DEP0054714DA - Anordnung zur automatischen Einstellung von feinstufig oder stufenlos regelbaren Erdschlußspulen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Erdschlussspulen dadurch automatisch auf Resonanz mit der Netzkapazität einzuregeln, dass man dem Nullpunkt des Transformators, an dem die Petersenspule angeschlossen ist, eine Hilfsspannung mit Netzfrequenz oder etwas abweichender Frequenz zuleitet und die Phasenlage des der Hilfsspannung zugeordneten Stromes zur Steuerung einer Regeleinrichtung benützt. Sind Spannung und Strom phasengleich, so ist der Resonanzzustand erreicht.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung einer derartigen Anordnung und besteht darin, dass als Regelgröße die in jedem Drehstromnetz infolge kapazitiver Unsymmetrien immer vorhandene natürliche Nullpunktspannung benutzt wird. Diese verläuft in Abhängigkeit von der Größe der Induktivität der Petersenspule nach einer Resonanzkurve, die im Resonanzfall der Abstimmung ihr Maximum erreicht. Im Besonderen liegt die Erfindung nun darin, dass eine Relaisschaltung selbsttätig die Petersenspule auf das Maximum dieser Resonanzkurve einzuregeln.

Im Nächststehenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben.

Bei diesem wird an der Spannungsmesswicklung c der Petersenspule ein Spannungsmesser angeschlossen, der bei steigender oder sinkender Spannung je einen Regelkreis einschaltet. Er muss also in der Lage sein, je nach dem Vorzeichen des Andrucks <Formel> (Fig. 2) verschiedene Regelkommandos zu geben. Das lässt sich beispielsweise dadurch verwirklichen, dass man dem Spannungsmesser einen mit seiner Achse durch Reibung verbundenen Schleppzeiger gibt, der nach Figur 1 jeweils einen Kontakt (Plus- oder Minuskontakt genannt) schließt.

Sinkt die Spannung e, so schließt das Voltmeter F mit dem Schleppzeiger A den Minuskontakt. Dadurch wird durch das Relais R der Regelmotor M eingeschaltet, der zunächst nach einer beliebigen Richtung regelt. Die Richtung ist durch die zufällige Stellung des Impulsrelais I bestimmt, das ebenfalls mit eingeschaltet wurde und bei jedem Einschalten den Regelmotor umpolt. Gleichzeitig werden auch noch das Zeitrelais V eingeschaltet, das nach einer bestimmten Zeit den Minuszweig der Regelschaltung unterbricht und wieder schließt, und das Blockierungsrelais S, das den Minuskontakt kurzschließt.

Regelt nun der Motor M zufällig nach der falschen Richtung, so bleibt der Minuskontakt geschlossen, bis das Zeitrelais V durch Aus- und Einschalten mit Hilfe des Impulsrelais I den Motor umpolt. Jetzt steigt die Spannung e, der Schleppzeiger A löst sich von dem Minuskontakt und wandert zum Pluskontakt. Hierbei wird aber der Relaiskreis nicht unterbrochen, weil das Blockierungsrelais S den Minuskontakt überbrückt. Nach Erreichen des Pluskontaktes öffnet das Blockierungsrelais S und das Zeitrelais V wird unwirksam. Der Relaiskreis R bleibt weiter eingeschaltet und die Regelung schreitet weiter zum Spannungsmaximum vor (Fig. 2). Wird das scharf ausgeprägte Maximum von e nur ganz wenig überschritten, so löst sich der Schleppzeiger vom Pluskontakt. Damit ist jetzt der Relaiskreis R unterbrochen und die Regelung ist abgeschaltet.

In der Endstellung der Petersenspule werden Kontakte vorgesehen, welche ein Überregeln unterbinden, aber ein Zurückregeln gestatten. Man kann auch eine Synchronuhr vorsehen, welche die Regelung zu bestimmten Zeiten einschaltet oder anregt, was bei Parallellauf mehrerer Regler zweckmäßig ist. Es können auch noch weitere Relais vorgesehen werden, die beispielsweise eine Umpolung in den Endstellungen bewirken oder ein Abschalten der Resonanzregelung beim Überschreiten der Resonanzspitze immer in Richtung der größeren oder kleineren Spuleninduktivität bewirken.

Die Umsteuerung wird bei Drehstrommotoren durch Phasenvertauschung mittels Schaltschütze oder gleichstromvormagnetisierter Drosseln vorgenommen.

Als Spannungsmesser verwendet man zur Erzielung eines der Spannung proportionalen Ausschlages ein Gleichstrom-Drehspulinstrument (vgl. Fig. 3). Der Messstrom wird durch Trockengleichrichter (G(sub)1) gleichgerichtet. Um den veränderlichen Gleichrichtestromwiderstand auszuschalten, entnimmt man den Mess-Wechselstrom i(sub)1 einer der bekannten Konstantstromschaltungen, beispielsweise einer Boucherotschaltung nach Figur 3. Den zur Boucherotschaltung gehörenden Kondensator C bildet man durch Vorschalten einer Induktivität Y zum Resonanzkreis für die dritte Harmonische aus, die in der Nullpunktspannung e zuweilen auftritt und die Messung stören könnte. Der Anpassungswandler W erhält eine niedrige Überstromziffer, um die Schaltung im Erdschluss (e max = 100 V) zu schützen.

Es lässt sich als Instrument auch ein kräftiges Ferrarissystem F (Fig. 3) verwenden. Hierzu wird der Messgleichstrom i(sub)1 wieder durch eine vormagnetisierte Drossel D unter gleichseitiger Verstärkung in Wechselstrom verwandelt und der Stromspule des Instrumentes zugeführt. Die Spannungsspule ist fest erregt und führt <Nicht lesbar> gegen den Strom der Stromspule um etwa 90° phasenverschobenen Hilfsstrom.

Anstelle des Schleppzeigerinstrumentes lassen sich auch andere, rein elektrisch wirksame Anordnungen verwenden. Beispielsweise kann man eine Spannungszu- oder abnahme auch durch den Spannungsvergleich zweier von einer der Spannung e proportionaler Gleichspannung aufgeladener Kondensatoren mit verschiedener Zeitkonstante feststellen. Auch sich selbst kompensierende Brücken- und Differentialschaltungen können hierzu verwendet werden.

Claims (20)

1. Anordnung zum automatischen Abstimmen regelbarer Erdschlussspulen, dadurch gekennzeichnet, dass als Regelgröße die infolge der kapazitiven Unsymmetrien auftretende natürliche Nullpunktspannung des Netzes dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler das Maximum der natürlichen Unsymmetriespannung des Netzes selbsttätig einregelt.

3. Anordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messschaltung bei zu- oder abnehmender Tendenz der Unsymmetriespannung verschiedenartige Schaltmaßnahmen ausführt.

4. Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungsmesser einen seiner Achse durch ein geringes Reibungsmoment verbundenen Schleppzeiger erhält, der sich um einen kleinen Winkel bewegen kann und in seinen beiden Endstellungen einen Kontakt schließen oder eine kontaktlose Fernbeeinflussung ausführen kann.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messsystem ein der Spannung annähernd proportionaler Gleichstrom über einen Gleichrichter zugeführt wird.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gleichgerichtete Strom durch eine Konstantstromschaltung unabhängig vom Gleichrichterwiderstand gewonnen wird.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleistung durch eine vermagnetisierte Drossel magnetisch verstärkt wird.

8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Messsystem ein Drehspulsystem benutzt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schließen eines der beiden Kontakte der Regelmotor durch ein Relais mit einer beliebigen Drehrichtung eingeschaltet wird.

10. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einstellen des "Minuskontaktes" (Kontaktgabe bei sinkender Spannung) nach einiger zeit der Regelsinn des Motors geändert wird, wenn der Kontaktgeber nicht inzwischen zum "Pluskontakt" (Kontaktgabe bei steigender Spannung) gewandert ist.

11. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltung des Minuskontaktes durch ein Überbrückungsrelais aufrecht erhalten bleibt, bis der Kontaktgeber den den Pluspol erreicht hat.

12. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Ein- und Ausschalten des Regelkreises der <Nicht lesbar> mittelbar oder unmittelbar durch ein Impulsrelais umgepolt wird.

13. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Falschregelung die Umpolung des Regelmotors durch kurzseitiges Öffnen und Schließen des Regelkreises mittels eines Zeitrelais veranlasst wird.

14. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der Kontaktgabe am "Pluskontakt" das Überbrückungsrelais und das Zeitrelais unwirksam sind.

15. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung vom "Pluskontakt" unterbrochen ist.

16. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umpolung des Motors vormagnetisierte Drosseln verwendet werden, deren Gleichstromerregung von der Relaisschaltung gesteuert wird.

17. Anordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Synchronuhr die Regelung nur zu bestimmten Zeiten einschaltet.

18. Anordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die regelbare Petersenspule Endkontakte erhält, die entweder die Regelung beenden oder den Regelmotor umpolen.

19. Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsänderung durch Vergleich zweier elektrischer Größen erfolgt, welche der Messspannung proportional aber mit verschiedener Zeitkonstanten folgen.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzspannung zweier von der Messspannung über einen Gleichrichter und verschieden große Vorwiderstände aufgeladener Kondensatoren einen magnetischen Verstärker steuert, der über polarisiertes Relais den Plus- oder Minuskontakt einschaltet.