DE608660C - Regelvorrichtung mit selbsttaetig bewegtem Zusatztransformator, vorzugsweise Drehtransformator - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 29, JANUAR 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JHk 608660 KLASSE 21 d ² GRUPPE 42

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Februar 1931 ab

Gegenstand der Erfindung ist eine Regelvorrichtung mit selbsttätig bewegtem Zusatztransformator, vorzugsweise Drehtransformator, die das Über- oder Unterschreiten einer zulässigen Stromstärke in elektrischen Anlagen infolge zu kleinen bzw. zu großen resultierenden Widerstandes im zu regelnden Stromkreise innerhalb bestimmter Grenzen verhindert, ohne daß der Betrieb durch Ansprechen von Selbstschaltern vollständig unterbrochen wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei Überschreiten eines bestimmten, gegebenenfalls wählbaren Stromwertes das Regelgesetz eines Zusatz- oder Drehtransformators derart verändert wird, daß im zu regelnden Stromkreise eine gegenläufige Stromänderung eintritt, d. h. daß eine Stromzunahme in eine Stromabnahme übergeht oder umgekehrt. Zwischen beide Regelvorgänge wird vorzugsweise eine Stillstandspause eingeschoben.

Die bekannten elektrischen Anlagen mit Zusatz- oder Drehtransformator hatten für den vorliegenden Zweck den Nachteil, daß sich die Stromstärke auch bei Über- bzw. Unterschreiten des zulässigen Wertes weiterhin umgekehrt proportional dem resultierenden Widerstand der Verbraucher ändert, da die Spannungsregelvorrichtungen (Zusatz- oder Drehtransformator) bestrebt sind, die Klemmenspannung auch bei Überlastungen aufrechtzuerhalten. Daher wird schon bei verhältnismäßig geringer Über- bzw. Unterschreitung des betriebsmäßig zulässigen Verbraucherwiderstandes die Ansprechstromstärke der Hauptölschalter erreicht und der Betrieb vollständig unterbrochen. Gemäß der Erfindung wird dagegen nach Erreichen einer zulässigen Höchst- oder Mindeststromstärke bei weiterem Sinken bzw. Steigen des Verbraucherwiderstandes die Spannung durch den oder die Zusatz- oder Drehtransformatoren nicht mehr konstant gehalten, sondern selbsttätig erniedrigt bzw. erhöht und daher im zu regelnden Stromkreis eine gegenläufige Stromänderung bewirkt. Dadurch wird die Stromstärke innerhalb der zulässigen Grenzen gehalten, und die angeschlossenen Versorgungsgebiete können in solchen außergewöhn-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.

Dr. Benno Mengele in Wien.

lichen Betriebsfällen ihren Betrieb mit verminderter Leistung wenigstens zum Teil aufrechterhalten. Ebenso werden die Wicklungen der Zusatz- oder Drehtransformatoren vor dauernder unzulässiger Beanspruchung geschützt.

In der Zeichnung ist das Schaltbild einer solchen Regelvorrichtung dargestellt. Z₁ und Z₂ sind parallel arbeitende Stromerzeuger und ίο K₁ bis K₁₀ die von ihnen gespeisten Verbrauchsgebiete, wobei beispielsweise angenommen ist, daß Z₁ hauptsächlich die Konsumgebiete Jf₁ bis K₈ versorgt. Z₂ kommt zur Stromlieferung nur gelegentlich in Betracht, kann aber dann große Leistung abgeben und dadurch die Zentrale Z₁ stark entlasten. Um in den Zeiten, wo Z₁ allein alle Konsumgebiete K₁ bis K_B mit Energie versorgt, in den weiter entlegenen Gebieten K₆ bis K_s zu große Spannungsabfälle zu vermeiden, ist in die Leitung eine selbsttätige Spannungsregelvorrichtung mit dem Doppeldrehtransformator DT eingebaut. Zu dieser Regelvorrichtung gehört außer dem Schaltwerk Sch für den Antrieb des Drehtransformators ein Stromwandler Str, ein Spannungswandler Spg, ein Ölschalter Ö und ein Einstellwiderstand E. Der Umschalter U dient zur Umschaltung auf Handregelung mit den Druckknöpfen DH und DT. In den Sekundärstromkreis des Stromwandlers Str sind zwei Überstromrelais 1 und 2, ein Richtungsrelais 3 und ein Überlastrelais 4 in Reihe geschaltet. Der Doppeldrehtransformator wird beispielsweise durch die angedeutete Welle W von dem Gleich- oder Wechselstromschaltmotor M des Schaltwerks Sch angetrieben. Bei eingeschalteter Motorwicklung H wird die Spannung erhöht, bei eingeschalteter Wicklung T wird sie erniedrigt. Der Schaltmotor M wird von dem Wandler Spg gespeist.

In die Verbindung zwischen der Spannungsrelaisspule H' bzw. T' und der Wicklung H bzw. T des Schaltmotors M ist je ein Relais 6 bzw. 5 geschaltet. Diese beiden Relais werden von den stromabhängigen Relais i, 2 und dem Richtungsrelais 3 über zwei Hilfsrelais 7 und 8 gesteuert. Mit dem Einstellwiderstand B wird die Normalspannung am Spannungsrelais SpR eingestellt. Es sei angenommen, der Strom fließe von Z₁ in das Konsumgebiet K₆ bis K_a und die Spannung hätte ihren normalen Wert. Bei der angenommenen Stromrichtung ist der Kontakt b des Richtungsrelais 3 geschlossen und der Kontaktgeber G des Spannungsrelais SpR befindet sich zwischen den Kontakten e und d.

Das Überstromrelais 1 wird beispielsweise auf etwa 150 Amp. Ansprechstromstärke eingestellt, was einer Durchgangsleistung des Drehtransformators von 92°/₀ entsprechen soll. Solange der Strom diesen Wert nicht überschreitet, arbeitet das Spannungsrelais SpR in an sich bekannter Weise, indem es bei sinkender bzw. steigender Spannung den Kontakt d bzw. e durch den Kontaktgeber G kurzzeitig schließt.

Tritt in den Konsumgebieten K _β bis /C₈ eine Überlastung auf, so legt das Überstromrelais ι über die Kontakte der" Hilfsrelais 7 und 8 die Erregerspulen der Zwischenrelais 6 und 5 an die Spannung P-N, daher werden die unteren Kontaktpaare dieser Zwischenrelais geöffnet und die oberen geschlossen. Dadurch werden die Erregerspulen H und T des Schaltmotors M und damit die ganze selbsttätige, spannungsabhängige Steuerung der Regelvorrichtung abgeschaltet. Dieser Stillstand der Regelvorrichtung bleibt beispielsweise bis zu einer zulässigen höchsten Stromstärke von 17s Amp. bestehen. Wird diese Stromstärke überschritten, so spricht das Überstromrelais 2 an und erregt über seinen Kontakt und den Kontakt b des Richtungsrelais 3 das Hilfsrelais 8. Dieses schaltet seinerseits die Spule des Zwischenrelais 5 ab, welches somit in die gezeichnete Stellung zurückkehrt. Dies hat ein Wiedereinschalten go der Motorwicklung Γ für »Spannung tiefer« über den unteren Kontakt des Zwischenrelais 5 und den Endausschalter ET zur Folge. Durch die Spannungserniedrigung sinkt der Durchgangsstrom, falls der Widerstand der Verbraucher sich nicht noch weiter erniedrigt hat. Unterschreitet der Strom wieder 175 Amp., so wird der Kontakt des Relais 2 geöffnet, das Hilfsrelais 8 wird hierdurch entregt und schließt seinen Kontakt, so daß das Relais 5 erregt und die Motorwicklung T wieder abgeschaltet wird. Sinkt der Strom in der Leitung noch weiter bis unter 150 Amp., so wird der Kontakt des Überstromrelais ι unterbrochen, die Zwischenrelais 5 und 6 kehren in die gezeichnete Stellung zurück, und die spannungsabhängige Reglung tritt mit beiden Motorwicklungen H und T wieder in Tätigkeit.

Hält hingegen die Stromstärke von über Amp. trotz Erniedrigung der Spannung an, so wird der Schaltmotor M in seine Endstellung gelangen, hierdurch der Endausschalter ET betätigt und ein Stromkreis zur Auslösung des Ölschalters ö von P über ET, Kontakt des Uberlastrelais 4, Auslösespule des ölschalters Ö nach N vorbereitet. Bald hierauf wird aber durch weiteres Steigen der Stromstärke das Überlastrelais 4 seinen Kontakt schließen und der vorbereitete Auslöse-Stromkreis über die Auslösespule des ölschalters ö geschlossen. Letzterer schaltet die

Fernleitung ab, und alle Relais kehren in den [ Ausgangszustand zurück.

Werden beide Zentralen Z₁ und Z₂ zur Leistungslieferung herangezogen, so kann es vorkommen, daß die Zentrale Z₃ zu gewissen Zeiten besonderen Leistungsüberschuß hat und sogar in die Konsumgebiete K₁ bis K₅ Strom liefert. Wenn in diesem Fall die von Z₂ nach den Versorgungsgebieten K₁ bis Jf₅ durch den

ίο Drehregler fließende Stromstärke zu groß würde, müßte die Gegenspannung durch den Drehregler erhöht werden, um diese Stromstärke zu begrenzen und dadurch die Zentrale Z₁ zur größeren Leistungslieferung in die Konsumgebiete K₁ bis K_s zu veranlassen. Die Vorgänge in den verschiedenen Relais verlaufen dann umgekehrt wie im vorbeschriebenen Beispiel. Am Richtungsrelais 3 ist in diesem Fall Kontakt ο geschlossen.

Soll in einer elektrischen Anlage eine bestimmte Mindeststromstärke nicht unterschritten werden, so müßten die Stromrelais i, 2, 4 als Minimalstromrelais ausgebildet sein. Die Arbeitsweise der übrigen Relais ist dann wieder ähnlich wie im beschriebenen Beispiel.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Regelvorrichtung mit selbsttätig bewegtem Zusatztransformator, vorzugsweise Drehtransformator, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten oder Unterschreiten eines bestimmten, gegebenenfalls wählbaren Stromwertes das Regelgesetz des Zusatztransformators derart verändert wird, daß im zu regelnden Stromkreis eine gegenläufige Stromänderung eintritt.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bis zu

   einem wählbaren Stromwert spannungsabhängige Zusatztransformator beim Überoder Unterschreiten dieses Stromwertes spannungsunabhängig im Sinne einer gegen- +5 läufigen Stromänderung bewegt wird.
3. 3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überoder Unterschreiten eines bestimmten Stromwertes der Zusatztransformator zunächst innerhalb eines weiteren wählbaren oder festgelegten Strombereichs stillgesetzt und erst bei Über- oder Unterschreitung dieses weiteren Strombereichs im Sinne einer gegenläufigen Stromänderung so lange geregelt wird, bis der Strom wieder seinen zulässigen Höchst- bzw. Mindestwert erreicht hat.
4. 4. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsänderung von einem Stromrichtungsrelais (3) abhängig ist, das über zwei jeder .Stromrichtung zugeordnete Hilfsrelais (7, 8) die beiden Steuerrelais (5, 6) im Sinne einer gegenläufigen Stromänderung beeinflußt.
5. 5. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Steuerrelais (5, 6) zwei Kontaktpaare hat, von denen eines zur Unterbrechung des zur Auf-bzw. Abwärtsregelung dienenden Steuerstromkreises (über H' bzw. X') des Spannungsrelais (SpR) dient, und das andere zu der bei Auf- bzw. Abwärtsregelung eingeschalteten Spannungsspule (H' bzw. T') und der mit ihr in Serie geschalteten Unterbrecherstelle (d bzw. e) des Spannungsrelais (SpR) parallel geschaltet ist.
6. 6. Regelvorrichtung nach Anspruch 3 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß bei Über- bzw. Unterschreiten einer wählbaren Stromstärke durch das Ansprechen eines Überstromrelais bzw. Minimalstromrelais (1) die Relais (5, 6) erregt werden und dadurch die spannungsabhängige Regelvorrichtung (SpR₁ Sch) außer Betrieb gesetzt wird.
7. 7. Regelvorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen eines zweiten, auf eine grö- _go ßere Abweichung des Stromes vom Normalwert eingestellten Überstrom- bzw. Minimalstromrelais (2) bei erregtem ersten Relais (1) je nach der Richtung des Durchgangsstromes (Relais 3) über ein Hilfsrelais (7 oder 8) das entsprechende Steuerrelais (5 oder 6) entregt wird und dadurch die Schaltmotorwicklungen (T,H) im Sinne einer gegenläufigen Stromänderung beeinflußt werden.
8. 8. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen einer Endstellung am Stufentransformator oder Drehtransformator durch einen Endschalter (JS H oder E T) ein Stromkreis zur Auslösung des Ölschalters vorbereitet wird.
9. 9. Regelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ansprechen eines Endschalters bei weiterem Ansteigen des Stromes ein Überlastrelais (4) ausgelöst und dadurch der Stromkreis zur Auslösung des Ölschalters geschlossen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen