DE477157C

DE477157C - Elektrizitaetszaehler fuer Wechselstromanlagen zur Registrierung der elektrischen Energie unter Beruecksichtigung des Blindverbrauches

Info

Publication number: DE477157C
Application number: DEA42645D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Robert Braunbeck; Paul Heymann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1924-07-13
Filing date: 1924-07-13
Publication date: 1929-06-04

Description

Elektrizitätszähler für Wechselstromanlagen zur Registrierung der elektrischen Energie unter Berücksichtigung des Blindverbrauches Bekanntlich wird bei der Verrechnung der verbrauchten elektrischen Energie von den meisten Werken auch der Blindverbrauch berücksichtigt. Meßtechnisch am einwandfreiesten ist die Verrechnung auf Grund der Angaben eines Wirkverbrauchzählers . und eines Blindverbrauchzählers. Jedoch sind hierzu zwei Zähler erforderlich. Außerdem ist die Verrechnung recht kompliziert, so daß leicht beträchtliche Irrtümer vorkommen können.
Es sind auch schon eine Reihe von Zählern bekannt geworden, durch welche die zur Verrechnung kommenden Größen in einem einzigen Zähler direkt gemessen werden können. Die meisten dieser Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß ihre Eichung auf Schwierigkeiten stößt; denn eine einwandfreie Eichung des Zählers ist nur dann möglich, wenn man die vom Wirkverbrauch und die vom Blindverbrauch abhängigen Teile getrennt eichen kann. Es $ind nun auch Zähler bekannt geworden, welche dieser Forderung genügen; diese bestehen darin, daß auf einen gemeinsamen Anker zwei Ferrarissche Triebsysteme einwirken, von denen das eine ein dem Wirkverbrauch proportionales Drehmoment und das andere ein dem Blindverbrauch proportionales Drehmoment erzeugt. Aber auch dieser Zähler ist zu genauen Messungen nicht geeignet, da sich die beiden Triebfelder gegenseitig stören und beeinflussen, so daß Meßfehler unvermeidlich sind.
Im übrigen haben diese Zähler auch den Nachteil, daß infolge Anordnung nur. eines zur Messung des Wirkverbrauches dienenden Triebsystems der Wirkverbrauch bei unsymmetrischer Belastung eines Mehrphasennetzes nicht einwandfrei gemessen werden kann. Der Wirkverbrauch muß aber, da er die Grundlage derStromverrechnungen bildet und da durch ihn die Belastung des Kraftwerkes gegeben ist, unter allen Umständen einwandfrei in den Angaben des Zählers zum Ausdruck kommen. Bei der Bestimmung des Blindverbrauches ist dagegen eine angenäherte Messung ausreichend, da der Blindverbrauch keine erhöhte Leistungszufuhr zu den Generatoren erfordert und im übrigen auch nur zu einem kleinen Bruchteil des Preises für die Wirkbelastung abgegeben wird.
Um diesen Übelstand zu vermeiden und einen einfachen, genau arbeitenden Zähler zu schaffen, werden erfindungsgemäß mehrere voneinander elektrisch vollkommen unabhängige Triebsysteme vorgesehen, die auch bei unsymmetrischer Belastung auf je eine besondere Triebscheibe einwirken und von denen ein Teil ein dem Wirkverbrauch proportionales Drehmoment und der andere Teil ein dem Blindverbrauch proportionales Drehmoment erzeugt. Sämtliche Anker sind auf einer gemeinsamen Welle befestigt. Durch diese Maßnahme wird es auch möglich, zur Messung des Verbrauches in Mehrphasenanlagen Ungleichheiten in der Belastung, insbesondere der Wirkbelastung der einzelnen Phasen zu berücksichtigen. Bei Drehstromanlagen wird man zweckmäßig drei Triebscheiben anwenden, von denen zwei durch den Wirkverbrauch messende und in gewöhnlicher Aronschaltung angeordnete Triebsysteme beeinflußt werden, während das dritte Triebsystem den Blindverbrauch in einer beliebigen Phase mißt. Dieser besondere Vorteil war bei den bekannten Einrichtungen nicht zu erzielen, da bei der einzig vorhandenen Triebscheibe nur zwei messende Systeme angebracht werden konnten, von denen das eine den Wirkverbrauch in der einen Phase und das andere den Blindverbrauch in derselben Phase mi(3t.
Ausführungsbeispiele der neuen Schaltung sind in den Abb. i und 2 dargestellt. I und II sind die beiden Wirkverbrauchtriebwerke in der Aronschaltung; III ist das den Blindverbrauch messende System. Bei der Anordnung nach Abb. i liegen die Stromspulen der Systeme I und III in der gleichen Phase 1Z, während bei der Einrichtung nach Abb. 2 die Stromspule des den Blindverbraucher messenden Systems III in derjenigen Phase S liegt, in welcher keine der beiden anderen Stromspulen liegt. Die Schaltung von Abb. z hat vor allem den Vorteil, daß bei Verwendung von Stromwandlern nur zwei Wandler benötigt werden.
Wesentlich für den neuen Zähler ist es, die Eichung des den Blindverbrauch messenden Systems so vorzunehmen, daß die gesamten Zählerangaben bei einer dem mittleren, in der Anlage vorkommenden Leistungsfaktor entsprechenden Phasenverschiebung gleich dem tatsachlichen Wattverbrauch ist, und die Eichung der den Wirkverbrauch messenden Systeme so vorzunehmen, daß der Zähler bei reinem Wirkverbrauch um so viel Prozent zu langsam geeicht wird, als dem Konsumenten bei cos V - i vergütet werden soll. In Abb. 3 sind die Eichkurven in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung dargestellt. a ist die Kurve des Wirkverbrauches bei normaler Eichung; die Kurve b zeigt, um wieviel der neue Zähler mit Rücksicht auf die Bewertung des Blindverbrauches zu langsam geeicht werden muß. Die Kurve c ist die Eichkurve für das den - Blindverbrauch messende Triebsystem, und die Kurve d zeigt die Gesamtanlage aller drei Systeme. Im Punkt A zeigt der Zähler den reinen Wirkverbrauch an. DieserPunkt kann beliebig festgelegtwerden. In der Zeichnung entspricht dieser Punkt dem Leistungsfaktor o,8.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. ElektrizitätszählerfürWechselstromanlagen zur Registrierung der verbrauchten elektrischen Energie unter Berücksichtigung des Blindverbrauches, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Triebsysteme, die ein dem Wirkverbrauch auch bei unsymmetrischer Belastung proportionales Drehmoment erzeugen, und eine Anzahl weiterer von den ersten Triebsystemen elektrisch unabhängiger Triebsysteme, welche ein dem Blindverbrauch proportionales Drehmoment erzeugen, auf einer gemeinsamen Welle derart angeordnet sind, daß der Zähler betriebsmäßig eine aus Wirk- und Blindverbrauch zusammengesetzte Größe mißt.
2. Elektrizitätszähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daßdie den Wirkverbrauch messenden Systeme entsprechend der Höhe der Bewertung des Blindverbrauches und die den Blindverbrauch messenden Systeme so geeicht sind, daß die Summe der Angaben sämtlicher Systeme, also die gesamten Zählerangaben, bei einer dem mittleren, in der Anlage vorkommenden Leistungsfaktor entsprechendenPhasenverschiebung gleich dem tatsächlichen Wattverbrauch ist.
3. Elektrizitätszähler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehstromanlagen zwei den Wirkverbrauch messende Triebsysteme in Aronschaltung und ein den Blindverbrauch messendes System vorgesehen sind. q.. Drehstrom-Elektrizitätszähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule des den Blindverbrauch messenden Systems in derselben Phase vorgesehen ist wie die Spule eines der den Wirkverbrauch messenden Systeme und bei Anschluß des Zählers an Stromwandler diese beiden Spulen an den gleichen Stromwandler angeschlossen sind.