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Anordnung zur Erdschlußkompensation für zwei oder mehrere Systeme
mit Querkompensation Bei Anordnungen zur Unterdrückung des Erdschlußstromes mittels
Erdschlußspalen (Petersenspulen) ist es notwendig, daß die Induktivität der Erdschlußspulen
-der wechselnden Kapazität des Netzes angepaßt werden kann. Es ist deshalb bekannt,
die Petersenspulen mit veränderlichen Luftschlitzen im Kern oder mit Anzapfungen
an der Wicklung auszurüsten. Daneben ist es auch bekannt, als Tauchkernspulen ausgebildete
Erdschlußspulen zu verwenden, die eine stufenlose Regelung gestatten.
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Da ferner mit rasch wechselnden Kapazitätsveränderungen im Netz gerechnet
werden muß, sind Anordnungen entwickelt worden, welche die Einregelung der Petersenspulen
auf die jeweilige Netzkapazität vollautomatisch mit Hilfe von Relais vornehmen.
Außerdem ist bereits vorgeschlagen worden, diese selbsttätige Einregelung unter
Vermeidung von Steuerrelais, die selbst infolge ihrer Empfindlichkeit leicht zu
Störungsursachen werden können, mit Hilfe von phasenabhängigen Regelmotoren vorzunehmen,
die an einer Hilfsspannung mit einer von .der Netzfrequenz abweichenden Frequenz
liegen, die von einem kleinen Zusatzgenerator oder in ähnlicher Weise bereitgestellt
wird. Da der Regelmotor nur auf diese abweichende Frequenz anspricht, kann er durch
vorhandene Nullpunktsspannungen von der Netzfrequenz nicht gestört werden.
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Bei den bekannten Anordnungen mit selbsttätiger Einregelung der Erdschlußspule
handelt es sich stets um nur ein System, da die Anwendung der selbsttätigen Einregelung
auf die Erdschlußkompensation von zwei oder mehreren Systemen, insbesondere noch
mit Ouerkompensation, auf Schwierigkeiten stößt. Handelt es sich beispielsweise
um eine Anordnung
von zwei Systemen (Doppelleitung) mit Querkompensation,
so sind bei der Benutzung einer derartigen selbsttätigen Steueranordnung zunächst
drei Erdschlußspulen mit den entsprechenden Antrieben erforderlich. Damit sind aber
drei Resonanzkreise, die sich gegenseitig beeinflussen, gekoppelt. In Fig. i der
Zeichnung ist eine derartige Anordnung dargestellt, und zwar bezeichnen I und II
die beiden Systeme (Doppelleitung). X,, X. und X3 sind die .drei regelbaren Erdschlußspulen,
C,, C2 und C3 sind die dazugehörigen Netzkapazitäten. 11 sind die phasenabhängigen
Regelmotoren, welche an der Hilfsspannung L'' liegen, die eine von der Netzfrequenz
f abweichende Frequenz f' = j' (i -d) aufweist und die von einem nicht dargestellten
Zusatzgenerator geliefert wird.
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Führt man nun, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i angenommen,
die Hilfsspannung U' von den drei Resonanzkreisen in den Kreis X, -C, ein,
so sind im Resonanzfall alle drei Kreise erregt, und zwar würden sich für X, = X.
= Xs die drei Kreisströme wie -.: : 1 : 1 verhalten. Infolgedessen würden sämtliche
Regelmotoren ansprechen, was aber insofern nachteilig ist, als bei ge-%vissen Verstimmungskombinationen
die Regelung in allen drei Kreisen durch die gegen-Seitige Beeinflussung nicht mehr
konvergiert und Fehleinstellungen die Folge sind. Das gleiche gilt dann, wenn die
Hilfsspannung mit der Frequenz f' in alle drei Kreise gesondert eingeführt wird.
Das gleiche gilt für selbsttätige Steueranordnungen mit Hilfe von Steuerrelais.
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Die Erfindung zeigt nun einen Weg auf, wie man auch bei Anordnungen
zur Erdschlußkompensation bei zwei oder mehr Systemen mit Querkompensation zu einer
vollautomatischen Regelung gelangen kann. Das wird dadurch bewirkt, daß die Hilfsspannungen
für die Regelorgane der drei Kreise untereinander eine abweichende Frequenz besitzen,
z. B. derart, daß Uü eine Frequenz f,'= f # (i - Al) i Ub eine
Frequenz f_, = f # (1-,42) und L"b' eine Frequenz J.3 = f # (i - A) aufweisen..
Bei einer entsprechenden Ausbildung der Anordnung kann man auch mit nur zwei abweichenden
Frequenzen für die drei Kreise auskommen. Hierbei läßt man dann zweckmäßig die beiden
Hilfsfrequenzen um den gleichen Betrag positiv und negativ von der Netzfrequenz
abweichen.
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Schaltanordnungen der zuletzt genannten Art unter Benutzung von phasenabhängigen
Antriebsmotoren sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Für die gleichen Teile sind
dabei die entsprechenden Bezugszeichen verwendet worden wie in Fig. i. In den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen wird eine Dreieckschaltung der Erdschlußspulen. zugrunde gelegt.
Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern läßt sich mit dem gleichen
Erfolg aucl bei Sternschaltung (Saugspulenschaltung:) dei Erdschlußspule benutzen.
Fig. 4. und 5 zeigen derartige Ausführungsbeispiele. Sowohl bei der Dreieckschaltung
als auch bei der Sternschaltung wird die Hilfsspannung Ub' entweder den Zweigen
X,, X; bzw. I',, Y3 über die Anschlußwandler der l@egelmotoren unmittelbar
(Fig. 2 und .I) oder über einen gemeinsamen Anschlußwandler zugeführt (Fig. 3 und
5).
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Die Hilfsspannung U' kann als Läufer-Spannung einem Induktionsmotor
entnommen werden, dessen Läufer durch einen Hilfsmotor langsam angetrieben wird
oder sich durch sein eigenes Moment, das zum Antrieb eines Bremsflügels benutzt
wird, langsam umdreht. Die beiden Hilfsspannungen mit verschiedener Frequenz können
dabei zweckmäßig in der Weise erzeugt werden, daß zwei Induktionsmotoren gleicher
Polzahl miteinander gekuppelt werden, von denen der eine größer bemessen ist und
sich mit den Drehfeld dreht, wodurch die Hilfsspannung Ub,' mit der Frequenz
f b = f # (i ;- d) erzeugt
wird, während der andere Motor kleiner bemessen
ist und gegen sein Drehfeld gedreht wird, wodurch die Hilfsspannung Uä mit der Frequenz
/" '= f # (i +d) erzeugt wird. Derartige Anordnungen sind in den Fig. 6 und
; dargestellt, wobei .das Aggregat aus den beiden Induktionsmotoren I11, und
111. das eine Mal durch den Hilfsmotor H111 angetrieben wird, während sie
das andere Mal den Bremsflügel B antreiben. In beiden Fällen arbeitet die gesamte
Anordnung unter Öl.
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Da die regelbaren Induktivitäten X,, X" X3 bzw. Y,, 1 _, Y3 in den
meisten Fällen mit einer konstanten Induktiv ität großer Leistung zusammenarbeiten
werden, kann man beide in Reihe schalten. Zweckmäßigerweise wird man jedoch, um
den Einfluß der Nullpunktsspannungen klein zu halten, Parallelschaltungen benutzen,
wofür die Fig. $ und 9 Beispiele angeben. Will man die Spannung an den regelbaren
Induktiv itäten klein halten, so kann man die festen Induktiv itäten der Anordnung
gleichzeitig als Anschlußtransformatoren benutzen, wobei sich dann Anordnungen nach
den Fig.fo und ii ergeben.
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Arbeiten schließlich in einem großen Netz mehrere Kompensationssysteme
parallel, so müssen die erzeugten Hilfsspannungen Ua',# Ua'2 .... U d
'
n
Ubi ,, Uv 2 .... Ut, n
nicht nur gleich groß
und von gleicher Frequenz,
sondern auch synchron sein. Das erreicht
man am zweckmäßigsten dadurch, daß man den Antriebsmotor HM in Fig. 6 als
synchronisierten Induktionsmotor ausführt und die Läufer des Frequenzumformers über
eine Kupplung einstellbar macht.
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Die vorstehend für eine Erdschlußkompensation von zwei Doppelleitungen
mit Querkompensation beschriebene Anordnung läßt sich natürlich sinngemäß auch bei
mehr als zwei selbständigen Systemen mit Querkompensation anwenden.