Anordnung zur Regelung der einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen
entnommenen Blindleistung Es ist bekannt, zur Blindstromregelung einer Wechselstromfernleitung
längs der Leitung verteilt und parallel zur Leitung Drosselspulen zu schalten. Diese
Drosselspulen werden so bemessen, daß sie bei der normalen Spannung einen gesättigten
Eisenkern aufweisen, - d. h. daß sie bei voller Belastung der Leitung im Knie bzw.
oberhalb des Knies der Magnetisierungskurve arbeiten. Man erreicht dadurch, daß
sich schon bei geringen Spannungsänderungen die Blindleistungsaufnahme der Drosselspule
sehr stark ändert. Wegen des Anstieges der Magnetisierungskurve im Sättigungsbereich
muß man jedoch eine bestimmte Spannungsschwankung -zwischen Leerlauf und Vollast
-der Leitung zulassen, wenn man nicht die Blindstromaufnahme durch Wicklungsumschaltung
beeinflussen will. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Stromaufnahme der
längs der Leitung verteilten Drosselspulen dadurch zu regeln, daß ihr Arbeitspunkt
auf der Magnetisierungskurve durch Gleichstromvormagnetisierung geändert wird. Man
kann dadurch erreichen, daß die Blindstromaufnahme der Drosselspule stets so eingestellt
wird, daß die Spannung der Leitung konstant bleibt. Diese mit Gleichstrom vormagnetisierten
Drosselspulen besitzen jedoch den Nachteil, daß sie viel teurer sind als gewöhnliche
Drosselspulen, weil bei ihnen doppelt so -viel Kupfer aufzubringen ist.Arrangement for regulating an electrical circuit by means of inductors
Taken reactive power It is known for reactive current regulation of an alternating current long-distance line
Distributed along the line and switching reactors in parallel with the line. These
Reactors are dimensioned in such a way that they are saturated at normal voltage
Have iron core, - d. H. that with full load on the line in the knee or
work above the knee of the magnetization curve. One achieves that
The reactive power consumption of the inductor increases even with small voltage changes
changes very much. Because of the increase in the magnetization curve in the saturation area
However, you have to have a certain voltage fluctuation -between idling and full load
-Allow the line if one does not reduce the reactive current consumption by switching the winding
wants to influence. It has also already been proposed to reduce the current consumption of the
to regulate reactors distributed along the line that their operating point
on the magnetization curve is changed by DC bias. Man
can thereby achieve that the reactive current consumption of the choke coil is always set in this way
is that the voltage of the line remains constant. These are pre-magnetized with direct current
However, choke coils have the disadvantage that they are much more expensive than ordinary ones
Choke coils, because they have to apply twice as much copper.
Erfindungsgemäß wird eine einfache Anordnung vorgeschlagen, mit deren
Hilfe es möglich ist, die einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen entnommene
Blindleistung zu verändern, ohne daß der erforderliche Aufwand zu groß wird. Gemäß
der Erfindung wird außer einer eisengesättigten Drosselspüle eine zweite Drosselspule
verwendet, deren Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve durch Änderung ihrer
Gleichstromvormagnetisierung eingestellt wird.According to the invention, a simple arrangement is proposed with which
Help it is possible to take an electrical circuit through inductors
To change reactive power without the required effort becoming too great. According to
of the invention, in addition to an iron-saturated choke coil, a second choke coil
used whose operating point on the magnetization curve by changing their
DC bias is set.
Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt Fig. i. Zwischen den Wechselstromleitungen
i und a sind in Reihe die Drosselspule 3 und die Wechselstromwicklung der Drosselspule
¢ geschaltet. Die Drosselspule 3 ist so bemessen, daß sie im normalen Betrieb im
Sättigungsbereich arbeitet. Sie soll den wesentlichen Teil der der Leitung zu entnehmenden
induktiven _ Blindleistung liefern. Die Drosselspule q. besitzt einen dreischenkligen
Eisenkern. Die äußeren Schenkel tragen die Wechselstromwicklungen, während der Mittelschenkel
die Gleichstromwicklung trägt, die über einen Widerstand 5 von der Spannungsquelle
6 erregt wird. Die Wechselströmwicklungen der Drosselspule q. sind so geschaltet,
ääß keine EMK von Grundfrequenz im Gleich-
Stromkreis auftreten
kann. Diese mit Gleichstromvormagnetisierung ausgerüstete Vordrossel ¢ ist so bemessen,
daß sie nur einen verhältnismäßig kleinen Prozentsatz der Gesamtspannung und damit
der gesamten Blindleistung übernimmt (z. B. 2o %). Fig. 2 zeigt den Zusammenhang
zwischen Spannung und Strom der in Fig. i dargestellten. Anordnung. Die unteren
schwach ausgezogenen Kurven zeigen den Zusammenhang zwischen dem Strom J der Drosselspule
4 und der an ihr herrschenden Spannung #U4 bei verschiedener Vormagnetisierung.
Die obere schwach ausgezogene Kurve zeigt den Zusammenhang zwischen dem Blindstrom
J der Drosselspule 3 und der an ihr liegenden Spannung U3. Durch Zusammensetzung
der Kurven U4 und U3 erhält man die stark ausgezogenen Kurven, die den Zusammenhang
zwischen der Spannung .U und der Blindstromaufnahme J der in Reihe geschalteten
Drosselspulen angeben. Man sieht aus diesen Kurven, daß z. B. bei einer konstanten
Spannung U" die aufgenommene Blindleistung in weiten Grenzen verändert werden kann.An exemplary embodiment for this is shown in FIG. Between the AC power lines
i and a are in series the choke coil 3 and the alternating current winding of the choke coil
¢ switched. The choke coil 3 is dimensioned so that it is in normal operation
Saturation range is working. You should take the essential part of the line
provide inductive _ reactive power. The choke coil q. owns a three-legged
Iron core. The outer legs carry the alternating current windings, while the middle leg
the DC winding carries the voltage source via a resistor 5
6 is excited. The alternating current windings of the choke coil q. are switched so
There is no EMF of the fundamental frequency in the same
Circuit occur
can. This choke ¢, which is equipped with direct current bias, is dimensioned in such a way that
that they are only a relatively small percentage of the total voltage and thus
takes over the entire reactive power (e.g. 2o%). Fig. 2 shows the relationship
between voltage and current of those shown in Fig. i. Arrangement. The lower
Slightly solid curves show the relationship between the current J of the choke coil
4 and the voltage # U4 across it with different bias.
The upper slightly solid curve shows the relationship between the reactive current
J of the choke coil 3 and the voltage U3 applied to it. By composition
of the curves U4 and U3 one obtains the strongly drawn-out curves, which the connection
between the voltage .U and the reactive current consumption J of the series-connected
Specify choke coils. You can see from these curves that z. B. at a constant
Voltage U "the consumed reactive power can be changed within wide limits.
Die Änderung der Vormagnetisierung der Drosselspule 4 kann in verschiedener
Weise von den elektrischen Verhältnissen der Leitung abhängig gemacht werden. Beispielsweise
können zur Erzeugung der Gleichspannung gesteuerte Gleichrichter verwendet werden,
die etwa von einem an sich bekannten Blindleistungskompensationsrelais (vgl. ETZ
1929, S. 979/98i) beeinflußt werden, welches den vom Gleichrichter abgegebenen Gleichstrom
so lange verändert, bis die Drosselspule die zur Kompensierung der zugehörigen Leitungsabschnitte
erforderliche induktive Blindleistung aufnimmt. Man könnte auch die Wechselspannung
gleichrichten und von der gleichgerichteten Spannung die Vormagnetisierungswicklung
speisen. Man kann auch beispielsweise die Netzspannung mit !einer konstanten Spannung
vergleichen und die Vormagnetisierung von der Größe dieser Differenzspannung abhängig
machen.The change in the premagnetization of the choke coil 4 can be in different ways
Way can be made dependent on the electrical conditions of the line. For example
Controlled rectifiers can be used to generate the DC voltage,
the reactive power compensation relay known per se (see ETZ
1929, p. 979 / 98i), which influences the direct current output by the rectifier
Changed until the choke coil is used to compensate for the associated line sections
consumes required inductive reactive power. You could also use the alternating voltage
rectify and from the rectified voltage the bias winding
Food. You can also, for example, the mains voltage with a constant voltage
Compare and the premagnetization depends on the size of this differential voltage
do.
Das Ausführungsbeispiel ist für eine irrphasige Anordnung gezeichnet;
bei Drehstromanordnungen verwendet man dreiphasige Drosselspulen mit gemeinsamem
Eisenkern, oder es können auch drei einphasige Drosselspulen verwendet werden. Um
die infolge der Sättigung auftretenden Oberwellen zu unterdrücken, kann man, wie
bereits vorgeschlagen, die durch 3 teilbaren Schenkelflüsse der eisengesättigten
Drosselspule beeinflussen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise einen zusätzlichen
Schenkel vorsehen und eine besondere Dreieckwicklung verwenden, die über eine Induktivität
von solcher Bemessung geschlossen ist, daß die 5. Oberwellen im Mägnetisierungsstrom
unterdrückt sind. Man kann aber auch, wie bereits vorgeschlagen, mehrere @eisengesättigte
Drosselspulen verwenden, die Oberwellen gleicher Größe, aber entgegengesetzten Vorzeichens,
aufnehmen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise zwei gleich große Drosselspulen
verwenden, von denen die eine in Stern und die andere in Dreieck geschaltet ist.The embodiment is drawn for an out of phase arrangement;
in three-phase arrangements one uses three-phase reactors with common
Iron core, or three single-phase reactors can be used. Around
how to suppress the harmonics occurring as a result of saturation
already proposed that the leg flows of the iron-saturated ones, divisible by 3
Affect the choke coil. For this purpose, you can, for example, use an additional
Provide legs and use a special triangular winding that has an inductance
it is concluded from such a dimension that the 5th harmonics in the magnetization current
are suppressed. But you can also, as already suggested, several @iron-saturated
Use reactors, the harmonics of the same size but opposite signs,
take up. For this purpose, for example, two choke coils of the same size can be used
one of which is connected in star and the other in delta.
Bei der mit Gleichstrom vormagnetisierten Drehstromdrosselspule treten
außer den 5. und 7. Oberwellen noch gradzahlige Oberwellen auf. Diese letzteren
kann man unterdrücken, wenn man jeweils zwei Drosselspulen verwendet, die vom Gleichfeld
im entgegengesetzten Sinne durchsetzt sind. Zur Unterdrückung der 5. Oberwelle kann
man dann, wie oben erwähnt; die durch 2 teilbaren Schenkelflüsse der Drosselspulen
beeinflussen. Man kann aber auch außer dieser aus zwei Drosselspulen bestehenden
Einheit noch eine weitere Einheit vorsehen, die gleichfalls aus zwei im entgegengesetzten
,Sinne vom Gleichfeld durchsetzten Drosselspulen besteht, welche aber beispielsweise
derart geschaltet sind, daß die zweite Einheit 5. und 7. Oberwellen gleicher Größe,
aber entgegengesetzten Vorzeichens wie die erste Einheit, aufnimmt.Step on the three-phase choke coil that is pre-magnetized with direct current
In addition to the 5th and 7th harmonics, there are even harmonics. These latter
can be suppressed if you use two choke coils, those from the constant field
are interspersed in the opposite sense. To suppress the 5th harmonic can
one then, as mentioned above; the leg flows of the choke coils, divisible by 2
influence. But you can also use two reactors in addition to this
Unit provide for another unit, which also consists of two in the opposite one
, Meaning of the constant field penetrated choke coils, but which for example
are connected in such a way that the second unit 5th and 7th harmonics of the same size,
but with the opposite sign as the first unit.