DE677976C

DE677976C - Verfahren zur Vergleichmaessigung der Steuerspannungsverteilung in einphasig gegen Erde ueberlagerten Starkstromnetzen

Info

Publication number: DE677976C
Application number: DES131390D
Authority: DE
Inventors: Egon Meisterknecht
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1938-03-24
Filing date: 1938-03-24
Publication date: 1939-07-05

Description

Verfahren zur Vergleichmäßigung der Steuerspannungsverteilung in einphasig gegen Erde überlagerten Starkstromnetzen Bei der sog. Erdüberlagerung zwecks Fernsteuerung wird .eine Spannung netzfremder Frequenz, insbesondere von Tonfrequenz, zwischen der Erde und den Leitern des. Starkstromnetzes aufgedrückt. Auf diese überlagerte Spannung sprechen die an die Netzleiter angeschlossenen Empfangsrelais an. Man hat vorgeschlagen, bei Starkstromnetzen mit mindestens drei Leitungen, von denen eine die Erde sein kann, beispielsweise bei Drelhstromnetzen, die Empfangsrelais an sämtliche Leitungen anzuschließen und bei der Fernsteuerung jeweils nur eine Leitung zu überlagern. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Fernsteuerbetrieb auch dann noch durchführbar ist, wenn ein Teil der Leitungen, beispielsweise infolge von Erdschlüssen, Kurzschlüssen o. dgl., schadhaft wurde.
Bei dieser Erdüberlagerung von Starkstromnetzen größerer Ausdehnung, insbesondere von Überlandleitungen mit mehreren abgezweigten Stichleitungen, , ergibt sich aber eine ziemlich ungleichmäßige räumliche Verteilung der überlagerungsspannung, da beispielsweise schon Leitungen mit einer Länge von 5o bis ioo km größenordnungsmäßig dem Bereich der sich über die Leitungen ausbreitenden Viertelwelle der betreffenden Frequenz nahe kommen, die bei einer überlagerungsfrequenz von 5oo Hz etwa 6o km beträgt. Es ergeben sich dann örtliche Schwankungen der überlag:erungsspannung im Verhältnis von i : 2o. Der Fernsteuerbetrieb ist aber unter diesen Verhältnissen nur schwer durchführbar.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Verteilung der überlagerungsspannung zu vergleichmäßigen. Erfindungsgemäß wird von den drei Leitungen des Starkstromnetzes, von denen eine die Erde sein kann, eine Leitung, die nicht die Erde ist, gegen Erde überlagert und gleichzeitig eine andere Leitung, die ebenfalls nicht die Erde ist, für die überlagerungsfrequenz künstlich, beispielsweise mittels eines nur die überlagerungsfrequenz durchlassenden Strompfades, geerdet. Durchdiese künstliche Erdung wird bei der Erdüberlagerung gleichzeitig mit der Erde auch noch eine andere Leitung des Netzes überlagert, so daß also die Steuerspannung zwischen zwei Leitern des Netzes, die nicht die Erde sind, auftrifft, nämlich zwischen dem der Erde gegenüber überlagerten und dem mit künstlichem Erdschluß versehenen Leiter. Da zwischen diesen Leitern regelmäßig Belastungen liegen, also beispielsweise Transformatorwicklungen, kann sich die der überlagerungsfrequenz entsprechende Welle nicht oder doch nicht frei längs der Leitungen ausbilden. Die sonst bei unbelasteten Leitungen auftretenden Maxima und Minima der Überlagerungsspannung werden infolgedessen ausgeglichen oder doch wenigstens verringert. Man hat also durch die künstliche Erdung die Gewähr, daß wegen Vergleichmäßigung der überlagerungsspannung die Empfangsrelais, die auf das Netz verteilt sind, mit größerer Sicherheit ansprechen. Wenn die künstliche Erdung so ausgeführt ist, daß sie nur überlagerte Frequenzen hindurchläßt, dann kann sie in keiner Weise den Netzbetrieb stören. Eine solche Ausführung der Erdung macht nun aber keine Schwierigkeiten, wenn man z. B. in die Erdverbindung eine auf die überlagerungsfrequenz abgestimmte Reihenschaltung von Induktivität und Kapazität oder eine auf die Starkstromfrequenz abgestimmte Parallelschaltung von Induktivität und Kapazität einschaltet.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. N ist das, überlagerte Starkstromnetz mit den Transformatoren t und den über die Transformatoren angeschlossenen Stichleitungen L. E ist die Erde. i ist ein Tonfrequenzgenerator, der über den aus der Kapazität 2 und der Induktivität 3 bestehenden Aufdruckkreis an den Schaltarm 4. angeschlossen ist. Der Schaltarm kann je nach Bedarf auf einen der Kontakte 5 bis 7 umgelegt werden, die mit den Phasen R, S, T des Netzes N verbunden sind. Eine ähnliche Kontaktreihe 8 bis i o ist ebenfalls mit den einzelnen Phasen verbunden; sie arbeitet mit dem Schalter 12 zusammen, der über die Induktivität 13 und die .Kapazität 1q. an der ErdeE liegt und zur Herstellung der künstlichen Erdung dient. 15 ist ein Leerkontakt für den Schalter 12. Die beiden Reihenschaltungen der Induktivitäten und Kapazitäten 2 und 3, 13 und 1,4 sind auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmt.
Durch r ist eines der Empfangsrelais angedeutet; es ist an alle drei Phasen R, S, T des Netzes N über einen primär in Stern, sekundär in Dreieck geschalteten Transformator angeschlossen, erhält also immer eine Überlagerungsspannung, gleichgültig welche der Phasen gegen Erde überlagert wird.
Wenn das Netz N unversehrt ist, dann wird beispielsweise, wie dargestellt, der Schalterq. auf den Kontakt 6 und der Schalter 12 auf den Kontakt io gelegt. Damit wird die Phase S gegen Erde überlagert und die Phase T künstlich für die überlagerungsfrequenz geerdet. Die überlagerten Ströme gelangen nicht nur zu den Relais r, sondern sie schließen sich, wie durch Pfeile angedeutet, auch über die zwischen den Phasen S und T angeschlossenen Belastungen, also z. B. über die Wicklungen der Transformatoren t. Dadurch ergibt sich eine bestimmte Belastung für die Überlagerung, dieeinesonst nur bei leerlaufenden Leitungen mögliche freie Ausbreitung der überlagerten Welle verhütet. Infolgedessen werden die sonst bei leer laufenden Leitungen entstehenden Maxima und Minima weitgehend ausgeglichen, und jedes Relais erhält mit Sicherheit eine ausreichende, aber nicht zu hohe überlagerungsspannung.
Statt der Leitung S kann auch die Leitung R oder T überlagert werden; dabei wird mittels des Schalters 12 .eine der jeweils nicht überlagerten Leitungen künstlich. geerdet. Wenn bei Netzstörungen eine Leitung, z. B. die Phase T, an irgendeiner Stelle einen Erdschluß hat, dann kann bei der Überlagerung auf eine künstliche Erdung verzichtet werden. Man kann dann also den Schalter 12 auf den Leerkontakt i 5 umlegen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sich mit einfachen Mitteln auch bei .großer Länge der überlagerten Leitungen eine gleichmäßige Steuerspannungsverteilung erzielen läßt.

Claims

PATCNTANSPRUCIf: Verfähren zur Vergleichmäßigung der Steuerspannungsverteilung in einphasig gegen Erde überlagerten Starkstromnetzen mit mindestens drei Leitungen, von denen eine die Erde sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung, die nicht die Erde ist, gegen Erde überlagert wird und gleichzeitig eine andere Leitung, die ebenfalls nicht die Erde ist, für die überlagerte Energie künstlich, beispielsweise mittels eines nur die überlagerungsfrequenz durchlassenden Strompfades, geerdet wird.