DE572370C

DE572370C - Arrangement for keeping the voltage constant for small consumers connected to electrical distribution networks

Info

Publication number: DE572370C
Application number: DES101361D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Zur Megede
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-10-11
Filing date: 1931-10-11
Publication date: 1933-03-15

Description

Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung bei an elektrische Verteilungsnetze angeschlossenen Kleinabnehmern Mit Rücksicht auf die angeschlossenen Verbraucher ist es in elektrischen Verteilungsnetzen dringend erwünscht, die Spannung nach Möglichkeit konstant zu halten. Die Einhaltung dieser Bedingung macht bei ausgedehnten Netzen .Schwierigkeiten. Man kann die Einhaltung dadurch erzielen, daß man an das Netz in Hintereinanderschaltung eine stark gesättigte Eisendrossel sowie eine Impedanz konstanten Widerstandswertes legt und die Verbraucher parallel zur Eisendrossel, an der erheblich verringerte Spannungsschwankungen auftreten, anschließt.Arrangement for keeping the voltage constant when connected to electrical distribution networks connected small customers With consideration for the connected consumers it is urgently desired in electrical distribution networks to adjust the voltage whenever possible keep constant. Compliance with this condition makes for extensive networks .Trouble. Compliance can be achieved by connecting to the network in series connection a highly saturated iron choke and an impedance constant resistance value and the consumers parallel to the iron choke, at which significantly reduced voltage fluctuations occur.

Diese Schaltung besitzt den Nachteil, daß schon mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit, aber auch mit Rücksicht auf die bereits für eine bestimmte Spannung dimensionierten Abnehmer die Impedanz konstanten Widerstandswertes nur für einen verhältnismäßig geringen Spannungsabfall bemessen sein darf. Dies hat zur Folge, daß sowohl die gesättigte Drossel als auch ihr Vorschaltwiderstand erhebliche Dimensionen annehmen. Für den Einbau der Vorrichtung bei Kleinabnehmern macht sich dies aus wirtschaftlichen Gründen nachteilig bemerkbar. Gemäß der Erfindung wird eine Weiterentwicklung der geschilderten Schaltung vorgenommen. Erfindungsgemäß werden an die Netzspannung wieder eine eisengesättigte Drossel und in Reihe mit dieser ein konstanter Vorschaltwiderstand gelegt. Dem Verbraucher werden zwei gegeneinander wirkende Zusatztransformatoren vorgeschaltet, von denen der eine durch die Netzspannung erregt wird, während der andere zwei Erregerwicklungen besitzt, von denen die eine am Netz, die andere an der gesättigten Eisendrossel liegt.This circuit has the disadvantage that already with regard to the profitability, but also with regard to the already for a certain Voltage dimensioned takers the impedance constant resistance value only may be dimensioned for a relatively low voltage drop. this has As a result, both the saturated choke and its series resistance are considerable Take on dimensions. For the installation of the device with small customers makes this is disadvantageously noticeable for economic reasons. According to the invention a further development of the described circuit made. According to the invention are connected to the mains voltage again by an iron-saturated choke and in series with this placed a constant series resistance. For the consumer there are two against each other Acting additional transformers connected upstream, one of which by the mains voltage is excited, while the other has two excitation windings, one of which on the network, the other on the saturated iron choke.

In der Zeichnung ist eine Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawing, a circuit according to the invention is shown.

Über die Leitungen i und a sei der Verbraucher 7 von einem Kraftwerk mit veränderlicher Spannung gespeist. An den Leitungen i und z liegen in Reihe miteinander die gesättigte Eisendrossel 6 sowie der konstante Vorschaltwiderstand,. zweckmäßig eine Drossel B.The consumer 7 is from a power plant via the lines i and a fed with variable voltage. Lines i and z are in series with one another the saturated iron choke 6 and the constant series resistance. expedient a throttle B.

Ergeben sich im Netz Spannungsschwankungen, beispielsweise von -f- io °%o, so kann durch geeignete Dimensionierung erreicht werden, daß an der Drossel 6 nur ein geringer Anteil dieser Spannungsschwankungen, also beispielsweise Schwankungen von ±20/O, auftreten.If there are voltage fluctuations in the network, for example from -f- io °% o, it can be achieved by suitable dimensioning that at the throttle 6 just a little Share of these voltage fluctuations, for example Fluctuations of ± 20 / O occur.

Dem Verbraucher 7 sind nun zwei Zusatztransformatoren mit den Sekundärwicklungen ii und 12 vorgeschaltet. Die Wicklung i r wird durch die am Netz liegende Wicklung 13 erregt. Zur Erregung der Wicklung 12 sind die beiden Wicklungen 1q. und 15 vorgesehen. Wicklung 1q. liegt am Netz, Wicklung 15 an der Eisendrossel 6.Two additional transformers with the secondary windings ii and 12 are now connected upstream of the consumer 7. The winding ir is excited by the winding 1 3 connected to the network. To excite the winding 12, the two windings are 1q. and 15 provided. Winding 1q. connected to the mains, winding 1 5 to the iron choke 6.

Die Wicklungen 1q. und 15 wirken einander entgegen. Sie befinden sich zweckmäßig ebenso wie die Hauptwicklung 12 auf drei verschiedenen Schenkeln des gleichen dreischenkligen Transformators. Bei der im Betriebe zu erwartenden Minimalspannung sollen sich ihre Amperewindungen aufheben. In diesem Falle ist nur die Wicklung i i wirksam und fügt der Netzspannung eine Zusatzspannung gewisser Höhe zu.The windings 1q. and 15 counteract each other. You are expedient as well as the main winding 12 on three different legs of the same three-legged transformer. At the minimum voltage to be expected in the company should cancel their ampere-turns. In this case only the winding is i i effective and adds a certain amount of additional voltage to the mains voltage.

Als weiterer Extremfall sei angenommen, daß das Netz die maximale Spannung liefert. An der Wicklung 15 ist in diesem Falle eine verhältnismäßig geringe Spannungserhöhung aufgetreten, z. B. von 4 °/o. An der Wicklung 1q. ist die Spannung um 2o °1o gestiegen. Die Amperewindungen der Wicklungen 1q. und 15 heben sich nun nicht mehr auf. Die Wicklung i2 führt dem Verbraucher eine negative Zusatzspannung zu, die annähernd gleich, aber entgegengesetzt der Zusatzspannung der Wicklung i r ist, diese also nahezu aufhebt.As a further extreme case it is assumed that the network supplies the maximum voltage. In this case, a relatively small increase in voltage has occurred on winding 15, e.g. B. of 4 ° / o. At the winding 1q. the tension has risen by 2o ° 1o. The ampere turns of the windings 1q. and 15 no longer cancel each other out. The winding i2 feeds a negative additional voltage to the consumer, which is approximately the same but opposite to the additional voltage of the winding ir, i.e. it almost cancels it.

Die Betrachtungen zeigen, daß mit der neuen Schaltung sich die Spannungsschwankungen wesentlich herabdrücken lassen. Die Dimensionen der Drossel 6 sind durch den Bedarf der Erregerströme der Transformatorenwicklung 15 bestimmt. Die Leistung der Zusatztransformatoren wird einen Bruchteil der Abnehmerleistung erreichen.The observations show that with the new circuit the voltage fluctuations let down significantly. The dimensions of the throttle 6 are due to the need the excitation currents of the transformer winding 15 are determined. The performance of the auxiliary transformers will achieve a fraction of the customer's performance.

In der Schaltung nach der Zeichnung ist parallel zum Netz noch der Kondensator 16 geschaltet. Dieser liefert den Blindstrom für die Drossel 6 und, falls der Widerstand 8 ebenfalls eine Drossel ist, auch für diese. Bei der Dimensionierung des Kondensators 16 ist zu beachten, daß seine Blindstromlieferung mit der Blindstromaufnahme der gesättigten Drossel nicht übereinstimmt. Man wird den Kondensator daher zweckmäßig dem mittleren Blindstrombedarf der Drosselkombination anpassen.In the circuit according to the drawing, the network is parallel to the network Capacitor 16 switched. This supplies the reactive current for the choke 6 and, if the resistor 8 is also a choke, also for this. When dimensioning of the capacitor 16 it should be noted that its reactive current delivery with the reactive current consumption of the saturated choke does not match. One therefore becomes the condenser expedient adapt to the average reactive current requirement of the reactor combination.

Die Netzschaltung ist nicht nur für Einphasenwechselstrom, sondern auch für Drehstrom brauchbar. Ferner kann man die Zusatzwicklungen 12 bis 15 auch in einem einzigen Transformator anordnen, der dann allerdings eine größere Zahl von unabhängigen Wicklungen erhält. Auf die Wicklungen i i und 13 kann man verzichten, wenn man die Wicklungen 1q. und 15 so abgleicht, daß ihre Wirlcungen sich bei der Maximalspannung aufheben, bei der Minimalspannung jedoch die Spannung der Wicklung 15, deren Strom erheblich weniger als der Strom der Wicklung 1q. abgenommen hat, überwiegt und eine positive Zusatzspannung erzeugt.The mains connection can be used not only for single-phase alternating current, but also for three-phase current. Furthermore, the additional windings 12 to 15 can also be arranged in a single transformer which, however, then has a larger number of independent windings. The windings ii and 13 can be dispensed with if the windings 1q. and 15 adjusts so that their effects cancel each other out at the maximum voltage, but at the minimum voltage the voltage of the winding 15, the current of which is considerably less than the current of the winding 1q. has decreased, predominates and creates a positive additional tension.

Diese wird vorteilhaft gleich der Differenz zwischen Maximal- und Minimalspannung gewählt. Die zuletzt beschriebene Schaltung hat allerdings den bei größeren Leistungen ins Gewicht fallenden Nachteil, daß die Zusatzspannung durch die Wicklung 15 erzeugt werden muß. Die Abstimmung der Drosseln wird hierdurch erschwert.This is advantageously equal to the difference between maximum and Minimum voltage selected. However, the circuit described last has the at greater benefits significant disadvantage that the additional voltage through the winding 15 must be generated. The coordination of the throttles is made more difficult as a result.

Selbstverständlich kann man auch bei Beibehaltung der oben erläuterten Abgleichung der Wicklungen 1q. und 15 die Wfcklungen ii und 13 weglassen, wenn es zulässig ist, daß der Verbraucher eine zwar annähernd konstante, aber niedrigere Spannung als die Netzspannung erhält.Of course, one can also maintain the alignment of the windings 1q. and 15 omit the windings ii and 13 if it is permissible for the consumer to receive an approximately constant but lower voltage than the mains voltage.

Claims

PATENT CLAIMS '. i. Arrangement to keep the voltage constant Small consumers connected to electrical distribution networks using a self-induction with high iron saturation installed at the consumer, which in series connection with an approximately constant, useful inductive resistance connected to the network, characterized in that the consumer has an additional transformer is connected upstream with two oppositely acting excitation windings, of which - one connected to the network, the other connected to the self-induction system with high iron saturation is.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the two excitation windings as well as the main winding of the additional transformer on three different legs a three-legged core are attached.

3. Arrangement according to claim i or 2, characterized in that the two excitation windings of the additional transformer are balanced against each other in such a way that their effects are reflected in the expected Cancel the maximum voltage of the network. q ..

Arrangement according to claim i or 2, characterized characterized in that the two excitation windings of the additional transformer in such a way are balanced against each other, so that their effects are reflected in the expected Cancel the minimum voltage of the network, and that the consumer a further Additional transformer is connected upstream, the voltage of which is approximately equal to the difference between the minimum voltage and the nominal voltage of the * network or of the consumer.

5. Arrangement according to claim i to 4, characterized by a lying on the network Capacitor that covers the average, reactive power requirement of the reactor combination.