DE749242C

DE749242C - Regelbarer Zusatztransformator zur Spannungsregelung, insbesondere Niederspannungsregler

Info

Publication number: DE749242C
Application number: DE1934749242D
Authority: DE
Priority date: 1934-03-30
Filing date: 1934-03-30
Publication date: 1944-11-20

Description

Regelbarer Zusatztransformator zur Spannungsregelung, insbesondere Niederspannungsregler Man kann zur Kompensation von Blindströmen, die durch stark induktive Belastung hervorgerufen werden, mit dem Transformator, an den die Belastung angeschlossen ist, Kondensatoren verbinden und diese so bemessen, daß die Anlage praktisch induktionsfrei arbeitet. Bei Regeltransformatoren wird meist für jede Spannungsstufe die Kapazität des Kondensators besonders eingestellt werden müssen, insbesondere dann, wenn das Zurückgehen der Sekundärspannung des Transformators vorwiegend auf zunehmende induktive Belastung zurückzuführen ist.
Vorgeschlagen wurde ferner auch schon eine Anordnung zur selbsttätigen Beeinflussung, insbesondere Konstanthaltung des Leistungsfaktors mittels Kondensatoren in Netzen, deren Spannung durch Stufentransformatoren geregelt wird, indem die Spannung der Blindleistungskondensatoren- durch Einstellung der Stufenschalteinrichtung eingeregelt wird. Die Kondensatoren sind dabei, wenn die abgenommene Spannung ihren geringsten Wert hat, @ kurzgeschlossen. Beim Hochregeln der Spannung werden sie mit entsprechend zunehmender Spannung gespeist, wodurch eine erhöhte kapazitive Blindleistungsaufnahme eintritt. Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei einem regelbaren Zusatztransformator zur Spannurigsregelung, insbesondere bei einem Niederspannungsregler, an den zur Beeinflussung des Leistungsfaktors in dem geregelten Netz Blindwiderstände, vorzugsweise Kondensatoren, die durch die Regeleinrichtung des Transformators eingestellt werden, angeschlossen sind, eine besonders einfache und billige Schaltung zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daB sowohl die Schalter der Regeleinrichtung als auch die Blindwiderstände an die Erregerwicklung des Zusatztransformators angeschlossen werden und die Schalter der Regeleinrichtung gleichzeitig auch zum Schalten der Blindwiderstände benutzt werden.
Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert werden.
i ist die im Zuge der Netzleitung liegende Zusätzwicklung, 21 und 22 sind die beiden Teile der Erregerwicklung, g und 4.,. #sind Kondensatoren, g, 6 und 7 sind mit #berSChaltwiderständen 8 versehene Druckkontaktschalter, von denen jeder nur zwei Stellungen hat. Die beiden Schaltarme jedes Schalters werden in bekannter Weise kurz nacheinander umgelegt, und zwar derart, daß nach dem Umlegen des einen Schalters der Ausgleichswiderstand 8 eingeschaltet und nach Umlegung des zweiten Schalters dieser Widerstand wieder ausgeschaltet bz«-. kurzgeschlossen wird.
In den Fig. i bis 5 sind die verschiedenen Schaltstellungen für die fünf möglichen Regelstufen dargestellt. In jeder Figur ist seitlich in einem vereinfachten Schema die dazugehörige Schaltung der Erregerwicklung angedeutet.
In Fig. i sind die Erregerwicklungen 21 und 22 parallel geschaltet und liegen an der vollen, zwischen den Leitern 9 und io vorhandenen Spannung. Zur Erregerwicklung 22 ist der Kondensator 3, zur Erregerwicklung 21 der Kondensator 4 parallel geschaltet. Diese Schaltung ergibt die höchste Zusatzspannung in der Zusatzwicklung i. Auch die Kondensatoren 3 und 4 wirken in dieser Schaltung spannungserhöhend, insbesonders bei induktiver Belastung, da die Kondensatoren die induktiven Blindströme, die erfahrungsgemäß starke Spannungsabfälle in den Transformatorwicklungen hervorrufen würden, ausgleichen..
Durch Umlegen des Schalters 7 erhält man eine verminderte Zusatzspannung gemäß Fig. 2. Hier sind die Erregerwicklungen 21 und 2a in Reihe geschaltet, der Kondensator 3 liegt an der vollen Spannung, der Kondensator 4, der nur zur Erregerwicklung 22 parallel geschaltet ist, an der halben Spannung. Durch Umlegen des Schalters 5 gelangt man zur Schaltstellung nach Fig. 3, in der Spannung weder zu- noch abgesetzt wird. Hier sind die in Reihe liegenden Erregerwicklungen 21 und 22 kurzgeschlossen, der Kondensator 3 liegt an der vollen Spannung, der Kondensator .I ist über die Wicklung 22 kurzgeschlossen.
Durch Umlegen des Schalters 6 gelangt man zur Schaltstellung nach Fig. 4. für kleinere Absatzspannung. Hier sind wieder die Erregerwicklungen 21 und 22 in Reihe geschaltet, aber im entgegengesetzten Sinne an die Leiter 9 und io angeschlossen wie bei der Schaltstellung nach Fig. 2. Der Kondensator 3 ist kurzgeschlossen, der Kondensator 4., der nur zur Erregerwicklung 21 parallel liegt, führt nur die halbe Betriebsspannung.
Durch Umlegen des Schalters 7 gelangt man auf volle Absatzspannung gemäß Fig. 5. Hier liegen die Erregerwicklungen 21 und 22 parallel zueinander, sind aber im entgegengesetzten Sinne an die Leiter 9 und io angeschlossen wie bei der Schaltstellung nach Fig. i. Beide Kondensatoren 3 und 4 sind kurzgeschlossen.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß der größte Spannungsabfall für den Verbraucher bei Vollast und bei verhältnismäßig schlechtem Leistungsfaktor auftritt. Die Anordnung ist daher so beschaffen, daß bei geringer Last, insbesondere wenn nur Lampen angeschaltet sind, der Leistungsfaktor nahezu gleich i ist, infolgedessen eine Blindstromkompensation durch Kondensatoren nicht nötig ist. Hier treten an sich kleine Spannungsabfälle auf. Zlan kann deshalb mit kleinster Spannung gemäß der Schaltstellung nach Fig.5 arbeiten. Der Spannungsabfall wird aber sofort größer, wenn zur Lichtlast noch Motoren oder andere, zum Teil induktiv wirkende Verbraucher hinzugeschaltet werden, oder wenn überhaupt nur derartige Verbraucher angeschlossen sind. Die Spannungsabfälle werden hier einerseits durch Zuschaltung von Kondensatoren, andererseits durch Übergang von Absatz- auf Zusatzspannung bzw. durch erhöhte Zusatzspannung ausgeglichen. Auf je höhere Spannungen der Zusatztransformator eingestellt wird, um so mehr Kondensatoren werden zugeschaltet bzw. von halber Betriebsspannung auf volle Spannung umgelegt. So sind z. B. in Fig. 5 überhaupt keine Kondensatoren eingeschaltet. In Fig.4 wirkt nur der eine Kondensator 4. mit halber Spannung, in Fig. 3 nur der eine Kondensator 3, aber mit voller Spannung, in Fig. 2 wirkt der Kondensator 3 mit voller, der Kondensator 4 mit halber Spannung, in Fig. i wirken beide Kondensatoren mit voller Spannung.
Da die Kondensatoren selbst spannungserhöhend wirken, insbesondere dann, wenn die Zuleitungen 9 und io vorwiegend induktiven Widerstand haben wie bei Freileitungen in Niederspannungsnetzen, können die Transformatorwicklungen entsprechend schwächer bemessen werden.
Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Kondensatoren, die für 380 bzw. 220 V gebaut sein können, günstiger als bei den bekannten Anordnungen ausgenutzt werden und daß sich kleinere Verluste, insbesondere auch beim Transformator, ergeben. Weiter werden bei der erfindungsgemäßen Anordnung nur kleine Schalter benötigt, da die Wicklungen des Zusatztransformators durch die Kondensatoren zum Teil vom Blindstrom entlastet sind und auch die einzelnen Schalter nur einen Teil der vorhandenen Blindleistung zu schalten brauchen. Damit wird aber die Gesamtanordnung äußerst billig und außerdem platzsparend.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelbarer Zusatztransformator zur Spannungsregelung, insbesondere Niederspannungsregler, an den zur Beeinflussung des Leistungsfaktors in dem geregelten Netz Blindwiderstände, vorzugsweise Kondensatoren, angeschlossen sind, die durch die Regeleinrichtung des Transformators eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schalter der Regeleinrichtung als auch die Blindwiderstände an die Erregerwicklung des Zusatztransformators angeschlossen sind und die Schalter der Regeleinrichtung gleichzeitig zum Schalten der Blindwiderstände dienen.
2. Zusatztransformator nach Anspruch z mit zwei- oder mehrteiliger Erregerwicklung, deren Teile beim Übergang von Zusatz- auf Absatzregelung zunächst parallel, dann in Reihe geschaltet, hierauf kurzgeschlossen, dann im entgegengesetzten Sinne in Reihe und schließlich parallel geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der vollen Zusatzschaltung sowohl die einzelnen Wicklungsteile der Erregerwicklung als auch alle Kondensatoren parallel geschaltet sind, in der vollen Absatzschaltung dagegen die Kondensatoren von den im entgegengesetzten Sinne parallel geschalteten Erregerwicklungsteilen abgetrennt oder kurzgeschlossen sind, während wenigstens in einer Zwischenstellung, beispielsweise in der für halbe Zusatzspannung, wenigstens ein Teil der Kondensatoren nur zu einem Teil der Erregerwicklung parallel geschaltet ist.
3. Zusatztransformator nach Anspruch r und ä, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kondensatoren einseitig däuernd mit dem- Ende einer Erregerwicklung oder eines Teils derselben. verbunden sind. Zur - Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: schweizerische Patentschrift .. Nr. z6x z55.