DE1513262C - Transductive voltage regulator for transformers with tap changers - Google Patents

Description

Die Spannungsregelung von Transformatoren mit %und Kondensatoren'gebildetes Netzwerk vorzuschal- '■ Stufenschaltwerken hat die Aufgabe, in Hoch- und .ten, das ""eine sogenannte Sattelkennlinie aufweist. "The voltage regulation of transformers with% and capacitors 'formed network' ■ Step switchgear has the task in Hoch- and .ten, the "" has a so-called saddle characteristic. "

Mittelspannungsnetzen , oberspannungsseitig Span- Dadurch ist der Motor in einem gewissen Unempfind-Medium-voltage networks, high-voltage side span- This means that the motor is in a certain insensitivity

nungsänderungen und unterspannungsseitig auftre- lichkeitsbereich der Netzspannung nur einem geringenVoltage changes and the low voltage range of the mains voltage are only marginal

tende lastabhängige Spannungsabfälle auf der Über- 5 Strom unterworfen." Bei dieser Regelanordnung be-.tend load-dependent voltage drops on the over- 5 current.

tragungsleitung ohne Lastunterbrechung auszuregeln -'- steht aber die* Gefahr, daß sie unter dem Einfluß -to regulate the transmission line without load interruption -'- but there is the * danger that it will be under the influence -

und dadurch die Unterspannung bzw. die Spannung plötzlich auftretender großer Regelabweichungen ver-and thereby the undervoltage or the voltage of suddenly occurring large control deviations

am Verbraucherschwerpunkt konstant zu halten. ; sagt, -da bei Überschreiten des Unempfindlichkeits- ■;'■■:> to keep constant at the consumer center of gravity. ; says -da when the insensitivity is exceeded- ■; '■■:>

Die Regelung der Spannung bzw. die Betätigung bereichs der Strom von einem Maximum wieder auf " des Stufenschalters abhängig von der jeweiligen ίο kleinere Werte abfällt. Auch läßt sich bei einer ge- " Spannungsabweichung kann entweder durch Bedie- gebenen Regelanordnung die Ausdehnung des Unnungspersonal oder aber selbsttätig erfolgen. In empfindlichkeitsbereiches nicht mehr verändern, wo- , diesem Zusammenhang sind als Spannungsregler durch die Abstimmung mit verschiedenen Transforschon Kontaktregler bekanntgeworden, wobei eine _; matoren unterschiedlicher Stufenspannung schwierig Regelabweichung den Regelimpuls entweder ^: nach 15 wird. ΐί-dem Prinzip des Fallbügelreglers oder mittels Kontakt- ;, Eine andere bekannte Anordnung sieht einen relais bildet und den Antrieb des Stuferischaltwerkes Spannungsregler für Transformatoren mit Stufen- : einschaltet. Zur Schonung der Regelkontakte und des schaltern vor, bei denen das Stufenschaltwerk durch Stufenschaltwerkes werden hierbei auch zusätzliche einen Motorantrieb betätigt und die Spannungs-Einrichtungen unter Verwendung von Zeitrelais arige- ao abweichung vom Sollwert in magnetischen Verstärkern wendet, die bewirken, daß eine Schaltung erst dann mit Gegentaktschaltung gebildet wird, wobei die zunr^ erfolgt, wenn die Abweichung längere Zeit bestehen- Betrieb des Spannungsreglers notwendige genaue An^¹" ~ bleibt. Hierbei kann die Schaltverzugszeit auch ab- passung des Unempfindlichkeitsbereiches an die hängig von der Größe und Richtung der Regel- Stufenspannung durch zusätzliche, von konstantem _t' abweichung gemacht werden. as Strom erregte Steuerwicklungen erreicht wird, die im ;The regulation of the voltage or the actuation range of the current falls from a maximum back to "the tap changer depending on the respective ίο lower values take place automatically. In the sensitivity range no longer change, where- in this context, voltage regulators have become known as voltage regulators through coordination with various transformers, whereby one _; mators of different step voltage difficult control deviation the control pulse either ^: after 15 will. ΐί-the principle of the drop bar regulator or by means of contact; Another known arrangement sees a relay forms and the drive of the step switchgear voltage regulator for transformers with step: switches on. To protect the control contacts and the switch before, in which the tap changer by tap changer, an additional motor drive is operated and the voltage devices using timing relays turns ao deviation from the setpoint value in magnetic amplifiers, which only then cause a switch is formed with push-pull circuit with the ZUNR ^ occurs when the deviation long period existing operation of the voltage regulator necessary accurate to ^ ¹ "~. Here, the switching delay time can also off adaptation of the dead band to the dependent on the size and direction of the control - Step voltage can be made by additional, from constant _{t 'deviation.}

Diese Kontaktregler besitzen eine Reihe von Relais einen Gegentaktverstärker gleichsinnig und im anderen j These contact regulators have a number of relays a push-pull amplifier in the same direction and in the other j

mit vielen Kontakten, die infolge ihrer Störanfällig- Gegentaktverstärker gegensinnig zu der Sollwert— iwith many contacts which, due to their interference-prone push-pull amplifier, are in the opposite direction to the setpoint value - i

kcit ständig gewartet werden müssen, um einen ein- Steuerwicklung geschaltet sind. Diese Schaltung ge-'■■· *kcit have to be constantly serviced in order to be connected to a control winding. This circuit is' ■■ · *

wandfreien Betrieb sicherzustellen. währleistet zwar ein kontaktfreies, wartungsloses undensure smooth operation. ensures a contact-free, maintenance-free and

Es ist daher schon versucht worden, bei Spannungs- 30 betriebssicheres Arbeiten des Spannungsreglers, dieAttempts have therefore already been made to ensure reliable operation of the voltage regulator with voltage

reglern für Transformatoren mit Stufenschalter, der Impulse zur Betätigung des Stufenschalters, bei einerregulators for transformers with step switch, the impulses for actuation of the step switch, with a

durch einen Motorantrieb betätigt wird, die Span- Abweichung der Netzspannung erfolgen jedoch inis operated by a motor drive, however, the voltage deviation of the mains voltage takes place in

nungsabweichung vom Sollwert in magnetischen Ver- gleichmäßigen zeitlichen Abständen, so daß er oftmalsdeviation from the nominal value in magnetic comparisons over time, so that it often

starkern in Gegentaktschaltung zu bilden. Dadurch stärker beansprucht, d. h. häufiger betätigt wird, als esstronger to form in push-pull connection. This is more stressed, d. H. operated more often than it

sind die Kontaktregler durch kontaktlose Regler er- 35 notwendig wäre. Besonders in stark schwankenden setzt, die naturgemäß völlig wartungsfrei arbeiten. Die -Netzen führt dies zu einer erheblichen Minderung der bekanntgewordene Schaltung besitzt jedoch erhebliche ' Lebensdauer des Stufenschatters. Die Nachteile derif the contact regulators are contactless regulators, it would be necessary. Especially in strongly fluctuating which naturally work completely maintenance-free. The network leads to a considerable reduction in the The circuit that has become known, however, has a considerable lifetime of the step shader. The disadvantages of the

Nachteile. Der Spannungsregler selbst muß einen oben angeführten bereits bekannten Lösungen werdenDisadvantage. The voltage regulator itself must be one of the above already known solutions

Unempfindlichkeitsbereich haben, der größer als die durch die Erfindung vermieden. Stufenspannung des Transformators ist, da sonst das 40 Sie bezieht sich auf einen integralwirkenden trans-Have dead band greater than that avoided by the invention. Step voltage of the transformer, otherwise the 40 It refers to an integrally acting trans-

Stufenschaltwerk ständig zwischen zwei Stufen hin- duktorischen Spannungsregler für TransformatorenStep switchgear constantly between two steps, inductive voltage regulator for transformers

und herpendeln würde. Bei der bekannten Schaltung mit Stufenschaltwerken, mit dem Kennzeichen, daßand would commute. In the known circuit with tap changers, with the indicator that

wird diese Unempfindlichkeit im Antriebsmotor für die in sperrender Richtung auf einen überkritisch mit--·this insensitivity in the drive motor for the blocking direction on a supercritical with--

das Schaltwerk selbst gebildet, und~zwar so, daß der gekoppelten spannungssteuernden Transduktor ^wTr- "formed the switching mechanism itself, in such a way that the coupled voltage-controlling transductor ^ wTr- "

Motor erst dann das erforderliche Drehmoment ent- 45 kende Durchflutung konstant, die in öffnender Rich-Motor only then has the required torque removed 45 constant flow, which in the opening direction

wickelt, wenn die Spannungsabweichung vom Soll- tung über den Ausgang eines weiteren, in stromwert größer als die Stufenspannung ist. Innerhalb steuernder Schaltung betriebenen Transduktor gedieses Unempfindlichkeitsbereiches erhält der Motor "bildete Steuerdurchflutung der absoluten Regelab-winds, if the voltage deviation from the nominal value via the output of another, into current value is greater than the step voltage. This transductor operated within the controlling circuit Insensitivity range, the motor receives "formed control flow of the absolute control

jedoch je nach der Größe der Spannungsabweichung weichung proportional ist, daß die Summe dieserhowever, depending on the size of the voltage deviation, the deviation is proportional to the sum of these

eine Spannung zugeführt, die zwar noch keinen Anlauf 50 Durchflutungen einen bei einer den Unempfindlichbewirkt, jedoch einen erheblichen Strom zur Folge hat, - ·keitsbereich - überschreitenden. Regelabweichung in'.',.. der den Motor thermisch überlastet und je nach der 'öffnender Richtung wirkenden Und exponentiell an-a voltage is supplied that does not yet cause a start-up 50 flows one with the insensitivity, However, a considerable current has the consequence - exceeding the capacity range. Control deviation in '.', .. which thermally overloads the motor and, depending on the opening direction, increases exponentially

"Zeitdauer dieses Zustandes den Motor sogar zerstören steigenden Steuerstrom auslöst .und nach Erreichung"Duration of this state even destroys the motor, which triggers rising control current and after reaching it

kann. Außerdem erhält bei Überschreiten des Un- r.; eines annähernden AW-Gleichgewichts zwischen sper-can. In addition, if the Unr .; an approximate AW equilibrium between blocking

empfindlichkeitsbereiches der . Motor bei ^geringen 55 renden und'öffnenden Steuerströmen einen Stellbefehlsensitivity range of the. Motor sends a control command when there are low generating and opening control currents

Überschreitungen der Spannungsabweichung über den auf den Motorantrieb des Stufenschaltwerkes abgibt,Exceeding the voltage deviation over which is transmitted to the motor drive of the tap changer,

Wert der Stufenspannung nur einen Teil seiner vollen in der Weise, daß die Ansprechzeit der Größe derValue of the step voltage only a part of its full in such a way that the response time of the magnitude of the

Betriebsspannung. Dies hat zur Folge, daß der Motor Regelabweichung rumgekehrt proportional ist, daßOperating voltage. This has the consequence that the motor control deviation is inversely proportional to that

einerseits thermisch überlastet ist, andererseits infolge gleichzeitig mit der Auslösung des Stellbefehls ein inon the one hand is thermally overloaded, on the other hand as a result of the triggering of the control command on in

zu geringer Drehzahl einen schleppenden Gang des 60 sperrender Richtung exponentiell ansteigender, einetoo low speed a sluggish gear of the 60 locking direction exponentially increasing, one

Stufenschaltwerkes verursacht. Schließlich wird der zeitliche Begrenzung der Stellbefehlsdauer herbei-Tap changer caused. Finally, the time limit for the duration of the actuating command is brought about.

Stufenschalter auch bei einer kurzzeitigen Span- führender Steuerstrom entsteht und daß bei einerStep switch also with a short-term chip-carrying control current and that with a

nungsabweichung vom Sollwert in.Garig gesetzt, eine . mehrere Spannungsstufen umfassenden Regelabwei-deviation from the setpoint set in.Garig, one. control deviation encompassing several voltage levels

Tatsache, die eine unnötige Schaltungshäufigkeit und chung jeweils nach jeder Stufenschaltung ein neuer :Fact that an unnecessary switching frequency and a new one after each step switching:

damit einen unnötigen Kontaktverschleiß der Schalt- 65 Anfangspunkt für den in öffnender Richtung wirken-so that unnecessary contact wear of the switching 65 starting point for the acting in the opening direction

organe verursacht. den Steuerstrom festgelegt ist. Dadurch werden großeorgans caused. the control current is set. This will be great

Es ist auch schon bekannt dem Antriebsmotor von Regelabweichungen, die mehrere Stufen des Stufen-Transformatorstufenschaltern ein aus Drosselspulen Schaltwerkes umfassen, zu Beginn des Ausgleich-It is also already known to the drive motor of control deviations, the several stages of the step transformer tap changer include a switching mechanism made of choke coils, at the beginning of the compensation

Vorganges schnell korrigiert, während die nachfolgenden zur vollständigen Ausregelung der Spannung erforderlichen Schaltungen in immer größer werdenden Zeitabständen folgen, so daß die Abweichung u. U. von selbst wieder verschwindet und damit auf die Restschaltungen des Stufenschalters verzichtet werden _v,The process is corrected quickly, while the subsequent switching operations required to fully regulate the voltage follow at ever increasing intervals, so that the deviation may disappear again by itself and the remaining switching operations of the tap changer are dispensed with _v ,

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Span-I nungsreglers wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. F i g. 1 zeigt einen Blockschaltplan des Spannungsreglers. Der dem Spannungsistwert proportionale Steuerstrom Iut wird einem Spannungswandler entnommen und bildet die Regelgröße, während der Strom Ζ* einem Stromwandler entnommen und als Störgröße aufgeschaltet wird. Die Speisespannung Un sämtlicher Tränsduktoren sowie die Steuerströme werden durch einen magnetischen Spannungskonstanthalter, bei einer Änderung der Reglerhilfsspannung um ±10°/₀ auf ±0,5% konstant gehalten. Auf den Regel verstärker P₁ wirken nach F i g. 1 die Steuer- so ströme hon und /* gleichsinnig, Iut in entgegengesetzter Richtung. Über eine einstellbare Gegenkopplung wird die Steilheit der Verstärkerkennlinie gerade so eingestellt, daß bei Regelabweichung von —3°/₀, 0%, +3% die Ausgangsströme I_Ai-y>;_a, Ua 0% und Τ,« + 3% fließen. '" '■; -..', ■''..■. The operation of the voltage regulator according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. F i g. 1 shows a block diagram of the voltage regulator. The control current Iut , which is proportional to the actual voltage value, is taken from a voltage converter and forms the controlled variable, while the current Ζ * is taken from a current converter and applied as a disturbance variable. The supply voltage Un of all transuctors and the control currents are kept constant by a magnetic voltage stabilizer when the auxiliary regulator voltage changes by ± 10 ° / ₀ to ± 0.5%. Act on the control amplifier P ₁ according to FIG. 1 the control so flows hon and / * in the same direction, Iut in the opposite direction. An adjustable negative feedback, the slope of the amplifier characteristic being set so that in case of deviation of -3 ° / _0, 0%, + 3%, the output currents I _A iy>; _a , Ua 0% and Τ, «+ 3% flow. '" '■; - .. ', ■''.. ■.

F i g. 2 zeigt die prinzipielle Beschallung der Steuer- wicklungen des Verstärkers/»!. Der Sollwert der Spannung wird betriebsmäßig durch Änderung des Drehwiderstandes R₁ im Istwertkreis eingestellt, der Kornpensationsgrad k der Scheinstromkompensation, der den auf die Sekundärspannung U_2n des Transformators bezogenen prozentualen Spannungsabfall auf der Leitung beim Nennstrom I_iU angibt, läßt sich in bestimmten Grenzen stetig über den Drehwiderstand A₂ einstellen.F i g. 2 shows the basic sound system for the control windings of the amplifier / »!. The nominal value of the voltage is set operationally by changing the rotary resistance R ₁ in the actual value circuit, the compensation degree k of the apparent current compensation, which specifies the percentage voltage drop on the line at the nominal current I _iU related to the secondary voltage U _{2n of} the transformer, can be continuously exceeded within certain limits set the rotation resistance A ₂ .

h erhöht den eingeprägten Sollwertstrom I_soii in Abhängigkeit des Scheinstromes I₂ und setzt somit U₂ um den Spannungsabfall auf der Leitung I₁ · Zx, herauf, so daß die Spannung am Verbraucher unabhängig von der Belastung konstant gehalten wird. /* wird einem Sättigungswandler m entnommen, der bei I_2n in Sättigung geht. Damit wird die Scheinstromkompensation bei I₂ > I_2n unwirksam und der Kompensationskreis des Reglers vor Kurzschlüssen auf der Leitung und der Lastumschalter vor Schaltungen im Kurzschlußfall geschützt. Nach F i g. 1 wird Zi₁ auf die Schaltverstärker p_t und p_& geführt, die kritisch mitgekoppelt sind und damit Sprungverhalten aufweisen. h increases the applied setpoint current I _so ii as a function of the apparent current I ₂ and thus increases U ₂ by the voltage drop on the line I ₁ · Zx, so that the voltage at the consumer is kept constant regardless of the load. / * is taken from a saturation converter m , which goes into saturation at I _2n. This means that the apparent current compensation becomes ineffective when I ₂ > I _2n and the compensation circuit of the controller is protected from short circuits on the line and the diverter switch is protected from switching in the event of a short circuit. According to FIG. 1, Zi _{1 is} fed to the switching amplifiers p _t and p _& , which are critically coupled and therefore have jump behavior.

Diebeiden Verstärker werden durch den Vorstrom/ο gesperrt und erhalten zur Einstellung eines Unempfindlichkeitsbereiches eine Stromaufschaltung /„* bzw. I_et über einen Spannungsteiler. Bei steigendem Unempfindlichkeitsbereich ε, nimmt der auf p_s sperrend wirkende Steuerstrom/_e/ zu und. der auf ρ_Λ öffnend wirkende Steuerstrom/_£a ab. Bei einem eingestellten Unempfindlichkeitsbereich ε == ±3 °/o und einer Regelabweichung von 0 % fließt der Strom I_Ai α·.,,» beide Schaltverstärker bleiben gesperrt. Überschreitet die Regelabweichung den Unempfindlichkeitsbereich, so öffnet der Schaltverstärker p_s und legt über das Relais d_t die Regelrichtung »Spannung tiefer« fest, während der Schaltverstärker p₄ weiterhin gesperrt bleibt. Um im Betrieb dauerndes Aufwärts- und Abwärtsschalten des Transformators zu vermeiden, wird die Unempfindlichkeit zweckmäßigerweise auf etwa den 1,2- bis l,8fachen Wert der Stufenspannung eingestellt.The two amplifiers are blocked by the bias current / ο and receive a current feed / "* or I _et via a voltage divider to set a non-sensitivity range. As the insensitivity range ε increases, the control current / _e /, which has a blocking effect on p _{s, increases and.} the control current / _£ a acting on ρ _{Λ opening.} With a set insensitivity range ε == ± 3 ° / o and a control deviation of 0%, the current flows I _A i α ·. ,, »both switching amplifiers remain blocked. If the control deviation exceeds the insensitivity range, the switching amplifier p _s opens and sets the control direction "voltage lower" via the relay d _{t , while the switching amplifier p 4} remains blocked. In order to avoid continuous upward and downward switching of the transformer during operation, the insensitivity is expediently set to about 1.2 to 1.8 times the value of the step voltage.

An der Verstärkergruppe p_u p₄ und p_a werden die Einstellungen für Sollwert, Stromkompensation und Unempfindlichkeit vorgenommen. Sie bestimmt ferner bei einer den Unempfindlichkeitsbereich überschreitenden Regelabweichung über die Relais </* oder dt die Richtung des Stellbefehls im Sinn von. »Spannung höher« oder, »Spannung tiefer«. Die'sofortige Auslösung des eigentlichen Stellbefehls auf den Motorantrieb wäre jedoch unzweckmäßig, da sonst'jede kurzzeitig anstehende Regelabweichung rausgeregelt und der Stufenschalter unzulässig stark beansprucht würde. Bei einer optimalen Spannungsregelung wird vielmehr bei minimaler Schalthäufigkeit des.Stufenschalters eine möglichst gute Spannungskonstanz erreicht, d. h.; daß große Regelabweichungen schnell und kleine Regelabweichungen langsam ausgeregeltThe settings for setpoint, current compensation and insensitivity are made on amplifier group p _u p ₄ and p _a. In the event of a control deviation exceeding the insensitivity range, it also determines the direction of the control command via the relay </ * or dt in the sense of. "Tension higher" or "Tension lower". The immediate triggering of the actual control command on the motor drive would, however, be inexpedient, since otherwise any short-term control deviation would be regulated out and the tap changer would be stressed to an inadmissible degree. In the case of an optimal voltage regulation, the best possible voltage constancy is achieved with the minimum switching frequency des.Stufschalter, ie; that large deviations are corrected quickly and small deviations slowly

ν Diese Funktion wird von den 'in "FJg. 1 .dargestellten Verstärkern /J₂ und />₅ übernommen; In F i g. 1 werden It und /«,11 gleichsinnig, -Im in entgegengesetzter Richtung auf den Verstärker/7., aufgeschaltet, der im Gegensatz zu den übrigen spannungssteuernden Verstärkern stromsteuerndes Verhalten aufweist, d.h. bis zur Sättigungsgrenze herrscht hier ÄW-Gleichgewicht zwischen Arbeitsstrom und Steuerstrom. Der Ausgangsstrom ist vom Vorzeichen der Regelabweichung unabhängig^ ;' ■■;'";'/.: ; ^; : fThis function is taken over by the amplifiers / J ₂ and /> _{5 shown} in "FIG. 1; In FIG. 1, It and /", 11 are in the same direction, -Im in the opposite direction to the amplifier / 7. , switched on, which, in contrast to the other voltage-controlling amplifiers, has a current-controlling behavior, ie up to the saturation limit there is an AW equilibrium between the operating current and the control current. The output current is independent of the sign of the control deviation ^; '■■;'";' / .:; ^; : f

Der Verstärkerp_e (Fi g. 1) ist überkritisch mitgekoppelt, seine kennlinie besteht aus zwei Schleifenästen. Nach F i g. 1 wird er über den Vorstrom I₁-. gesperrt und.öffnend von dem Strom Ia₂ ; beaufschlagt. Bei auftretender positiver Regelabweichung schaltet p₅, das Relais dt zieht an, der gemäß F i g. 3 über A₁ entladene Kondensator C₁ lädt sich auf und I₁ steigt nachThe amplifier p _e (Fig. 1) is coupled supercritically, its characteristic consists of two loop branches. According to FIG. 1 it becomes via the bias current I ₁ -. locked und.öffnend from the current Ia ₂ ; applied. If a positive control deviation occurs, p ₅ switches, the relay dt picks up, which according to FIG. 3 over A ₁ discharged capacitor C ₁ charges and I ₁ increases after

(1—e-"^T)(1-e- " ^T )

/ an. / / on. /

Nach Ablauf der Zeit I₁ schaltet der Verstärker /?₆, das Relais d zieht an, unterbricht gemäß F i g. 3 die Ströme I_v und 1Ά& entlädt den Kondensator C₁ über den Widerstand R₃, macht dabei I₁ zu 0 und gibfden ; Kondensator C₂ zur Aufladung frei. Der Strom I₁-steigt exponentiell vom Koordinatennullpunkt der Verstärkerkennliniepe an, bis der absteigende Ast bei /₂ erreicht ist, und öffnet wieder das Relais d. Während der etwa * 2 Sekunden betragenden Schließzeit des Relais d geht über den jeweils zweiten Wechsler von dt und d nach Fi g. 4 ein Stellbefehl auf den Motorantrieb, der den Stufenschalter eine Stufe weiterschaltet. Ist das Relais d geöffnet, so wird der Kdnderisator C₂ über den Widerstand R_e entladen, I₂ wird zu 0, die zuvor unterbrochenen Ströme I₀ und Ia₁ werden wieder zugeschaltet. Ist nach dieser Schaltung der Sollwert noch nicht erreicht, so wird der Kondensator C₁ erneut aufgeladen. Da jedoch infolge der kleineren Regelabweichung Zi₂ ebenfalls kleiner wird, verlängert sich die Ansprechzeit. Ändert die Regelabweichung während der Aufladung ihr Vorzeichen, so wird das erregte Relais entregt, der Kondensator C₁ entladen und das für die entgegengesetzte Spannungsregelung zuständige Relais erregt. Die Zeitmessung beginnt also stets von der Nullstellung aus. Durch den in F i g. 3 dargestellten Widerstand R₅ After the time I _{1 has} elapsed, the amplifier switches /? ₆ , the relay d picks up, breaks according to FIG. 3 the currents I _v and 1Ά & discharges the capacitor C ₁ through the resistor R ₃ , making I ₁ to 0 and giving; Capacitor C ₂ free for charging. The current I ₁ - rises exponentially from the coordinate zero point of the amplifier characteristic curve until the descending branch is reached at / ₂ , and opens relay d again. During the closing time of relay d , which is about * 2 seconds, the second changeover contact from dt and d to Fi g. 4 a control command to the motor drive that advances the step switch one step. If the relay d is open, the capacitor C _{2 is} discharged via the resistor R _e , I ₂ becomes 0, the previously interrupted currents I ₀ and Ia ₁ are switched on again. If the desired value has not yet been reached after this switching, the capacitor C _{1 is} charged again. _{However, since Zi 2} also becomes smaller as a result of the smaller system deviation, the response time is increased. If the control deviation changes its sign during charging, the energized relay is de-energized, the capacitor C _{1 is} discharged and the relay responsible for the opposite voltage regulation is energized. The time measurement therefore always starts from the zero position. Through the in F i g. 3 shown resistor R ₅

kann die für χ = ^,-=1% und c=l definiertecan be the one defined for χ = ^, - = 1% and c = l

Ansprechzeit t, in weiten Grenzen betriebsmäßig ein-Response time t, within wide limits operationally

gestellt werden. Für eine beliebige Regelabweichung erhält man die Ansprechzeit nach der Bezeichnungbe asked. The response time is obtained from the designation for any control deviation

' U AU U_n ' U AU U _n

• c.• c.

[⁰Io][ ⁰ Io]

Bei gegebener Regelabweichung und entsprechender /„-Einstellung kann also über den Zeitfaktor (Spreizung .der Verstärkerkennlinie p_z nach Fi g. 1) die Ansprechzeit verändert werden.. ; Λ, ~: : ; .^" ■■·■■'■ - Um in den vermaschten Netzen eine bestimmte " Blindlastverteilung zwischen verschiedenen Transformatoren zu erreichen, ist oftmals eine Blindstromkompensation erforderlich. Ebenfalls ist in Stichleitungen, die mit einer kapazitiven Spannungs-. Stützung arbeiten und in denen der Blindstrom nicht soüwerterhöhehd wirken darf, eine Wirkstromkompensation erwünscht. Nach einem weiteren Erfindungs-ao gedanken erfolgt die Sollwertbeeinflussung bei der Wirk- und Blindstromkompensation in Abhängigkeit von / · cos φ bzw. / · sin φ. F i g. 5 zeigt die Schaltung zur Bildung des Blindanteils/«. Die Spannung Utr wird als Referenzspannung herangezogen. Addiert »5 man zu dieser Spannung den am Blindstromkompensationseinsteller Rb auftretenden Spannungsabfall, so _; erhält man Ub. Die beiden Spannungen werden gleichgerichtet, die von ihnen erzeugten Ströme fließen gegensinnig durch eine Steuerwicklung des Verstärkers p. Der Differenzstrom Ib ist proportional Ub — Utr, er ist bei induktiver Belastung positiv gerichtet und wirkt sollwerterhöhend, während er bei kapazitiver Belastung seine Richtung wechselt und den Sollwert herabsetzt. Wie aus dem Zeigerdiagramm hervorgeht, ist der durch die Schaltung bedingte Fehler bei unq = ±1 Null. ,Der. Fehler erreicht seinen Maximalwert bei sin? = ±0/2 =& 0 und kann sehr klein gehalten werden, indem man Um > Is- Rb wählt, wobei α gleich ist dem Verhältnis ....·.With a given system deviation and a corresponding / "- setting, the response time can be changed via the time factor (spread of the amplifier characteristic curve p _{z according to FIG. 1).} Λ, ~::; . ^ "■■ · ■■ '■ - In order to achieve a certain" reactive load distribution between different transformers in the meshed networks, reactive current compensation is often necessary. Also in stubs is that with a capacitive voltage. Support work and in which the reactive current may not act soüwerterhöhehd, an active current compensation is desired. According to a further idea of the invention, the setpoint is influenced in the active and reactive current compensation as a function of / · cos φ or / · sin φ. F i g. 5 shows the circuit for forming the reactive component / «. The voltage Utr is used as the reference voltage. If »5 the voltage drop occurring at the reactive current compensation adjuster Rb is added to this voltage, then _; one obtains Ub. The two voltages are rectified, the currents generated by them flow in opposite directions through a control winding of the amplifier p. The differential current Ib is proportional to Ub - Utr, it is directed positively with inductive load and has the effect of increasing the setpoint value, while with capacitive loading it changes direction and reduces the setpoint value. As can be seen from the phasor diagram, the error caused by the circuit is zero at unq = ± 1. ,The. Error reaches its maximum value at sin? = ± 0/2 = & 0 and can be kept very small by choosing Um> Is-Rb , where α is equal to the ratio .... ·.

Ib wird damit praktisch unabhängig von Änderungen der Spannung Vtr< Der Faktor ο ist so gewählt, !daß der auf den SpannungssoHwert bezogene maximale Fehler 0,5 °/₀ ist. Die Schaltung zur Bildung des Wirk- ^äriteils ist in F i g. 6 angegeben. Zur Bildung der in Phase liegenden Referenzspannung Us für die Wirkstromkompensation benötigt man die Wandlerspannungen Utr und t/.sr· Der Differenzstrom Zn- ist proportional Uw bzw. der Wirkkomponente. Er ist stets positiv gerichtet und wirkt sollwerterhöhend. Der Fehler ist bei cosy = I Null, sein Maximalwert innerhalb des Betriebsbereiches tritt auf bei cos φ = 0. F ig. 7 zeigt die Schaltung zur Verstärkung der beiden Komponenten Iw und Ib- Der Rückkopplungswider standRgic wird so eingestellt, daß bei Iw+ Ib = O Ia — Ig. beträgt. Durch einen gleich großen Gegenstrom wird dieser Strom gerade kompensiert, so daß der auf den Spannungsregler geführte Strom Ik je nach Richtung von Iw + Ib positiv, oder negativ wird, also sollwerterhöhend oder sollwerterniedrigend wirRt.' Durch die in F i g. 5 und 6 dargestellten Drehwiderstände Rw und Rb kann der Kompensationsgrad kw bzw. ke so eingestellt werden, daß bei Nennstroni ϊ_%η und cosy = 1 bzw. sin φ = 1 eine Sollwerterhöhung von 0 bis 10⁰/o möglich ist. ■ ■'-'■■',■*■■ \ ;-. Ib is thus practically independent of changes in the voltage Vtr < The factor ο is chosen so that the maximum error related to _{the voltage value is 0.5 ° / 0} . The circuit for forming the active part is shown in FIG. 6 specified. To form the in-phase reference voltage Us for the active current compensation, the converter voltages Utr and t / .sr are required · The differential current Zn- is proportional to Uw or the active component. It is always positive and has a target value-increasing effect. The error is zero at cosy = I, its maximum value within the operating range occurs at cos φ = 0. FIG. 7 shows the circuit for amplifying the two components Iw and Ib- The feedback resistor Rgic is set so that at Iw + Ib = O Ia - Ig. amounts to. This current is just compensated by an equally large countercurrent, so that the current Ik fed to the voltage regulator becomes positive or negative, depending on the direction of Iw + Ib , i.e. increases or decreases the setpoint. ' Through the in F i g. 5 and 6, the rotary resistors Rw and Rb shown , the degree of compensation kw or ke can be set so that a nominal value increase of 0 to 10 ⁰ / o is possible with nominal currents ϊ _{% η} and cosy = 1 or sin φ = 1. ■ ■ '- ' ■■ ', ■ * ■■ \ ; -.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Integralwirkender transduktorischer Spannungsregler für Transformatoren mit Stufenschaltwerken, dadurch gekennzeichnet,daß ' die in sperrender Richtung auf einen überkritisch mitgekoppelten spannungssteuemden Transduktor wirkende Durchflutung konstant, die in öffnender Richtung über den Ausgang eines weiteren, in stromsteuernder Schaltung betriebenen Transduk.?-^ tors gebildete Steuerdurchflutung der absoluten.^ Regelabweichung proportional ist, daß die Summe dieser Durchflutungen einen bei einer den Un- V empfindlichkeitsbereich überschreitenden Regel- ' abweichung in öffnender Richtung wirkenden und \ exponentiell ansteigenden Steuerstrom auslöst und > nach Erreichung eines annähernden AW-Gleich- '»■ gewichts zwischen sperrenden und öffnenden Steuerströmen einen Stellbefehl auf den Motorantrieb des Stufenschaltwerkes abgibt, -Λη der Weise, daß die Ansprechzeit der Größe'der Regelabweichung umgekehrt proportional ist, daß gleichzeitig mit der Auslösung des Stellbefehls ein in sperrender Richtung exponentiell ansteigender, eine zeitliche Begrenzung der Steilbefehlsdauer herbeiführender Steuerstrom entsteht und daß bei einer mehrere Spannungsstufen umfassenden Regelabweichung jeweils nach jeder Stufenschaltung ein neuer Anfangspunkt für den in öffnender Richtung wirkenden Steuerstrom festgelegt ist. -1. Integrally acting transductor voltage regulator for transformers with tap changers, characterized in that 'the constant flow acting in the blocking direction on a supercritically coupled voltage-controlling transductor, which is formed in the opening direction via the output of another transducer operated in the current-controlling circuit? control flooding of the absolute. ^ deviation is proportional to the sum of the magnetic fluxes one at a the dependent V sensitivity range border control 'deviation acting toward open and triggers \ exponentially increasing control current and> after reaching an approximate AW-DC'"■ weight between blocking and opening control currents issues a control command to the motor drive of the tap changer, -Λη in such a way that the response time of the size'der control deviation is inversely proportional that at the same time with the triggering of the control command in lock Ender direction exponentially increasing, a time limitation of the steep command duration causing control current arises and that with a control deviation comprising several voltage levels, a new starting point for the control current acting in the opening direction is set after each level switching. - . 2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung des eingestellten Unempfindlichkeitsbereiches je - nach. Richtung der Regelabweichung ein kritisch mitgekoppelter Transduktor ausgesteuert' ist und daß .die Zuschaltung des in öffnender Richtung wirkenden exponentiell ansteigenden Steuerstromes auf den überkritisch mitgekoppelten Transduktor er-. 2. Voltage regulator according to claim 1, characterized marked that if the set insensitivity range is exceeded, depending on. In the direction of the control deviation, a critically coupled transductor is controlled and that . the connection of the one acting in the opening direction exponentially increasing control current to the supercritically coupled transducer 3. Spannungsregler nach Anspruch 1 oder 2,' dadurch gekennzeichnet, daß der dem Spannungsregler als Störstrom zugeführte Strom (/*) den Sollwert in' Abhängigkeit der Blindstromkompo-3. Voltage regulator according to claim 1 or 2, 'characterized in that the current supplied to the voltage regulator as an interference current (/ *) the Setpoint depending on the reactive current component 4. Spannungsregler nach Anspruch 1, und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Spannungsregler als Störstrom zugeführte Strom (It) den Sollwert in Abhängigkeit der Wirkstromkomponente beeinflußt.^: ■ ^ . - v^_; 4. Voltage regulator according to claim 1 and 2, characterized in that the current (It) supplied to the voltage regulator as an interference current influences the setpoint as a function of the active current component. ^: ■ ^. - v ^ _; Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings