DE582015C - Anordnung zur Schnellregelung der Spannung von Wechselstromfernleitungen mit Hilfe von parallel oder in Serie zur Leitung liegenden Drosselspulen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Schnellregelüng*der Spannung von Wechselstromfernleitungen mit Hilfe von parallel oder in Serie zur Leitung liegenden Drosselspulen Es ist bekannt, daß man die kapazitiven Blindströme langer Fernleitungen durch induktive Zusatzapparate ' ausregeln muß, damit keine zu starken Spannungsschwankungen in der Leitung und ihren Maschinenstationen sowohl nach Größe wie nach Phase der Spannung auftreten. Wenn es gelingt, die zusätzliche Blindleistung so schnell zu regeln, wie es der willkürlich schwankenden Belastung der Leitung und ihren End- und Zwischenstationen entspricht, so bleiben. die Verhältnisse im gesamten elektrischen System jederzeit stabil, und es ist kein Anlaß zu Schwingungen der Spannung und insbesondere zu Pendelungen und Instabilität der angeschlossenen Maschinen vorhanden.
• Bisher erzielte man diese Regelung entweder durch anzapfbare oder schaltbare Drosselspulen oder durch Beeinflussung der Erregung von Blindleistungsmaschinen. Beide Maßnahmen erfordern eine beträchtliche Zeit. Bei den Drosselspulenschaltungen sind immer eine Reihe von Schaltern in zeitlicher Aufeinanderfolge zu betätigen, und bei den Blindleistungsmaschinen wird die Regelung durch ihre große magnetische Trägheit verzögert. Es ist auf diese Weise bisher nicht gelungen, eine so schnelle Regelung zu erzielen, daß die oben beschriebenen ungünstigen Wirkungen in Fortfall kommen. ' Gemäß der Erfindung soll die Blindstromregelung schneller erfolgen, als es dem natürlichen Pendeltakt der an die Leitungen angeschlossenen Generatoren entspricht, der ungefähr i Sek. für die ganze Schwingung beträgt. Die Wirkungen dieser mechanischen Schwingungen sind bereits nach 1i4 Schwingungsperiode vorhanden, und daher soll die Regelung so rasch erfolgen, daß sie in einer kürzeren Zeit als etwa 114 Sek. im wesentlichen beendet ist. Dies soll 'durch Drosselspulen erfolgen, deren . magnetischer Widerstand mechanisch, beispielsweise in Abhängigkeit von der Spannung der Fernleitung, geregelt wird, wie es in Abb. i dargestellt ist. Parallel zur Fernleitung i sind die Drosselspulen z angeschlossen. Die Drosselspulen besitzen einen Luftspalt, in dem ein Anker 3 drehbar beweglich ist. Die Selbstinduktion der Drosselspule wird durch Verdrehen dieses Ankers im -Luftspalt geändert. Im Ausführungsbeispiel werden diese Anker mittels Zahnradgetrieben 4 von einem Motor 5 angetrieben, der beispielsweise von - einem spannungsabhängigen Relais 6 beeinflußt wird. Das Relais veranlaßt beim Ausschlag den Motor zum Lauf in der einen oder anderen Richtung. Man kann das Relais auch so ausführen, daß die Geschwindigkeit des Motors von seinem Ausschlag abhängig ist. An Stelle dieses Elektromotors kann man die Anker auch durch Ölkolben oder durch äquivalente, aus der Regeltechnik bekannte Mittel antreiben. Etwaiges stärkeres Überregeln kann man in bekannter Weise durch Rückführungen und Dämpfungen vermeiden. Um die Selbstinduktion der Drosselspulen zu verändern, brauchen die Anker nicht drehbar, sondern sie können auch verschiebbar sein. Eine Verdrehung oder Verschiebung eines Ankers kann wegen der geringen Masse desselben bei Anwendung der üblichen mechanischen Mittel mit sehr großer Geschwindigkeit und daher in außergewöhnlich kurzer Zeit erfolgen.
• In Abb. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in der die Drosselspulen in an sich bekannter Weise in Serie zur Fernleitung geschaltet sind. . Die Bezeichnungen stimmen mit denen der Abb. i überein: Es ist für die Energiebilanz der Blindleistungen bekanntlich gleichgültig, ob die Kompensierung in Parallelschaltung, wie in Abb. i, öder in Reihenschaltung, wie in Abb.2, vorgenommen wird. jedoch ergeben sich erhebliche Unterschiede beider Anordnungen im Hinblick auf den Pendelwinkel der an die Fernleitung angeschlossenen Kraftwerke und Maschinen, so daß für mänche Fälle die Anordnung nach Abb. 2 den Vorzug verdient. Auch hier ist es wesentlich, daß die Regelung der in Serie geschalteten Selbstinduktion schneller als die Pendelschwingung der elektrischen Maschinen erfolgt, und dies ist mit dem Drehanker sehr leicht ausführbar.
• Es ist nicht nötig, die gesamte erforderliche Blindleistung in derartigen Drosselspulen unterzubringen. Man kann auch einen Teil dieser Blindleistung in anderen Apparaten, beispielsweise- festen Drosselspulen oder Blindleistungsmaschinen, unterbringen und die nach der Erfindung regelbaren Drosselspulen nur den zu regelnden Teil der Blindleistung übernehmen lassen,- wie er zur Aufnahme von schnell auftretenden Blindleistungsstößen erforderlich erscheint. Man kann dann die anderen Blindleistungsteile gar nicht oder nur langsam regeln und alle schnellen Veränderungen im System durch die Drosselspulen mit regelbarem Luftspalt aufnehnien lassen.
• lnsbesondere ist es mit derartigen Drosselspulen möglich, nicht nur die induktive Kompensierungsleistung der Fernleitung stetig und schnell zu regeln, sondern es ist zweckmäßig, auch bei kapazitiver Zusatzleistung der Fernleitung solche Drosseln zur Regelung zu benutzen.
• Bekanntlich muB man der Fernleitung zur Kompensierung unterhalb der natürlichen Belastung induktive, oberhalb der natürlichen Belastung kapazitive Blindleistung zuführen. Da man aber Kapazitäten im allgemeinen nur schwer regeln kann, so ist es zweckmäßig, in diesem Belastungsbereich der Fernleitung mit festen oder in groben Stufen durch Schalter einstellbaren Zusatzkondensatoren zu arbeiten und die Feinregelung entsprechend den schnellen Belastungsschwankungen der Fernleitung den gleichen, stetig regelbaren Drosselspulen zu überweisen, die die Regelung auch bei Belastungen, die kleiner als die natürliche Belastung sind, übernehmen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Schnellregelung der Spannung von Wechselstromfernleitungen mit Hilfe von parallel oder in Serie zur Leitung liegenden Drosselspulen, wobei gegebenenfalls zur Grobeinstellung der Spannung noch besondere Blindstromerzeuger, wie Blindleistungsmaschinen oder-Kapazitäten, vorgesehen sein können, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand der Drosselspulen mechanisch, beispielsweise in Abhängigkeit von der Spannung der Fernleitung, mit einer solchen Geschwindigkeit geändert wird, daß die Änderung der von den Drosselspulen abgegebenen Energie nur eine Zeit in Anspruch nimmt, die kürzer ist als die Pendelschwingungsdauer der an die Fernleitung angeschlossenen Generatoren, z. B. eine kürzere Zeit als 1j4 Sek.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des magnetischen Widerstandes der Drosselspulen durch Drehung eines Ankers in ihrem Luftspalt erfolgt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker der Drosselspulen durch hvdraulische oder elektrische Motoren angetrieben sind.