DE886176C - Anordnung zur Erzielung einesí¬vorzugsweise regelbarení¬wirkstromabhaengigen Zusatzdrehmomentes in ein- oder mehr-phasigen Regelgliedern selbsttaetiger Blindstromkompensations-Schaltanlagen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erzielung eines - vorzugsweise regelbaren -wirkstromabhängigen Zusatzdrehmomentes in ein- oder mehrphasigen Regelgliedern selbsttätiger Blindstromkompensatio-ns-Schaltanlagen Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die es ermöglicht, die auf den Blindverbrauch bzw. die Blindleistung ansprechenden Regelglieder, z. B. Ferrarfssysteme selbsttätiger B:lindstromkompensationsanlagen, in einfacher Weise so einzustellen, daß die Umsteuerung ihres Drehsinnes bei jeweils einstellbar konstantem, induktivem oder kapazitivem cos 9 9@ z erfolgt, wobei als Sonderfall auch der Umschlagpunkt auf cos 9p = z eingestellt werden kann.
• Besonders zuverlässig arbeitende Regler selbsttätiger Schaltanlagen für Kompensationskon.densatoren verwenden in an sich bekannter Weise die Blindleistung oder den Blindverbrauch des zu kompensierenden Netzes als Regelgröße. Dabei hat das Regelglied die Form eines in das Netz eingeschalteten Ferrari.ssystems, z. B. eines Blindverbrauchszählers, der einen Kontakt schließt, nachdem er ein Gegendrehmoment überwunden bzw. eine .dem Verbrauch einer vorgegebenen konstanten indtflctiv-en Blindarbeit entsprechende Anzahl von Umdrehungen gemacht hat, wodurch jeweils eine Kompensationseinheit dem Netz zugeschaltet wird. Die Abschaltung erfolgt, wenn Überkompensation eintritt, nach Überwindung eines Gegendrehmomentes in Gegenrichtung bzw. nach Verbrauch der Blindschaltarbeit in kapazitiver Drehrichtung. Dabei läßt sich nicht vermeiden, daß bis zur Abscbaltung einer entsprechend großen Kompensationsleistung kapazitiver Blindstrom im Netz auftritt, was vielfach unzulässig ist.
• Andererseits kann die Forderung auftreten, daß die zuzuschaltende Kompensationsleistung in einer bestimmten vorgegebenen @W eise vom Wir'lcstrom abhängen soll. Man kann in an sich bekannter Weise den Umkehrpunkt des Drehsinnes derartiger Regelglieder .dadurch wirkstromabhängig machen, d-aß man dem Spannungs- und bzw. oder dem Strompfad durch Vorschaltung von phasenreinen Wirderständen eine von Null verschiedene Phasenverschiebung gibt.
• Erfindungsgemäß kann man jedoch durch Benutzung der Phasenverschiebung zwischen :den Spannungen der einzelnen Leiter eines Drehstromnetzes 'die notwendige Phasenverschiebung der Ströme gegenüber den mit ihnen zusammenwirkenden Spannungen durch entsprechende Schaltung des Strom- und des Spannungspfades der Regelgtieder herbeiführen. Eine beispielsweise Grundschaltung zeigt Abb. i der Zeichnung. Der Übersichtlichkeit halber ist hier ein einphasiges Regelglied angegeben. Ohne Schwierigkeit läßt sich das grundsätzliche Verfahren auf zwei- und dreiphasige Regler ausdehnen, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
• Das Regelglied i enthält eine von einem Stromwandler a gespeiste Stromspule 3 um, d eine Spannungsspule 4., deren einer Anschluß mit Phase T und deren zweiter Anschluß über eine weiter unten erläuterte regelbare Induktivität an den Schleifkontakt eines hier induktiv gezeichneten Spannungsteilers 5 geführt ist, der zwischen die Phasen R und S geschaltet ist. Wenn der Schleifkontakt an dem an Phase R angeschlossenen Ende des Spannungsteilers 5 liegt, kann der im Netz fließende Wirkstrom kein Drehmoment im Regelglied i erzeugen, sogenannte Frankenfield-Schaltung. Die Umkehr seines Drehsinnes erfolgt damit beim Übergang .des Blindstromes im Netz von kapazitiven zu induktiven Werten und umgekehrt.
• Wenn der Schleifkontakt aber in Richtung auf das an die Phase S antigeschlossene Ende des Spannungs@te'ilers 5 zu bewegt wird, dreht sich der Vektor des durch die Spannungsspute des Regelgliedes gi fließenden Stromes gegenüber dem durch die Stromspule 3 fließenden, und der Wirkstrom beginnt ein Drehmoment auzuüben. Dieses ist je nach der Schaltung der Spannungsspule q. gegenüber der Stromspule 3 dem durch den induktiven Blindstrom bewirkten Drehstrom entweder gleich--oder entgegengesetzt. Üben z. B. der induktive Blind- und der Wirkstrom entgegengesetzte Drehmomente aus, so kann man es durch geeignete Einstellung des Schleifkontaktes leicht erreichen, daß die Drehsinnumkehr des Regelgliedes i bei einem bestimmten Verhältnis -des Wirkstromes zum induktiven Blindstrom, entsprechend einem bestimmten kos Ti induktiven Charakters, eintritt. Analog erfolgt die Drehsinnumkehr bei kapazitiven cos-rp-Werten, wenn die Schaltung der Strom- und der Spannungsspule so vorgenommen ist, daß induktiver Blindstrom und Wirkstrom gleichsinnige Drehmomente ausüben.
• An Stelle des induktiven Spannungsteilers kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, ein O'hmscher Spannungsteiler benutzt werden. Dieser muß jedoch, um .keine zusätzliche Phasenverschieburng zu verursachen, gegenüber dem induktiven Widerstand der Spannungsspule d. niederohmig sein.
• Die Verwendung eines kapazi,biven Spannungsteilers ist möglich, bietet jedoch keine besonderen Vorteile gegenüber der induktiven oder ohmischen Ausführung.
• Der Phasenrege:lvorgang mittels des Spannungste-ilers 5 verursacht eine Spannungsverminderung an der Spannungsspule q.. Die Spannung an dieser ist in den beiden Endste lftingen des Schleifkontalctes auf dem Spannungsteiler 5 größer als in der Mittelstellung. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird daher mit dem Schleifkontakt des Spannungsteilers 5 eine Vorrichtung gekuppelt, die diese Spannungsänderung kompensiert. Zuin Beispiel kann eine regelbare Induktivität 6 finit der Spannungsspule 4 des Regelgliedes i in Reihe geschaltet sein, deren. Änderung vom Schleifkontakt des Spannungsteilers 5 derart gesteuert wird (in Abb. i nur schematisch durch gestrichelte Linie angedeutet), daß sie in der Mittellage des Schleifkontaktes ausgeschaltet, in den Endlagen aber voll eingeschaltet ist; ohne Schwierigkeit kann dabei dem Rege'lverlaui zwischen diesen Grenzwerten die der Spannungsänderung in Abhängigkeit von der Schle-i@fkontaktstellung auf dem Spannungsteiler entsprechende Form gegeben werden.
• Kompensation der Spannungsänderung bei Einstellung des Wnrkstromrelais läßt sich auch durch Einschaltung eines entsprechend eingeregelten Transformators zwischen Netz und Spannungsteiler oder auch, bei Blnndverbrauchsreglern, durch eine spanungsgesteuerte Bremsung erreichen.
• Eine allseitig einstellbare Anordnung zum Betrieb eines B-lindstromregelgliedes erhält man erfindungsgemäß durch eine '\7Vefterbil,dung der in Abb. i beispielsweise dargestcllben Anordnung nach Abb. -9. Hier sind zwei Spannungsteiler 5 und 7 derart zwischen die Phasen des Drehstromnetzes geschaltet, daß ihr gemeinsamer Anschluß an derjenigen Phase liegt, die die Stromspule 3 des Regelgliedes,i speist; die beiden anderen Anschlisse liegen an je einer der beiden anderen Phasen.
• Die Spannungsspule 4. ist finit den. vorzugsweiss mechanisch gekuppelten Schleifkontakten der Spannungsteiler 5 und 7 verbunden. Inder Mittelstellung der Schleifkontalkte übt der Wirkstrom kein Drehmoment aus; bewegt man die Schleifkontakte in Richtung auf die linke En:dstellung R, S zu, so sind die durch induktiven Blindstrom und Wirkstrom hervorgerufenen Drehmomente gleichgerichtet entsprechend einem Umkehrpunkt des Drehsinnes bei jeweils konstantem kapazitivem cos rp--1-- i. Wenn die Schleifkontakte zwischen der Mittelstellung und der rechten Endstellung S, T liegen, so arbeitet der Regler mit Umkehrpunkt bei jeweils konstantem induktivem cos (p + i. Die Spannungsänderung während der Regelung wird durch die oben angegebenen Mittel, in Abb. a als regelbare Indtiktivität 6 schematisch angedeutet, kompensiert, deren Regelkennliniedem jetzt vorliegenden Spannungsverlauf angepaßt wird.
• Selbstverständlich können an Stelle des hier angegebenen stetig arbeitenden Spannungsteilers auch solche treten, die ,die Spannung zwischen den Phasen in mehr oder weniger große Stufen teilen. Endlich liegt auch eine feste Spannungsteilwng im Rahmen der Erfindung, wenn also auf die Möglichkeit einer späteren Änderung des SpannungsteilungsverhältnIsses ohne Eingriff in das Gerät verzichtet wird.
• Ein weiteres iVler!kmal der Erfindung besteht darin, daß der Schleifkontäl:t des Spannungsteilers 5 bzw. die Schleifkontakte der Spannungsteiler 5 und 7 nicht nur von Hand, sondern selbsttätig von einer Schaltuhr oder in Abhängigkeit von einer Meßgröße des Netzes; z. B. der Spannung, mittels eines an sich bekannten Einstellmotors, Wählerrelais od. dgl. verstellt werden kann. Es läßt sich damit erreichen, daß z. B. während der Nachtstunden cos 99 = i eingestellt wird oder daß diese Einstellung erfolgt, wenn die Spannung bestimmte Werte annimmt.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Erzielung eines-vorzugsweise regelbaren-wirkstromabhängigen Zusatzdrehmomentes in ein- oder mehrphasigen Regelgliedern selbsttätiger Bl.indstromkompensations-Schaltanlagen, die auf die Blindleistung bz«-. den Blmndverbrauch ansprechen, durch entsprechende Einstellung der Phasenverschiebung des Stromes in der Spannungsspule gegenüber dem Strom in der Stromspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspule jedes Reglersvstems einpolig an einer derjenigen Phasen liegt, die nicht die Stromspule speisen, während ihr anderer Pol an einen vorzugsweise regelbaren Spannungsteiler geführt ist, der einerseits an die die Stromspule speisende Phase und andererseits an diejenige Phase angeschlossen ist, die weder die Stromspule speist noch mit dem anderen Pol der Spannungsspule verbunden ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gelizenn7ei-chnet, daß der Anschluß und bzw. oder der Wickelsinn der Strom- und der Spannungsspule des Reglers so gewählt sind, daß induktiver Blindstrom und Wirkstrom gleichsinnige Drehmomente im Regler erzeugen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß und bzw. oder der Nickelsinn der Strom- und der Spannungsspule des Reglers so gewählt sind, daß induktiver Blindstrom und Wii!I:strom gegensinnige Drehmomente i:rn Regler erzeugen.
4. 4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Spannung an der Spannungsspule bei der Einstellung des oder der Spannungsteiler durch entsprechende Veränderung des induktiven Widerstandes einer der Spannungsspule vorgeschalteten Drosselspule kompensiert wird.
5. 5. Anordnung nach Anspruch u bis :I, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Spannung an der Spannungsspule bei der Einstellung des oder der Spannungsteiler durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines die Spannungsspule speisenden Transformators kompensiert wird.
6. 6: Anordnung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Spannung an der Spannungsspule bei der Einstellung des oder der Spannungsteiler durch eine spannungsabhängige Bremsung des Regelvorganges kompensiert wird.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 4. bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß -die Kompensation der Span:n:ungsänderung mechanisch oder elektrisch mit der Einstellung des Spannungsteilers gekuppelt ist. B.
8. Anordnung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Pol der Spannungsspule an einen zweiten Spannungsteiler angeschlossen ist, der seinerseits zwischen die die Stromspule des betreffenden Regelsystems speisende Phase und diejenige Phase geschaltet ist, an die der erste Spannungsteiler nicht angeschlossen ist.
9. 9. Anordnung nach Anspruch ti bis ä, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung beider Spannungsteiler in mechanischer oder elektrischer Kupplung erfolgt. io. Anordnung nach Anspruch.i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung eines oder beider Spannungsteiler selbsttätig in Abhängigkeit von .der Zeit oder von einer Betriebsgröße des 'Netzes, z. B. der Spannung, erfolgt.