DE589125C - Einrichtung zur Abriegelung des einen von zwei mittels in Stern-Stern geschalteten Transformators mit einander gekuppelten Teilen eines Drehstromnetzes gegen tonfrequente Steuerstroeme - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Abriegelung des einen von zwei mittels in Stern-Stern geschalteten Transformators mit einander gekuppelten Teilen eines Drehstromnetzes gegen tonfrequente Steuerströme DieAbriegelung einphasiger Steuerfrequenzströme zwischen Netzteilen eines Dreiphasennetzes gestaltet sich an sich außerordentlich einfach, selbst wenn diese mittels in Stern-Stern geschalteter Netztransformatoren miteinander in Verbindung stehen. Besonders ist in den Fällen, wo die beiden Nullpunkte des Transformators weder mit einem Nullleiter noch mit der Erde verbunden sind, eine absolute Absperrung von Steuerfrequenzströmen zwischen den zwei Netzteilen bereits von selbst gewährleistet, weil dann der Nullpunkt des Transformators für die gleichphasige, den Außenleitern aufgedrückte S teuerspannung sozusagen ein totes Ende bildet.
• Sobald jedoch die beiden Nullpunkte mit der Erde oder einem Nulleiter in Verbindung stehen, gibt es Fälle, in denen besondere Sperrmaßnahmen erforderlich sind. Es wird dann bekanntlich auf der überlagerten Netzseite eine Drosselspule oder ein Parallelresonanzkreis in den Nulleiter geschaltet. Dies ist selbst auch. dann nötig, wenn es ganz gleichgültig ist, ob ein Übertritt der Steuerspannung auf die andere Netzseite stattfinden darf oder nicht. Bei Verzicht auf die Verwendung einer solchen Drosselspule würde die zwischen den parallel genommenen Außen-Leitern und den Nulleiter aufgedrückte Steuerspannung einen starken Verluststrom durch die parallelen Wicklungen einer Seite des Transformators erzeugen. Da die gleichphasigen Steuerströme im Drehstromtransformator kein durch Eisen geschlossenes Magnetfeld erzeugen können, so würden diese Verlustströme nur durch die verhältnismäßig geringe Reaktanz infolge des Streufeldes, das sich hauptsächlich durch die Kerne und von Joch zu Joch durch die Luft um die Spulen herumschließen kann, begrenzt werden. Eine zusätzliche Reaktanz in Form einer Drosselspule ist also unerläßlich.
• Nun ist das erwähnte Streufeld der drei parallelen Phasenwicklungen der einen Seite des Transformators zum Teil auch verkettet mit den drei parallelen Phasenwicklungen der anderen Seite des Transformators, so daß auch auf der anderen Seite des Transformators eine gewisse überlagerte Steuer-EMK auftreten wird, die jedoch im allgemeinen nur einen Bruchteil der mit dem Übersetzungsverhältnis multiplizierten Spannung auf der überlagerten Netzseite betragen wird und die um so kleiner ausfällt, je stärker der nicht zu überlagernde Netzteil belastet und je größer die Induktivität der Drosselspule bemessen ist. Es kann nun Fälle geben, wo diese Sickerspannung störend wirken kann, selbst wenn sie nur einen Bruchteil der mit .dem Übersetzungsverhältnis multiplizierten primärseitigen Spannung beträgt. Angenommen in Fig. i stelle I eine zu Fernsteuerzwecken überlagerte Hochspannungsübertragungsleitung, II ein städtisches Niederspannungsnetz dar, das beispielsweise eine eigene städtische Überlagerungszentrale besitzt. Es dürfen demnach keine Steuerimpulse von dem Netzteil I auf den Netzteil II des Dreiphasennetzes übertragen werden. Nun ist es aber bei Überlandleitungen unter Umständen zweckmäßig, eine verhältnismäßig hohe Überlagerungsspannung, z. B. 1o °/o der Netzspannung, zu wählen, während in Ortsnetzen die Steuerspannung mit Rücksicht auf die Verluste in den Verbrauchsapparaten eine gewisse Grenze, z. B. 2°/o der Netzspannung, nicht überschreiten darf. Würden nun im vorliegenden Beispiel selbst nur etwa :2o"/, der mit dem Übersetzungsverhältnis multiplizierten' primärseitigen Überlagerungsspannung auf die Sekundärseite durchsickern, so würde dies für die Relais des Netzteiles II gerade die normale Ansprechspannung, nämlich 2°1o der Netzspannung, ausmachen.
• Wie erwähnt, könnte die durchsickernde Spannung durch Vergrößerung der Induktivität der Drossel noch weiter herabgesetzt werden. Doch ist der zulässigen Induktivität von Nullpunktdrosseln oft aus betriebstechnischen Gründen eine Grenze gesetzt.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abriegelung des einen von zwei mittels in Stern-Stern geschalteten Transformators miteinander gekuppelten Teilen eines Drehstromnetzes gegen tonfrequente, dem einen Teil des Netzes überlagerte Steuerströme.
• Gemäß der Erfindung ist ein Kompensationstransformator vorgesehen, dessen Primärwicklung in dem Nulleiter des Primärnetzteiles und dessen Sekundärwicklung in dem Nulleiter des Sekundärnetzteiles liegt. Um eine vollkommene Kompensation der Sickerströme zu erreichen, kann man das Kopplungsverhältnis des Kompensationstransformators auch einstellbar machen.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellt.
• Die Primärwicklung i eines Kompensationstransformators 2 ist einerseits mit dem Nullpunkt der Primärnetzwicklung 3 verbunden und anderseits geerdet. An Stelle der Erde kann natürlich auch ein Nulleiter treten, wie dies in der Figur strichliert eingezeichnet ist. Die Sekundärwicklung 4 des Kompensationstransformators 2 ist zwischen dem Nullpunkt der Sekundärwicklung 6 und dem Nullleiter 5 der Sekundärseite II angeschlossen.
• Von den bekannten Überbrückungstransformatoren unterscheidet sich dieser Kompensationstransformator durch den gegenteiligen Zweck, das viel kleinere Übersetzungsverhältnis und dadurch, daß beim Kompensationstransformator die Sekundärspannung der Sickerspannung entgegen geschaltet sein muß, während beim Überbrückungstransformator die Polarität im allgemeinen keine Rolle spielt. Zwecks genauer Kompensation der Sickerströme kann man auch das Kopplungsverhältnis des Kopplungstransformators einstellbar machen, was man durch Anzapfungen der Wicklungen oder durch einen variablen Luftspalt leicht erreichen kann.
• Da die zu kompensierende wie auch die Kompensationsspannung gegenüber dem in der Primärwicklung des Kompensationstransformators 2 fließenden Strom um 9o° phasenverschoben und diesem proportional sind, läßt sich eine vollkommene Absperrung der Steuerströme erreichen. Ein weiterer Vorteil der Anordnung besteht .darin, daß man den Kompensationstransformator nur so groß zu dimensionieren braucht, als erforderlich ist, um unzulässig hohe Verluste an Steuerleistung zu verhindern. Verglichen mit der Abriegelung mittels einer Drossel nach Fig. i erreicht man also eine Kostenersparnis und eine Verminderung der unter Umständen unerwünschten Induktivität im Nulleiter.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Abriegelung des einen von zwei mittels in Stern-Stern geschalteten Transformators miteinander gekuppelten Teilen eines Drehstromnetzes gegen torfrequente, dem einen Teil des Netzes überlagerte Steuerströme, gekennzeichnet durch einen Kompensationstransformator, dessen Primärwicklung im Nullleiter des Primärnetzteils und dessen Sekundärwicklung im Nulleiter des Sekundärnetzteils liegt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsverhältnis des Kompensationstransformators einstellbar ist.