausgeliefert.
Erst hier wird er durch die Verstellbarkeit der einzelnen Spulen zu- und voneinander (Änderung der Induktivität und des Eopplungsfaktors) in Abhängigkeit von den anderen Komponenten der Rundsteueranlage und der örtlichen Lage justiert.
Magnetisch leitbare Stoffe (Eisentüren, Stahlbetonhäuser) in der Nähe des Kopplungstransformators machen eine Neujustierung erforderlich. Zudem läßt sich nur eine gewisse Baugröße des Kopplungstransformators erreichen, weil mechanische Bewegungen nicht mit Spulen beliebiger Größe durchführbar sind.
Wegen des geringen Kopplungsfaktors muß der große tonfrequente Spannungsabfall an der Streuinduktivität der Primärwicklung des Kopplungstransformators durch den obligatorischen Serienkondensator kompensiert werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Einflüsse durch äußere magnetische Materialien auf den Kopplungstransformator zu verringern und eine spätere Nachstellung zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß der Eopplungs transformator mit einem Kopplungsfaktor von annähernd 1 und sein Eisenkern mit einem Luftspalt versehen ist und daß die Sekundärwicklung des Kopplungstransformators Anzapfungen aufweist.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der geringe Arbeits- und Einrichtungsaufwand bei der Montage des Transformators. Durch die bereits im Werk abgeglichenen Spulen, durch den Eisenkern und die damit verbundene geringe Baugröße des Transformators sowie den Serienkondensator ergibt sich eine preiswerte, einfache Ausführung der Ankopplung ohne Nachstimmung am Aufstellungsort und ohne Beeinflussung durch fremde Eisenmaterialien, Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Zur Einspeisung tonfrequenter Signalspannungen in ein Netz ist ein Kopplungstransformator T vorgesehen. Ein Tonfrequenzsender (TF) ist am Eingang 1 und das Wechselstromnetz am Ausgang 2 angeschlossen. In Reihe zu der Primärwicklung des Eopplungstrans, formators T ist ein Kondensator C1 vorgesehen, der den tonfrequenten Spannungsabfall an der Streuinduktivität der Primärwicklung des Transformators T kompensiert. In Reihe zu der Sekundärwicklung des Kopplungstransformators T ist ein Kopplungskondensator C2 gelegt.
An den Eingang 1 können übliche Spannungen von ca. 200 bis 1000 Volt gelegt werden, wahrend der Ausgang 2 auf die Hochspannungsebene von 10, 20, 35, 69 oder 110 kV geführt ist, Der Kopplungstransformator T ist erfindungsgemäß mit einem Eisenkern mit Luftspalt ausgeführt, was eine enge Kopplung von beinahe.1 bedeutet. Der Transformator T kann beispielswelse auch als Drehstromtransformator ausgeführt sein.
Zur Kompensation des Scheinleistungsbedarfs des Kopplungskondensators C2 für die Tonfrequenz ist die Sekundärwicklung des Transformators T einstellbar ausgeführt. Dies erfolgt beispielsweise durch Zusatzwicklungen, in Zu- und Gegenschaltung.
Elektrisch verhält sich die erfindungsgemäße Einrichtung wie eine lose Ankopplung, obwohl durch den Kopplungsfaktor nahe 1 eine enge bzw. starre Ankopplung erfolgt. Der Serienkondensator Cl begrenzt den Anstieg der Leistungsaufnahme bei Entlastung der Ankopplung, Dieser Kondensator kann für eine kleinere leistung als bei einer Schaltung mit loser Ankopplung aus gelegt werden, weil eine zusätzliche Kompensation der Streuinduktivität der primärseitigen Transformatorwicklung entfällt

Claims

Patentanspruch Einrichtung zur Parallelankopplung eines Tonfrequenz-Senders an ein Netz, insbesondere für Rundsteueranlagen, bestehend aus einem Kopplungstransformator, einem Kopplungskondensator auf der Netzseite in Reihe zu der Sekundärwicklung des Transformators und einem Serienkondensator auf der Senderseite in Reihe zu der Primärwicklung des Transformators, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kopplungstransformator (T) mit einem Kopplungsfaktor von annähernd 1 und sein Eisenkern mit einem Luftspalt versehen ist und daß die Sekundärwicklung des Kopplungstransformators (T) Anzapfungen aufweist.