DE672075C

DE672075C - Device for superimposing electrical lines, in particular high-voltage networks, with control energy of non-network frequency

Info

Publication number: DE672075C
Application number: DEA76603D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Franz Krautwig
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-07-23
Filing date: 1935-07-23
Publication date: 1939-02-20

Description

Einrichtung zur überlagerung von elektrischen Leitungen, insbesondere von Starkstromnetzen mit Steuerenergie netzfremder Frequenz Es -steine Einrichtung zur Nachrichtenübermittlung auf maschenartig verzweigten Leitungsgebilden bekannt, bei der die Nachrichtenströme unter Benutzung von Speiseleitungen in solchen Punkten in das Netz @eintreten, daß eine möglichst gleichmäßige Verteilung unter Vermeidung von Ausgleichsströmen über das Netz erfolgt. Die Sendung der Nachrichten -erfolgt daher von einer Zentralstelle aus über besonders verlegte Leitungen bis zu den einzelnen Einspeisestellen in das Starkstromnetz. An diesen Einspeisestellen werden die Nachrichtenströme aufgenommen, verstärkt und dem Leitungsnetz neu zugeführt. Die Übertragung kann auch in der Weise erfolgen, daß von der Zentralstelle eine Trägerfrequenz :ausgesandt wird und daß an den @einzelnen Speisestellen Maschinensiender :aufgestellt sind, wobei durch besondere Mittel Vorsiorge getroffen werden muß, daß :alle Maschinensender untereinander vollständig synchron laufen.Device for superimposing electrical lines, in particular of power networks with control energy of non-network frequency Es -stein facility known for the transmission of messages on mesh-like branched line structures, in which the message streams using feed lines in such points @enter the network so that distribution is as even as possible while avoiding of equalizing currents takes place via the network. The messages were sent therefore from a central point via specially laid lines down to the individual Feeding points into the power grid. At these feed-in points, the message streams added, reinforced and fed back into the pipeline network. The transfer can also take place in such a way that a carrier frequency: emitted from the central office and that machine sender: are set up at the individual dining points, special precautions must be taken to ensure that: all machine transmitters run completely synchronously with each other.

Die Erfindung bezieht sich dagegen auf Fernsteueranlag@en, bei denen _ die Schaltbefehle durch Überlagerung netzfremder Wechselströme übertragen werden. Es ist dabei daran gedacht, leine einzige Sendestelle vorzusehen, damit die komplizierten Synehronisierungseinrichtungien entbehrlich werden. Die Erfindung besteht darin, daß j,e nach der mechanischen Ausführung der Leitungen diesen die Steuerenergie mit verschiedener Frequenz derart zugeführt -wird, daß an den Stellen, an welchen die Leitungsart wechselt, Freqwenzumformungseinrichtungen vorgesehen sind, die die Steuerenergie m eine für diese Leitungen geeignete Frequenz umwandeln.The invention, however, relates to remote control systems in which _ the switching commands are transmitted by superimposing alternating currents from outside the grid. It is thought to provide a single transmission point so that the complicated Synchronization devices become dispensable. The invention consists in that j, e according to the mechanical design of the lines these the control energy with different frequency is supplied in such a way that at the points where the type of line changes, Freqwenzumformungseinrichtungen are provided that the Convert control energy m to a frequency suitable for these lines.

Man hat zwar bereits sowohl Freileitungen als auch Kabel mit verschiedenen überlagerungsfrequenzen betrieben, jedoch dienten diese Untersuchungen der Ermittlung der kritischen Leitungslänge, d. h. der Ermittlung derjenigen Entfernung von der Sendestelle, an welcher die Überlagerungsspannung ein Minimum besitzt. Diese Untersuchungen haben ergeben, daß bei Leitungslängen von i bis i o km praktisch keine wesentlichen Spannungserhöhungen oder -abfälle zu erwarten sind. Die Untersuchungen beschäftigten sich aber nicht damit, festzustellen, welche Frequenzen für bestimmte Leitungsarten zweckmäßig sind.One already has both overhead lines and cables with different ones superimposed frequencies operated, but these investigations served the determination the critical line length, d. H. the determination of that distance from the Transmission point at which the superimposition voltage has a minimum. These investigations have shown that for line lengths of i to i o km, practically no significant Voltage increases or drops are to be expected. The investigations were busy but not to determine which frequencies for certain types of lines are appropriate.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. In der Abbildung ist i der Überlagerungsgeinerator, der die Steuerenergie für die Überlagerung der Netzabschnitte Ni, N., zu liefern hat. 2 ist eine Hochspannungsringleitung, die als Encrgi@eleitung dient. 3 und 4 sind die Netztransformatoren zur Umwandlung der Hochspannung in die Niederspannung. 5 ist der überlagerungstransfarmator, 6 und 7 nd Wandler, mit welchen die Steuerenergie toin den Energieleitungen 2 abgenommen wird: 8 und 9 sind dagegen diejenigen Wandler oder Transformatoren, durch die die Netzabschnitte Ni, N, überlagert werden. io und i i sind Kontakte ;eines Relais 17, das an einen abgestimmten Kreis 15 angeschlossen ist.: In ähnlicher Weis,-- sind die Kontakte i2 und 13 von dem Relais 18 gesteuert, das im Stromkreis eines abgestimmten Kreises 16 angeordnet ist. Diese Relais sprechen dann an, wenn die Frequenz eines besonderen Signalstromes deiner Signalstromquelle 14 gleich der Resonanäfrequ;nz dieser Kreise ist. Da die Kontakte i o, i i und 12, 13 die Durchlaßfähigkeit ' der Wandlerkreise 7; 8 und 6, 9 veränd.^-rn, so hat man es also in der Hand; hierdurch entweder gleichzeitig oder nacheinander eine Speisung der Netzabschnitte Ni und N2 vorzunehrizen. i9 und 2ö sind abgestimmte Kreise, die verhindern, daß die Steuerenergie aus den Netzen N1 und N2 heraus in die Energieleitung 2 zurückfließt. Diese Kreise sind demnach auf .die Frequenz der Steuer-,energie der Netze N, und Ar. abgestimmt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. In the figure i is the superposition generator, which has to supply the control energy for the superposition of the network sections Ni, N. 2 is a high-voltage ring line that serves as an energy line. 3 and 4 are the network transformers for converting high voltage into low voltage. 5 is the superimposing transformer, 6 and 7 and converters with which the control energy toin the power lines 2 is taken: 8 and 9, on the other hand, are those converters or transformers by which the network sections Ni, N, are superimposed. io and ii are contacts of a relay 1 7 connected to a tuned circuit 15. Similarly, contacts i2 and 13 are controlled by relay 1 8 , which is arranged in the circuit of a tuned circuit 16. These relays respond when the frequency of a particular signal current of your signal current source 14 is equal to the resonance frequency of these circuits. Since the contacts io, ii and 12, 13 the transmission capacity 'of the converter circuits 7; 8 and 6, 9 change ^ - rn, so you have it in your hand; as a result, feeding the network sections Ni and N2 either simultaneously or one after the other. 19 and 20 are coordinated circles which prevent the control energy from flowing back into the power line 2 from the networks N1 and N2. These circles are accordingly on .the frequency of the control, energy of the networks N, and Ar. Voted.

Der Überlag,erungsgenerator i soll nun gemäß der vorliegenden Erfindung ein H:ochfrequenzgenerator sein, wenn die Energieleitungen Hochspannungsleitungen sind. Würde man nämlich über die Hochspannungsleitungen mit Tonfrequenz gehen, so müßten die darin für die Tonfrequenzen benötigten Sperr-und Leitkreise naturgemäß für den vollen Hochspannungsstrom bemnessen werden bzw: sogar für den möglicherweise auftretenden Kurzschlußstrom, da infolge der zur Verwendung kommenden Tonfrequenzen die Induktivitäten größer bemessen werden müßten als für Hochfrequenz (infolge der geringeren Kreisfrequenz), so würde dadurch eine erh@ebliche Verteuerung der Gesamtanlage gegenüber dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung auftreten. In den Stromkreis der Wandler 6 und. 9 sind nun Frequenzwandler 21 und 29- eingeschaltet, durch die die Hochfrequenz in seine Tonfrequenz, beispielsweise von der i o- bis j 2fachen Netzfrequenz, umgewandelt wird. Diese Frequenzwandler 21 und 22 können, wie bereits erwähnt, rotierende Umformer, Demodulatoren oder ruhende Frequenzwandler sein. Gegebenenfalls können diese Einrichtungen auch mit einer Hilfsspeisequelle versehen sein, beispielsweise die rotierenden Umformer mit einem eigenen Antrieb, so daß bei einem zufälligen Zerstören oder Außerbetriebsetzung des Hochfrequenzgenerators i eine getrennte Steuerfrequenzeraeugung möglich ist. Da über '..die Energieleitung 2 nur Hochfrequenz über-'`@'iragen wird, so kann die Energieentnahme `° oüeh statt über Wandler 6 und 7 über Koni1lensatoren erfolgen.The superimposition generator i should now be in accordance with the present invention be a high frequency generator if the power lines are high voltage lines are. If you were to go over the high-voltage lines with audio frequency, so the blocking and routing circuits required therein for the audio frequencies would naturally have to be be dimensioned for the full high-voltage current or: even for the possibly occurring short-circuit current, as a result of the tone frequencies used the inductances would have to be dimensioned larger than for high frequency (due to the lower angular frequency), this would make the entire system considerably more expensive occur against the subject matter of the present invention. In the circuit the converter 6 and. 9 are now switched on frequency converters 21 and 29- through the the high frequency into its audio frequency, for example from i o to j 2 times Network frequency, is converted. These frequency converters 21 and 22 can, as already mentioned, be rotating converters, demodulators or static frequency converters. Possibly these facilities can also be provided with an auxiliary supply source, for example the rotating converter with its own drive, so that at a random Destruction or decommissioning of the high-frequency generator i a separate control frequency generation is possible. Since over '... the power line 2 will only pass high frequency over -' '@', In this way, the energy can be drawn off via con1lensators instead of converters 6 and 7 take place.

Man kann nun auch den besonderen Signalgenerator 14 zur Steuerung der Durchlaßfähigkeit der Kreise 6, 9 und 7, 8 und damit auch die abgestimmten Kreise 15 und 16 und die Relais 17 und 18 nebst deren Kontakten in Fortfall kommen lassen wenn man nach einem weiteren Gedanken der vorliegenden Erfindung de Anordnung so ausbildet, daß der Steuergenerator i zur Aussendung unterschiedlicher Frequenzen geeignet gemacht wird: Man kann nämlich, ausgehend von der Erkenntnis, daß für bestimmte Längen der Hochspannungsleitung jeweils eine ganz bestimmte Hochfrequenz einen maximalen Energieempfang liefert, durch `Wahl der Frequenz selbst eine aufeinanderfolgende übertragung der Netzabschnitte Ni und N2 bewirken, und zwar ohne daß ges der ferngesteuerten Sperren 15, 17, i o, i i bzw. 16, 18, 12, 13 bedarf. Wenn beispielsweise für die überlagerung des Netzes N1 ein maximaler Energieempfang sich dann ergibt, wenn die Hochfrequenzwülle des Steuergenerators i gleich 7)l ist, so wird praktisch alle Energie dem Frequenzwandler 22 zugeführt und somit nur das Netz Ni überlagert. Wenn dagegen der ilberlagerungsgenerator i die Freque,nz r,2 aussendet, so erfolgt nur :eine überlagerung des Netzes N2 dann, wenn #r,.. diejenige Hochfrequenz ist, die den maximalen Energieempfang gerade in dem Energieentnahmepunkt für das Netz N2 liefert. In diesem Falle wird also ausschließlich durch elitsprechendä Wahl der Hochfrequenz eine selektive aufeinanderfolgende Überlagerung der Netzabschnitte N1 und N2 bewirkt. Wenn hierbei die Netzabschnitte N, und N2 mit der gleichen Steuerfrequenz überlagert werden können, so ist es nur notwendig;- den Frequenzwandlern 21 und 22 ein solches übersetzungsveYhältnis zu geben, daß die 'unterschiedlichen Steuerhochfrequenzen r, und #r,." in dieselbe Steuertonfrequenz umgewandelt werden.You can now also omit the special signal generator 14 for controlling the permeability of the circuits 6, 9 and 7, 8 and thus also the coordinated circuits 15 and 16 and the relays 17 and 18 along with their contacts if one after another thought of present invention de arrangement so that the control generator i is made suitable for the transmission of different frequencies: You can namely, based on the knowledge that for certain lengths of the high-voltage line, a very specific high frequency delivers a maximum energy reception, by `` choosing the frequency itself cause a successive transmission of the network sections Ni and N2, without the need for the remote-controlled locks 1 5, 17, io, ii or 16, 18, 12, 13. If, for example, a maximum energy reception results for the superposition of the network N1 when the high frequency wave of the control generator i is equal to 7) l, practically all energy is fed to the frequency converter 22 and thus only the network Ni is superimposed. If, on the other hand, the superimposition generator i sends out the frequency, nz r, 2, then there is only: superimposition of the network N2 when #r, .. is the high frequency that delivers the maximum energy reception precisely at the energy extraction point for the network N2. In this case, a selective, successive superimposition of the network sections N1 and N2 is brought about exclusively through an elite selection of the high frequency. If the network sections N, and N2 can be superimposed with the same control frequency, then it is only necessary to give the frequency converters 21 and 22 a translation ratio such that the different control high frequencies r, and #r,. "Are converted into the same control tone frequency being transformed.

Claims

PATE NT CLAIMS: i. Device for superimposing electrical lines, in particular power networks with control energy external to the network .Frequency, characterized; that, depending on the mechanical design of the lines, the control energy is fed to them at different frequencies in such a way that at the points where the line type changes, Frequ @ enzumformungseinrichtuugen are provided that convert the control energy m a frequency suitable for these lines. z. Device according to claim i, characterized in that the frequency converting devices set up at the separation points of shifted line sections have different transmission ratios such that all network sections of the same low voltage are superimposed with the same control frequency.