DE615786C

DE615786C - Anordnung zur Regelung der einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen entnommenen Blindleistung

Info

Publication number: DE615786C
Application number: DES106522D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Friedlaender
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-10-06
Filing date: 1932-10-06
Publication date: 1935-07-12

Description

Anordnung zur Regelung der einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen entnommenen Blindleistung Es ist bekannt, zur Blindstromregelung einer Wechselstromfernleitung längs der Leitung verteilt und parallel zur Leitung Drosselspulen zu schalten. Diese Drosselspulen werden so bemessen, daß sie bei der normalen Spannung einen gesättigten Eisenkern aufweisen, - d. h. daß sie bei voller Belastung der Leitung im Knie bzw. oberhalb des Knies der Magnetisierungskurve arbeiten. Man erreicht dadurch, daß sich schon bei geringen Spannungsänderungen die Blindleistungsaufnahme der Drosselspule sehr stark ändert. Wegen des Anstieges der Magnetisierungskurve im Sättigungsbereich muß man jedoch eine bestimmte Spannungsschwankung -zwischen Leerlauf und Vollast -der Leitung zulassen, wenn man nicht die Blindstromaufnahme durch Wicklungsumschaltung beeinflussen will. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Stromaufnahme der längs der Leitung verteilten Drosselspulen dadurch zu regeln, daß ihr Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve durch Gleichstromvormagnetisierung geändert wird. Man kann dadurch erreichen, daß die Blindstromaufnahme der Drosselspule stets so eingestellt wird, daß die Spannung der Leitung konstant bleibt. Diese mit Gleichstrom vormagnetisierten Drosselspulen besitzen jedoch den Nachteil, daß sie viel teurer sind als gewöhnliche Drosselspulen, weil bei ihnen doppelt so -viel Kupfer aufzubringen ist.
Erfindungsgemäß wird eine einfache Anordnung vorgeschlagen, mit deren Hilfe es möglich ist, die einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen entnommene Blindleistung zu verändern, ohne daß der erforderliche Aufwand zu groß wird. Gemäß der Erfindung wird außer einer eisengesättigten Drosselspüle eine zweite Drosselspule verwendet, deren Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve durch Änderung ihrer Gleichstromvormagnetisierung eingestellt wird.
Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt Fig. i. Zwischen den Wechselstromleitungen i und a sind in Reihe die Drosselspule 3 und die Wechselstromwicklung der Drosselspule ¢ geschaltet. Die Drosselspule 3 ist so bemessen, daß sie im normalen Betrieb im Sättigungsbereich arbeitet. Sie soll den wesentlichen Teil der der Leitung zu entnehmenden induktiven _ Blindleistung liefern. Die Drosselspule q. besitzt einen dreischenkligen Eisenkern. Die äußeren Schenkel tragen die Wechselstromwicklungen, während der Mittelschenkel die Gleichstromwicklung trägt, die über einen Widerstand 5 von der Spannungsquelle 6 erregt wird. Die Wechselströmwicklungen der Drosselspule q. sind so geschaltet, ääß keine EMK von Grundfrequenz im Gleich- Stromkreis auftreten kann. Diese mit Gleichstromvormagnetisierung ausgerüstete Vordrossel ¢ ist so bemessen, daß sie nur einen verhältnismäßig kleinen Prozentsatz der Gesamtspannung und damit der gesamten Blindleistung übernimmt (z. B. 2o %). Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen Spannung und Strom der in Fig. i dargestellten. Anordnung. Die unteren schwach ausgezogenen Kurven zeigen den Zusammenhang zwischen dem Strom J der Drosselspule 4 und der an ihr herrschenden Spannung #U4 bei verschiedener Vormagnetisierung. Die obere schwach ausgezogene Kurve zeigt den Zusammenhang zwischen dem Blindstrom J der Drosselspule 3 und der an ihr liegenden Spannung U3. Durch Zusammensetzung der Kurven U4 und U3 erhält man die stark ausgezogenen Kurven, die den Zusammenhang zwischen der Spannung .U und der Blindstromaufnahme J der in Reihe geschalteten Drosselspulen angeben. Man sieht aus diesen Kurven, daß z. B. bei einer konstanten Spannung U" die aufgenommene Blindleistung in weiten Grenzen verändert werden kann.
Die Änderung der Vormagnetisierung der Drosselspule 4 kann in verschiedener Weise von den elektrischen Verhältnissen der Leitung abhängig gemacht werden. Beispielsweise können zur Erzeugung der Gleichspannung gesteuerte Gleichrichter verwendet werden, die etwa von einem an sich bekannten Blindleistungskompensationsrelais (vgl. ETZ 1929, S. 979/98i) beeinflußt werden, welches den vom Gleichrichter abgegebenen Gleichstrom so lange verändert, bis die Drosselspule die zur Kompensierung der zugehörigen Leitungsabschnitte erforderliche induktive Blindleistung aufnimmt. Man könnte auch die Wechselspannung gleichrichten und von der gleichgerichteten Spannung die Vormagnetisierungswicklung speisen. Man kann auch beispielsweise die Netzspannung mit !einer konstanten Spannung vergleichen und die Vormagnetisierung von der Größe dieser Differenzspannung abhängig machen.
Das Ausführungsbeispiel ist für eine irrphasige Anordnung gezeichnet; bei Drehstromanordnungen verwendet man dreiphasige Drosselspulen mit gemeinsamem Eisenkern, oder es können auch drei einphasige Drosselspulen verwendet werden. Um die infolge der Sättigung auftretenden Oberwellen zu unterdrücken, kann man, wie bereits vorgeschlagen, die durch 3 teilbaren Schenkelflüsse der eisengesättigten Drosselspule beeinflussen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise einen zusätzlichen Schenkel vorsehen und eine besondere Dreieckwicklung verwenden, die über eine Induktivität von solcher Bemessung geschlossen ist, daß die 5. Oberwellen im Mägnetisierungsstrom unterdrückt sind. Man kann aber auch, wie bereits vorgeschlagen, mehrere @eisengesättigte Drosselspulen verwenden, die Oberwellen gleicher Größe, aber entgegengesetzten Vorzeichens, aufnehmen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise zwei gleich große Drosselspulen verwenden, von denen die eine in Stern und die andere in Dreieck geschaltet ist.
Bei der mit Gleichstrom vormagnetisierten Drehstromdrosselspule treten außer den 5. und 7. Oberwellen noch gradzahlige Oberwellen auf. Diese letzteren kann man unterdrücken, wenn man jeweils zwei Drosselspulen verwendet, die vom Gleichfeld im entgegengesetzten Sinne durchsetzt sind. Zur Unterdrückung der 5. Oberwelle kann man dann, wie oben erwähnt; die durch 2 teilbaren Schenkelflüsse der Drosselspulen beeinflussen. Man kann aber auch außer dieser aus zwei Drosselspulen bestehenden Einheit noch eine weitere Einheit vorsehen, die gleichfalls aus zwei im entgegengesetzten ,Sinne vom Gleichfeld durchsetzten Drosselspulen besteht, welche aber beispielsweise derart geschaltet sind, daß die zweite Einheit 5. und 7. Oberwellen gleicher Größe, aber entgegengesetzten Vorzeichens wie die erste Einheit, aufnimmt.

Claims

PATENTANSFRUCH: Anordnung zur Regelung der einem elektrischen Stromkreis durch Drosselspulen entnommenen Blindleistung, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit einer eisengesättigten Drosselspule eine Drosselspule geringerer Leistung geschaltet ist, deren Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve durch Änderung der Vormagnetisierung eingestellt werden kann.