DE588520C

DE588520C - Siebvorrichtung zur Verwertung der in elektrischen Energieversorgungsnetzen infolge hoher Eisensaettigung der Netzbelastungen auftretenden Oberwellen

Info

Publication number: DE588520C
Application number: DEK126287D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-07-19
Filing date: 1932-07-19
Publication date: 1933-11-23

Description

Siebvorrichtung zur Verwertung der in elektrischen Energieversorgungsnetzen infolge hoher Eisensättigung der Netzbelastungen auftretenden Oberwellen Die Spannungskurve elektrischerStromversorgungsnetze weicht bekanntlich von der Sinusform um so stärker ab, je höher die Eisensättigung der inFrage kommendenNetzbelastungen, also besonders der Transformatoren und Motoren ist. Zur Beseitigung der so entstehenden unerwünschten Netzspannungsoberwellen kann man Siebkreise verwenden. In Bahnnetzen, die mit Wechselstrom von 162/3 Hz betrieben werden, hat wegen der für stationäre Anlagen. erwünschten Frequenz von 5o Hz dieAussiebung und Nutzbarmachung der dritten Oberwelle besondere Bedeutung. Da die Oberwellenspannung meist stark schwankt, und da das am Siebkreis angeschlossene Verbrauchernetz jedoch eine gleichbleibende Spannung verlangt, ist eine Regelvorrichtung erforderlich.
Bisher sind zur Verwertung der obengenannten Oberwellen nur Siebvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Spannungsregelung mittels eines Regeltransformators erfolgt. Dieser muß zur Vermeidung von Abstimmungsänderungen eine Sonderbauart erhalten, die in manchen Fällen aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht ist. Die Erfindung sieht zur Spannungsreglung eine Drosselspule mit veränderlicher Induktivi'tät vor. Hierbei kann jetzt ein Transformator normaler Bauart verwendet werden, außerdem bringt die neue Regelungsart einen besseren Kurvenverlauf der Siebkreisspannung mit sich, wie im folgenden näher erläutert werden soll.
Abb. i zeigt eine Siebvorrichtung, die über einen normal gebauten Transformator T an das Energieversorgungsnetz N angeschlossen ist. Dieses habe beispielsweise. die Frequenz 162g Hz. Der Kondensator C bildet mit der Drosselspule D, einen Sperrkreis, welcher auf die Grundfrequenz, hier 162/g Hz, abgestimmt ist und so verhindert, daß im Verbraucherkreis ein Grundwellenstrom fließt. Hinter dem Sperrkreis kann sich jetzt nur ein Oberwellenstrom ausbilden, der aus einer dritten, fünften, siebenten usw. Harmonischenbesteht. Soll beispielsweise die dritte.Oberwelle mit der Frequenz 5v Hz nutzbar gemacht werden, so wird die Induktivität einer weiteren Drosselspule D2 mit der Streuinduktivität des Transformators T und dem Sperrkreis C-Dl derart ,abgeglichen, daß im Belastungswiderstand R im wesentlichen ein Strom der gewünschten Frequenz von 5o Hz auftritt.
Die Drosselspule D2 wird gleichzeitig zum Regeln der am Widerstand R auftretenden Spannung benutzt. Hierzu ist die Induktivität von D2 veränderlich und so eingestellt, daß sie bei geringster Oberwellenspannung und genauer Abstimmung auf die gewünschte Frequenz ihren kleinsten Wert hat. Steigt die Oberwellenspannung infolge elektrischer Veränderungen im Netz N, so wird die Induktivität der Drosselspule D2 vergrößert und auf diese Weise ein Spannungsabfall erzeugt, der es gestattet, die Spannung am Belastungswiderstand R konstant zu halten.
Die Vergrößerung der Induktivität von D2 hat eine Verstimmung des Resonanzkreises derart zur Folge, daß seine Resonanzfrequenz sich der Grundfrequenz nähert. Hieraus ergeben sich aber keine Nachteile, da dieGrundwelle durch den- Sperrkreis C-Di ferngehalten wird. Diese Verstimmung verbessert im Gegenteil bei kleiner Belastung die Kurvenform des 5operiodigen Siebkreisstromes. Denn bei kleiner Belastung ist der Widerstand R groß und die Resonanz nicht scharf, so daß beim obengenannten Mindest@vert der Induktivität von D2 neben der dritten Harmonischen weitere Oberwellen im Belastungsstrom auftreten können, welche seine Kurvenform verschlechtern. Wird jedoch die Induktivität der Drosselspule D2 beim Regeln ver-. größert, so nehmen die unerwünschten Oberwellen stark ab.
Die Regelung erfolgt zweckmäßig selbsttätig in Abhängigkeit von der Spannung des Belastungskreises. Als Regeldrosselspulen lassen sich sämtliche bekannten Bauarten verwenden; wie z. B. Drosselspulen mit abschaltbaren Windungen, reit veränderlichem magnetischen Nebenschluß, mit drehbarem oder längsverschiebbarem Eisenkern (Schubdrosselspule) oder mit beweglicher, eisenloser Wicklung.
Die Siebvorrichtung kann nach Abb. i niederspannungsseitig oder nach. Abb. 2 hochspannungsseitig an das Netz N angeschlossen werden. In letzterem Falle ist der Transformator für die Frequenz der auszusiebenden Oberwelle gebaut.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Siebvorrichtung zur Verwertung der in elektrischen Energieversorgungsnetzen infolge hoher Eisensättigung der Netzbelastungen auftretenden Oberwellen, bestehend aus einem auf die nutzbar zu machende Oberwelle * abgestimmten, mit dem Verbraucher in Reihe geschalteten Spannungsresonanzkreis, dessen Kapazität durch einen auf die Grundwelle- abgestimmten Sperrkreis gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die. Drosselspule des Spannungsresonanzkreises regelbar ist.
2. Siebvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität der regelbaren Drosselspule in Abhängigkeit von der ausgesiebten,Oberwellenspannung selbsttätig verändert wird.