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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Austauschleistung zwischen
zwei Wechselstromnetzen Es wird häufig verlangt, die Austauschleistung zwischen
zwei Wechselstromnetzen auf einen vorgeschriebenen Betrag in Abhängigkeit von den
Belastungsschwankungen in einem der beiden Netze zu regeln. Zu diesein Zweck ist
es bekannt, eine Vergleich.seinrichtüng: vorzusehen, auf- welche einerseits eine
der Frequenz des zu überwachenden Netzes entsprechende Spannung und andererseits
in Gegenschaltung dazu, eine unmittelbar dem zu überwachenden Netz entnommene Spannung
einwirkt.
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Eine derartige Schaltung besitzt den Nachteil, daß die Vergleichseinrichtung
infolge der unvermeidlichen Spannungsschwankungen ungenau bziv. in besonderen ,Fällen
überhaupt nicht arbeitet. Die Spannungen der meisten Netze sind nicht konstant,
vor allem nicht die Spannungen der Netze, die über Umformer gekuppelt sind. Inder
Regel sind sogar die Spannungsschwankungen verhältnismäßig größer als,die Frequenzschwankungen.
Dabei fallen die. Spannungs- und Frequenzschwankungen in er Mehrzahl der Fälle nicht
zusammen, sondern sind bei stark kapazitiver Last sogar .gegensinnig. Dies rührt
daher, daß die Frequenzschwankungen in erster Annäherung den Wirkleistungsschwankun:gen
entsprechen, die Spannungsschwankungen dagegen den Blindleistun.gsschwankungen.
Führt man daher einer Vergleichseinrichtung eine Spannung zu, die der jeweiligen
Frequenz des zu überwachenden Netzes proportional ist, und entgegenwirkend eine
zweite Spannung, die unmittelbar der Spannung dieses Netzes entspricht, so kann
der Fall eintreten, daß die verhältnismäßigen Abweichungen von Frequenz und Spannung
gleich sind, so daß sich ihr Einfluß auf die Vergleichseinrichtung aufhebt und ein
Regeleinfluß nicht zustande kommt. Außerdem ist es möglich, daß auch bei unveränderter
Frequenz lediglich infolge Änderung der Blindlast der resultierende Einfluß auf
.die Vergleichseinrichtung einen bestimmten Wert annimmt und somit ein unerwünschter
Regeleinfluß zustande kommt.
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Diese Nachteile werden bei einer anderen bekannten Einrichtung zur
selbsttätigen Regelung der Austauschleistung zweier Wechselstromnetze dadurch vermieden,
daß zur Beeinflussung einer -V ergleichseinrichtung
zwei Ströme
verwendet werden, von denen der eine den Frequenzänderungen eines der beiden Netze
proportional ist und der andere unabhängig von den Schwankungen ,der Spannung dieses
Netzes ist. Hierzu werden Widerstände mit hohem Temperaturkoeffizienten, insbesondere
Eisenwasserstoffwiderstände, benutzt. Der Strom in, der von der Frequenz beeinflußten
Spule ist bei Normalbelastung Null und nimmt j e nach der Abweichung der Belastung
vom Normalwert einen positiven oder negativen Wert an.
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Die Erfindung betrifft nun ebenfalls eine Einrichtung zur Regelung
der Austauschleistung zwischen zwei Wechselstromnetzen, insbesondere solchen, die
über Umformer gekuppelt sind, auf einen vorgeschriebenen Betrag mit Hilfe einer
Vergleichseinrichtung, die von der Differenz zweier dem einen der beiden Netze entnommenen
Ströme b.eeinflußt wird, von denen der eine den Frequenzänderungen dieses Netzes
derart proportional ist, daß er mit der Größe der Frequenzänderungen um einen der
Normalbelastung entsprechenden Mittelwert schwankt, und der andere unabhängig von
den Belastungs- und Frequenzschwankungen ist. Erfindungsgemäß schwankt nun der den
Frequen:zänderungen proportionale Strom um einen von Null verschiedenen Mittelwert,
und der von den Belastun.gs- und Frequenzschwankungen unabhängige Strom ist stets
gleich dem genannten Mittelwert: Es sind also die Ströme bei Normalbelastung gleich
groß. Die Verwendung eines Stromes, der entsprechend den Frequenzänderungen um einen
von Null verschiedenen Mittelwert schwankt, ist deshalb vorteilhaft, -weil dieser
Strom auch dann nicht Null wird, wenn zufällig keine Frequenzänderungen auftreten.
Der Anordnung wird also stets ein positives Regelkriterium zugeführt, das die Stabilisierung
und auch die Überwachung des einwandfreien Betriebs gewährleistet. Die Anordnung
wird mit einem stromabhängigen Widerstand versehen, und zwar wird hierfür zweckmäßig
ebenfalls ein Eisenwasserstoffwiderstand verwendet.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar bezeichnet i das Netz, welches die Austauschleistung zu liefern und auf
einen vorgeschriebenen Betrag einzurege.ln hat. Das mit diesem gekuppelte Netz sowie
ein gegebenenfal1svorhandener Kupplungsumformer ist nicht besonders dargestellt,
weil voraussetzungsgemäß die Regelung der Austauschleistung in Abhängigkeit von
den Belastungsschwankungen des Netzes i erfolgt. 2 und 3 sind zwei miteinander gekuppelte
Synchrontnaschinen, von denen 2 als Motor, 3 als Generator läuft. Der Synchrongenerator
3, der konstant erregt ist, liefert dementsprechend eine Wechselspannung, die in
jedem Augenblick der Frequenz. des Netzes i proportional ist. Diese Wechselspannung
wird über einen Trockengleichrichter q. einer Spule 5 eines Relais 6 zugeführt.
Dieses Relais besitzt eine weitere Shule7, die hinsichtlich ihrer Kraftwirkung der
Spule 5 gegengeschaltet ist. Dieser Spule 7 wird nun elfenfalls aus dem- Netz i
über eine Konstantstromeinrichtung 8 sowie einen Gleichrichter g ein Strom zugeführt,
der unabhängig oder nahezu unabhängig von den Spannungsschwankungen des Netzes i
ist.
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Hat die Frequenz und auch die Spannung des Netzes i den. vorgeschriebenen
Wert, so heben sich die Kraftwirkungen der Spulen 5 und 7 in der Vergleichseinrichtung
auf, so daß ein Regelfluß nicht zustande kommt. Hat sich dagegen die Austauschleistung
und damit auch die Frequenz des Netzes i geändert, dann besteht eine Abweichung
zwischen dem Strom, der von dem Synchrongenerator 3 geliefert wird, und dem, der
über die Konstantstromeinrichtung 8 der Vergleichseinrichtung zugeführt wird. Demgemäß
spricht die Vergleichseinrichtung in dem einen oder anderen Sinne an und bewirkt
unmittelbar oder unter Zuhilfenahme der Mittel der Fernmeldetechnik eine entsprechende
Verstellung der Drehzahlregler der Kraftmaschine des Netzes i, oder auch eine Verstellung
der Kraftmittelzufuhr oder beispielsweise auch eine entsprechende Änderung charakteristischer
Größen des N etzkupplungsumformers, wie z. B. dessen Erregung oder Antriebsleistung.
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Die beiden Gleichrichter .I und g dienen dazu, die Anordnung von Phasenverschiebungen
in den Stromkreisen der Spulen 5 und ; unabhängig zu machen.
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Mittels einer derartigen Einrichtung ist es somit möglich, einen Regeleinfluß
im Sinne einer Einregelung der Au,stausch:leistung auf einen vorgeschriebenen Betrag
nur dann wirksam werden zu lassen, wenn sich die Belastung und damit die Frequenz
des Netzes i ändert. Steigt oder fällt dagegen die Spannung des Netzes i infolge
Zu- oder Abschaltens induktiver oder kapazitiv er Blindlast, so bleibt infolge der
Konstantstromeinrichtung 8 die Kraftwirkung der Spule 7 unverändert und ein Regeleinfluß
kommt nicht zustande.
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An der Wirkung der Einrichtung wird selbstverständlich nichts geändert,
wenn an Stelle des Synchrongenerators 3 ein Gleichstromgenerator tritt, der eine
Gleichspannung erzeugt, deren Höhe bei konstanter Erregung in jedem Augenblick der
Frequenz des Netzes i proportional ist.