DE572370C

DE572370C - Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung bei an elektrische Verteilungsnetze angeschlossenen Kleinabnehmern

Info

Publication number: DE572370C
Application number: DES101361D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Zur Megede
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-10-11
Filing date: 1931-10-11
Publication date: 1933-03-15

Description

Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung bei an elektrische Verteilungsnetze angeschlossenen Kleinabnehmern Mit Rücksicht auf die angeschlossenen Verbraucher ist es in elektrischen Verteilungsnetzen dringend erwünscht, die Spannung nach Möglichkeit konstant zu halten. Die Einhaltung dieser Bedingung macht bei ausgedehnten Netzen .Schwierigkeiten. Man kann die Einhaltung dadurch erzielen, daß man an das Netz in Hintereinanderschaltung eine stark gesättigte Eisendrossel sowie eine Impedanz konstanten Widerstandswertes legt und die Verbraucher parallel zur Eisendrossel, an der erheblich verringerte Spannungsschwankungen auftreten, anschließt.
Diese Schaltung besitzt den Nachteil, daß schon mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit, aber auch mit Rücksicht auf die bereits für eine bestimmte Spannung dimensionierten Abnehmer die Impedanz konstanten Widerstandswertes nur für einen verhältnismäßig geringen Spannungsabfall bemessen sein darf. Dies hat zur Folge, daß sowohl die gesättigte Drossel als auch ihr Vorschaltwiderstand erhebliche Dimensionen annehmen. Für den Einbau der Vorrichtung bei Kleinabnehmern macht sich dies aus wirtschaftlichen Gründen nachteilig bemerkbar. Gemäß der Erfindung wird eine Weiterentwicklung der geschilderten Schaltung vorgenommen. Erfindungsgemäß werden an die Netzspannung wieder eine eisengesättigte Drossel und in Reihe mit dieser ein konstanter Vorschaltwiderstand gelegt. Dem Verbraucher werden zwei gegeneinander wirkende Zusatztransformatoren vorgeschaltet, von denen der eine durch die Netzspannung erregt wird, während der andere zwei Erregerwicklungen besitzt, von denen die eine am Netz, die andere an der gesättigten Eisendrossel liegt.
In der Zeichnung ist eine Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt.
Über die Leitungen i und a sei der Verbraucher 7 von einem Kraftwerk mit veränderlicher Spannung gespeist. An den Leitungen i und z liegen in Reihe miteinander die gesättigte Eisendrossel 6 sowie der konstante Vorschaltwiderstand,. zweckmäßig eine Drossel B.
Ergeben sich im Netz Spannungsschwankungen, beispielsweise von -f- io °%o, so kann durch geeignete Dimensionierung erreicht werden, daß an der Drossel 6 nur ein geringer Anteil dieser Spannungsschwankungen, also beispielsweise Schwankungen von ±20/O, auftreten.
Dem Verbraucher 7 sind nun zwei Zusatztransformatoren mit den Sekundärwicklungen ii und 12 vorgeschaltet. Die Wicklung i r wird durch die am Netz liegende Wicklung 13 erregt. Zur Erregung der Wicklung 12 sind die beiden Wicklungen 1q. und 15 vorgesehen. Wicklung 1q. liegt am Netz, Wicklung 15 an der Eisendrossel 6.
Die Wicklungen 1q. und 15 wirken einander entgegen. Sie befinden sich zweckmäßig ebenso wie die Hauptwicklung 12 auf drei verschiedenen Schenkeln des gleichen dreischenkligen Transformators. Bei der im Betriebe zu erwartenden Minimalspannung sollen sich ihre Amperewindungen aufheben. In diesem Falle ist nur die Wicklung i i wirksam und fügt der Netzspannung eine Zusatzspannung gewisser Höhe zu.
Als weiterer Extremfall sei angenommen, daß das Netz die maximale Spannung liefert. An der Wicklung 15 ist in diesem Falle eine verhältnismäßig geringe Spannungserhöhung aufgetreten, z. B. von 4 °/o. An der Wicklung 1q. ist die Spannung um 2o °1o gestiegen. Die Amperewindungen der Wicklungen 1q. und 15 heben sich nun nicht mehr auf. Die Wicklung i2 führt dem Verbraucher eine negative Zusatzspannung zu, die annähernd gleich, aber entgegengesetzt der Zusatzspannung der Wicklung i r ist, diese also nahezu aufhebt.
Die Betrachtungen zeigen, daß mit der neuen Schaltung sich die Spannungsschwankungen wesentlich herabdrücken lassen. Die Dimensionen der Drossel 6 sind durch den Bedarf der Erregerströme der Transformatorenwicklung 15 bestimmt. Die Leistung der Zusatztransformatoren wird einen Bruchteil der Abnehmerleistung erreichen.
In der Schaltung nach der Zeichnung ist parallel zum Netz noch der Kondensator 16 geschaltet. Dieser liefert den Blindstrom für die Drossel 6 und, falls der Widerstand 8 ebenfalls eine Drossel ist, auch für diese. Bei der Dimensionierung des Kondensators 16 ist zu beachten, daß seine Blindstromlieferung mit der Blindstromaufnahme der gesättigten Drossel nicht übereinstimmt. Man wird den Kondensator daher zweckmäßig dem mittleren Blindstrombedarf der Drosselkombination anpassen.
Die Netzschaltung ist nicht nur für Einphasenwechselstrom, sondern auch für Drehstrom brauchbar. Ferner kann man die Zusatzwicklungen 12 bis 15 auch in einem einzigen Transformator anordnen, der dann allerdings eine größere Zahl von unabhängigen Wicklungen erhält. Auf die Wicklungen i i und 13 kann man verzichten, wenn man die Wicklungen 1q. und 15 so abgleicht, daß ihre Wirlcungen sich bei der Maximalspannung aufheben, bei der Minimalspannung jedoch die Spannung der Wicklung 15, deren Strom erheblich weniger als der Strom der Wicklung 1q. abgenommen hat, überwiegt und eine positive Zusatzspannung erzeugt.
Diese wird vorteilhaft gleich der Differenz zwischen Maximal- und Minimalspannung gewählt. Die zuletzt beschriebene Schaltung hat allerdings den bei größeren Leistungen ins Gewicht fallenden Nachteil, daß die Zusatzspannung durch die Wicklung 15 erzeugt werden muß. Die Abstimmung der Drosseln wird hierdurch erschwert.
Selbstverständlich kann man auch bei Beibehaltung der oben erläuterten Abgleichung der Wicklungen 1q. und 15 die Wfcklungen ii und 13 weglassen, wenn es zulässig ist, daß der Verbraucher eine zwar annähernd konstante, aber niedrigere Spannung als die Netzspannung erhält.

Claims

PATENTANSPRÜCHE'. i. Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung bei an elektrische Verteilungsnetze angeschlossenen Kleinabnehmern unter Verwendung einer beim Verbraucher installierten Selbstinduktion mit hoher Eisensättigung, welche in Reihenschaltung mit einem annähernd konstanten, zweckmäßig induktiven Widerstand am Netz liegt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verbraucher ein Zusatztransformator mit zwei gegeneinander wirkenden Erregerwicklungen vorgeschaltet ist, von denen - die eine am Netz, die andere an der Selbstinduktion mit hoher Eisensättigung angeschlossen ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerwicklungen sowie die Hauptwicklung des Zusatztransformators auf drei verschiedenen Schenkeln eines dreischenkligen Kernes angebracht sind.
3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerwicklungen des Zusatztransformators derart gegeneinander abgeglichen sind, daß ihre Wirkungen sich bei der zu erwartenden Maximalspannung des Netzes aufheben. q..
Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerwicklungen des Zusatztransformators derart gegeneinander abgeglichen sind,, daß ihre Wirkungen sich bei der zu erwartenden Minimalspannung des, Netzes aufheben, und daß dem Verbraucher ein weiterer Zusatztransformator vorgeschaltet ist, dessen Spannung annähernd gleich der Differenz zwischen Minimalspannung und Nennspannung des* Netzes bzw. des Verbrauchers ist.
5. Anordnung nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch einen am Netz liegenden Kondensator, der den mittleren, Blindstrombedarf der Drosselkombination deckt.