DE565497C

DE565497C - Method and device for the compensation of the earth fault current of high voltage lines

Info

Publication number: DE565497C
Application number: DEA50289D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-03-12
Filing date: 1927-03-12
Publication date: 1932-12-01

Description

Gemäß dem Hauptpatent 502 770 dient zur Kompensation des Erdschlußstromes von Hochspannungsleitungen an Stelle einer einfachen Drossel zum Zweck der Unterdrückung einer oder mehrerer Oberwellen ein aus Drosselspulen, Kondensatoren und Transformatoren zusammengesetztes Gebilde, dessen resultierender Blindwiderstand bei den zu unterdrückenden Oberwellen nicht dreifacher Ordnungszahl angenähert gleich dem Blindwiderstand der Grundwelle, geteilt durch die Ordnungszahl der zu kompensierenden Oberwelle, bei den zu unterdrückenden Oberwellen dreifacher Ordnungszahl dagegen, wie be-According to the main patent 502 770 is used to compensate for the earth fault current of High-voltage lines instead of a simple choke for the purpose of suppression one or more harmonics one from reactors, capacitors and transformers composite structure, the resulting reactance of the harmonics to be suppressed not threefold Ordinal number approximately equal to the reactance of the fundamental wave divided by the Ordinal number of the harmonic to be compensated for, in the case of the harmonics to be suppressed triple ordinal number on the other hand, as

»5 kannt, möglichst groß ist.»5 knows, is as large as possible.

Die in der Patentschrift 502 770 dargestellten Beispiele ermöglichen, außer der Grundwelle noch zwei Oberwellen zu unterdrücken, wobei insbesondere die Unter-The examples shown in the patent 502 770 allow, besides the Fundamental wave to suppress two harmonics, in particular the lower

ao drückung der besonders häufigen Oberwelle dreifacher und fünffacher O) inungszahl behandelt ist.ao reduction of the particularly frequent harmonics of three and five times the number of o) inings treated is.

Die Erfindung hat Ausführungsbeispiele zum Gegenstand, die ermöglichen, außer derThe invention has embodiments for the subject that allow, besides the

as Grundwelle noch eine Oberwelle nicht dreifacher Ordnungszahl zu unterdrücken, wobei aber die Unterdrückung der Grundwelle und der Oberwelle in getrennten, sich praktisch gegenseitig nicht beeinflussenden Vorrichtungen bewerkstelligt wird. In der Abbil- 3» dung bedeutet 1 eine Sammelschiene, die mit dem Nullpunkt eines oder mehrerer Leistungstransformatoren in Verbindung steht. Zwischen diese Sammelschiene und Erde ist einerseits eine Drosselspule mit der Induktivität L₁, andererseits ein Reihenschwingungskreis, bestehend aus einer Drossel mit der Induktivität L₂ und einem Kondensator mit der Kapazität C, angeschlossen. Durch passende Verfügung über die drei Größen L₁, L., und C läßt sich nun stets erreichen, daß der resultierende Blindwiderstand der Anordnung sowohl bei der Grundfrequenz wie bei der Frequenz der zu kompensierenden Oberwelle je einen vorgeschriebenen Wert annimmt, so daß sich die im Hauptpatent vorgeschriebene Abstimmbedingung einhalten läßt.The fundamental wave to suppress a harmonic not three times the ordinal number, whereby the suppression of the fundamental wave and the harmonic wave is accomplished in separate, practically not mutually influencing devices. In the figure, 1 means a busbar that is connected to the zero point of one or more power transformers. Between this busbar and earth, on the one hand, a choke coil with inductance L _{1 and} , on the other hand, a series oscillating circuit, consisting of a choke with inductance L ₂ and a capacitor with capacitance C, is connected. By appropriately disposing of the three quantities L ₁ , L., and C , it can now always be achieved that the resulting reactance of the arrangement assumes a prescribed value both at the fundamental frequency and at the frequency of the harmonic to be compensated, so that the im Main patent allows compliance with the voting requirements.

Da aber über drei Bestimmungsgrößen verfügt werden kann, steht noch ein weiterer Freiheitsgrad zur Verfügung. Dieser wird nach der Erfindung dazu ausgenutzt, daß die Kompensation der Grundwelle und der Oberwelle in der Weise voneinander unabhängig gemacht wird, daß das Vorhandensein der Drossel L₁ die Abstimmung auf die Oberwelle, das Vorhandensein des Schwingungs-However, since three determinants can be used, another degree of freedom is available. This is used according to the invention to make the compensation of the fundamental wave and the harmonic in such a way that the presence of the throttle L ₁ the coordination to the harmonic, the presence of the vibration

kreises die Abstimmung auf die· Grundwelle nicht wesentlich beeinflußt.circle does not significantly influence the tuning to the fundamental wave.

Es kann' dies gemäß der Erfindung dadurch geschehen, daß die Eigenfrequenz des Reihenschwingungskreises gleich oder etwas kleiner als die Frequenz der zu kompensierenden Oberwelle gewählt wird. Mit der Festsetzung der Eigenfrequenz des Reihenschwingungskreises werden die drei Bestimmungsgrößen L₁, L₂ und C eindeutig festgelegt. Je näher man mit der Eigenfrequenz an die Frequenz der zu kompensierenden Oberwelle herangeht, desto besser wird die Unabhängigkeit der Oberwellen- und Grundwellenabstimnung erreicht, desto kleiner wird die Kondensatorbatterie (gemessen nach ihrer Leistung), desto empfindlicher aber wird die Abstimmung, desto größer wird der Einfluß der Periodenzahlschwankungen und derAccording to the invention, this can be done in that the natural frequency of the series oscillation circuit is selected to be equal to or slightly lower than the frequency of the harmonic to be compensated. With the determination of the natural frequency of the series oscillation circuit, the three determinants L ₁ , L ₂ and C are clearly defined. The closer one approaches the frequency of the harmonic to be compensated with the natural frequency, the better the independence of harmonic and fundamental wave tuning is achieved, the smaller the capacitor battery becomes (measured according to its power), but the more sensitive the tuning, the larger it becomes Influence of fluctuations in the number of periods and the

ao. Ohmschen Verluste. Für die tatsächliche Festsetzung der Eigenfrequenz ist daher ein Kompromiß zwischen diesen einander widersprechenden Forderungen zu schließen.
Die Art der Bemessung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es soll neben der Grundwelle noch die fünffache Oberwelle kompensiert werden. Es sei angenommen, daß der Blindwiderstand der Drossel L₁ bei 50 Perioden 100 Ohm betrage.ao. Ohmic losses. For the actual determination of the natural frequency, a compromise has to be made between these contradicting requirements.
The type of dimensioning will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In addition to the fundamental wave, five times the harmonic should also be compensated. It is assumed that the reactance of the choke L ₁ amounts to 100 ohms for 50 periods.

Die Eigenfrequenz des Schwingungskreises sei zu 240 Perioden gewählt, während die Grundfrequenz 50 Perioden . beträgt. Dann ergeben sich die Blindwiderstände der einzelnen Bestandteile bei 50 Perioden zuThe natural frequency of the oscillation circuit is chosen to be 240 periods, while the Base frequency 50 periods. amounts to. then the reactances of the individual components result at 50 periods

10051L₁= 100,0 Ohm10051L ₁ = 100.0 ohms

ioojiL,=: 57,2 ι = ι 330.0 100 η C.ioojiL, =: 57.2 ι = ι 330.0 100 η C.

Der Blindwiderstand des Schwingungskreises bei 50 Perioden beträgt 1 273 Ohm kapazitiv. Er ist also groß gegen den Blindwiderstand der Drossel L₁. Der resultierende Blindwiderstand der ganzen Einrichtung beträgt 108 Ohm und unterscheidet sich somit nur unwesentlich vom Blindwiderstand der Drossel L₁ allein. Die Blindwiderstände bei 250 Perioden (der Frequenz der fünffachen Oberwellen) betragen:The reactance of the resonant circuit at 50 periods is 1,273 ohms capacitive. It is therefore large compared to the reactance of the choke L ₁ . The resulting reactance of the entire device is 108 ohms and thus differs only insignificantly from the reactance of the choke L ₁ alone. The reactances at 250 periods (the frequency of five times the harmonics) are:

500 π L₁ = Soo 0hm500 π L ₁ = Soo 0hm

500 JtL₂ = 286 ι = 266 -500 JtL ₂ = 286 ι = 266 -

500 π C.500 π C.

Der resultierende Blindwiderstand des Schwingungskreises bei 250 Perioden beträgt daher 20 0hm induktiv oder, wie erforderlich, den fünften Teil von 100 Ohm; ihm gegenüber ist der Blindwiderstand der Drossel L₁ (500 0hm) bei 250 Perioden groß. Der resultierende Blindwiderstand der ganzen Einrichtung beträgt etwa 19 Ohm, weicht also von demjenigen des Schwingungskieises nicht wesentlich ab.The resulting reactance of the resonant circuit at 250 periods is therefore 20 ohms inductive or, as required, the fifth part of 100 ohms; on the other hand, the reactance of the choke L ₁ (500 ohms) is large at 250 periods. The resulting reactance of the entire device is about 19 ohms, so it does not differ significantly from that of the oscillation circuit.

Das Zahlenbeispiel zeigt, daß sich in der Tat die praktische Unabhängigkeit der Grundwellen- und der Oberwellenkompensation erreichen läßt. Sinngemäß ist dies auch bei Oberwellen anderer Ordnungszahlen ohne weiteres möglich. Hiermit wird erreicht, daß Erdschlußspulen und Schwingungskreise ganz unabhängig voneinander, also z. B. auch an verschiedenen Stellen des Netzes, eingebaut werden können. Wird der Schwingungskreis abgeschaltet, verschwindet lediglich die Kornpensation der Oberwelle; wird die Spule abgeschaltet, verschwindet lediglich die Kompensation der Grundwelle.The numerical example shows that the practical independence of the Can achieve fundamental and harmonic compensation. This is also analogous easily possible with harmonics of other ordinal numbers. This achieves that Earth fault coils and oscillation circuits completely independent of each other, so z. B. also at various points in the network. Becomes the oscillation circuit switched off, only the compensation of the harmonic disappears; the coil is switched off, only the compensation of the fundamental wave disappears.

Claims

Claim:

Method and device for the compensation of the earth fault current of high voltage lines according to patent 502 770 characterized in that for compensation of a harmonic not threefold Ordinal number a series oscillation circuit is used, which is parallel to the choke coil that compensates for the basic weight and its natural frequency is equal to or slightly less than the frequency of the to compensating harmonic, so that the fundamental and harmonic compensation are independent of each other.

1 sheet of drawings