DE679982C

DE679982C - Anordnung zur Regelung der Spannung von Niederspannungswechselstromnetzen mit Hilfe eines einstufigen Zusatztransformators

Info

Publication number: DE679982C
Application number: DES124209D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gotthold Kraft
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-09-17
Filing date: 1936-09-17
Publication date: 1939-08-19

Description

Anordnung zur Regelung der Spannung von Niederspannungswechselstronmetzen mit Hilfe eines einstufigen Zusatztransformators Zur Regelung der Spannung von Niederspannumgswechselstromnetzen kann ein einstufiger Zusatztransformator verwendet werden, welcher bei einer bestimmten Größe der Belastung im Netz .eingeschaltet wird, während der übrigen Zeit jedoch ausgeschaltet ist. Beispielsweise führt der einstufige Zusatztransformator eine Zusatzspannung von 5% der Netzspannung ein und wird bei Belastungen über 50% des Neunstromes eingeschaltet; während des übercvriegenden Teiles des Tages ist er jedoch ausgeschaltet.
Um beim Ein- und Ausschalten des Zusatztransformators eine plötzliche Spannungsschwankumg zu unterdrücken, wird in an sieh bekannter Weisse das Ein- und Ausschalten des Transformators über Impedanzen finit veränderlichem Widerstandswert vorgenommen, derart, daß ein allmähliches Ansteigen und Absinken der Zusatzspannung beim Ein- und Ausschalten eintritt. Dadurch sollen insbesondere störende. Einwirkungen einer plötzlichen Helligkeitsänderung der an das Wechselstromnetz angeschlossenen Glühlampen auf das menschliche Auge unterdrückt «erden. Die Unempfindlichkeit des menschlichen Auges gegen Spannungsschwankungen an den Glühlampen beträgt im Mittel z % bei plötzlichen Schwankungen und steigt auf 5 bis 6%, wenn. die Schwankungen in einem Zeitraum von mehr als 5 Sekunden verlaufen. Man kann daher durch allmähliches Ein- und Ausschalten des Zusatztransformators .erreichen, daß die Änderungen der Helligkeit der Glühlampen infolge Änderung der zugeführten Spannung vom Auge mehr oder weniger nicht empfunden werden. -Bei der bekannten Anordnung dient als Impedenz mit veränderlichem Widerstandswert ein Regelwiderstand mit Anzapfkontakten, über die ein Gleitkontakt verschoben wird. Eine derartige Anordnung ist nicht nur verhältnismäßig kompliziert und teuer, sie hat auch den Nachteil, daß sie in- kurzen Zeitabständen nachgesehen werden muß, um festzustellen, ob alle Kontakte noch in betriebsfähigem Zustande sind. Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die diesen Nachteil nicht aufweist. Erfindungsgemäß wird der Zuisatztransformator über Strom- bzw. telmperaturabhängige Widerstände ein- oder ausgeschaltet, die selbsttätig ein allmähliches Ansteigen oder Absinken der Zusatzspannung beim Ein- oder Ausschalten herbeiführen. Da diese temperaturabhängigen Widerstände keine Regelkontakte aufweisen, 'so ist für die Regelung der Spannung von Niederspannwngswechselstromnetzen eine einfache und wenig empfindliche Konstruktion geschaffen, die ohne Wartung lange Zeit in Betrieb bleiben kann.
Bei ständig eingeschalteten einstufigen Zusatztransformatoren kann der strom- bzw. temperaturabhängige Widerstand sinngemäß dazu dienen, den Erregerstrom des Zusatztransformators in Abhängigkeit von dem Strom oder der Spannung des Netzes zu steuern.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung. näher erläutert. In Fig. i ist z ein Transformator, der ein nicht weiter gezeichnetes Niederspannungsnetz 2 speist. 3 ist die in das Niederspannungsnetz eingeschaltet Sekundärwicklung eines Zusatztransformators und 4 dessen Erregerwicklung, die über Strom- bzw. temperaturabhängige Widerstände g und i o allmählich ein- oder ausgeschaltet wird. Der Widerstand 9 besitzt negative Temperaturcharakteristik. Beim Anschließen der Erregerwickluilg 4 an die Netzspannung durch Schließen des Schalters i i steigt also der Strom in der Wicklung 4 nur allmählich an, da er durch den Widerstand 9 so. lange gedrosselt wird, bis dieser Widerstand eine entsprechende Temperatur erreicht hat. Beim Abschalten der Erregerwicklung 4 wird zunächst zum Schalter i i mit Hilfe des Schalters 12 der temperaturabhängige Widerstand io parallel geschaltet; hierauf wird der Schalter i i geöffnet und so der Widerstand i o in den Erregerkreis eingeschaltet. Dieser Widerstand besitzt positive Temperaturcharakteris@tik. Mit @steigende;r Erwärmung nimmt also sein Widerstand zu und drosselt den Erregerstrom der WickItrng 4 auf einen geringen Betrag herab. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit wird dann selbsttätig der Schalter 12 geöffnet und die Erregerwicklung abgeschaltet. Die temperaturabhängigen Widerstände können in bekannter Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann man für den Widerstand 9 Urandioxyd verwenden und für den Widerstand io Eisenwasserstoffwiderstände.
Fig. 2 zeigt .eine, Anordnung, bei der der Zusatztransformator dauernd in das Niederspannungsnetz eingeschaltet ist. Mit der Erregerwicklung 4 ist wieder ein temperaturabhängiger Widerstand 13 von negativer Charakteristik in Reihe geschaltet. Der Widerstand 13 wird nun von der Sekundärwicklung eines in das Niederspannungsnetz eingeschalteten Stromtransformators 14 geheizt. Bei Ansteigen der Belastung im Niederspannungsnetz ist die Heizwirkung eine stärkere. Der Widerstand 13 nimmt eine höhere Temperatur an, und sein Widerstandswert geht zurück. Die Erregerwicklung 4 bekommt nunmehr höheren E,rregers,trom, und die Größe der in das Niederspannungsnetz eingeführten Zusatzspannung steigt an. Beim Rückgang des Belastungsstromes im Wechselstromnetz is.t der Vorgang umgekehrt. Selbstverständlich könnte man auch bei dieser Anordnung die Steuerung des Widerstandes 13 in Abhängigkeit von der Spannung des Wechselstromnetzes durchführen.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine Anordnung, bei der in das Niederspannungsnetz 2 Zusatztransformatoren eingeschaltet sind. Die Sekundärwicklungen 15 und 16 der Zusatztransformatoren .sind gegensinnig in Reihe in die Niedei-spannungsleitung 17 eingeschaltet. Die Erregerwicklungen 18 und i9 der beiden Zusatztransformatoren sind über die Schalter 20 und 21 und- über die temperaturabhängigen Widerstände 22 und 23 an die Spannung des Niederspannungsnetzes angeschlossen. Die Schalthebel der Schalter 2o und 21 können je an zwei Kontakte gelegt werden. In der einen Lage des Schalthebels ist die Erregerwicklung des Zusatztransformators an die Spannung des Wechselstromnetzes gelegt, in der zweiten Lage des Schalthebels ist sie -kurzgeschlossen. Der Regelvorgang vollzieht sich nun folgendermaßen: Zunächst befinden sich die Schalthebel2o und 21 am rechten Kontakt. Die Erregerwicklungen i 8 und i 9 sind dann kurzgeschlossen, und die Sekundärwicklungen 15 und 16 der Zusatztransformatoren bieten dem Belastungsstrorn im Wechselstromnetz keinen wesentlichen Widerstand. Steigt nun die Belastung im Netz an bzw. sinkt die Spannung, dann wird der Schalter 20 umgelegt, der Strom in der Erregerwicklung 18 steigt dann infolge Vorschaltung des temperaturabhängigen Widerstandes 22 an und dementsprechend steigt auch die eingeführte Zusatzspannung allmählich an. Ist die Spannung oder die Belastung im Netz wieder auf ihren Normalwert zurückgekehrt, dann wird auch der Schalter 21 umgelegt, so daß die Erregerwicklung 19 infolge Vorschaltung des Widerstandes 23 allmählich Erregerstrom bekommt. Da die Sekundärwicklung 16 jedoch gegensinnig zur Sekundärwicklung 15 geschaltet ist, so bewirkt das Ansteigen der Spannwng an der Wicklung 16 :ein allmähliches Vermindern der von den beiden Zusatztransformatoren insgesamt eingeführten Spannung bis .auf den Nullwert herab. Bei selbsttätiger Steuerung der Schalter 2o und 21 können diese derart ausgeführt sein, daß nach einem gewissen Zeitablauf die Schalter 2o und 21 nunmehr auf die Kurzschlußstellung der zugehörigen Erregerwicklungen umgelegt werden.

Claims

PATCNTANSPRÜCFIC: I. Anordnung zur Regelung der Spannung von Niederspannungswechselstromnetzen mit Hilfe .eines einstufigen Zusatztransformators, welcher bei einer bestimmten Größe der Belastung im Netz über Impedanzen mit veränderlichem Widerstandsivert eingeschaltet wird, während der übrigen Zeit jedoch ausgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztransformator über Strom- bzw. temperaturabhängige Widerstände ein- oder ausgeschaltet wird, die selbsttätig ein; allmähliches Ansteigen oder Absinken der Zusatzspannung beim Ein- oder Ausschal ten herbeiführen. z. Anordnung zur Regelung der Spannung von Niederspannungswechselstromnetzen mit Hilfe .eines ständig eingeschalteten einstufigen Zusatztransformators, dadurch gekennzeichnet, daß in den Erregerstromkreis des Zusatztransformators ein Strom- bzw. temperaturabhängiger Widerstand eingeschaltet ist, der von dem Strom oder der Spannung des Netzeis im Sinne einer Vergrößerung des Erregerstromes bei sinkender Spannung oder steigender Belastung gesteuert wird.