DE913201C

DE913201C - Arrangement for recording or measuring the asymmetry of a multi-phase system

Info

Publication number: DE913201C
Application number: DEA6983D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-08-17
Filing date: 1939-08-17
Publication date: 1954-06-10

Description

Ein Maß für die Unsymmetrie eines Dreiphasennetzes liefert die Zerlegung des Spannungs- bzw. The decomposition provides a measure of the asymmetry of a three-phase network of the voltage resp.

Stromsystems in ein mitläufiges und ein gegenläufiges symmetrisches System. Es sind verschiedene Schaltungen bekannt, mit denen man die symmetrischen Komponenten messen kann. Hierzu sind stets Schaltelemente erforderlich, die stark frequenzabhängig sind.Power system into a parallel and a counter-rotating symmetrical System. There are various known circuits with which you can use the symmetrical Can measure components. This always requires switching elements that are strong are frequency dependent.

Die Messung der Unsymmetrie in Strom- und Spannungssystemen läßt sich gemeinsam behandeln, da man jedes Stromsystem unter Verwendung zweier Stromwandler in ein geometrisch ähnliches Spannungssystem umwandeln kann. Das Prinzip der Messung beruht auf einem Vergleich des unsymmetrischen Spannungssystems mit einem durch eine Kunstschaltung erzeugten symmetrischen System. The measurement of the unbalance in current and voltage systems lets Treat yourself together as you can each power system using two current transformers can convert into a geometrically similar stress system. The principle of measurement is based on a comparison of the asymmetrical voltage system with a through an art circuit generated symmetrical system.

In Fig. I ist das symmetrische System gestrichelt, das unsymmetrische ausgezogen dargestellt. Klappt man das gleichseitige Dreieck des symmetrischen Systems um die Grundlinie U2 um, so läßt sich die mitläufige Komponente durch den Vektor D1 darstellen. Die gegenläufige Komponente hingegen ist dem Vektor D2 proportional. In Fig. I, the symmetrical system is dashed, the asymmetrical shown in solid lines. If you fold the equilateral triangle of the symmetrical system around the base line U2, the concurrent component can be traced back to the vector Represent D1. The opposite component, however, is proportional to the vector D2.

In Fig. 2 ist als Beispiel eine Schaltung angegeben, bei der die Spannung U2 bei konstanter Größe durch eine Induktivität um 60° vorverdreht wird, so daß nach Fig. I das Ende des Spannungsvektors U2, mit dem Anfang des Spannungsvektors U1 bei Symmetrie zusammenfällt. Der Vektor D2 ergibt sich somit aus der Summe des Vektors Um'und des neuen Vektors U2,. In Fig. 2, a circuit is given as an example, in which the Voltage U2 is turned forward by 60 ° by an inductance at a constant magnitude, so that according to Fig. I the end of the voltage vector U2, with the beginning of the voltage vector U1 coincides with symmetry. The vector D2 results from the sum of the Vector Um'and of the new vector U2 ,.

Bei der Messung des mitläufigen Systems wird der Vektor D1 aus der Summe von U2 und U,' gebildet. When measuring the co-rotating system, the vector D1 is derived from the Sum of U2 and U, 'formed.

Bei Frequenzänderung ändert sich der Spannungsabfall an der Spule, und der Spannungsvektor U2, wird in Größe und Lage geändert.When the frequency changes, the voltage drop across the coil changes, and the voltage vector U2 is changed in size and position.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Erfassung bzw. Messung der Unsymmetrie eines Mehrphasensystems, die erfindungsgemäß so geschaltet ist, daß die zur Bildung eines symmetrischen Spannungsdreiecks benutzten Kombinationen von kapazitiven und induktiven Blindwiderständen gegenläufige Frequenzabhängigkeit aufweisen. Die Frequenzabhängigkeit des Gerätes bleibt dadurch in praktisch zulässigen, sehr engen Grenzen. The invention relates to an arrangement for recording or measuring the asymmetry of a multiphase system, which is connected according to the invention in such a way that that the combinations used to form a symmetrical voltage triangle frequency dependence in opposite directions of capacitive and inductive reactance exhibit. The frequency dependence of the device remains within practically permissible, very narrow limits.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In Fig. 4, an embodiment of the invention is shown.

Fig. 3 zeigt das Vektordiagramm bezüglich der Phasenspannungen gemäß Fig. 4. Fig. 3 shows the vector diagram with respect to the phase voltages according to Fig. 4.

In Fig. 4 ist ein Dreiphasennetz S, R, T zugrunde gelegt. In der Phase R und T liegt je ein Stromwandler I und 2. Parallel zum Stromwandler I befindet sich der Widerstand R1. Parallel zum Stromwandler 2 sind der Widerstand R2, die Spule L2 und ein Transformator T zur Drehung der Phase für den Kondensator C2 um I80° angeschlossen. Zur Anzeige des Stromes I0 ist ein GalvanometerG vorgesehen. 4 is based on a three-phase network S, R, T. In the Phase R and T each have a current transformer I and 2. Located in parallel with current transformer I. the resistor R1. In parallel with the current transformer 2 are the resistor R2, the Coil L2 and a transformer T to reverse the phase for the capacitor C2 I80 ° connected. A galvanometerG is provided to display the current I0.

Die sich aus induktivem und kapazitivem Widerstand ergebende Blindspannungskomponente wird dadurch erhalten, daß die Widerstände so geschaltet sind, daß sich beide Spannungskomponenten addieren. The reactive voltage component resulting from inductive and capacitive resistance is obtained in that the resistors are connected in such a way that both voltage components add.

Wählt man die Spannungsabfälle beider Blindwiderstände Xc2 und XL2 gleich groß, so ergibt sich aus dem Spannungsdiagramm (Fig. 3) für die Widerstände R2 = 1/2R1. If you choose the voltage drops of both reactances Xc2 and XL2 equal in size, as shown in the voltage diagram (Fig. 3) for the resistors R2 = 1 / 2R1.

R12 = R22 + X2, X = (Xc2 + XL2), x XC2 = XL2 = #/2, #(I) X2 = R12 - 1/4R12 = 3/4R12, 4 4 X = @/3/4R12 = 1/2R1#3, XC2 = XL2 = X/2 = 1/4R1#3. R12 = R22 + X2, X = (Xc2 + XL2), x XC2 = XL2 = # / 2, # (I) X2 = R12 - 1 / 4R12 = 3 / 4R12, 4 4 X = @ / 3 / 4R12 = 1 / 2R1 # 3, XC2 = XL2 = X / 2 = 1 / 4R1 # 3.

Der Gesamtblindwiderstand ergibt sich also in Ausbildung des Erfindungsgedankens zu X£2 + XC2 = wL2 - co . . (2) Bei einer Frequenzabweichung von #10% von der resonanzfrequenz ergibt sich bei einer der Gleichung (2) entsprechenden Anordnung ein Fehler von etwa +1%. Bezogen auf den Vektor D1 bei Symmetrie beträgt der Anzeigefehler + 0,5 01o. Eicht man das Gerät G so, daß der Fehler bei Nennfrequenz #0,25% ist, so kann man bei einer Sollfrequenz von 50 Hz einen Frequenzbereich von etwa 45 bis 55 Hz bestreichen, innerhalb dessen der Fehler = i 0,25 °/n bleibt. The total reactive resistance thus results from the development of the inventive concept to X £ 2 + XC2 = wL2 - co. . (2) With a frequency deviation of # 10% from the resonance frequency if the arrangement corresponds to equation (2), an error of about + 1%. In relation to the vector D1 in the case of symmetry, the display error is +0.5 01o. If the device G is calibrated in such a way that the error at nominal frequency is # 0.25%, then with a target frequency of 50 Hz, a frequency range of about 45 to 55 Hz within which the error remains = i 0.25 ° / n.

Vom Wandler 2 aus gesehen heben sich bei Nennfrequenz die Blindspannungsabfälle (Fig. 3) des Wandlerstromes J2 gegenseitig auf, so daß dessen Leistung nur durch den ohmschen Spannungsabfall an R2 und die Blindspannungsabfälle des Stromes J, bestimmt ist. Dadurch braucht der Wandler nur verhältnismäßig wenig Blindleistung aufzubringen. Viewed from the converter 2, the reactive voltage drops increase at the nominal frequency (Fig. 3) of the converter current J2 on each other, so that its performance only through the ohmic voltage drop at R2 and the reactive voltage drop of the current J, is determined. As a result, the converter only needs relatively little reactive power to raise.

Voraussetzung dafür, daß der Frequenzfehler bei der Anzeige des Gerätes G nicht größer wird, ist das Zuschalten eines frequenzunabhängigen Eigenwiderstandes in den Verbraucherkreis. Ist das nicht der Fall, so kann es zweckmäßig sein, bezüglich des Instrumentes mit Unteranpassung zu arbeiten oder noch einen ohmschen Widerstand vorzuschalten, so daß also der frequenzabhängige Eigenwiderstand des Gerätes vernachlässigbar wird. Prerequisite for the frequency error in the display of the device G does not become larger, is the connection of a frequency-independent inherent resistance in the consumer group. If this is not the case, it can be useful regarding of the instrument to work with underfitting or an ohmic resistance upstream, so that the frequency-dependent inherent resistance of the device is negligible will.

Die Erfindung hat besondere Bedeutung für den Fall, daß die proportional der erfaßten symmetrischen Komponente von Strom oder Spannung erzeugte Größe für Steuerzwecke herangezogen wird. So kann gegebenenfalls nach gehöriger Verstärkung mit dem Strom f, auf Elektronenröhrenregler eingewirkt werden, die zur Steuerung von Zusatzgeneratoren zur Symmetrierung des Drehstromsystems dienen. pATENTANSPRoCHE : I. Anordnung zur Erfassung bzw. Messung der Unsymmetrie eines Dreiphasensystems, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung eines symmetrischen Spannungsdreieckes benutzten Kombinationen von kapazitiven und induktiven Blindwiderständen gegenläufige Frequenzabhängigkeit aufweisen. The invention is of particular importance in the event that the proportional of the detected symmetrical component of current or voltage generated quantity for Tax purposes is used. So can if necessary after appropriate reinforcement with the current f, are acted on electron tube regulators, which are used for control of additional generators are used to balance the three-phase system. PATENT CLAIMS : I. Arrangement for recording or measuring the asymmetry of a three-phase system, characterized in that the to form a symmetrical voltage triangle used combinations of capacitive and inductive reactances in opposite directions Have frequency dependence.

Claims

2. Arrangement according to claim I, characterized in that the compensation the frequency dependency by transforming the phase of a reactive voltage drop around 180 ° is reached.

3. Arrangement according to claim I and 2, characterized in that the Frequency dependency of the internal resistance of the display device etc. due to underfitting or is eliminated by connecting an ohmic resistor upstream.