DE432213C

DE432213C - Chained multi-phase power transmission system

Info

Publication number: DE432213C
Application number: DEA38165D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1926-08-02

Description

Verkettetes llehrphasenkraftübertragungssystem. Im Hauptpatent 408370 ist der Fall behandelt, claß Unsymmetrien der Spannung, die in der Ausbildung des Kraftübertragungssystems selbst ihre Ursache haben, durch Zwischenschaltung von Wirk- oder Blindstrom verbrauchenden Vorrichtungen mit unveränderlichem oder veränderlichem Widerstand oder von beiden Vorrichtungen (Symmetriervorrichtungen) unmittelbar oder mittelbar zwischen Verkettungspunkt und einer Phase oder zwischen zwei oder mehreren Verkettungspunkten von Phasengruppen ausgeglichen werden.Interlinked teaching phase power transmission system. In the main patent 408370 the case is dealt with, claß asymmetries of the voltage, which have their cause in the design of the power transmission system itself, through the interposition of active or reactive current consuming devices with unchangeable or variable resistance or of both devices (balancing devices) directly or indirectly between the interlinking point and a phase or between two or more interlinking points of phase groups.

Gemäß der Erfindung können die Unsymmetrien der Spannung anstatt unter Benutzung eines Verkettungspunktes in den Phasen selbst ausgeglichen ,-erden. Hiernach «erden die Symmetriervorrichtungen mit den einzelnen Phasen in Reihe geschaltet und durch Kupplung zwischen den einzelnen Phasen so belastet, daß sie eine Spannungsverwerfung der Phasen von solcher Größe und Richtung hervorrufen, daß der gewünschte Symmetriegrad erreicht wird. .Handelt es sich beispielsweise um eine V-Schaltung bei Drehstrom und um die Behebung der durch einen Transformatorsatz hervorgerufenen Spannungsunsymmetrien, so können hiernach die Symmetriervorrichtungen an beliebigen Stellen der Transformatorwicklungen angebracht werden. Dasselbe gilt für Freileitungen, bei denen die Symmetriervorrichtungen ebenfalls an beliebiger Stelle der Leitungsstrecke einzubauen sind, und zwar ohne Zuhilfenahme eines Verkettungspunktes.According to the invention, the asymmetries of the voltage instead of under Use of a chaining point in the phases themselves balanced, grounded. After that «Earth the balancing devices connected in series with the individual phases and so loaded by coupling between the individual phases that they cause a voltage distortion of phases of such magnitude and direction as to produce the desired degree of symmetry is achieved. For example, if it is a V-connection with three-phase current and to eliminate the voltage imbalances caused by a transformer set, the balancing devices can then be placed anywhere on the transformer windings be attached. The same applies to overhead lines in which the balancing devices must also be installed at any point along the line, without With the help of a chaining point.

Die Erfindung ist vorwiegend für lange, unsymmetrisch ausgebildete übertragungsieitungen und solche Fälle geeignet, in welchen die Symmetrierung des Leitungssystems an den Endpunkten nicht ausreicht. Bei der Phasensymmetrierung nach der vorliegenden Erfindung, die auch bei einem leer laufenden oder bei einem symmetrisch belasteten Netz anwendbar ist, ändert sich die Symmetrierwirkung der Vorrichtung unmittelbar mit der Größe der Belastung, ohne daß die Vorrichtung geregelt zu werden braucht. Je nachdem es unter den gegebenen Verhältnissen zweckmäßig erscheint, ist durch entsprechende Bemessung der Vorrichtung zu erreichen, daß der Symmetriegrad unter allen Belastungsverhältnissen konstant ist oder sich mit der Belastung in bestimmtem Maße ändert, wobei es selbstverständlich unbenommen bleibt, außerdem noch eine besondere Regelung der Symmetriervorrichtung vorzusehen.The invention is mainly for long, asymmetrically trained transmission lines and those cases in which the balancing of the Line system at the end points is not sufficient. With the phase symmetrization according to of the present invention, which also applies to an idle or a symmetrical loaded network is applicable, the balancing effect of the device changes directly with the size of the load without the device being regulated needs. Depending on how it seems appropriate under the given circumstances, is to achieve by appropriate dimensioning of the device that the degree of symmetry is constant under all load conditions or changes with the load in changes to a certain extent, which of course remains unaffected, moreover still provide a special regulation of the balancing device.

Abb. i und a der Zeichnung zeigen zwei Schaltbeispiele der Phasensymmetrierung an Leitungen. in Verbindung mit der V-Schaltung. 1, und 1, stellen die beiden Phasen der Fernleitung dar, während die Rückleitung über h durch Erde gedacht ist. An einer beliebigen Stelle der Strecke sind die Symmetriervorrichtungen a, b und c, d in die einzelnen Leitungen eingebaut. In dem durch Abb. i angedeuteten Beispiel besteht die Vorrichtung aus einem gemischten Widerstand (Blind- und Wirkwiderstand b bzw. d), der parallel geschaltet ist zu einem Reihentransformator a bzw. c. Die Sekundärwicklungen der beiden Reihentransformatoren sind untereinander verbunden. Bei dem in der Abb. a gezeigten Beispiel sind die Primärwicklungen der Reihentransformatoren unmittelbar magnetisch miteinander gekuppelt, so daß die Sekundärwicklungen "ganz wegfallen und somit nur ein einziger Transformator gebraucht wird.Fig. I and a of the drawing show two circuit examples of phase balancing on lines. in connection with the V circuit. 1, and 1, represent the two phases of the long-distance line, while the return line via h is intended to be through earth. At any point along the route, the balancing devices a, b and c, d are built into the individual lines. In the example indicated by Fig. I, the device consists of a mixed resistance (reactive and effective resistance b or d) which is connected in parallel to a series transformer a or c. The secondary windings of the two series transformers are interconnected. In the example shown in Fig. A, the primary windings of the series transformers are directly magnetically coupled to one another, so that the secondary windings are completely omitted and thus only a single transformer is needed.

Die Wirkungsweise in diesen Fällen ist folgende: Der Betriebsstrom J, der Leitung l., verteilt sich, wenn wir von dem einfachsten Fall ausgehen, daß die Widerstände b und d einander gleich sind, daß das Übersetzungsverhältnis der Reihentransformatoren i : i beträgt und daß die Verluste der Reihentransformatoren vernachlässigt werden können, zur Hälfte auf den Widerstand b und zur Hälfte auf die Primärwicklung des Transformators a; durch die Transformatoren wird infolgedessen bewirkt, daß in dem Widerstand d ebenfalls ein Strom = l/, J, fließt, wenn man von dem Bruchteil des Stromes absieht, der durch die Leitung i3 abgeführt werden kann. In der gleichen Weise verteilt sich der Betriebsstrom J3 der Leitung 1, hälftig auf den Widerstand d und die Primärwicklung des Transformators c, von wo die letztere Hälfte in den Widerstand b geleitet wird. Demnach fließen infolge Stromüberlagerung in den Widerständen b und d die gleichen (d. h. sowohl zahlen- wie richtungsm f äßig gleichen) Ströme, nämlich die geometrische Summe aus 1/_, 1z + 1/2 J3 = 1/2 J, wenn J = J@ -E- J3 ist. Das hat aber zur Folge, daß zwischen den Punkten e und f die Spannungen der beiden Leitungen 1, und 1, einen Spannungsabfall erfahren, dessen Größe proportional ist den Widerständen b und d einerseits und der geometrischen Summe der beiden Betriebsstromhälften andererseits und sich demnach bei konstanten Widerständen proportional mit der Belastung verändert.The mode of operation in these cases is as follows: The operating current J, the line l., Is distributed if we start from the simplest case that the resistors b and d are equal to each other, that the transformation ratio of the series transformers is i: i and that the Losses of the series transformers can be neglected, half on the resistance b and half on the primary winding of the transformer a; As a result, the transformers have the effect that a current = 1 /, J, also flows in the resistor d, if one disregards the fraction of the current which can be carried off through the line i3. In the same way, the operating current J3 of the line 1 is divided equally between the resistor d and the primary winding of the transformer c, from where the latter half is conducted into the resistor b. Thus, flow as a result of power superposition in the resistors b and d are the same (ie, both in number as richtungsm f äßig same) streams, namely the geometrical sum of 1 / _, 1z + 1/2 J3 = 1/2 J, if J = J @ -E- J3 is. However, this has the consequence that the voltages of the two lines 1 and 1 experience a voltage drop between points e and f, the size of which is proportional to the resistances b and d on the one hand and the geometric sum of the two operating current halves on the other hand and therefore at constant Resistances changed proportionally with the load.

Wie bei diesem Beispiel die Symmetrierung der Spannung im einzelnen erfolgt, ist aus dem Spannungsdiagramm Abb. 3 zu ersehen. Hierin stellt 1a, 2, 3a das Spannungsdreieck am Ende der Leitung dar, das als symmetrisch angenommen ist.As in this example, the balancing of the voltage in detail takes place, can be seen from the voltage diagram in Fig. 3. In this figure 1a, 2, 3a represents the voltage triangle at the end of the line, which is assumed to be symmetrical.

Infolge des Ohmschen und induktiven Spannungsabfalls der Fernleitung erhält man an der Stelle e (Abb. i) der Leitung das unsymmetrische Spannungsdreieck ia, 2b, 3b-Nimmt man die Widerstände b und d (Abb. i) zunächst als rein Ohmsche Widerstände an, so verläuft der Spannungsabfall zwischen e und f (Abb. i) in Richtung der Ströme, welche die Widerstände durchfließen, d. h. in Richtung der Resultierenden aus den beiden Betriebsströmen, deren Richtung durch die Vektoren o, 2" und o, 3a (Abb. 3) dargestellt wird, wenn man beispielsweise mit einer rein Ohmschen Sternbelastung am Ende der Leitung rechnet. Demnach ist der Spannungsabfall in den Widerständen im Diagramm vertikal von 2b bzw. 3b aus abzutragen. Sofern die Widerstände b und d, wie in den Abb. i und 2 angedeutet ist, neben dem Ohmschen auch induktiven Widerstand besitzen, verursacht der letztere einen Spannungsabfall; der dem Ohmschen Spannungsabfall um 9o° nacheilt. Infolgedessen erhält man an den Stellen f (Abb. i und 2) der Leitungen das Spannungsdreieck ia, 2" 3, (Abb. 3). Werden nun die Widerstände b und d entsprechend demjenigen des zu symmetrierenden Leitungsabschnittes gewählt, also beispielsweise jeder gleich 2o Ohm, wenn der Widerstand des Leitungsabschnitts in jeder Phase (l., bzw. l,) io Ohm beträgt, so besteht unter allen Belastungsverhältnissen Gleichheit der Strecken: 2. 2b = 2b 2, - 3a 3b = 3b 3, und 2a 2c = 3a 3c. Da unter den vereinfachten Voraussetzungen weiterhin auch die Winkel 1a, 2a, 2, und 4 da, 3, einander gleich sind, so folgt, daß das Spannungsdreieck hinter der Symmetriere orrichtung, also an der Stelle f (Abb. i und 2), gleichseitig ist und daß demnach an dieser Stelle für alle Belastungsverhältnisse die Spannungssymmetrie wiederhergestellt ist.As a result of the ohmic and inductive voltage drop of the transmission first as purely ohmic resistors is obtained at the point e (Fig. I) of the line ia the unbalanced voltage triangle, 2b, 3b Assuming b resistors and d (i Fig.), So the voltage drop between e and f (Fig. i) runs in the direction of the currents that flow through the resistors, i.e. in the direction of the resultant from the two operating currents whose direction is determined by the vectors o, 2 "and o, 3a (Fig. 3) is shown if, for example, one reckons with a purely ohmic star load at the end of the line. Accordingly, the voltage drop in the resistors in the diagram is to be plotted vertically from 2b or 3b. If the resistances b and d, as in Figs indicated, have inductive resistance in addition to the ohmic resistance, the latter causes a voltage drop, which lags the ohmic voltage drop by 90 ° en the voltage triangle ia, 2 " 3, (Fig. 3). If the resistances b and d are selected according to that of the line section to be balanced, for example each equal to 2o ohms if the resistance of the line section in each phase (1 Stretch: 2. 2b = 2b 2, - 3a 3b = 3b 3, and 2a 2c = 3a 3c. Since, under the simplified assumptions, the angles 1a, 2a, 2, and 4 da, 3, are equal to each other, it follows that the voltage triangle behind the symmetry device, i.e. at point f (Figs. I and 2), is equilateral and that, accordingly, the stress symmetry is restored at this point for all load conditions.

Aus der Abb. 3 geht ohne weiteres hervor, daß man durch Änderung der Widerstände b und d (Abb. i und 2) eine beliebige Verschiebung der Punkte 2, und 3, gegenüber 2b und 3b hervorrufen und daher einen beliebigen Grad der Symrnetrierung einstellen kann.From Fig. 3 it is easy to see that by changing the resistances b and d (Fig. I and 2) any displacement of the points 2 and 3 relative to 2b and 3b can be brought about and therefore any degree of symmetry can be set .

Claims

PATENT CLAIM: Chained multi-phase power transmission system according to patent 408370, characterized in that asymmetries of the voltage by series connection of active or reactive current consuming devices electrically coupled from phase line to phase line with constant or variable resistance or from both devices directly or indirectly in one or more Phases or phase groups can be balanced to any extent.