DE582668C

DE582668C - Device for regulating the voltage according to size and phase in three-phase networks

Info

Publication number: DE582668C
Application number: DES81888D
Authority: DE
Original assignee: Sachsenwerk Licht und Kraft AG
Current assignee: VEM Sachsenwerk GmbH
Priority date: 1927-09-27
Filing date: 1927-09-27
Publication date: 1933-08-19

Description

Es ist bekannt, die Spannung vorhandener Wechselstrom- bzw. Mehrphasenstromsysteme durch Einbau sogenannter Reihenzusatztransformatoren zu regeln. Charakteristisch dafür ist, daß die Phasenlage des geregelten Systems zu dem des ungeregelten Systems in einem bestimmten, über den ganzen Regelbereich praktisch gleichbleibenden Verhältnis steht, so daß aus wechselnder Phasenverschiedenheit sich ergebende Schwierigkeiten beim Betrieb von Leitungsschleifen nicht zu erwarten sind. Es ist aber der Fall denkbar, daß gerade infolge des Schleifenbetriebes eine je nach der Belastung einstellbare Phasenver-Schiebung zwischen dem geregelten und dem ungeregelten System erforderlich wird. Eine solche Regelung kann durch einen Drehtransformator erreicht werden, doch ist hierbei die Größe der zusätzlichen Spannung im allgemeinen nicht frei wählbar, sondern eine getrennte Regelung nach Phasenlage und Spannung kann erst durch Verwendung eines Drehtransformators mit regelbarer Erregung oder durch Verwendung zweier in Reihe geschalteter Drehtransformatoren mit konstanter Erregung erzielt werden.It is known the voltage of existing alternating current or multi-phase current systems to be regulated by installing so-called additional series transformers. Characteristic for this is that the phase position of the regulated system to that of the unregulated system in a certain ratio that remains practically the same over the entire control range stands, so that difficulties arising from the alternating phase difference Operation of line loops are not to be expected. But it is conceivable that that precisely as a result of the loop operation, a phase shift that can be adjusted depending on the load between the regulated and the unregulated system is required. Such regulation can be achieved by a rotary transformer can be achieved, but this is the size of the additional stress in general not freely selectable, but a separate control according to phase position and voltage can only be achieved by using a rotary transformer with adjustable excitation or by using two rotary transformers connected in series with constant excitation be achieved.

Für größere Kurzschlußleistungen werden bei der Ausführung der Regelung mit Drehtransformatoren Schwierigkeiten entstehen.For larger short-circuit powers, the control is implemented with rotary transformers Difficulties arise.

Um die gewünschte Regelung des Spannungssystems sowohl nach Phasenlage als auch nach Größe der Zusatzspannung vornehmen zu können, werden erfindungsgemäß in einem einzigen Reihentransformator zwei aufeinander senkrecht stehende Teilspannungen induziert.To achieve the desired regulation of the voltage system according to both the phase position and To be able to make according to the size of the additional voltage, according to the invention in one single series transformer induces two perpendicular partial voltages.

Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens. The figures show an embodiment of the inventive concept.

In das zu regelnde Netz wird ein Zusatztransformator eingebaut, der als Dreiwicklungstransformator ausgebildet ist (Abb. 1) und eine die Zusatzspannung einfügende Reihenwicklung 1 und zwei Erregerwicklungen 2 und 3 besitzt. Seine Erregung erhält der Zusatztransformator von einem gleichfalls als Drei Wicklungstransformator ausgeführten Erregertransformator, dessen Primärwicklung 4 in bekannter Weise entweder an der geregelten oder an der ungeregelten Spannung bzw. an einem synchronen System liegt. Er besitzt gleichfalls zwei Sekundärwicklungen S und 6, deren jede als Stufenwicklung ausgeführt ist und je eine der beiden Erregerwicklungen des Zusatztransformators speist. In die Verbindungleitungen dieser beiden Erregersysteme kann je eine Stufenschalteinrichtung eingebaut werden, die in der schematischen Abbildung der Einfachheit halber weggelassen ist. Dadurch ist es möglich, die beiden Erregersysteme unabhängig voneinander zu steuern. Wird nun die Schaltung der zu je einem Erregersystem gehörenden beiden Wicklungen 2 und 5 bzw. 3 und 6 so durchgeführt, daß das eine System gleichartig geschaltet ist, also z. B. Wicklung 3 und Wicklung 6 im Dreieck, so wird die hieraus resultierende Zu-An additional transformer, which is a three-winding transformer, is built into the network to be regulated is formed (Fig. 1) and a series winding 1 inserting the additional voltage and two excitation windings 2 and 3 owns. The additional transformer also receives its excitation from a Three winding transformer executed excitation transformer, the primary winding of which is 4 in a known manner either on the regulated or on the unregulated voltage or on a synchronous system. It also has two secondary windings S and 6, each of which is designed as a step winding and one of the two excitation windings of the Additional transformer feeds. In the connecting lines of these two excitation systems a tap changer can be installed, which is omitted in the schematic illustration for the sake of simplicity is. This makes it possible to control the two excitation systems independently of one another steer. Now the circuit of the two windings belonging to one excitation system 2 and 5 or 3 and 6 carried out so that the one system switched in the same way is, so z. B. Winding 3 and winding 6 in a triangle, the resulting supply is

satzspannung der Reihenwicklung praktisch phasengleich sein mit der zu regelnden Netzspannung. Werden nun die zugehörigen Wicklungen des anderen Erregersystems, z.B. Wicklung 2 und Wicklung 5, ungleichartig, z.B. Dreieck-Stern, geschaltet und die Phasenfolge der Wicklung 2 gegenüber Wicklung 3 bei den Anschlüssen cyclisch vertauscht, so wird die aus dieser Erregung resultierende zusätzliche Spannung der Reihenwicklung praktisch 90 ° Phasenverschiebung gegen die Spannung des zu regelnden Systems haben.set voltage of the series winding must be practically in phase with the mains voltage to be regulated. If the associated windings of the other excitation system, e.g. winding 2 and winding 5, are not identical, E.g. triangle-star, connected and the phase sequence of winding 2 opposite Winding 3 interchanged cyclically at the connections, then the one resulting from this excitation is additional voltage of the series winding practically 90 ° phase shift against the voltage of the system to be controlled.

Wenn beide Erregersysteme gleichzeitig eingeschaltet werden, so kann dadurch, daß beide Systeme jedes für sich selbständig reguliert werden kann, eine durch die Stufenzahl begrenzte, beliebige Regelung der Zusatzspannung nach Größe und Phase erfolgen; denn die beiden Komponenten, die der zugesetzten Wirkspannung und der zugesetzten Blindspannung entsprechen, können in beliebigen Abstufungen zusammengesetzt werden. In Abb. 2 und 3 sind die zugehörigen Spannungsdiagramme unter Verwendung gleicher Buchstabenbezeichnungen wie in Abb. ι gezeichnet. Die Phasenlage entspricht den aufgedrückten Erregerspannungen des Serientransformators.If both excitation systems are switched on at the same time, this can mean that both systems can be regulated independently, one by the number of stages limited, arbitrary regulation of the additional voltage according to size and phase; because the two components that of the added Active voltage and the added reactive voltage can be used in any Graduations are composed. In Fig. 2 and 3 the associated voltage diagrams are used the same letter designations as in Fig. ι drawn. The phase position corresponds the applied excitation voltages of the series transformer.

Abb. 4 zeigt das einphasig gezeichnete Diagramm einer Spannungsregelung nach der Erfindung. E_t ist die zu regelnde Spannung, e₂ die zugesetzte Blindspannung, e_s die zugesetzte Wirkspannung, e_± die resultierende Zusatzspannung. Der Vektor E% stellt sodann die geregelte Spannung dar. Unter der Voraussetzung, daß die Richtung der ZusatzFig. 4 shows the single-phase diagram of a voltage regulation according to the invention. E _t is the voltage to be regulated, e ₂ the added reactive voltage, e _s the added active voltage, e _± the resulting additional voltage. The vector E% then represents the regulated voltage. Assuming that the direction of the addition

Spannungen auch umgekehrt werden kann und die maximale Zusatzspannung der Wirkkomponente und der Blindkomponente gleich 40 groß ist, stellt das gestrichelte Quadrat den gesamten Regelbereich des Regelsatzes dar. Zur Erzielung dieses größtmöglichen Regelbereiches ist es erforderlich, die Windungszahlen der Dreieckwicklung 6 gegenüber der 45 Sternwicklung 5 oder die Windungszahlen der Dreieckwicklung 3 gegenüber der Dreieckwicklung 2 im Verhältnis 1 : 1,73 zu vermindern. Stresses can also be reversed and the maximum additional stress of the active component and the reactive component is equal to 40, the dashed square represents the entire control range of the rule set. To achieve this largest possible control range, it is necessary to set the number of turns of the triangular winding 6 compared to the 45th Star winding 5 or the number of turns of the triangular winding 3 compared to the triangular winding 2 in a ratio of 1: 1.73.

Claims

Patent claims:

ι. Device for regulating the voltage according to size and phase in three-phase networks, characterized in that two mutually perpendicular partial voltages in a single series transformer be induced.

2. Device according to claim 1, characterized in that the series transformer is designed as a three-winding transformer.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the three-winding transformer has two excitation windings that are fed by separate excitation transformers.

4. Device according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the two excitation windings of the three-winding transformer with independently controllable voltages of two secondary step windings of a three-winding exciter transformer be fed.

For this purpose ι sheet of drawings