DE499999C - Anordnung zur Schnellregelung von Phasenschiebern in elektrischen Verteilungsnetzen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Schnellregelung von Phasenschiebern in elektrischen Verteilungsnetzen Zu den schwierigsten Aufgaben, die der Betrieb elektrischer Kraftübertragungsanlagen zu lösen hat, gehören die, welche durch die schwankende Belastung der Stromverbraucher, die durch diese Belastungsschwankungen entstehenden, Spannungsschwankungen und die damit eintretende Gefährdung der Stabilität der Übertragung gestellt «-erden. In Netzen, an welche Verbraucher mit stark schwankender Belastung angeschlossen sind. kann die Kraftwerksbelastungskurve innerhalb kürzester Zeit um mehrere ioo Prozent schwanken, und, falls nicht besondere Vorkehrungen getroffen si.n,#1, folgt die Spannung desen Belastungsschwankungen derart, daß ernsthafte der an die Leitung angeschlossenen Stromverbraucher die Folge sind.
• Man hat auf die verschiedenste Weise versucht, die Spannungsschwankungen auszugleichen. Ein bekanntes Verfahren hierzu besteht darin, daß man durch sogenannte Phasenschieber abhängig von der Belastung Blindleistungen beim Verbraucher oder im Kraftwerk der Leitung zuführt. Die zur Erzeugung der Blindleistung verwendeten Synchronmaschinen zeigen nun aber den -Nachteil, daß ihre Regelung den schnellen Belastungs- und .Spannungsschwankungen des Netzes, an das sie angeschlossen sind, nicht zu folgen vermag; es ist also mit den bisher bekannten Mitteln nicht möglich gewesen, die von einem Phasenschieber einem Netz zugeführte Blindleistung mit stets ausreichender Geschwindigkeit zu regeln, um .den Verbraucher in dem gewünschten Maße von Spannungsschwankungen zu befreien und eine bei Überschreiten der Stabilitätsgrenze notwendig eintretende Unterbrechung in der Stromlieferung zu vermeiden.
• Die Erfindung gibt nun eine Anordnung zur schnellen Regelung der durch Phasenschieber in ein Netz eingeführten Blindleistung. Erfindungsgemäß wird zwischen Phasenschieber und Netz eine Zusatzspannung ,einsgefügt, deren Anstieg unabhängig von der magnetischen Trägheit des Phasenschiebers ist.
• In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die als Phasenschieber dienende Synchronmaschine i arbeitet über einen von einem Transformator 4 erregten Zusatztransformator 2 auf das Netz 3. Durch Umschaltung des Zusatztransformators läßt sich die Belastung des Phasenschiebers stoßweise erhöhen, ohne daß sich eine etwa durch die magnetische Trägheit des Phasenschiebers bedingte Verzögerung innerhalb des letzteren bemerkbar macht. Die Umschaltung selbst wird man: zweckmäßig .durch einen Spannungsregler an sich bekannter Art veranlassen, wie man ihn bisher ausschließlich auf die Erregung des Phasenschiebers, etwa abhängig von der Netzbelastung, arbeiten ließ.
• In Abb.2 sind die physikalischen Vorgänge, die für die beschriebene Regelung des Phasenschiebers maßgebend sind, an Hand der Charakteristik des Phasenschiebers dargestellt. Die Kurve stellt die bekannte Leerlaufcharakteristik dar. Eg Isei die normale Spannung an den Klemmen des Phasenschiebers. Die @dazugz#hörige Erregung :ergibt sich durch Aufzeichnung des Potierschen Dreieckes, dessen Katheten für cos 9 = o, d. h. reine Bliadleistungserzeugung, gleich dem Produkt aus Statorstrom und Re.aktanz sowie der durch die Ankerrückwirkung hervorgerufenen Gegenerregung sind. Nach den bisher bekannten Regelungsverfahren wir 1d .eine Veränderung :der Blindleistung bei gleichbleibender Spannung Eg durch Änderung .der Erregung hervorgerufen. Infolge der magnetischen: Trägheit der Maschine arbeitet eine ,derartige Regelung, wie bereits erwähnt, verhältniismäßig langsam. Erfindungsgemäß wind dagegen die an den Klemmen ,des Phasenschiebers liegende Spannung durch Umschaltung am Zusatztransformator stufenweise .erhöht.
• Es sei nun beispielsweise angenommen, daß bei dem Transformator 2 (Abb. i) mit Hilfe einer Umschaltung je nach der Richtung der zugeführten Zusatzspannung eine Erhöhung oderErnded'rigung derSpanmung E, auf Eg' bzw. Eg' erzielt würde. Durch Aufzeichnung der entsprechenden, dem ersten Dreieck ähnlichen Potierschen Dreiecke ergibt sich sofort, wie in Ahb.2 dargestellt, <laß auch bei gleichbleibendem Erregerstrom die von der Maschine abgegebene Blindleistung in weitesten Grenzen schwankt, da infolge der Krümmung der Charakteristik die Spannungsverringerung verhältnismäßig gering ist gegenüber der Stromvergrößerung, und umgekehrt. Da diese Änderung der Blindleistungsabgabe von der Änderung des Flusses unabhängig ist, wird durch die Anordnung nach der Erfindung die beabsichtigte Schnellregelung :der Blindleistung und damit der Netzspannung erzielt. Für die Umschaltung am Transformator lassen sich die zahlreichen Schaltungen verwenden, die man bereits zur Spannungsregelung mittels Zusatztransformatoren entwickelt hat. Man kann also beispielsweise durch kombinierte Umschaltung des Erreger- und Zusatztransformators ohne Wicklungsunterteilung eine mehrstufige Regelung erzielen; falls dies nicht ausreicht, kann man daneben auch den Zusatztransformator mit Anzapfungen versehen.
• Die gleiche Wirkung wie bei der Erregung des Zusatztransformators vom Netz aus erreicht man, wenn man an den Zusatztransformator Kondensatoren anschaltet. Auch hier wird die an den Klemmen des Phasenschiebers liegende Spannung stufenweise ohne Verzögerung erhöht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Schnellregelung von Phasenschiebern in elektrischen Verteilungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Phasenschieber und Netz eine stufenweise regelbare Zusatzspannungsquelle eingefügt ist, deren Spannungsanstieg unabhängig von der magnetischen Trägheit des Phasenschiebers ist. z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Phasenschieber und Netz ein vom Netz erregter Zusatztransformator eingeschaltet ist. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, claß zwischen Phasenschieber und Netz die Sekundär. seite eines Zusatztransformators angeschaltet ist, an :dessen Primärseite zu-und abschaltbare Kondensatoren liegen.