DE580148C

DE580148C - Relaisschaltung zur Wirkleistungsregelung in Drehstromsystemen

Info

Publication number: DE580148C
Application number: DES103149D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Harz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1932-02-07
Filing date: 1932-02-07
Publication date: 1933-07-06

Description

Relaisschaltung zur Wirkleistungsregelung in Drehstromsystemen Es ist eine Relaisschaltung zur Wirkleistungsregelung (Schnellregler, Eilregler usw.) bekannt, die aus einer Brückenschaltung von einem Spannungswandler und zwei Stromwandlern besteht. Das Relais besteht aus zwei auf einen Waagebalken wirkenden Spulen, in denen sich der von dem Spannungswandler und der von den Stromwandlern herrührende Strom teils addiert, teils subtrahiert. Die Schaltung hat den Nachteil, daß der Spannungswandler anormal ist, weil er in der Mitte der Sekundärwicklung eine Anzapfung besitzen muß, außerdem müssen die Stromwandler für ein Vielfaches der Leistung bemessen werden, die nutzbar an die Brücke abgegeben werden kann.
Diese Nachteile lassen sich mit der Schaltung gemäß vorliegender Erfindung vermeiden. Die Schaltung arbeitet mit zwei normalen Spannungswandlern und einem normalen Stromwandler sowie einer Drosselspule im Niederspannungskreis. Die Spannungswandler sind so geschaltet, daß ihre in Reihe liegenden Sekundärwicklungen die Spulen des Relais mit einem Strom speisen, zu dem sich der vom Stromwandler herrührende Strom in der einen Spule addiert, in der an-(lern Spule subtrahiert. Die Sekundärwicklung des Stromwandlers liegt in der Brücke und ist einerseits an die Verbindungsleitung der beiden in Reihe geschalteten Spulen des Relais geschaltet, andererseits an den Mittell>unkt einer luftspaltlosen Drosselspule, die parallel zu den beiden in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen der Spannungswandler liegt. Die Spannungswandler i, z sind so an das Netz geschaltet, daß bei cos rp = i ihre Summenspannung in Phase mit dem Strom des Stromwandlers ist.
Ein Ausführungsbeispiel soll den Erfindungsgedanken noch näher erläutern. In Fig. i bezeichnen R, S, T die drei Phasen eines Drehstromnetzes, eines ' Generators o. dgl. i und a sind zwei Spannungswandler, deren Primärklemmen U1, T, bzw. U2, V2 in der gezeichneten Weise an die Phasen T S bzw. R S angeschlossen sind. Die Sekundärwicklungen sind in Reihe geschaltet, und parallel dazu liegt die Drosselspule 3, die so bemessen ist, daß sie die Summenspännung der beiden Spannungswandler aufnehmen kann. Dazu genügt ein äußerst geringer Erregerstrom. Die Drosselspule besitzt in der Mitte eine Anzapfung, an welche das eine Ende 11 der Sekundärwicklung des Stromtransformators q. angeschlossen ist. Die Primärwicklung des Stromtransformators wird vom Strom der Phase S durchflossen. Das andere Ende'l2 der Sekundärwicklung ist an die Verbindungsleitung der beiden in Reihe geschalteten Spulen 5 und 6 des Relais 13 angeschlossen. Vor diesen Spulen liegen noch die Widerstände 7 und 8, deren Widerstand groß gegenüber dem veränderlichen induktiven Widerstand der Spulen 5 und 6 ist, die in der dargestellten Weise an die Spannungswandler bzw. die Drosselspule angeschlossen sind. Parallel zur Sekundärwicklung des Stromwandlers q. liegt noch ein Regelwiderstand 9, mit dessen Hilfe das'Relais bei verschiedenen Primärströmen zum Ansprechen gebracht werden kann.
Zum besseren Verständnis sei zunächst an= genommen, daß das Netz mit cos #p - iarbei#e, d. h. daß der Strom in Phase mit der unverketteten Spannung sei. O S stelle in Fig. 2 den Strom in der Phase S dar bzw. die unverkettete Spannung dieser Phase, T S die verkettete Spannung zwischen den Phasen T und S, die auch zwischen den Klemmen v1, v1 des Spannungswandlers i auftritt. Wäre der Spannungswandler.2 mit der Klemme U2 an S und mit der Klemme V2 an R angeschlossen, so wäre seine _ Sekundärspannung SR. Zwischen den Klemmen zsl und v2 würde man dann die Spannung T R messen. Da aber der Wandler 2 mit vertauschten Klemmen angeschlossen ist (U2 an R und V2 an S), kehrst seine Sekundärspannung das Vorzeichen um, sie: fällt in die Richtung SR' und die z,%vischen u1 und v2 auftretende Spannung hat nun Größe und Richtung von -T R', d. h. sie ist Y3 mal größer als die Spannung eines Wandlers und in Phase mit dem Strom O S. Diese Spannung hat in dem Stromkreis 8, 6, 5, 7 einen Strom i zur Folge, dessen- Richtung durch Pfeile an den Widerständen 7 und 8 angedeutet ist.
Der Sekundärstrom des Stromwandlers I - O S zerfällt in zwei Ströme gleicher Phase i" und ib; der Brückenstrom i" durchfließt zu gleichen Teilen i2 die'Spulen 5 und 6 und deren zugehörige Widerstände 7 und 8, der andere Strom 'b fließt in den Regelwiderstand 9. Aus den beigeschriebenen Pfeilrichtungen sieht man, daß i und 2 sich in dem durch Spule 5 und Widerstand 7 verlaufenden Stromkreis addieren, in dem durch Spule 6 und Widerstand 8 verlaufenden Stromkreis subtrahieren. Die Zugkraft der Spule, 5 wird daher gegenüber der. Zugkraft der Spule 6 überwiegen und den Waagebalken des Relais 13 entgegen. der gegebenenfalls einstellbaren Kraft der Feder io im Uhrzeigersinn drehen. Dadurch wird der Kontakt i i des Relais geschlossen, der ein Kommando zur Verringerung des Primärstromes und damit der Last gibt, was in der Figur nicht weiter dargestellt ist. Infolgedessen wird die Zugkraft der Spule 5 nachlassen, bis beim Unterschreiten eines gewissen Mindeststromes der Kontakt 12 wieder Kommando für höhere Last gibt.
Der Strom i" durchfließt zu gleichen Teilen, aber in entgegengesetzter Richtung die Drosselspule 3. Die beiden Ströme heben sich daher in ihrer magnetischen Wirkung auf. Die Drosselspule erzwingt sogar die völlige, Gleichheit der beiden Teilströme, weil *jeder Überschuß des einen über den andern eine Ausgleichsspannung zur Folge hätte, die die Gleichheit sofort wiederherstellt. Man kann die beiden von entgegengesetzten Strömen durchflossenen Wicklungsteile der Drosselspule mit besonderem Vorteil auch konzentrisch anordnen.
Besteht zwischen Strom und Spannung im Netz Phasenverschiebung, so arbeitet das Relais weiter in Abhängigkeit von der Wirkleistung, da der von der. Brücke gelieferte Strom i" nur mit der Komponente i" # cos <p im Relais wirksam ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -i. Relaisschaltung zur Wirkleistungsregelung in Drehstromsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spannungs-,vandler (i, 2) und ein Stromwandler (q:) vorgesehen sind, die so an das Netz angeschlossen sind, daß bei cos T- i die Summenspannung der Spannungswandler in Phase mit dem Strom des Stromwandlers ist, und daß die in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen der, Spannungswandler die in Reihe geschalteten zwei Spulen (5, 6) eines Relais (13) speisen, während die Sekundärwicklung des Stromwandlers einerseits an die Verbindungsleitung der beiden- Relaisspulen, andererseits zum Mittelpunkt einer Drosselspule (3) führt, die parallel zu den in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen der Spannungswandler liegt.
2. Wirkleistungsrelaisschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Sekundärwicklung des'Stromwandlers ein, regelbarer Widerstand (9) liegt.
3. Wirkleistungsrelaisschaltung nach Anspruch i und 2, .dadurch gekennzeichnet, daß den Spulen des Relais Ohmsche Widerstände (7, 8) vorgeschaltet sind, die groß gegenüber den veränderlichen induktiven Widerständen der Spulen sind.