DE552521C

DE552521C - Arrangement for the remote measurement of electrical operating quantities in power transmission systems without special measuring lines

Info

Publication number: DE552521C
Application number: DES78762D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1926-03-15
Filing date: 1927-03-11
Publication date: 1932-06-14

Description

Anordnung zur Fernmessung elektrischer Betriebsgrößen in Kraftübertragungsanlagen ohne besondere Meßleitungen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fernabbildung (Fernmessung) elektrischer Betriebsgrößen in Kraftübertragungsanlagen, bei der die Verwendung besonderer Meßleitungen erspart und deren Nachteile vermieden werden. Die Erfindung bedient sich zur Messung der Betriebsgrößen der zu überwachenden Stelle eines elektrischen Abbildes des zwischen der Meßstelle und der zu messenden Stelle liegenden Leitungsabschnittes, (las aus Wirk- und Blindwiderständen ziisanimengesetzt ist und mit Hilfe der Betriebsgrößen an der Meßstelle jene der zu messenden Stelle ergibt.Arrangement for the remote measurement of electrical operating parameters in power transmission systems without special measuring lines. The invention relates to an arrangement for remote imaging (Remote measurement) electrical operating variables in power transmission systems, in which the The use of special measuring lines is saved and their disadvantages are avoided. The invention makes use of the point to be monitored to measure the operating parameters an electrical image of the between the measuring point and the point to be measured lying line section, (read ciisanimized from active and reactive resistances is and with the help of the operating variables at the measuring point that of the point to be measured results.

Erfindungsgemäß wird zum Aufbau des elektrischen Abbildes in den Sekundärkreis eines Spannungswandlers ein in der Sekundärwicklung eines Stromwandlers angeordneter Abzweigwiderstand von solcher Größe gelegt, (laß ein dem $etriebsstrom proportionaler Strom ein dem Spannungsabfall im Leitungsabschnitt proportionales Spannungsgefälle Hervorruft; zugleich wird die Streuung der --%Teßcvandler zur Bildung des Blindwiderstandes des Abbildes benutzt. Es ist auf diese `-'eise möglich, mit normalen Einzelteilen in der Schaltung auszukommen, da man nur Meßwandler und Abgleichwiderstände benötigt.According to the invention, to build up the electrical image in the secondary circuit a voltage transformer arranged in the secondary winding of a current transformer Branch resistance of such a size placed, (let it be proportional to the operating current Current is a voltage gradient proportional to the voltage drop in the line section Evokes; at the same time the spread of the -% Teßcvandler for the formation of the reactance of the image used. It is possible in this way, with normal individual parts get along in the circuit, since you only need transducers and balancing resistors.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb. i im Schaltbild dargestellt. Es bedeutet l eine Fernleitung, die von dem mit w bezeichneten . Anfang aus gespeist wird und an deren anderem Ende v das Verbrauchsnetz liegt. Es soll am Leitungsende die Spannung festgestellt werden, die am Anfang N herrscht. Hierzu ist in die Leitung ein Stromwandler i eingeschaltet und an die Leitung ein Spannungswandler e angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Stromwandlers i führt zu einem Abzweigwiderstand w, von dem ein Teil mit der Sekundärwicklung des Spannungswandlers e im Meßkreis in Reihe liegt. An die Meßklemmen 1a ist ein Meßinstrument vre angeschlossen, das die am Anfang s der Leitung herrschende Spannung angibt. In dem Meßsystem sind Ohmsche und induktive Widerstände vereinigt, erstere vorwiegend in Form des Abzweigwiderstandes zo-, letztere hervorgerufen durch die Streuung der Meßwandler e und i.An embodiment of the invention is shown in Fig. I in the circuit diagram shown. It means l a long-distance line, from the one designated by w. Beginning is fed from and at the other end of which v is the consumption network. It should at the end of the line the voltage that prevails at the beginning of N can be determined. For this a current transformer i is switched on in the line and a voltage transformer on the line e connected. The secondary winding of the current transformer i leads to a branch resistance w, part of which with the secondary winding of the voltage transformer e in the measuring circuit is in series. A measuring instrument vre is connected to the measuring terminals 1a indicates the voltage prevailing at the beginning s of the line. There are ohmic in the measuring system and inductive resistances are combined, the former predominantly in the form of branch resistance zo, the latter caused by the spread of the transducers e and i.

Eine besonders einfache Einstellung ist bei einer Messung der am Verbrauchsort Herrschenden Spannung im Kraftwerk möglich, also in der umgekehrten Richtung wie in Abb. r ; . das elektrische Abbild der Fernleitung L ist dann im Kraftwerk eingebaut. Wenn in diesem Falle das Verhältnis der Ohmschen (Wirk-) und induktiven Widerstände (Blindwiderstände) derart eingestellt wird, daß das Meßsystein bei Kurzschluß der Leitung an der Stelle v die Spannung Null anzeigt, so wird auch in allen anderen Betriebszuständen die richtige Spannung der zu messenden Stelle v im Kraftwerk -- angezeigt werden. Der Widerstand ze! besitzt also beispielsweise zwei verschiebbare Kontakte, die bei Kurzschluß des Leitungsendes v und bei Speisung der Leitung mit irgendeinem Strom, z. B. dem normalen Betriebsstrom, derart einrestellt werden, daß an den Meßklemmen k die Spannung o herrscht, und zwar wirkt die Spannung am Widerstand w der Sekundärspannung des Spannungswandlers e entgegen. In dieser Einstellung gibt das Meßsystem für alle Betriebszustände die Verhältnisse in der -Clbertragungsleitung l richtig wieder. Es stimmt natürlich die wirkliche Spannung an den Meßklemmen k weder in der Größe noch in der Phasenlage mit der Spannung an der Stellez, überein; sie bleibt jedoch in derGröße stets proportional mit der zu messenden Spannung, und ihre Phasenverschiebung gegen diese bleibt konstant. Es ist daher in der Tat die Spannung der Stelle v an der Meßstelle N eindeutig bestimmbar.A particularly simple setting is for a measurement at the place of consumption The prevailing tension in the power station is possible, i.e. in the opposite direction as in fig. r; . the electrical replica of the long-distance line L is then built into the power plant. If in this case the ratio of the ohmic (real) and inductive resistances (Reactors) is set in such a way that the measuring system in the event of a short circuit of the Line at point v shows the voltage zero, so will all others Operating conditions the correct voltage of the point to be measured v in the power plant - are displayed. The resistance ze! so has for example two Slidable contacts, which in the event of a short circuit at the end of the line v and in the event of a power supply the line with any stream, e.g. B. the normal operating current, so einrestellt be that at the measuring terminals k the voltage o prevails, namely the voltage acts at the resistor w of the secondary voltage of the voltage converter e. In this The measuring system gives the conditions for all operating conditions in the setting -Transmission line l correctly again. The real tension is of course right at the measuring terminals k neither in size nor in phase position with the voltage the digitz, match; however, its size always remains proportional to the to measuring voltage, and its phase shift with respect to this remains constant. It therefore the voltage at point v at measuring point N can in fact be determined unambiguously.

Die Anordnung der Abb. i enthält auch einen Umschalter zt; in der gezeichneten Stellung wirken die Ohmsche Spannung am Widerstand w und die Sekundärspannung des Wandlers e in gleichem Sinne. Der Umschalter 7r. könnte auch zwischen der Sekundärwicklung des Stromwandlers zur liegen oder unmittelbar an den Sekundärklemmen des Spannungswandlers.The arrangement of Fig. I also includes a switch zt; in the The ohmic voltage across the resistor w and the secondary voltage act in the position shown of the converter e in the same sense. The switch 7r. could also be between the secondary winding of the current transformer or directly on the secondary terminals of the voltage transformer.

Die Einführung des Umschalters ui hat den Zweck, mit der gleichen Anordnung von einer im Zuge der Fernleitung liegenden Meßstelle aus die Spannung am Leitungsanfang zu messen oder die Spannung des Leitungsendes zu bestimmen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das die Anwendung der letztgenannten Schaltung zeigt, ist in der Abb. a angegeben. Die Spannung des Verbrauchers wird zur Regehing einer Zusatzmaschine g am Leitungsanfang z benutzt. Die Ohmsche Spannung des Widerstandes 7v wirkt in der hier gezeichneten Stellung des Umschalters u der Sekundärspannung des Wandlers e entgegen. An Stelle des Meßinstrumentes m aus Abb. z ist hier eine Spule s geschaltet, die einen Anker a. entgegen der Wirkung einer Feder f anzieht. Durch die Bewegung des Ankers a. wird ein Regler r verstellt, der im Erregerkreis der Zusatzmaschine g liegt.The introduction of the switch ui has the purpose with the same Arrangement of the voltage from a measuring point in the course of the long-distance line to measure at the beginning of the line or to determine the voltage at the end of the line. A Another embodiment that shows the application of the last-mentioned circuit, is given in Fig. a. The voltage of the consumer becomes the regulator Additional machine g used at the beginning of the line z. The ohmic voltage of the resistor 7v acts in the position of the changeover switch u of the secondary voltage shown here of the converter e. Instead of the measuring instrument m from Fig. Z, there is a Coil s switched, which has an armature a. against the action of a spring f attracts. By moving the anchor a. a controller r is adjusted, which is in the excitation circuit the additional machine g lies.

Der Umschalter u bietet demnach den Vorteil, die gleiche Anordnung zur Bestimmung sowohl einer vor der Meßstelle als auch hinter derselben liegenden Meßgröße zu verwenden.The changeover switch u therefore offers the advantage of having the same arrangement to determine both one in front of the measuring point and one behind it To use measured variable.

Die beschriebene Meßanordnung kann auch in Verbindung mit einer Regelung auf konstanten Leistungsfaktor angewendetwerden. Die an den Meßklemmen k abgenommene Spannung läßt sich ferner in Verbindung mit dem Leitungsstrom in ein Wattmeter oder in einen Zähler einführen, womit die Abgabe an der Stelle v gemessen «-erden kann. Hierbei bleibt allerdings ein Fehler im Meßergebnis in der Größenordnung der Leerverluste der Leitung 1.The measuring arrangement described can also be used in conjunction with a control system be applied to constant power factor. The one removed at the measuring terminals k Voltage can also be used in conjunction with the line current in a wattmeter or Introduce into a counter, with which the output can be measured at the point v "-grounded". In this case, however, there remains an error in the measurement result in the order of magnitude of the empty losses the line 1.

An der beschriebenenEinrichtung und ihrer Wirkungsweise ändert sich nichts, wenn zwischen der Meßstelle und der zu messenden Stelle mehrfache Spannungsumsetzungen (durch Transformatorenstationen ohne Zwischenentnahme) vorgenommen werden. Eine solche Station ist in der Zeichnung bei t angedeutet.The device described and its mode of operation will change nothing if there are multiple voltage conversions between the measuring point and the point to be measured (by transformer stations without intermediate withdrawal). One such a station is indicated in the drawing at t.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for remote measurement of electrical operating parameters in power transmission systems without special measuring lines with an active and Reactive resistances composed electrical image of the between the measuring point and the line section lying to the point to be measured, characterized in that that in the secondary circuit of a voltage transformer (e) one in the secondary winding one Current transformer (i) arranged branch resistor (w) -of such a size that a current proportional to the operating current therein and the voltage drop in the line section (l) causes proportional voltage gradient, with the spread of the transducers to form the reactance of the image corresponding to the line section (l) is used. z. Arrangement according to Claim i, characterized in that the measuring terminals (k) an automatic controller for influencing those feeding the line section Facilities (generators, additional machines, additional transformers) connected is. 3. Arrangement according to claim i or 2, characterized by a changeover switch (u), through which the secondary voltage of the voltage transformer (e) or the branch resistance (w) current flowing through it can be reversed. q .. Procedure for setting the Measuring arrangement according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the transmission line (L) short-circuited at the point to be measured (v) and the branch resistance (w) is set so that the voltage at the measuring terminals (k) of the measuring point (ü) is zero prevails.