DE713250C - Zaehler fuer die Summe der Wirk- oder Blindleistung mehrerer Drehstromsysteme - Google Patents

Zaehler fuer die Summe der Wirk- oder Blindleistung mehrerer Drehstromsysteme

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DE713250C
DE713250C DEA84084D DEA0084084D DE713250C DE 713250 C DE713250 C DE 713250C DE A84084 D DEA84084 D DE A84084D DE A0084084 D DEA0084084 D DE A0084084D DE 713250 C DE713250 C DE 713250C
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Dr-Ing Viktor Aigner
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AEG AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/36Induction meters, e.g. Ferraris meters
    • G01R11/40Induction meters, e.g. Ferraris meters for polyphase operation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

  • Zähler für die Summe der Wirk- oder Blindleistung mehrerer Drehstromsysteme Zur Messung der Summe der in mehreren Mehrphasensystemen vorhandenen Leistung oder der bezogenen oder gelieferten elektrischen Arbeit kennt man elektrische oder mechanische Mittel. Bei gleichseitiger, d. h. symmetrischer Belastung jedes der Mehrphasensysteme ist die Summenbildung verhältnismäßig einfach. Dann genügt für die Leistungs- oder Verbrauchsmessung z. B. je eines Drehstromsystems ein entsprechend geschaltetes Einphasenmeßwerk, dessen Zählwerksübersetzung den Faktor #3 oder 3 enthält und dessen Zählwerk dann jeweils die Drebstromarbeit angibt. Man hat d;ann nur die Einzelangaben von n Einphasenmeßwerken elektrisch oder mechanisch zu summieren, um die Summenleistung oder den Summenverbrauch von n Mehrphasen systemen zu ermitteln. So wäre z. B. eine Ausführung möglich, bei der n Einphasenmeßwerke mit je einer Triebscheibe auf eine gemeinsame Achse einwirken. Die Drehzahl in der Zeiteinheit ist dann ein Maß für die Summenleistung von n Mehrphasensystemen, die Gtesamtdrehzahl ein Maß für die bezogene oder gelieferte Arbeit.
  • Wenn auch ungleichseitige, d. Ii. unsymmetrische Belastung vorliegt, so genügt eine solche Meßanordnung nicht mehr. Es ist daher bekannt, Drehstromzähler zu vei.-wenden, im Falle von Dreileitersystemen Zähler in der bekannten Zweiwattmeterschaltung.
  • Jedem der lt Drehstromsysteme ist ein solcher Zähler zuzuordnen. Zur Smnmenhildung ist entweder ein mechanisches Summirergetriebe notwendig oder die ll- Drehstroimzähler mit je zwei Meßwerken werden übereinandergesetzt, ihre Triebscheiben wirken auf eine gemeinsame Achse. Die erstere Ausfühnmg ergibt ein umfangreiches Meßaggregat, dessen mechanisches Summiergetriebe eine erhebliche Belastung für die Zählermeßwerke bildet. Die andere Ausführung benötigt einen zu großen und schweren Anker, so da die Ankerlagerung zu Schwierigkeiten, in meßtechnischer Beziehung, Anlaß giß@ außerdem ist die Abgleichung und Eichung eines solchen Zählers nicht einfach.
  • Die Erfindung beseitigt diese Mängel, indem erfindungsgemäß jedem der Drehstromsysteme ein Einphasenmeßwerk zugeordnet ist, welches über Drehfeldscheider in der Weise gespeist wird, daß in dem Meßwerk nur der herrschenden Mitspannung und dem Mitstrom proportionale Größen zur Wirkung kommen.
  • Die Erfindung ist vorzugsweise für Fernmeß- oder Fernsteuerzwecke vorteilhaft verwendbar. Es können verhältnismäßig einfache Meßwerke mit großem Drehmoment verwendet werden, die auch nach längerem Betrieb ihre Meßgenauigkeit nicht ändern. Die Meßanordnung wird wesentlich vereinfacht, dermaßen, daß auch im Falle unsymmetrischer Belastung die elektrische Arbeit oder Leistung durch eine Einphasenmessung festgestellt werden kann. Die Drehzahlen der für n Mehrphasensysteme benötigten e Einphasenmeßwerke werden dann mechanisch oder elektrisch in an sich bekannter Weise summiert. Gegenüber der Messung mit Drehstromzählern kommt man dabei mit der Hälfte oder einem Drittel der Meßwerke aus. Wenn man Zähler verwendet, die ihrem Aufbau nach den Drehstromzählern entsprechen, so kann man z. B. mit einem Zweiwattmeterzähler die Summenleistung und den Summenverbrauch von zwei Drehstromsystem.en ermitteln.
  • Die Erfindung geht davon aus, daß man ein unsymmetrisches Drehstromsystem in drei symmetrische Komponenten zerlegt darstellen kann. Dann entspricht die Leistung eines solchen Systems der algebraischen Summe aus Mullwirkleistung, Mitwirkleistung und Gegenwirkleistung. Hierin entspricht die Nuliwirkleistung dem dreifachen skalaren Produkt aus Nullspannung und Null strom, die Mitwirkleistung entspricht dem dreifachen skalaren Produkt aus Mitsystemsternspannung und Mitsystemleiterstrom, die Gegenwirkleistung entspricht dem dreifachen skalaren Produkt aus Gegensystemsternspannung und Gegensystemleiterstrom, die Gesamtleistung entspricht mithin der Gleichung N@@ = 3 @RO . #RO + #RM. #RM + @RG.#RG. (I) Die einzelnen Produkte bedeuten, daß der Definition des skalaren Produktes gemäß der Phasenverschiebungswinkel zwischen den Spannungen und Strömen, d. h. der cos ç zu berücksichtigen ist. Eine analoge Gleichung ergibt sich für die Blindleistung, nur sind an Stelle der skala rein Produkte die vektorielin Produkte einzuführen. Aus Gleichung (1) er-@@ sich, daß in einem reinen Dreileiter-@ stem, das in der Regel vorliegt, die Nullleistung verschwindet. Auch kompensierte Drehstromnetze können mit meist vernachlässigbar kleinem Fehler hierzu gerechnet werden. Eine Nulleistung tritt in einem solchen Drehstromnetz nur während der Dauer eines Erdschlusses auf, wenn von der meist geringfügigen kapazitiven Unsymmetrie der Leitungen gegen Erde abgesehen wird. Es kann im allgemeinen angenommen werden, daß das Gegensystem der Spannungen vernachlässigt werden kann, weil gemäß den VDE-Bestimmungen die Netzspannungen nur so lange als symmetrisch zu betrachten sind. als das Gegensystem der Spannungen unter 5% bleibt, eine Voraussetzung, die in der Regel erfüllt ist. Da ferner das Gegensystem des Stromes in der Regel auch nur einen Bruchteil des Mitsystems des Stromes beträgt, ergibt das Produkt aus Gegensystemspannung und Gegensystemstrom vernachlässigbar kleine Werte, vie folgendes Beispiel zeigt. Unter der Annahme einer Gegensystemspannung von 5% und eines Gegensysgtemstromes von 10% der jeweilligen Mitsysteme, ergibt die Gegensystemleistung unter Außerachtlassung der Phasen verschiebung 0,5 % der Mitsystemleistung. ein Wert der innerhalb der Meßgenauigkeit der Zähler liegt.
  • Aus obigen Betrachtungen ergibt sich, daß es für die Bedürfnisse der Praxis genügt. die Mitsystemleistung, sei es die ÄVirk- oder die Blindleistung, für die Messung heranzuziehen.
  • Demgemäß werden durch Drehfeldscheider Größen entsprechend der Mitsystemspannung und dem Mitsystemstrom erzeugt und den Strom- und Spannungswicklungen voll Einphasenferrariszählern zugeführt. Diese Zähler sind je nachdem, ob Wirk- oder Blindleitstungsmessung vorzunehmen ist, entsprechend geschaltet und geeicht.
  • In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mit a und b zwei Drehstromdreileiternetze bezeichnet, deren Summenleistung bzw. -verbrauch festgestellt werden soll. 1, 2, 3, 4 sind Drehfeldscheider und erzezgen Größen entsprechend dem Strommitsystem 31M und dem Spannungsmitsystem #RM der Leitungssysteme a und b. Diese Größen werden den Strom-und Spannungsspulen des als Zweiwattmeterzahk' (Drehstromzähler) aufgebauten Ferrariszählers 5 zugeführt. Der Zähler ist, je nachdem, ob die Wirk- oder Blindleistung gemessen werden soll, als sin- oder cos-Zähler geschaltet. Das an der für beide Triebscheiben gemeinsamen Achse auftretende Drehmoment Md und damit die Drehzahl n ist proportional der Summe aller #RMa#RMa cos # t + @RMb #RMb cos #t + Auf dem Zählwerk 6 läßt sich also der Summenverbrauch der Leitungssysteme a + b direkt ablesen. Mit der Drehzahl der Ankerachse, die z.B. vom Zählwerks abgenommen wird, kann auf einen Impulskontakt 7 eingewirkt werden, der über eine Leitung 8 ein Fernmeßgerät 9, vorzugsweise einen Impulskompensator steuert. Der Stand des Zählt werkes 10 entspricht dann dem auf dem Zählwerk 6 des Summier- und Geberzählers 5 angezeigten kWh- oder bkWh-Verbrauch, der Zeiter 11 gibt die Leistung an. Mit dem Geberzähler 5 bzw. dem Fernmßgerät 10 können auch unmittelbar Steuervorgänge etwa im Sinne von Lastausgleichschaltungen, eingeleitet bzw. vorgenommen werden.

Claims (2)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Zähler für die Summe der Wirk-oder Blindleistung mehrerer Drehstromsysteme, bei dem durch Vereinigung mehrerer Trieb systeme der Verbrauch mehrerer Netze an einem Zählwerk gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Drebstromsysteme ein Einphasenmeßwerk zugeordnet ist, welches über Drehfeldscheider in der Weise gespeist wird, daß in dem Meßwerk nur der herrschenden Mitspannung und dem Mitstrom proportionale Größen zur Wirkung kommen.
  2. 2. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse der Meßsysteme einen Drehzahlkompensator oder eine Anordnung nach dem Impulskompensationssystem zur Fernübertragung der Summrnleistung antreibt.
DEA84084D 1937-09-01 1937-09-01 Zaehler fuer die Summe der Wirk- oder Blindleistung mehrerer Drehstromsysteme Expired DE713250C (de)

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