DE472923C

DE472923C - Verfahren zum UEberlagern von ausgedehnten Starkstromnetzen

Info

Publication number: DE472923C
Application number: DEM102793D
Authority: DE
Original assignee: OTTO MUCK DIPL ING
Current assignee: OTTO MUCK DIPL ING
Priority date: 1927-12-29
Filing date: 1927-12-29
Publication date: 1930-11-28

Description

Verfahren zum Überlagern von ausgedehnten Starkstromnetzen Es ist bekannt, zu allgemeinen Signalzwecken Starkstromnetze mit höherfrequenten Strömen zu überlagern. Wenn es sich hierbei um ausgedehnte Netze, insbesondere solche mit mehreren Kraft- oder Umspannwerken oder um elektrisch gekuppelte-Netze handelt, muß man, um eine möglichst gleichmäßige Überlagerungsspannungshaltung zu erzielen, von mehreren Punkten aus synchrone überlagerungsströme dem bzw. den Netzen aufdrücken.
Es ist weiter vorgeschlagen worden, in diesen Punkten Überlagerungszentralen aufzustellen und diese, gegebenenfalls unter Heranziehung von Hilfsleitungen, durch eine Führerzentrale fernzusteuern. Bei dieser Lösung bereitet die notwendige Aufrechterhaltung eines- exakten Synchronismus und die Einsteuerung der die Überlagerungsgeneratoren treibenden Antriebsmotore in den Zentralen erhebliche Schwierigkeiten.
Erfindungsgemäß wird daher ein anderer Weg zur Lösung der Aufgabe eingeschlagen. Es werden nämlich nicht ferngesteuerte, synchronisierte Überlagerungszentralen, sondern Überlagerungsverstärkerstationen eingebaut, welche die über das Netz zu ihnen gelangenden relativ schwachen Impulse verstärkt in das Netz zurücksenden.
Während hierfür für kleine Leistungen gegebenenfalls auch Vakuumröhren in den bekannten Verstärkerschaltungen verwendet werden können, kommt für die Überlagerung größerer Netze bzw. Netzabschnitte nur das Mittel der Dynamoverstärkung in Frage, wie sie für andere Zwecke (Telephonieverstärker) vorgeschlagen wurde.
Das Wesen der Erfindung soll an Hand der schematischen Abb. z erläutert werden: Das Drehstromnetz N soll mit einem einphasigen Überlagerungsstrom, der über die drei Phasenleitungen hin und über Erde zurückfließt, überlagert werden.
Von einer nicht eingezeichneten Nachbarstation fließt Überlagerungsstrom geringer Spannung über einen gegebenenfalls durch einen Abstimmkondensator C elektrisch abgestimmten Zuleitungszweig, etwa unter Zwischenschaltung eines Spannungstransformators T in die Feldwicklung F eines mit Kommutator versehenen, aus entsprechend dünnen Blechen aufgebauten Generators G. Dieser wird von einem Drehstrommotor M angetrieben, dessen Anlasser A beispielsweise durch einen (nicht eingezeichneten) Anlaßmotor automatisch bedient wird, was durch eine auf die ungefähren Überlagerungszeiten eingestellte Schaltuhr oder auch durch ein auf von der Nachbarstation kommende Überlagerungsimpulse bestimmter Frequenz ansprechendes Relais (Anfahrrelais) geschehen kann.
Der derart in Drehung versetzte Anker G induziert verstärkte Ströme genau gleicher Frequenz und Phase wie die ankommenden und in das Verstärkeraggregat G eingeführten »Anreizströme«. Diese verstärkten Ströme werden durch einen Stromwandler TV transformiert und beispielsweise über den sekundären Sternpunkt eines mit einer (primären oder tertiären) Dreieckswicklung versehenen Netztransformators NT dem Netz N aufgedrückt.
In weiterer Verbesserung der Erfindung ist ein zusätzliches Schaltrelais r vorgesehen, welches den Generator G dann und so lange mit dem Transformator W verbindet, als Signalimpulse durch die Feldwicklung des Generators fließen. Um hierbei den Einfluß des Netzstromes (insbesondere bei eintretender Belastungsasymmetrie) auszuschalten, wird ein auf seine Frequenz abgestimmter Sperrkreis K vorgeschaltet, der gegebenenfalls durch eine entsprechend ausgebildete Paralleldrossel zum Abstimmkondensator C ersetzt werden kann. Ein. ähnlicher Sperrkreis kann auch erforderlichenfalls zwischen W und G geschaltet werden, um die Maschine vor dem Netzstrome zu schützen. Zur Erhöhung der Wirkung kann man die Feldwicklung F noch mit zusätzlichem Gleichstrome erregen, der aus einer besonderen, gegen die Signalströme abgedrosselten Quelle zu entnehmen ist; der im Anker erzeugte Gleichstrom kann auf einfache Weise, z. B. durch Einschaltung eines Abstimmkondensators im Ankerstromkreise, unschädlich gemacht werden. Soll hingegen nicht einphasiger, sondern mehrphasiger Überlagerungsstrom verstärkt wei=den, so sieht man beispielsweise zwei derartige einphasige Verstärkeraggregate vor; wird dagegen dreiphasiger Überlagerungsstrom gefordert, so wandelt man den derart erhaltenen Zweiphasenstrom mit der MM- oder Scott-Schaltung in Dreiphasenstrom um oder benutzt schließlich drei getrennte Aggregate, die gegebenenfalls von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden.
Wenn die verwendete Verstärkerdynamotype größere Abweichungen von der synchronen Drehzahl (auf den zu verstärkenden Wechselstrom bezogen) gestattet, genügt die in der Abb. i dargestellte Antriebsweise auch dann, wenn eine Vielheit von Signalfrequenzen bzw. ein Signalfrequenzband benutzt wird.
Wenn es hingegen notwendig oder erwünscht ist, immer möglichst in der Nähe der synchronen Drehzahl zu bleiben, so wird als Antriebsmotor ein seiner Drehzahl nach regelbarer Motor verwendet, dessen Drehzahl der jeweils verwendeten Signalfrequenz immer möglichst proportional erhalten wind; als einfaches Mittel werden beispielsweise Nebenschlußregler-bei allen Verstärkerstationen und auch in der Führerstation verwendet, deren Kontaktarme möglichst synchron laufen - was z. B. durch gleichzeitiges Anfahren und Regelung des den Reglerarrn antreibenden Motors auf gleiche Drehzahl erzielt wird - und dadurch auch alle Antriebsmotoren annähernd auf den entsprechenden Drehzahlen erhalten.
Der technische Fortschritt des Verfahrens liegt vor allem im Fortfall des schwierig einzusteuernden Synchronlaufs; es ist anwendbar unabhängig. von der Art und Frequenz der ankommenden, zu verstärkenden Signalimpulse, kann also für mono- und polyfrequente Überlagerungssignalsysteme verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Überlagern von ausgedehnten Starkstromnetzen mit höherfrequenten Strömen für Fernsteuer-, -Signal- und ähnliche Zwecke von mehreren Punkten aus, dadurch gekennzeichnet, daß an diesen Punkten überlagerungsverstärkerstationen angeordnet werden, welche die von der bzw. den Nachbarstationen bzw. von der Hauptüberlagerungszentrale eintreffenden schwachen Impulse phasen- und frequenzgleich verstärkt an die angeschlossenen 2,?etzteile zurückeben. z. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Verstärkerstationen Vakuumröhren in den bekannten Verstärkerschaltungen angeordnet sind. 3. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf diesen Verstärkerstationen Kommutatormaschinen aufgestellt sind, deren Feldwicklung die ankommenden, zu verstärkenden Impulse beispielsweise durch einen elektrisch abgestimmten Anzapfzweig und gegebenenfalls noch über einen Spannungswandler zugeführt werden. q.. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor der Kommutatormaschinen durch ein Schaltuhrwerk oder durch auf Fernsteuerimpulse bestimmter Frequenzen ansprechende Relais angelassen und abgeschaltet wird. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Anker der Kommutatormaschinen erzeugten verstärkten Ströme dem zu überlagernden Netze gegebenenfalls über einen Stromwandler und über eine Trennstelle zugeführt werden, die nur dann und so lange geschlossen ist, als Impulse bei der Verstärkerstation ankommen. 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine noch zusätzlich durch Gleichstrom erregt wird, dessen Quelle gegen die überlagerten Frequenzen abgedrosselt ist, wobei der Ankerstromkreis gegebenenfalls durch einen Abstimmkondensator gegen den durch Drehung induzierten Gleichstrom blockiert wird. 7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an geeigneten Stellen, wie z. B. im Anzapfzweige oder vor dem Anker, Sperrkreise gegen die Netzfrequenz vorgeschaltet sind. B. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Sperrkreises eine dem Abstimmkondensator parallel geschaltete Drossel verwendet ,v ird, deren Netzstromaufnahme gleich jener des Abstimmkondensators ist. 9. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstärkung mehrphasiger Überlagerungsströme jede Phase ein eigenes Verstärkeraggregat erhält. to. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstärkung dreiphasiger Überlagerungsströme die in zwei einphasigen Verstärkeraggregaten erzeugten Zweiphasenströme durch nach Mic; oder Scott geschaltete Transformatoren in dreiphasige verwandelt werden. r z. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der für den Antrieb der Verstärkerdynamomaschinen diendnden Motoren zwecks Erhaltung derselben auf der entsprechend der zu verstärkenden Frequenz proportionalen Drehzahl durch Synchronlauf der Kontaktarme der Nebenschlußregler der Motoren geregelt wird.