DE959294C - Anordnung zur Regelung des Leistungsfaktors eines ueber einen oberwellenfreien Drehstromtransformator mit festem UEbersetzungs-verhaeltnis, dessen Magnetisierungsstrom durch Gleichstrom-vormagnetisierung regelbar ist, angeschlossenen kapazitiv belastetenNetzes - Google Patents

Description

• Anordnung zur Reglung des Leistungsfaktors eines über einen oberwellenfreien Drehstromtransformator mit festem Übersetzungsverhältnis, dessen Magnetisierungsstrom durch Gleichstromvormagnetisierung regelbar ist, angeschlossenen kapazitiv belasteten Netzes Zur Verbesserung des Leistungsfaktors von Hoch- und Niederspannungsdrehstromnetzen werden in zunehmendem Umfang Kondensatorenbatterien aufgestellt, die durch Gruppenschalter je nach dem Blindleistungsbedarf zu- oder abgeschaltet werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die auf die Gruppenschalter verzichtet und in einfacher Weise eine stetige Regelung der kapazitiven Blindleistung erlaubt. Bezüglich derVerbesserung des Leistungsfaktors durch Kondensatoren sind bereits Anordnungen bekannt, bei denen mit Hilfe verschiedener MeB-kreise in Abhängigkeit von der Blindlast Gleichstromerregung auf verschiedene Wicklungen des AnschluBtransformators für die Kondensatoren gegeben wird. Die für die Regelanordnung erforderlichen Primär- und Sekundärwicklungen sind dabei auf einem vierschenkligen Kern, bei dem ein weiteres Zusatzjoch in der Mitte zwischen zwei Schenkeln eingefügt ist, auf drei Schenkel und das Zusatzjoch verteilt. Bei dieser Anordnung werden in Abhängigkeit von der Gleichstromerregung das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Anschlußtransformators für die Kondensatoren und damit die Spannung an den Kondensatoren verändert. Mit der Spannung an den Kondensatoren ändert sich aber auch die kapazitive Blindleistung, die jeweils dem tatsächlichen Bedarf entspricht und über diese Anordnung dem Netz zugeführt wird.
• Ferner ist es bekannt, die einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen entnommene Blindleistung dadurch zu regeln, daß außer einer eisengesättigten Drosselspule eine zweite Drosselspule verwendet wird, deren Induktivität durch Änderung ihrer Gleichstromvormagnetisierung eingestellt wird. Bei dieser Anordnung ist nicht an den Ersatz eines Schalters für Kondensatoren gedacht, sondern lediglich an die Veränderung einer Induktivität.
• Hierfür wurden weiterhin auch Transformatoren bekannt, die aus zwei vollständigen dreischenkligen Kernen zusammengesetzt sind, die durch Querjoche miteinander verbunden sind. Die für die Anordnung erforderlichen Wicklungen sind dabei gleichmäßig auf die somit zur Verfügung stehenden sechs Kerne aufgeteilt. Um hierbei auch eine Oberwellenkompensation zu erreichen, wurde die Hauptwicklung in Zickzack geschaltet, was jedoch den Nachteil ergibt, daß 'eine solche Wicklung für höhere Spannungen nicht geeignet ist. Daher wurden Drehstromdrosselspulen vorgeschlagen, bei denen die Schenkelkerne kleeblattartig viergeteilt sind, wobei die Vormagnetisierung und die Oberwellenkompensation an einem einzigen Schenkel vorgenommen werden. Bei solchen Drosselspulen sind jedoch zusätzlich noch Anschlußtransformatoren, es ist also ein erheblicher Aufwand erforderlich, um eine Oberwellenkompensation und eine Regelung der Blindlast mittels Kondensatoren zu erreichen.
• Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, indem der Anschlußtransformator selbst einen dreischenkligen Kern besitzt, bei dem jeder Schenkel kleeblattartig viergeteilt ist.
• Ohne Gleichstromvormagnetisierung wird dem Netz praktisch nur kapazitive Blindleistung entnommen. Mit zunehmender Gleichstromvormagnetisierung des Anschlußtransformators sinkt die kapazitive Blindleistung und wird gleich Null, wenn die induktive Blindleistungsaufnahme des Anschlußtransformators der kapazitiven der Kondensatorbatterie entspricht. Diese Regelung kann entweder von Hand oder auch selbsttätig in Abhängigkeit von der Spannung oder dem Leistungsfaktor des Netzes vorgenommen werden. Der Vorteil der Anordnung ist, daß keine Leistungsschalter verwendet werden und die Regelung stufenlos erfolgt. Die Kondensatoren können für eine beliebige wirtschaftliche Spannung bemessen werden. Hat der Anschlußtransformator getrennte Wicklungen, so tritt im Erdschluß des Netzes keine Spannungserhöhung an den Kondensatoren auf. In Niederspannungsnetzen kann man den gleichstromvormagnetisierten oberwellenfreien Drehstromtransformator auch -in Sparschaltung verwenden. Beim Übersetzungsverhältnis i : i wird der Transformator in Sparschaltung zur oberwellenfreien Drehstromdrosselspule an sich bekannter Ausführung. Auch in dieser Schaltung wird man ihn als Regler einer Kondensatorenbatterie verwenden, wenn die Schalthäufigkeit eines Gruppenschalters zu hoch werden würde.
• Der gleichstromvormagnetisierte Drehstromtransformator kann als Verteilungstransformator eine Überkompensation eines mit nicht regelbaren Kondensatorensätzen kompensierten Netzes in Zeiten geringer Belastung unterbinden. Dabei verhindert er den sonst üblichen Spannungsanstieg im Netz.
• Eine Anordnung nach der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. i zeigt in schematischer Darstellung zwei bewickelte Schenkel eines Drehstromtransformators. Der Aufbau des Kernes und der Wicklungen erfolgt in bereits vorgeschlagener Art: auf den kleeblattartig viergeteilten Schenkeln K sitzen., zweckmäßig angeordnet, die einzelnen Wicklungen für die verschiedenen Aufgaben. Die primären und sekundären Arbeitswicklungen w1 und w2 umgeben die Schenkel K konzentrisch. wK kennzeichnet eine Kompensationswicklung und wC, eine Gleichstromvormagnetisierungswicklung; wKund!wc, umfassen nur jeweils zwei Kernteile und sind wechselweise um 9o° versetzt übereinandergeschichtet. Die Einstellung der kapäzitiven Blindleistung erfolgt gemäß den in den Fig. 2a und ab dargestellten Schaltungen. Darin ist C die Kondensatorenbatterie, T der gleichstromvormagnetisierte Transformator, B die zur Regelung erforderliche Gleichstromquelle, z. B. eine Batterie oder ein Trockengleichrichter; und R ein von Hand betätigter oder ein selbsttätiger Regler. Die stetige Regelung erfolgt dadurch, daß bei einer entsprechenden Blindlaständerung im Netz durch Zu- oder Abschaltung von Verbrauchern der Regler z. B. in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung so verstellt wird, daß eine Änderung des vormagnetisierenden Gleichstromes eintritt. Durch Änderung der Gleichstromvormagnetisierung entsteht eine Erhöhung bz.w. Erniedrigung der Induktivität des Anschlußtransformators, die den an sich festen Kapazitätswert der angeschlossenen Kondensatoren mehr oder weniger stark kompensiert.
• Die Wicklungen wK dienen der Oberwellenunterdrückung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung des Leistungsfaktors eines über einen oberwellenfreien Drehstromtransformator mit festem übersetzungsverhältnis, dessen Magnetisierungsstrom durch Gleichstromvormagnetisierung regelbar ist, angeschlossenen kapazitiv belasteten Netzes, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußtransformator einen dreischenkligen Kern besitzt, bei dem jeder Schenkel kleeblattartig viergeteilt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung selbsttätig in Abhängigkeit von der Spannung oder dem Leistungsfaktor erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 615 786, 745 093; USA.-Patentschrift Nr. 2 435 2i4# Entgegengehaltene ältere Rechte: Patent Nr. 849 58o.