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Einrichtung zur Ermittlung des Kompensationsgrades von Hochspannungsnetzen
Zusatz zum Patent 615 688 Gegenstand des Patents 615 688 ist eine Einrichtung zur
Ermittlung des Erdschlußkompensationsgrades von Hochspannungsnetzen, bei der Nachbildungen,
welche den Erdschlußströmen der einzelnen Netzteile sowie den Löschströmen der einzelnen
Erdschlußlöscheinrichtungen entsprechen, verwendet werden. Die aus den Nachbildungen
gewonnenen Ströme werden einem Meß- und Anzeigeinstrument in der Weise zugeführt,
daß die Differenz aus sämtlichen den Erdschlußströmen der eingeschalteten Netzteile
entsprechenden Meßgrößen einerseits und sämtlichen den Löschströmen der eingeschalteten
Löscheinrichtungen entsprechenden Meßgröße andererseits wirksam ist. Die einzelnen
I\Tetznachbildungen werden dabei durch Relais, die von der Stellung von Hilfskontakten
an den Anzeigeorganen eines den Schaltzustand des Netzes wiedergebenden Schaltbildes
abhängig sind, mit dem Netz gleichsinnig gesteuert.
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Das verwendete Netznachbild hat jedoch bei der Einrichtung des Patents
615 688 den Nachteil, daß es lediglich für eine Station zugeschnitten ist und den
Stromfluß nur in der Weise wiedergibt, daß es die von einer Station ausgehenden
Leitungen ohne Rücksicht auf die übrigen Stationen verfolgt. Dies erfordert besondere
Umschaltungen in den einzelnen Leitungen sowie eine Ausbildung der gesamten Schaltanordnung,
die die Zusammenhänge mit dem tatsächlichen Netz nicht ohne weiteres zu übersehen
gestattet.
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Diese Nachteile werden nun nach der Erfindung dadurch vermieden, daß
die Hilfsstromkreise, welche die den Kompensationsgrad kennzeichnenden Meßgrößen
erzeugen, mit der Hilfsstromquelle über eine Leiterkombination verbunden sind, welche
hinsichtlich der Schaltung und der Schaltelemente derart ein Abbild des Hochspannungsnetzes
darstellt, daß auch die Stationen des Netzes in dem Abbild in Übereinstimmung mit
dem schaltungsmäßigen Aufbau der tatsächlichen
Stationen nachgebildet
sind und die Leitungsführung zwischen den Stationen der des Netzes entspricht. Mit
einer derartigen Einrichtung ist es möglich, ohne weiteres die Zusammenhänge mit
dem wirklichen Netz zu übersehen, ferner auch das Abbild dann zu verwenden, wenn
die einzelnen Netzteile getrennt voneinander betrieben werden und die Speisung an
verschiedenen Stellen erfolgt, gleichgültig, welche Stationen hierbei einbezogen
sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt das Schaltbild eines Hochspannungsnetzes, Abb. ä die Schaltung der
zugehörigen Meßeinrichtung.
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Abb. i kann als Darstellung' des künstlichen Schaltbildes aufgefaßt
werden, dessen Anzeigeorgane von den Schaltorganen des Netzes ferngesteuert werden
und dessen Verbindungen aus sichtbaren, z. B. leuchtenden oder farbigen Linien bestehen.
Die Abb. i ist identisch mit Abb. 3 des Hauptpatentes. Wie dort bereits erläutert,
sind drei räumlich entfernte Stationen eines Hochspannungsnetzes angedeutet, welche
untereinander durch die Leitungen A B, B C, C A in Verbindung
stehen. In jeder der drei Stationen befindet sich eine Erdschlußspule
A, B, C, wobei jede Erdschlußspule im allgemeinen mehrere Anzapfungen besitzt.
Zur Vereinfachung der Zeichnung ist jedoch von der Darstellung der Spulenänzapfungen
Abstand genommen, da die hierfür anzuwendende Schaltung im Hauptpatent bereits hinreichend
beschrieben ist. Schließlich gehen von jeder der drei Stationen noch je eine Anzahl
von Stichleiturigen A2, A3 usw. ab, die elektrisch untereinander nicht zusammenhängen
sollen. Der für die Messung des Erdschlußkompensationsgrades in Betracht kommende
Schaltzustand ist durch diejenigenAnzeigeorgane des künstlichen Schaltbildes hinreichend
gekennzeichriet, welche mit den Buchstaben a, b, c und Zahlenindizes bezeichnet
sind.
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Abb. 2 zeigt das zugehörige Schaltbild für die Meßeinrichtung des
Kompensationsgrades. Die Meßeinrichtung enthält zunächst eine Leiterkombination,
die hinsichtlich der Schaltung ein Abbild des Hochspannungsnetzes bzw: des künstlichen
Schaltbildes nach Abb. i darstellt. Die Leiterkombination unterscheidet sich von
letzterem dadurch, däß die Verbindungen nicht aus sichtbaren Linien, sondern aus
Leitern bestehen und daß an Stelle der Anzeigeorgane Kontakte vorgesehen sind; :die
von den Anzeigeorganen des künstlichen Schaltbildes bzw. deren Steuereinrichtung
je nach dem Schaltzustand .des Netzes geöffnet bzw. geschlossen werden. Von den
einzelnen Leitern sind Widerstände abgezweigt; die in der Zeichnung durch Rechtecke
@dargestellt und mit großen lateinischen Buchstaben bezeichnet sind. Die Widerstände
sind so bemessen, daß sie unter dem Einfiuß einer Gleichspannung einen Strom aufnehmen,
welcher dem Erdschlußstrom des entsprechenden Netzteiles bzw. dem Löschstrom der
entsprechenden Löscheinrichtung proportional ist. In diesem Sinne entspricht beispielsweise
.der Widerstand AB der Abb.-> dem Erdschlußstrom der Leitung AB der
Abb. i und der Widerstand B der Abb. 2 der Erdschlußspule B der Abb. i. Die Kontakte
der Abb. z sind .gleich bezeichnet, wie die entsprechenden Anzeigeorgane der Abb.
i. Die freien Enden der einzelnen Widerstände, die den Erdschlußströmen der Netzteile
entsprechen, sind mit einer gemeinsamen Meßsammelschiene 3a verbunden. Die Verbindungsleitungen
sind, um die Zeichnung nicht zu verwirren, nur zum Teil, und zwar gestrichelt, angedeutet.
Die Endpunkte der Verbindungsleitungen sind jeweils mit gleichen Zahlen bezeichnet.
So ist beispielsweise die Klemme q. am Widerstand A2, der dem Erdschlußstrom der
Leitung A. entspricht, mit der Klemme ¢ der Sammelschiene h verbunden, Ebenso ist
z. B. eine Verbindungsleitung zwischen der Klemme I i am Widerstand C3 und der ,gleichbezifferten
Klemme an der Sammelschiene la vorgesehen: In entsprechender Weise wie in den Erdschlußströmen
entsprechenden Widerstände sind auch die den Löschströmen der Erdschlußspulen entsprechenden
Widerstände für sich an eine gemeinsame Sammelschiene i angeschlossen, wie dies
z. B. durch ,die gestrichelte Leitung zwischen den Klemmen 15 für die Erdschlußspule
.El angedeutet ist. Die beiden Sammelschienen lt und i sind über je eine
Wicklung eines Differentialstrommessers g an ,den einen Pol der Hilfsstromquelle
angeschlossen. Vom anderen Pol der Hilfsstroinquelle führen über einen Umsehalter
f die Verbindungsleitungen 1-z, :2-2 und 3-3 zu den Leitern, .die den Saminelschienen
der einzelnen Stationen des Hochspannungsnetzes entsprechen. Der Umschalter hat
,den Zweck, nach Wahl die einzelnen mit ; Löscheinrichtungen versehenen Netzteile,
oder genauer ausgedrückt, ,deren Nachbildungen unter Spannung zu setzen, da ja je
nach dem Schaltzustand des Netzes nicht alle Teile .der Leiterkombination miteinander
in Verbin- i düng zu stehen brauchen. An Stelle des Umschalters f kann man auch
einen Steckkontakt vorsehen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Soll z. B. der Kompensationsgrad
des i mit den Sammelschienen der Station A in Verbindung stehenden Netzteiles ermittelt
werden,
so stellt man den Umschalter f auf Kontakt i. Es sei ferner angenommen, daß die
Leitungen A.., As, AB, B2 sowie die Erdschlußspulen
A und B eingeschaltet sind und miteinander elektrisch zusammenhängen.
In diesem Falle werden :durch die entsprechenden Anzeigeorgane des künstlichen Schaltbildes
der Abb. i die Schalter a1, a.., as, a;,, b., bi geschlossen. Infolgedessen sind
-die Stromkreise der WiderständeA2, A3, AB, B2 über ,die linke Wicklung des
Meßinstrumentes g geschlossen und die Wicklung wird von einem Strom durchflossen,
welcher (der Summe der Erdschlußströme !der erwähnten Netzteile entspricht. Ebenso
fließt in der rechten Wicklung des Meßinstrumentes ein Strom, welcher der Summe,der
Ströme der beiden Erdschlußspulen A und B entspricht. Die von .dem Meßinstrument
angezeigte Differenz dieser beiden Summenströme »ist also ein Maß für den Kompensationsgrad
der mit der Station A in Verbindung stehenden Netzteile. Soll der Kompensationszustand
eines anderen Netzteiles, z. B. .des mit (der Station C in Verbindung stehenden,
ermittelt werden, so i,st es nur erforderlich., den Umschalter f auf den entsprechenden
Kontakt, im vorliegenden Falle den Kontakt 3, umzulegen.
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Mit Hilfe dieser Einrichtung kann der mit der Überwachung des Kompensationszustandes
beauftragte Beamte erkennen, ob .die Anzapfungen der Erdschlußspulen für den jeweils
vorhandenen Netzzustand richtig eingestellt sind bzw. lob überhaupt genügend Löscheinrichtungen
eingeschaltet sind oder nicht. In komplizierten Netzen ist es jedoch für den Fall,
daß der gewünschte Kompensationsgrad nicht vorhanden ist, nicht ohne weiteres möglich
festzustellen, welche Umschaltungen vorzunehmen sind, um den gewünschten Zustand
zu erreichen. Der Beamte wä re also darauf angewiesen, durch probeweise Umschaltung
der Erdschlußspulen im Netz zu ermitteln, wie sich der Kompensationszustand verbessern
läßt. Dieses Verfahren ist insbesondere dann umständlich, wenn, wie b:ei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel, die einzelnen Löscheinrichtungen in verschiedenen, von der
Kommandostelle entfernten Stationen aufgestellt sind. Außerdem ist zu berücksichtigen,
daß der günstigste Kompensationszustand des Gesamtnetzes dann erreicht ist, wenn
die einzelnen mit Löscheinrichtungen versehenen Netzteile für sich kompensiert sind.
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Um die Gewinnung von Anhaltspunkten für die erforderliche Umschaltung
.der Löscheinrichtungen zu erleichtern, kann man die Meßeinrichtung nach Abb.2 so
ausbilden, daß die Kontakte von ihrer Steuereinrichtung entkuppelt und von Hand
beliebig eingestellt werden können. Auf diese Weise kann man ohne irgendeine Umschaltung
im Netz vorzunehmen, alle beliebigen Schaltzustände nachbilden und durch Probieren
ermitteln, wie die Kompensationseinrichtungen im einzelnen Falle umzuschalten sind,
damit der gewünschte Zustand eintritt.
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Anstatt die eigentliche Meßeinrichtung hierfür zu verwenden, kann
man auch ein besonderes Probierschaltbild vorsehen, welches der Meßeinrichtung entspricht,
bei dem jedoch,die Kontakte von Hand einstellbar, z. B. als Schaltstöpsel, ausgebildet
sind. Die Probiereinrichtung kann unter Umständen auch teilweise mit der eigentlichen
Meßeinrichtung vereinigt werden.
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Die Erfindung ist nicht nur bei Einrichtungen anwendbar, die der Ermittlung
des Erdschlußkompensationsgrades dienen, sondern auch sinngemäß bei solchen zur
Messung der Ouerkompensation oder der Kompensation .der Betriebskapazität.