DE664389C

DE664389C - Verfahren zur Beeinflussung der Steuerstromverteilung in Starkstromnetzen

Info

Publication number: DE664389C
Application number: DES102319D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Edler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-12-10
Filing date: 1931-12-10
Publication date: 1938-08-29

Description

Verfahren zur Beeinflussung der Steuerstromverteilung in Starkstromnetzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Absperrung von Leitungsteilen gegen Ströme bestimmter Frequenz, insbesondere zur Absperrung von Teilen eines mit Steuerströmen netzfremder Frequenz überlagerten Starkstromnetzes gegen die Ströme netzfremder Frequenz, bei dem an die Absperrstelle in den Zug wenigstens eines Netzleiters ein jeweils auf die Steuerfrequenz abstimmbarer Sperrkreis eingeschaltet wird. Die Abstimmvorrichtung für den Sperrkreis wird durch Sendung einer Vorfrequenz in Bewegung gesetzt. Diese Vorfrequenz ist von den benutzten Steuerfrequenzen verschieden, so daß also bei der Sendung der Vorfrequenz die aufs Netz verteilten Empfangsapparate nicht beeinflußt «erden. Wohl ist aber an der Sperrstelle ein auf die Vorfrequenz abgestimmtes Relais vorhanden, das beim Eintreffen dieser Frequenz gleichförmig oder schrittweise die Abstimmung des Sperrkreises verändert. Damit auch der Durch-,gang der Vorfrequenz durch die Sperrstelle verhütet wird, ist nach einem bekannten Vorschlag der Sperrkreis in den Sendepausen auf die Vorfrequenz abgestimmt, und die Abstimmung wird erst nach dem Eintreffen des Vorfrequenzimpulses geändert. Der Sperrkreis wird hierauf beispielsweise durch einen vom Netz gespeisten Synchronmotor nach einem vorgegebenen Fahrplan jeweils auf die gleichen Frequenzen abgestimmt, die der in der Zentrale aufgestellte Steuergenerator durchläuft, so daß also jede von der Zentrale gesendete Frequenz eine entsprechende Abstimmung des Sperrkreises vorfindet. Dieses Absperrverfahren setzt voraus, daß sowohl die Frequenz des Steuergenerators wie die Abstimmung des Sperrkreises zeitlich nach dem gleichen Fahrplan durchgeführt wird.
Nach der vorliegenden Erfindung fällt der Zwang dieser gemeinsamen, gleichzeitigen Fahrplansteuerung für Generator und Sperrkreis fort. Das Steuerverfahren, das den Gegenstand der Erfindung bildet, läßt sich mit Vorteil bei solchen Anlagen verwenden, bei denen nicht immer gleichzeitig sämtliche Teile eines oder mehrerer Netze überlagert werden sollen, sondern die Steuerenergie %v ahlweise nur bestimmten Bezirken des Netzes zugeführt wird.
Erfindungsgemäß wird für jeden Netzteil oder für jede Gruppe von Netzteilen, die jeweils gemeinsam durch Tonfrequenzen überlagert werden sollen, eine andere Vorfrequenz verwendet, indem man beispielsweise die entsprechenden, die Abstimmvorrichtungen in Tätigkeit setzenden Resonanzrelais auf verschiedene Frequenzen abstimmt. Vor der Sendung einer Steuerfrequenz werden nur diejenigen Vorfrequenzen gesendet, die die Abstimmvorrichtungen für die nicht zu überlagernden Netzteile in Bewegung setzen bzw. die Sperrkreise der zu überlagernden Netz-

teile auf andere als die beabsichtigte Steuel-...

frequent abstimmen. Es sind dann nur'

Leitungen, die von der Steuerzentrale,a .''.

diesen Netzteilen führen, gegen die StEG

Frequenz abgesperrt; die Leitungen, die MY den übrigen Netzteilen führen, sind für die Steuerfrequenz durchlässig, da die Abstimmvorrichtungen für ihre Sperrkreise nicht in Tätigkeit gesetzt worden sind.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Sind beispielsweise drei Netzteile A, B, C vorhanden, die von der Zentrale D überlagert werden sollen, so mögen für den Netzteil A die Vorfrequenzen 300, 400, 5oo Hertz, für den Netzteil B die Vorfrequenzen 305, 405, 5o5 Hertz, für den Netzteil C die Vorfrequenzen 310, 410, 51o Hertz zurückgestellt sein: die Steuerfrequenzen mögen entsprechend 315, 415, 515 Hertz betragen.
Es sind deshalb die Relais i bis 3 auf die Vorfrequenzen 300, 400, 5oo Hertz, die Relais 10, 20, 3o auf die Vorfrequenzen 305, 405, 5o5 Hertz und die Relais 11, 21, 31 auf die Vorfrequenzen VO, 410 und5foHertz abgestimmt. Diese Relais liegen vor den Sperrkreisen 4. An die -Netzteile A, B, C hinter den Sperrkreisen 4 sind die Empfangsrelais 5, 6, 7 angeschlossen; die Relais 5 seien auf die Steuerfrequenz 315 Hertz, die Relais 6 auf die Steuerfrequenz 415 und die Relais 7 auf die Steuerfrequenz 515 Hertz abgestimmt. Die Relais 1, 2, 3 betätigen die Kippschalter 1-9, 22, 32. Die Kippvorrichtung ist der Einfachheit halber weggelassen. Die Schalter können durch diese Relais geschlossen werden. Die Öffnung der Schalter bewirken die Nockenscheiben 13, 23, 33, deren Nocken um 12o° gegeneinander versetzt sind. Die Scheiben sitzen auf der von dem Motor 8 angetriebenen Welle 9, die auch die durch 9o angedeutete Abstimmvorrichtung für den Sperrkreis 4 betätigt. Die gleiche Steuereinrichtung E haben auch die Netzteile B und C.
Die Anlage arbeitet folgendermaßen: Es seien alle drei Sperrkreise 4 auf einen Steuerfrequenzbereich von 3oo bis 315 Hertz abgestimmt. Wenn also jetzt von der Zentrale D diese Frequenz gesendet würde, würde überhaupt keiner der Netzteile überlagert werden. Es soll nun die Steuerfrequenz 415 Hertz den Teilen B und C zugeführt werden, dann braucht vor der Sendung nur die Vorfrequenz 3oo Hertz gesendet zu werden, auf die das Relais i des Netzteiles A anspricht. Das Relais schließt den Schalter 12 und setzt dadurch den Motor 8 in Gang. Dadurch wird die Welle 9 und mit ihr die Abstimmvorrichtung 9o so lange verstellt, bis der Nocken der Scheibe 13 auf den Schalter 12 trifft und diesen öffnet. In dieser Stellung ist der Sperrkreis 4 auf einen Steuerfrequenzbereich von 4.oo bis 415 Hertz abgestimmt, während .die Sperrkreise der Teile B, C auf die Be-'reiche von 300 bis 315 Hertz abgestimmt bleiben. Wird nun die Steuerfrequenz 415 gesendet, so läßt sie der Sperrkreis des Netzteiles A, der auf die gleiche Frequenz abgestimmt ist, nicht durch, das Relais 6 des Netzteiles A ist zwar auf 415 Hertz abgestimmt, spricht aber nicht an, da der ihm vorgeschaltete Sperrkreis diese Frequenz nicht durchläßt, wohl aber sprechen die Relais 6 in den Netzteilen B und C an, 'da die vor ihnen liegenden Sperrkreise auf eine Frequenz von 3oo bis 315 Hertz abgestimmt sind.
Da jeder Sperrkreis 4 einen Frequenzbereich von etwa 15 Hertz absperren muß, muß die Resonanzkurve der Kreise, beispielsweise durch Beeinflussung der Dämpfung, entsprechend abgeflacht sein. Eine Abflachung der Resonanzkurve kann man auch durch starke Ankopplung eines zweiten Schwingungskreises an den Absperrkreis 4 erzielen. Es ergeben sich wegen der dabei auftretenden Doppelwelligkeit Resonanzkurven mit zwei Scheiteln. Werden als Empfangsapparate Resonanzrelais mit mechanischen Schwingungssystemen, insbesondere mit Stahlzungen, verwendet, so läßt sich leicht eine derartige Resonanzschärfe erzielen, daß je eine Vorfrequenz und eine Steuerfrequenz ohne Gefahr nahe zusammengelegt werden können und die Absperrung beider Frequenzen durch einen einzigen Sperrkreis keine besonderen Schwierigkeiten macht.
Soll im gezeichneten Ausführungsbeispiel nur der Netzteil C mit der Frequenz 415 überlagert werden, so wird außer der Vorfrequenz 300 Hertz, auf die das Relais i anspricht, auch noch die Vorfrequenz 305, auf die das Relais fo anspricht, gesendet. Nach der Sendung der beiden Vorfrequenzen sind dann die Sperrkreise 4 der Netzteile A und B auf.- einen Bereich von 40o bis 415 Hertz abgestimmt, lassen also die Steuerfrequenzen 415 Hertz nicht durch. Soll jetzt der Netzteil C mit 515 Hertz überlagert werden, so wird die Vorfrequenz 40o Hertz, auf die das Relais 2, und 4o5 Hertz, auf die das Relais 2o anspricht, gesendet. Die Abstimmvorrichtung der Sperrkreise 4 für die Netzteile A und B wird dadurch auf die Frequenzen 5oo bis 515 Hertz eingestellt, die Sperrkreise lassen also die Steuerfrequenz 515 Hertz in die Netzteile A, B nicht durch, wohl dagegen gelangt diese Frequenz zu dem auf 515 Hertz abgestimmten Relais 7 im Netzteil C. Durch Senden der Vorfrequenzen 5oo und 5o5 Hertz können für die Netzteile A und B die Sperrkreise 4. wieder auf den ursprünglichen Frequenzbereich von 3oo bis 315 Hertz zurückgestellt werden. Will man für die Netzteile A, B, C nicht je besondere Vorfrequenzen verwenden, so kann man die Relais i, io, ii auf die gleiche Vorfrequenz, z. B. auf 3o5 Hertz, abstimmen und in an sich bekannter Weise ihre Schaltvorrichtungen so ausbilden, daß das Relais i nur nach einem kurzen und einem langen, das Relais io nur nach zwei kurzen und einem langen und das Relais i i nur nach drei kurzen und einem langen Innpuls von 3oo Hertz die Abstimmv orrichtung betätigt oder, mit anderen Worten, jedes der Relais spricht nur bei Anwendung eines besonderen Morseschlüssels an. Entsprechendes gilt für die Relais 2, 2o, 21 und die Relais 3, 30, 31. In diesem Fall kann der Absperrbereich der Sperrkreise q. um 5 Hertz schmäler gemacht werden, er kann also mit größerer Resonanzschärfe arbViten.
Eine weitere Verschmälerung der Resonanzbreite der Sperrkreise 4. ist dadurch möglich, wenn man für die Vor- und für die Steuerfrequenz je einen besonderen Sperrkreis verwendet. Die Sperrkreise für die Vor- und die Steuerfrequenz brauchen nicht unmittelbar in den Leitungszug des Starkstromnetzes eingeschaltet zu werden, sondern es genügt, wenn sie induktiv, galvanisch oder kapazitiv damit gekoppelt sind; dadurch wird eine übermäßige Erhöhung des Leitungswiderstandes durch die'Sperrlcreise verhütet.
In einem solchen Fall läßt sich das Absperrverfahren in der Hauptsache auf zwei verschiedenen Wegen durchführen, einmal in der Weise, daß stets die gleiche Vorfrequenz und ein fest auf diese Frequenz abgestimmter Sperrkreis verwendet wird, während nur der Sperrkreis für die Steuerfrequenz abstimmbar ist, das andere Mal, daß verschiedene Vorfrequenzen verwendet und die Abstirnmvorrichtungen für die beiden Sperrkreise miteinander gekuppelt werden, so daß also beide Kreise immer gemeinsam verstimmt werden. So kann z. B. der eine Sperrkreis auf die Vorfrequenz 305 Hertz, -der andere Sperrkreis auf die Steuerfrequenz 315 Hertz abgestimmt sein. Wird nun die Vorfrequenz 305 Hertz gesendet, so wird der eine Sperrkreis auf die nächste Vorfrequenz 405 Hertz, der andere Sperrkreis auf die nächste Steuerfrequenz 415 Hertz gleichzeitig eingestellt. Wird dagegen nur eine einzige Vorfrequenz, beispielsweise 3o5 Hertz, verwendet, so bleibt der einte Sperrkreis stets auf diese Vorfrequenz abgestimmt und zur Betätigung der Abstimmung des anderen Sperrkreises für die Steuerfrequenzen werden dann ein oder mehrere Impulse oder Morsezeichen von 3o5 Hertz verwendet. Beim Eintreffen eines solchen Vorfrequenzimpulses wird entweder ein die Abstimmvorrichtung des Steuerfreqüenzsperrkreises antreibender Motor jeweils so lange eingeschaltet, bis auf die nächste Steuerfrequenz abgestimmt ist, beim Eintreffen der Abstimmvorrichtung dieser Frequenz wird der Motor selbsttätig stillgesetzt oder es wird durch gleichzeitige Sendung mehrerer Impulse oder durch Sendung von Morsezeichen ein Durchlauf der Abstimmvorrichtung bis zu einer bestimmten Frequenz freigegeben und der beim Eintreffen des Zeichens in Gang gesetzte ;Motor selbsttätig stillgesetzt, sobald die Abstimmvorrichtung diese Frequenz erreicht hat.
Damit die einzelnen Steuereinrichtungen der Sperrkreise nicht in Unordnung kommen, kann man nach bekannten Vorschlägen zur Einstellung auf die jeweilige Frequenz kürzere Impulse und zur Rückführung der Abstimmvorrichtungen in die Anfangsstellung einen verhältnismäßig langen Impuls verwenden.
Hat der Sperrkreis für die Vorfrequenz eine genügende Resonanzbreite, so kann man auch mit zwei nahe beieinanderliegenden, verschiedenen Vorfrequenzen arbeiten, auf die an der Absperrstelle zwei abwechselnd die Abstimmvorrichtung für den Steuerfrequenzsperrkreis fortschaltende Relais eingestellt sind. Man kann dann durch abwechselndes Senden der beiden Vorfrequenzen die Abstimmung des Sperrkreises auf die einzelnen Steuerfrequenzen herbeiführen. Auch dadurch wird die Gefahr, daß die Schalteinrichtungen in Unordnung geraten, beseitigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Beeinflussung der Steuerstromverteilung in Starkstromnetzen, die von einer im Tonfrequenzbereich arbeitenden Steuerzentrale aus überlagert werden, unter Zuhilfenahme von in die Verbindungsleitungen der Netzteile und der Steuerzentrale eingeschalteten Sperrkreisen, die durch Sendung einer Vorfrequenz für die Steuerstromverteilung vorbereitet werden, während die für die Fernsteuerung -der Empfangsrelais erforderlichen Frequenzen erst nach dieser Vorbereitung gesendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer wahlweisen Verteilung der Steuerströme auf verschiedene Netzteile (A, B, C) die Steuereinrichtungen (z. B. i, i o, i i) der einzelnen Sperrkreise (q.) einzeln oder gruppenweise auf verschiedene Vorfrequenzen (z. B. 300, 305, 31o) abgestimmt und zur Vorbereitung der Steuerstrompfade ve"rschiedenartige. Vor frequenzen (300, 3o5, 31o) gesendet werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Absperrung der Vorfrequenz (z. B. 3oo) ein besonderer, auf diese Frequenz abgestimmter Sperrkreis oder ein Teil des verbreiterten Sperrfrequenzbandes des zur Absperrung der Steuerfrequenzen dienenden Sperrkreises (4.) verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung des Sperrfrequenzbandes für den Sperrkreis durch verhältnismäßig starke Kopplung zweier auf die gleiche Frequenz abgestimmter Schwingungskreise (Doppelwelligkeit) erzielt wird. q.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Sperrkreises (q.) mit verbreitertem, eine Vorfrequenz (z. B. 310) und wenigstens eine Steuerfrequenz (z. B.315) enthaltendem Steuerfrequenzband der Sperrkreis (q.) jeweils durch Senden dieser Vorfrequenz (31o) schrittweise auf ein anderes, eine weitere Vorfrequenz (z. B. 410) und wenigstens eine weitere Steuerfrequenz (z. B. 415) enthaltendes Sperrfrequenzband eingestellt wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mindestens zwei besonderen, auf die Vor-und die Steuerfrequenz abgestimmten Sperrkreisen die Abstimmvorrichtung für die beiden Sperrkreise miteinander gekuppelt werden, und daß beim Senden einer die Abstimmvorrichtungen in Bewegung setzenden Vorfrequenz die beiden Sperrkreise jeweils gemeinsam auf eine andere Vor- und Steuerfrequenz eingestellt werden. 6. Verfahren nach Anspruch z, bei dem zur Absperrung der Vorfrequenz mindestens ein besonderer Sperrkreis verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sperrkreis fest auf diese Vorfrequenz abgestimmt wird und durch Stromimpulse der Vorfrequenz die Abstimmv orrichtung für den Sperrkreis der Steuerfrequenz schrittweise weitergesteuert wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ingangsetzung der Abstimmvorrichtungen für die Sperrkreise der einzelnen Netzteile zwar die gleiche oder die gleichen Vorfrequenzen benutzt werden, daß aber die Relais zum Ingangsetzen der einzelnen Abstimmv orrichtungen je nur auf verschiedene Impulsarten oder Impulsfolgen der Vorfrequenz ansprechen, und daß vor der Sendung einer Steuerfrequenz jeweils nur die Impulsarten oder Impulsfolgen gesendet werden, auf die die Abstimmvorrichtungen für die Sperrkreise der nicht zu überlagernden Netzteile ansprechen bzw. die Sperrkreise der zu überlagernden Teile auf eine andere Frequenz als die beabsichtigte Steuerfrequenz abstimmen. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, bei dem zur Ingangsetzung der Abstimmvorrichtung für den Sperrkreis verschiedene Impulse der gleichen Vorfrequenz benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur schrittweisen Fortschaltung der Abstimmvorrichtung auf die Vorfrequenz abgestimmte Relais oder Relaisgruppen benutzt werden, die zur Weiterschaltung in einer oder mehreren Stellungen einen Wechsel der Impulsart (kurze und lange Impulse, langsame und schnelle Impulsfolgen) benötigen, und daß für die Weiterschaltung der Relais in diesen jeweils bestimmten Abstimmungen der oder des Sperrkreises entsprechenden Stellungen in der Zentrale die Impulsart der gesendeten Vorfrequenz geändert wird. g. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Abstimmvorrichtung für die Sperrmittel mindestens zwei auf verschiedene Vorfrequenzen abgestimmte Relais verwendet werden, die eine Fortschaltung der Abstimmvorrichtung nur dann, zulassen, wenn die Relais gemäß einem vorgegebenen Schlüssel abwechselnd nacheinander ansprechen, und daß zwecks Weiterschaltung der Abstimmv orrichtung entsprechend diesem Schlüssel abwechselnd die Vorfrequenzen, auf die diese Relais abgestimmt sind, gesendet werden.