DE643108C - Anordnung zur Erzielung des richtigen Arbeitens von auf dem Zweiwattmeterprinzip beruhenden Apparaten - Google Patents

Description

Zur ^Messung der Leistung oder der Arbeit in Drehstromnetzen ohne Nulleiter verwendet man im allgemeinen die von Aron angegebene Zweiwattmeterschaltung, bei der die Stromspule des einen Wattmeters vom Strom in dem einen Leiter, die Stromspule des anderen Wattmeters vom Strom in dem anderen Leiter erregt wird, während den Spannungsspulen jeweils die Spannung zwischen dem zugehörigen Leiter und dem dritten Leiter zugeführt wird. Gewöhnlich werden diese Meßsysteme miteinander gekuppelt. Bei derartigen Schaltungen können aber Fehlanzeigen auftreten, da diese Schaltungen zur Voraussetzung haben, daß die Summe der Ströme in allen drei Leitern gleich Null ist. Dies ist aber beispielsweise dann nicht der Fall, wenn die Kapazitäten der drei Leiter gegen Erde ungleich sind oder wenn ein Erdschluß auftritt. Dadurch treten Fehlanzeigen auf. Diese Fehlanzeigen sind insbesondere bei Netzen mit geerdetem Sternpunkt (unmittelbar geerdeter Sternpunkt oder über Widerstände geerdeter Sternpunkt, beispielsweise über Sternpunktdrosselspulen zur Kompensierung des kapazitiven Ladestromes) unangenehm, da dabei beträchtliche Fehlanzeigen auftreten können. Insbesondere kann bei Verwendung von Zählern in gelöschten Netzen (Sternpunktdrosselspulen, Löschtransformatoren) der Fehler sehr erheblich werden, da man in einem solchen Netz stundenlang im Erdschluß fahren kann. Aber auch kurzzeitige falsche Angaben können oft von großem Nachteil sein, beispielsweise wenn die Angaben eines Höchstverbrauchszählers so gefälscht werden, daß ein Maximum vorgetäuscht wird.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzielung des richtigen Arbeitens von auf dem Zweiwattmeterprinzip beruhenden Apparaten, beispielsweise von Zählern, in Aronschaltung bei Dreiphasennetzen ohne Nulleiter auch in den Fällen, in denen die Summe der Ströme in den drei Leitern von Null verschieden ist. Gemäß der Erfindung wird außer den beiden in Aronschaltung vorhandenen Stromwandlern, welche die Stromspulen der Wattmeter erregen, noch ein dritter Stromwandler vorgesehen; diese drei Strom-Wandler werden einerseits unmittelbar in Stern, andererseits über die Stromspulen der Wattmeter in Stern geschaltet. In die Verbindungsleitung der beiden Sternpunkte werden die Primärwicklungen zweier Stromwandler mit dem Übersetzungsverhältnis 3 :1

") Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Richard Bauch in Berlin-Spandau,

eingeschaltet, von denen die Sekundärwicklung des einen parallel zu der einen und die Sekundärwicklung des anderen parallel zur anderen Stromspule liegt.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, ι ist das wattmetrische Meßgerät, welches aus zwei gekuppelten Systemen 2 und 3 besteht, durch welche die Wirkleistung gemessen wird. 8, Q und io ίο sind die Leitungen des Netzes, an welche die Stromwandler ix. \z und 13 angeschlossen sind. Die Stromwandler 11, 12 und 13 sind beiderseits in Stern geschaltet, und zwar sind ihre Enden einerseits unmittelbar zu einem Sternpunkt verbunden, während in der Verbindungsleitung des Stromwandlers 13 zum zweiten Sternpunkt die Stromspule 4 des wattmetrischen Systems 2 und in der Verbindungsleitung des Stromwandlers 11 zu diesem Sternpunkt die Stromspule 5 des wattmetrischen Gerätes 3 liegt. In der Verbindungsleitung des Stromwandlers 12 zu dem letztgenannten Sternpunkt liegt eine Impedanz 16. Die Spannungsspulen 6 und 7 sind an die Sekundärwicklungen der Spannungswandler 17 bzw. 18 angeschlossen, durch welche den Spulen eine Spannung zugeführt wird, die gleich der verketteten Spannung zwischen der Phase, in welcher die zugehörige Stromspule liegt, und der dritten Phase ist. Gemäß der Erfindung sind in die Verbindung der beiden Sternpunkte die Primärwicklungen zweier Stromwandler 14 und 15 eingeschaltet, welche das Übersetzungsverhältnis 3:1 haben. Die Wicklung des Stromwandlers 15 liegt parallel zur Stromspule 4. die des Stromwandlers 14 parallel zur Stromspule 5. Die Wicklungen sind dabei so gepolt, daß, wenn gleich große gleichgerichtete Ströme in den einzelnen Phasenleitern fließen, durch den Stromwandler 15 bzw. 14 der Stromspule 4 bzw. 5 ein Strom zugeführt wird, welcher dem Strom entgegengesetzt ist, welcher der Stromspule 4 bzw. 5 vom Wandler 13 bzw. 11 zugeführt wird.

Es sind zwar schon Zweiwattmeterschaltungen für Drehstromsysteme mit Nulleiter bekannt, bei denen auch dann, wenn die Summe der drei Ströme in den drei Phasenleitern von Null verschieden ist, eine richtige Anzeige erreicht wird. Diese vorgeschlagenen Anordnungen kann man derart umändern, daß sie auch in Netzen wirksam sind, bei denen kein Nulleiter vorhanden ist. Es sind bei diesen vorgeschlagenen Anordnungen drei Stromwandler in den einzelnen Phasenleitern des Netzes vorgesehen, welche in Dreieck geschaltet sind. Jeder Stromspule des zweiwattmetrisehen Gerätes wird ein Dreieckstrom zugeführt. Die Spannungsspulen werden von den entsprechenden Sternspannungen erregt. Wenn auch bei dieser Schaltung die Wirkung des Vnsvmmetriestromes ausgeglichen wird, so ist doch die Anordnung nach der Erfindung nicht dieser Schaltung äqui- ; valent, sondern sie besitzt gegenüber dieser Schaltung Vorteile. Die Anordnung nach der Erfindung besitzt nämlich den Vorteil, daß bei Abänderung bereits vorhandener Aronschaltungen die zusätzlichen Hilfsmittel bedeutend billiger werden, als wenn man mit den von den normalen Aronschaltungen vorhandenen Stromwandlern und Meßinstrumenten eine Schaltung bilden will, bei der die Stromspule vom Dreieckstrom und die Spannungsspule von der Sternspannung erregt werden. Bei der Schaltung nach der Erfindung braucht man nämlich zur Ergänzung der Aronschaltung, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, nur einen Stromwandler für den Leitungsstrom und zwei normale Hilfsstromwandler mit dem Übersetzungsverhältnis 3:1, wobei letztere wegen der geringen Spannung im Sekundärkreis sehr billig werden. Die Zusatzimpedanz 16 im Ausführungsbeispiel kann im allgemeinen entbehrt werden, da die Impedanz der Stromspulen so klein ist, daß sie gegenüber der Leistungsimpedanz vernachlässigt werden kann.

Will man dagegen mit den von der normalen Aronschaltung vorhandenen Wandlern und Instrumenten zur Erzielung des richtigen Arbeitens die Schaltung anwenden, bei der die Stromspulen vom Dreieckstrom und die Spannungsspulen von der zugehörigen Sternspannung erregt werden, so braucht man außer den zwei vorhandenen Stromwandlern noch einen dritten Stromwandler für den Leitungsstrom. Da aber die drei Stromwandler in Dreieck geschaltet werden, ioo so wurden die Stromspulen der Instrumente mit dem i,73fachen Strom beansprucht werden. Man muß daher noch zwei besondere Hilfsstromwandler mit dem Übersetzungsverhältnis 1,73 : ι vorsehen, damit die Stromspulen richtig beansprucht werden. Außerdem ist eine verhältnismäßig große Zusatzimpedanz erforderlich, um mit Hilfe der beiden vorhandenen Spannungswandler in V-Schaltung drei gleich große Phasenspannungen erzeugen zu können. Da aber in der normalen Aronschaltung durch die Spannungswandler den Spaniiungsspulen die verkettete Spannung zugeführt wird, jetzt aber die Sternspannung erforderlich ist und mit »15 len beiden Spannungswandlern nur eine Sternspannung erzielt werden kann von der jröße ι : 1.73 der Dreieckspannung, so braucht man noch zwei besondere Hilfsspannungswandler. damit die Spannung an den iao Spannungsspulen auf die erforderliche Höhe ebracht wird.

Die Anordnung nach der Erfindung ist also wesentlich \-orteilhafter bei der Abänderung bereits vorhandener Aronschaltungen.

Die Anordnung der Erfindung kann auch noch in anderer Weise ausgeführt werden.

Beispielsweise könnte man an Stelle der Stromwandler 14 und 15 einen Stromwandler mit zwei Sekundärwicklungen verwenden, von denen die eine parallel zu der einen und die andere parallel zur anderen Stromspule geschaltet ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Anordnung zur Erzielung des richtigen Arbeitens von auf dem Zweiwattmeterprinzip beruhenden Apparaten, beispielsweise von Zählern, mit zwei gekuppelten Systemen, in Aronschaltung bei Dreiphasennetzen ohne Nulleiter auch in den Fällen, in denen die Summe der Ströme in den drei Leitern von Null verschieden ist, wobei die Stromspule des einen wattmetrischen Systems vom Strom in dem einen Leiter und die Stromspule des anderen wattmetrischen Systems vom Strom in dem zweiten Leiter erregt wird, während den Spannungsspulen jeweils die Spannung zwischen dem zugehörigen Leiter und dem dritten Leiter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die drei Leiter des Netzes drei Stromwandler angeschlossen sind, deren Sekundärwicklungen, von denen in Reihe mit der einen die Stromspule des einen und in Reihe mit der zweiten die Stromspule des anderen Wattmeters angeschlossen ist, beiderseits in Stern geschaltet sind, und daß in die Verbindungsleitung beider Sternpunkte die Primärwicklungen zweier Stromwandler mit dem Übersetzungsverhältnis 3 : 1 angeschlossen sind, von denen die Sekundärwicklung des einen parallel zu der einen und die Sekundärwicklung des anderen parallel zur anderen Stromspule liegt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle zweier Stromwandler ein Stromwandler mit zwei Sekundärwicklungen tritt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen