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Anordnung zur Regelung von Wechselstromfernleitungen Gegenstand des
Patents 593 977 ist eine Anordnung zur Regelung von Wechselstromfernleitungen mit
einer oder mehreren Zwischenstationen. Gemäß diesem Patent erhält das Gerät nach
dem Patent 59z 309, welches das Gleichgewicht der induktiven Blindleistungen
der die Fernleitung durchfließenden Ströme, der kapazitiven Blindleistung der Spannung
der Fernleitung und der induktiven oder kapazitive Blindleistung, welche der Leitung
am Ort der Kompensationseinrichtung zugeführt sind, anzeigt, ein Zusatzelement,
auf welches die Wirkleistung der Station einwirkt. Gehen von einer Station Leitungen
verschiedener Konstanten aus, so erhält das Gerät zwei Zusatzsysteme, von denen
das erste von der in der einen Leitung fließenden Wirkleistung, das zweite von der
in der anderen Leitung fließenden Wirkleistung beeinflußt wird.
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Durch die Wirkung des Gliedes, welches auf die Wirkleistung der Station
anspricht, bzw. durch die Wirkung der beiden von den voneinander verschiedenen Wirkleistungen
in den Leitungen abhängigen Glieder wird erreicht, daß der Leitung eine zusätzliche
Blindleistung zugeführt wird, welche den Ohmschen Spannungsabfall des Wirkstromes
in den eirnzelnen Leituiigsabschnitten aufhebt.
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Eine noch bessere Kompensation kann erreicht werden, wenn man gemäß
der Erfindung der Leitung in den einzelnen Stationen außerdem noch eine weitere
zusätzliche Blindleistung zuführt, deren Größe gleich den Jouleschen Verlusten auf
den zu kompensierenden Leitungsabschnitten, vervielfacht mit dem Verhältnis des
Wirkwiderstandes zum induktiven. Widerstand dieser Abschnitte, ist. Es werden daher
in der Gleichgewichtsbedingung, welche das Gerät anzeigt, noch die Jouleschen Verluste
in den zu kompensierenden Leitungsabschnitten berücksichtigt. Der Erfindung liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß die Wirkleistung längs eines Abschnittes nicht konstant
ist, sondern sich infolge der Jouleschen Verluste ändert.
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In welcher Weise die Jouleschen Verluste berücksichtigt werden können,
ergibt sich aus folgendem Betrachtet man gemäß der Zeichnung, in welcher eine Fernleitung
mit zwei Stationen dargestellt ist, in denen Blindleistungsmaschinen K aufgestellt
sind und von denen Netzabzweige N ausgehen, zwei von einer Station ausgehende Leitungsabschnitte
von den Längen a, und a2, so sind die Verluste gleich -V - y.a,,J'l+y-a2#J2,
wobei y der Widerstand je Längeneinheit, J, der Strom im Abschnitt a1, 12 der Strom
im Abschnitt
a2 ist. Um auch die durch diese Verluste, die bei
der Messung der Wirkleistung der Station nicht mit in Erscheinung treten, hervorgerufenen
Störungen durch Zufuhr von Blindleistung aufzuheben, muß in der Station der Leitung
eine zusätzliche Blindleistung zugeführt werden, die gemäß den im Patent 593 977
angegebenen Formeln berechnet werden kann.
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Sind die von der Station ausgehenden Leitungsabschnitte a1 und a2
gleichartig, d. h. ist das Verhältnis des Wirkwiderstandes zum induktiven Widerstand
gleich groß, so ergibt sich aus G1. (2) des Patents 593 977 die zusätzliche Blindleistung,
welche zur Kompensierung der Jouleschen Verluste dient, zu
In dieser Gleichung bedeutet l die Induktivität je Längeneinheit.
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Wie im Patent 593 977 beschrieben, spricht das Gerät auf das Gleichgewicht
der Blindleistungen, gemäß der dort entwickelten Gl. (7) an und verursacht bei Abweichung
vom Gleichgewicht die Vermehrung oder Verminderung der zugeführten, Blindleistung.
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Um auch die Jouleschen Verluste zu berücksichtigen, müssen, wie bereits
erwähnt, die durch diese Verluste erforderlichen Blindleistungen mit in die Gleichgewichtsbedingung
des Geräts aufgenommen werden. Die gemäß obiger Gl. (2) zuzuführende zusätzliche
Blindleistung läßt sich auch schreiben
wobei L1 und L2 die Induktivitäten der Leitungsabschnitte a1 und- a2 sind. Diese
Gleichung ergibt im Zusammenhang mit Gl. (7) des Patents 593 977 die vollständige
Kompensationsbedingung bei gleichartigen von der Station ausgehenden Leitungen zu
denn es ist unter obiger Voraussetzung selbstverständlich
wobei R der Wirkwiderstand, co L der induktive Widerstand irgendeines beliebigen
Leitungsabschnittes ist. Um diese Gleichung in dem Gerät abzubilden, kann man dem
Gerät nach dem Patent 593 977 noch Zusatzelemente geben, durch welche gemäß G1.
(2) die Jouleschen Verluste, vervielfacht mit dem Verhältnis des Wirkwiderstandes
zum induktiven Widerstand, wirksam werden. Es ist dabei für die Erfindung gleich,
ob das Gerät so ausgebildet ist, daß es bei Abweichung der Größen von der Gleichgewichtsbedingung
einen Kontakt schließt, wodurch eine Regelvorrichtung zurÄnderung der zugeführten
Blindleistung betätigt wird, oder ob man beispielsweise das Gerät selbst als Verstellmotor
ausbildet, der beispielsweise unmittelbar die Verstellung des Erregerreglers einer
Blindleistungsmaschine bewirkt.
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Man kann auch die letzten drei Glieder der G1. (¢) vereinigen, so
daß man folgende Beziehung erhält:
Man kann daher, wie diese Gleichung zeigt, auch. die Jouleschen Verluste dadurch
berücksichtigen, daß man die Einwirkungen der induktiven Blindleistungen der Leitung
auf das Gerät im Verhältnis
durch Änderung des Proportionalitätsfaktors der j2-Glieder vergrößert. Durch Division
der G1. (5) durch
und Zusammenziehung des zweiten und dritten Gliedes in, bekannter. Weise [vgl. Gl.
(8) des Patents 593 977] erhält man: folgende Gleichung:
aus der sich ergibt, daß man auch den Einfluß der jouleschen Verluste
dadurch berücksichtigen kann, daß man die Einwirkungen der auf das Gerät einwirkenden
Spannungen im Verhältnis
verkleinert.