DE641079C

DE641079C - Einrichtung zur Regelung der Spannung nach Groesse und Phasenlage in Drehstromanlagen

Info

Publication number: DE641079C
Application number: DEA73788D
Authority: DE
Inventors: Alf Bertrand Bjerknes
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-08-01
Filing date: 1934-08-01
Publication date: 1937-01-19

Description

Einrichtung zur Regelung der Spannung nach Größe und Phasenlage in Drehstromanlagen In elektrischen Netzen -ist es häufig erforderlich, die Spannung nicht nur in bezug auf ihre Größe, sondern auch gleichzeitig in bezug auf ihre 'Phasenlage zu regeln, z. B. zum Zweck der Kupplung von vermaschten Netzen an mehreren Stellen oder zur Beeinflussung der Leistungsverteilung in Ringnetzen.
Die bekannten für diesen Zweck entwikkelten Transformatorschaltungen haben den Nachteil, daß sie reichlich kompliziert sind und von vornherein für ganz bestimmte Betriebsverhältnisse entworfen werden müssen, so daß Einzelanfertigung für jeden Sonderfall erforderlich wird und eine Normung nicht möglich ist. Infolgedessen werden derartige Anordnungen verhältnismäßig teuer.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden, und betrifft somit eine Einrichtung zur Regelung der Spannung nach Größe und Phasenlage in Drehstromanlagen mittels Regeltransformators -und Stufenwähler, von denen der Regeltransformator auf der geregelten Seite eine in Stern geschaltete Grundwicklung besitzt, wobei erfindungsgemäß Umschaltvorrichtungen vorgesehen sind, die es gestatten, den regelbaren Teil der Wicklung jeder Phase zwischen Grundwicklung und abgehenden Netzanschluß einer beliebigen der drei Phasen einzuschalten. Hierdurch erhält man eine Regeleinrichtung, die sich den verschiedensten Betriebsverhältnissen leicht anpassen läßt und daher eine serienweise Herstellung gestattet. Je nach der durch die Umschaltvorrichtungen hergestellten Schaltung kann nämlich die Regelung so vorgenommen werden, daß eine Veränderung der Phasenlage der geregelten Spannung nicht stattfindet, der Transformator also als gewöhnlicher Regeltransformator arbeitet, oder daß die geregelte Spannung der Pximärspannung um einen veränderlichen Winkel voraus- oder nacheilt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i schematisch die Wicklungsanordnung eines Drehstromregeltransformators in Sparschaltung, dessen-nicht regelbare Wicklungsteile o bis 5 in Stern geschaltet und mit den Leitungen der unregulierten Spannungen U, V, W verbunden sind. Die drei Transformatorphasen sind mit R, S und T bezeichnet. Auf dem Schenkel jeder Phase sitzt noch eine mit Anzapfungen versehene Regulierwicklung 3, q.. Die Enden dieser Wicklungen sind in der gezeichneten Darstellung offen. Jede Regulierwicklung arbeit mit einem Stufenschalter zusammen, dessen beweglicher Kontakt mit z bezeichnet ist. i sind die Netzklemmen, an welche die Leitungen für die regulierte Spannung u, v, w angeschlossen sind.
Durch eine geeignete Unischaltv orrichtung, deren Einzelheiten weiter unten beschrieben werden, ist es nun möglich, die Regelwicklungen 3, 4 zwischen die Grundwicklungen (nicht regelbare Wicklungsteile o bis 5) und Netzanschlüsse jeder beliebigen der drei Phasen R, S, T einzuschalten. Wird die Schaltung so getroffen, daß die inneren Enden 4 der RegeWicklung mit den Enden 5 der Grundwicklung der gleichen Phase verbunden und die Stufenschalterklemmen 2 ebenfalls mit den Netzanschlüssen i derselben Phase verbunden werden, so arbeitet der Regeltransformator als sogenannter Längsregler, wobei eine Phasenverschiebung zwischen regulierter und unregulierter Spannung nicht auftritt. Das zugehörige Bild der Spannungsvektoren ist in Abb. 2 dargestellt, die ohne weitere Erläuterungen verständlich ist.
Eine zweite Stellung der Umschaltvorrichtung ergibt die in Abb.3 dargestellten Spannungsverhältnisse, wobei die äußeren Enden 3 der Regelwicklungen mit der Grundwicklung jeweils der benachbarten Phase verbunden sind, d. h. also S 3 ist mit R 5, T 3 mit S 5 und 1Z 3 mit T 5 verbunden, wie, in Abb. i gestrichelt angedeutet. Hierdurch erhält man eine Phasenverschiebung zwischen regulierter und unregulierter Spannung, die durch den in Abb.3 angedeuteten Winkel ß bestimmt ist.
Die Umschaltt-orrichtung hat noch eine dritte Stellung, bei der ebenfalls die äußeren Enden 3 der Regelwicklungen mit den Grundwicklungen einer Nachbarphase verbunden sind, und zwar S 3 mit T 5, T 3 mit R 5 und R 3 mit S 5. In- diesem Falle erhält man eine Phasenverschiebung zwischen regulierter und unregulierter Spannung, die entgegengesetzt gerichtet ist wie bei der Schaltung nach Abb. 3, so daß man hier also eine Nacheilung erhält, wenn indem anderen-Fall eine Voreilung stattfand: Durch entsprechende Vertauschung der äußeren Anschlüsse des Transformators -(U; h, W einerseits gegen it, v, W andererseits) kann man jede beliebige Beziehung zwischen Größenänderung und Phasenänderung herstellen, d. h. also in einem Fall -z. B. Zunahme der geregelten Spannung bei zunehmender Nacheilung, im anderen Falle Abnahme der geregelten Spannung bei zunehmender N acheilung usw. Es ist demnach.'mit einem derart geschalteten Transformator möglich, allen Verhältnissen gerecht zu werden, die bei Netzkupplungen oder bei der Regelung der Spannung in Ringleitungen vorkommen. Die Winkel zwischen den Grundspannungen und den Zusatzspannungen betragen dabei entweder o` oder 6o voreilend bzw. nacheilend.
In Abb. 5 ist beispielsweise Glas Schema eines Umschalters dargestellt, der zur Vornahme der obenerwähnten Schaltun-en geeignet ist. Der Umschalter besitzt drei Stellungen, die durch die Buchstaben .1. 1,1 und C bezeichnet sind. Der bewegliche Teil io besitzt sechs voneinander isolierte Kontaktbrücken ii. Die mittlere Stellung.-1 entspricht dem in Abb. a dargestellten Schaltbild, während die Außenstellungen B und C den Schaltungen nach Abb.3 bzw. .4 entsprechen. Die Verbindung der einzelnen Klemmen geht aus nachstehender Tabelle hervor: -

RI-R2 R4-R5

Stellung A S I - S 2 S4-S5

TI-TZ T4- T5

RI-SZ 53-85

- B SITZ T3-S5

TI-R2 R3-T5

RI-T2 T3-R5

- C Si-R2 R3-S5

TI-S2 S3-T5

Wenn die Stufenschalteinrichtungen der Regulierwicklungen mit Lastschaltern zur Spannungsregelung während des Betriebes versehen sind, so ist es zweckmäßig, die Stufenschalteinrichtungen mit der Umschaltvorrichtung derart zu verriegeln, daß eire Betätigung der Umschaltvorrichtung nur in der Nullstellung der Lastschalter bzw. der zugehörigen Stufenwähler möglich ist. Hierdurch wird die Gefahr von Fehlschaltungen wirksam vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Einrichtung zur Regelung der Spannung nach Größe und Phasenlage in Drehstromanlagen mittels Regeltransformators und Stufenwähler, von denen der Regeltransformator auf der geregelten Seite eine in Stern geschaltete Grundwicklung besitzt, gekennzeichnet durch Umschaltvorrichtungen, die es gestatten, den regelbaren Teil (3, 4) der Wicklung jeder Phase zwischen Grundwicklung und abgehenden NetzanschluB (i) einer beliebigen der drei Phasen (R, S, T) einzuschalten.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anschluß der Regelwicklung (z. B. R3, R4) einer Phase an die Grundwicklung der zweiten oder dritten Phase (S, T) das, vom Sternpunkt aus betrachtet, üttliere 1?nde (R3) der Regelwicklung mit der Grundwicklung (S 5 bzw. T 5) verbunden wird, während beim Anschluß an die Grundwicklung (R 1) der eigenen Phase ;las innere Ende (R 4.) mit der Grundwicklung verbunden wird.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2. gekennzeichnet durch eine gemeinsam Umschaltvorrichtung mit drei. Stellun-Cren, von denen die mittlere (A) einer Verbindung der Regelwicklungen mit den Grundwicklungen der eigenen Phase entspricht, während in den beiden Außenstellungen (B, C) die Regelwicklungen mit Grundwicklungen anderer Phasen verbunden sind (Abb. 5). q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3 mit Lastschaltern zur Spannungsregelung während des Betriebes, gekennzeichnet durch eine V er riegelungsvorrichtung, die eine Betätigung der Umschaltvorrichtung bzw. Umschaltvorrichtungen nur in der Nullstellung der Lastschalter bzw. der zugehörigen Stuienwähler zuläßt.