DE3045574C2 - Statischer Blindleistungskompensator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen Blindieistungskompensator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Kompensator ist in »elektrowärme international« Heft 30 (1972). Seiten 267 bis 274 beschrieben.

Um den Nachteil einer öpulsigen Rückwirkung einer derartigen Anordnung auf das speisende Netz zu vermeiden, verwendet man vielfach 12pulsige Anordnungen, wobei die hierfür erforderliche Bildung zweier um 30° gegeneinander versetzten Drehstromsysteme durch zwei Transformator-Sekundärwicklungen erzeugt wird, von denen eine im Stern und die andere im Dreieck geschaltet ist (Wiss. Berichte AEG-TELEFUNKEN 49 (1976) Heft 4/5, Seiten 198 bis 203). Auch durch die DE-OS 23 36 594 ist es bekannt, eine 12-Puls-Rückwirkung durch eine 30° Schwenkung mit verschiedenen Transformatoren unterschiedlicher Schaltungsgruppen zu realisieren.

Im Sonderdruck aus der »Siemens-Zeitschrift« 47. Jg., Heft 10, Okt. 1973, Seiten 699 bis 711 ist eine Stromversorgungsanlage beschrieben, an deren über einen gemeinsamen Netztransformator gespeister Sammelschiene zur Blindleistungskompensation durch einen Blindleistungsstromrichter stellbare Drosselspulen und einzeln zuschaltbare, gleichzeitig als Oberschwingungsfilter ausgelegte Kondensatoren angeschlossen sind. Der Blindleistungsstromrichter ist dabei über zwei zusätzliche getrennte Zweiwickler-Transformatoren mit der Sammelschiene verbunden.

Die eingangs angegebene Variante ohne zwei Sekundärwicklungen des Netztransformators hat. wie bereits erwähnt, den Nachteil der 6pulsigen Rückwirkung. Zur Fernhaltung der Strom-Oberschwingungen der 5. und 7. Harmonischen vom Netz kann ein Teil der Kapazitäten /.u entsprechenden Filterkreisen ausgebildet werden. Diese Filter dürfen dann aber nicht abgeschaltet werdeii, wenn ihre Wirkung nicht verloren gehen soll. Entsprechend der kapazitiven Leistung der Filterkreise muß der induktive Teil des Kompensators reichlicher ausgelegt werden. Dabei kann es erforderlich werden, mehrere stellbare Drosselzweige vorzusehen, die nacheinander angesteuert werden, um die Größe der erzeugten Oberschwingungen nicht übermäßig anwachsen zu lassen. Dadurch vergrößert sich zusätzlich der Drosselaufwand.

Bei der Schaltungsvariante mit den zwei phasenversetzten Sekundärwicklungen heben sich die Strom-5 Oberschwingungen der 5. und 7. Ordnung der einzelnen Sekundärkreise im Anschlußtransformator auf, so daß 12-Pulsigkeit gegeben ist Dies trifft aber nur zu, wenn beide Sekundärkreise gleich belastet sind. Wird beispielsweise eine der Kondensatorgruppen abgeschaltet,

ίο ist die notwendige Symmetrie nicht mehr gegeben, und es ergeben sich trotz des Mehraufwandes für den Transformator öpulsige Rückwirkungen auf das Netz. Aus diesem Grund muß u. U. das Abschalten eines einzelnen Kondensatorzweiges ausgeschlossen werden. Damit ist dann, trotz des Vorhandenseins zweier schaltbarer Kondensatorzweige nur eir>e relativ grobe Stufung möglich. Auch kann der eine Kondensatorzweig nicht als Redundanz zum zweiten angesehen werden.
Der Erfindung lieft die Aufgabe zugrunde, mit nur einem Zusatztransfoi mator möglichst geringer Typenleistung bei der eingangs angegebenen Schaltung zu erreichen, daß die Kondensatoren einzeln geschaltet werden können, ohne daß eine 6pulsige Rückwirkung auf das speisende Netz auftritt, und ohne daß die Kondensatoren durch den Oberschwingungsstrom 5. und 7. Ordnung belastet werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Mit dieser 12pulsigen Schaltung ist es möglich in bezug auf die Anschlußschiene eine absolute Symmetrie zu erreichen. Die Kondensatorzweige können vorteilhafterweise einzeln geschaltet werden, ohne dabei eine 6pulsige Rückwirkung in Kauf nehmen zu müssen.

Gleichzeitig kann durch die damit gegebene feinere kapazitive Unterteilung der dem Feinabgleich dienende Drosselsteller kleiner ausgelegt werden. Die Filterzweige stehen notfalls gegenseitig als Reserve zur Verfügung. Durch die feinere Unterteilung des Gesamtregelbereichs ergibt sich eine günstigere Verluslcharaktcri· stik. Die Kondensatoren werden auch nicht mehr durch Oberschwingungsströme 5. und 7. Ordnung belastet, da diese sich bereits im Zusatztransformator aufheben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnet.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungfbeispiels erläutert werden.
Die Zeichnungsfigur zeigt die Prinzipschaltung eines Blindleistungskompensators. Dieser statische Blindieistungskompensator, der durch Kondensatoren 4 und Drosselspulen 1 gebildet ist, liegt an einem Netz 7. dessen Blindleistung er kompensieren soll. Die Kondensatoren 4 sind über Thyristorschalter 8 an eine Samrnelschiene 9 einzeln anschaltbar. Die Sammelschiene 9 ist einerseits über einen Netztransformator 2 mit dem Netz 7 und andererseits über einen Zusatztransformator 3 mit den Drosselspulen 1 verbunden. Die Drosselspulen 1 sind über Thyristoren 10 kontinuierlich stellbar Der Zusatztransformator 3 ist dabei mit zwei Sekundärwicklungen versehen, die an Sammelschienen 11 hegen Die einzelnen thyristorgestellten Drosselspulen 1 liegen an unterschiedlichen Sammelschienen 11.
Der Netztransformator 2 kann als üblicher Zweiwickler mit möglichst kleiner relativer Kurzschlußspannung Uk ausgebildet sein. Durch das kleine u* wird die Spannungserhöhung an der Schiene 9 im kapazitiven Bereich niedriger gehalten, was der Kondensatorauslegung zu-

gute kommt

In dem Zusatztransformator 3, der als Spartransformator konzipiert ist, erfolgt durch die Schaltung der Sekundärwicklungen auf die Sammelschiene 11 bezogen eine Phasenschwenkung um ± 15°, so daß in bezug auf die Schiene 9 absolute Symmetrie besteht Unabhängig davon, wieviele Kondensatoren 4 Ober die Schalter 8 zugeschaltet sind, wird durch Ansteuerung der Drosseln 1 über die Thyristoren 10 eine 12pulsige Kompensation für das Neu 7 erzielt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

15

10

15

K)

35

40

45

50

55

60

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Statischer Blindieistungskompensator, bei dem an die Sekundärwicklung einer an dem zu kompensierenden Netz liegenden Netztransformators in Parallelschaltung unveränderliche, dem Netz einzeln zuschaltbare Kondensatoren und über einen Zusatztransformator thyristorgestellte Drosseln angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der als Spartransformator ausgebildete Zusatztransformator (3) zwei jeweils mit einem Teil der thyristorgestellten Drosseln (1) verbundene Sekundärwicklungen aufweist, von denen die eine eine Phasenschwenkung von +15° und die andere eine Phasenschwenkung von —15° bewirkt.

2. Statischer Blindieistungskompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Netziransformator (2) als Zweiwicklungstransformator mit kleiner spezifischer Kurzschlußspannung ausgelegt ist.