DE841476C

DE841476C - Verfahren, um phasenverschobene Wechselspannungen mit Hilfe von Kompensationsmesseinrichtungen, Blindleistungsmessgeraeten od. dgl. groessengleich zum machen

Info

Publication number: DE841476C
Application number: DEP10700D
Authority: DE
Inventors: Hans Nuetzelberger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-06-16

Description

Verfahren, um phasenverschobene Wechselspannungen mit Hilfe von Kompensationsmeßeinrichtungen, Blindleistungsmeßgeräten od. dgl. größengleich zum machen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, um phasenverscllobene Wechselspannungen, beispiels\veise in hleh rphasensystemen, größengleich zu machen. Erfindungsgemäß wird aus den gleichzumachenden Spannungen eine verkettete Spannung gebildet und aus der verketteten Spannung oder der Spannungsdifferenz zwischen einer Njlittenanzal>fung eines an der verketteten Spannung liegenden Spannungsteilers und dem im Dreieck aus der verketteten Spannung und den gleichzumachenden Spannungen gegenüberliegenden Eckpunkt, z. B. mittels eines Transformators ohne Eisen, eine dazu senkrechte Ililfsspamlung abgeleitet und mit der genannten Spannungsdifferenz oder der verketteten Spannung phasenmäßig verglichen. Wenigstens eine der gleichzumachenden Spannungen wird so lange geregelt, bis Gleichphasigkeit herrscht.
ZurVergleichsmessung eignet sich jede auf Phasendivergenz ansprechende Meßeinrichtung, z. B. auch ein integrierendes oder nichtintegrierendes Blindleistungsmeßgerät.
Unter Umständen ist es zweckmäßig, eine transformatorisch aus der verketteten Spannung abgeleitete und senkrecht dazu stehende Hilfsspannung an die genannte Mittenanzapfung des an der verketteten Spannung liegenden Spannungsteilers anzuschließen und den anderen Pol der Transformatorwicklung, über ein Vibrationsgalvanometer od. dgl. mit dem verstellbaren Kontakt eines an der genannten Spannungsdifferenz liegenden Span-Iiungsteilers zu verbinden.
Die gleichen Verfahren können statt fürWechselspannungen auch für Wechselströme verwendet werden, wenn man aus ihnen zuvor mittels in ihren Stromzweigen liegender Widerstände, gegebenenfalls über Wandler, Spannungen ableitet und wenn man wenigstens einen der Ströme so lange verstellt, bis die Spannungen größengleich sind.
Auf die angegebene Weise lassen sich auch Mehrphasensysteme symmetrieren, wenn man das angegebene Verfahren auf genügend viele Spannungs-oder Strompaare des Mehrphasensystems anwendet.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Durch l und 2 sind zwei regelbare Spannungsquellen, z. B. Transformatorwicklungen, mit gegeneinander phasenverschobenen Spannungen angedeutet. An jeder geregelten Spannung liegt ein Spannungswandler 10 bzw. 20. Die Endklemmen u und w der Sekundärwicklung dieser Wandler sind miteinander und mit der einen Endklemme eines Spannungsteilers 40 verbunden, während die anderen Endklemmen x und v an die beiden Endklemmen eines Widerstandes 41 mit Mittenanzapfung m und an eine nicht näher bezeichnete Primärwicklung eines Transformators 42 ohne Eisen angeschlossen sind. Die Mittenanzapfung m ist mit der anderen Endklemme des Spannungsteilers 40 und mit der einen Endklemme der ehenfalls nicht näher bezeichneten Sekundärwicklung des Wandlers 42 verbunden, deren andere Endklemme über ein Nullmeßgerät 43, z. B. ein Vibrationsgalvanometer, mit dem verstellbaren Kontakt 44 des Spannungsteilers 40 verbunden ist. Der I'rima, rxvicklung des Transformators 42 ist ein Widerstand oder eine Widerstandskombination 45 vorgeschaltet und zwar von solcher Größe und Beschaffenheit, daß der Primärstrom des Transformators 42 genau in Phase mit der zwischen den Punkten v und x liegenden Spannung ist. Die sekundäre' EMK des eisenlosen Transformators 42 steht dann genau senkrecht zu dieser Spannung, und da die Sekundärwicklung des Transformators außerdem an die Mittenanzapfung m angeschlossen ist, erhält man auf diese Weise eine zur Spannung zwischen den Punkten v und x mittelsenkrechte Tlilfsspannung.
Fig. 2 zeigt das entsprechende Spannungsdiagramm. Die Spannungen u v' und w x', die den geregelten Spannungen der Spannungsquellen 1 und 2 proportional sind, schließen einen Winkel <p miteinander ein und werden zunächst nicht größengleich sein. v' x' ist die verkettete Spannung, w m' die Spannungsdifferenz zwischen der Mitte m' der verketteten Spannungsseite und dem gegenüberliegenden Eckpunkt w des Spannungsdreiecks, m' n' die zu v x mittelsenkrecbte Hilfsspannung.
Im gezeichneten Fall kann der Ausschlag des Vil>ratioiisgalvanometers durch Verstellung des Kontaktes 44 nicht zum Verschwinden gebracht werden, da mindestens eine Spannung von der Größe D am Galvanometer liegt. Nun wird unter ständigem Verschieben des Kontaktes 44 bis auf kleinsten Galvanometerausschlag die Spannung der Spannungsquelle I so lange geregelt, bis der Ausschlag verschwindet. Dann bilden die Spannungenuv und w x zusammen mit der verketteten Spannung v x ein gleichschenkeliges Dreieck, und die Vetbindung des Eckpunktes it mit der Mitte m der Seite v r fällt genau mit der mittelsenkrechten Spannung m n zusammen. Die beiden Spannungen u v und w z und entsprechend die geregelten Spannungen der Spannungsquellen 1 und 2 sind dann genau größengleich.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Anwendung dieses Verfahrens auf die Symmetrierung eines Drehstromsystems mit dem Spannungsdreieck RST und den regelbaren Spannungsquellen I, 2 und 3. Hier werden die Spannungen RS und TS als erstes Paar, die Spannungen ST und RT als zweites Paar zusammengefaßt und paarweise größengleich gemacht. Zu diesem Zweck sind an diese Spannungen Wandler 10, 20 und 30 angeschlossen, deren Klemmen rl, s1, s2, t2, t3 und r3 mit den gleichbezeichneten Klemmen zweier Meßeinrichtungen 50 und 60 verbunden sind, die der in Fig. I dargestellteii entsprechen.
Zunächst wird das Drieckr's't' der verketteten Spannungen, wie Fig. 4 zeigt, nicht symmetrisch sein. Die mittelsenkrechten Spannungen m1 n11 und m2 fl21 werden nicht mit den Spannungsdifferenzen zwischen den Mitten mit 1 bzw. ms und den gegenüberliegenden Eckpunkten s' bzw. t zusammen fallen, und es werden Differenzspannungen D1 und D2 auftreten, die ein Verschwinden der Galvanometerausschläge verhindern. Durch Nachregelung zweier Spannungsquellen unter gleichzeitiger Verschiebung der Spannungsteilerkontakte 44 (Fig. 3) bis zum Verschwinden der Galvanometerausschläge kann man unschwer ein gleichseitiges Dreieck rst (Fig. 5) herstellen. Damit sind dann auch die Spannungen des Drehstromsystems einander gleich, d. .h. also, dieses ist symmetriert.
Einen der beiden verstellbaren Spannungsteiler 40 kann man ersparen, wenn man, wie Fig. 6 zeigt, ein integrierendes oder nichtintegrierendes Blindleistungsmeßgerät 46 verwendet, dessen eine Wicklung 47 an der Spannungsdifferenz u m' (Fig. 2) und dessen andere Wicklung 48 an der Sekundärwicklung des eisenfreien Transformators 42 liegt, also an einer zur verketteten Spannung v'x senkrechten Hilfsspannung m' n'. Das Gerät 46 bleibt nur dann in Ruhe oder zeigt nur dann Null, wenn die genannte Spannungsdifferenz u nu und die Hilfsspannung m' n' genau miteinander in Phase sind. Dies ist aher nur dann der Fall, wenn die Spannungen u v und w x (Fig. 2) einander gleich sind.
Der Transformator 42 kann auch an die Spannungsdifferenz u m' angeschlossen werden, und es kann die Phasengleichheit einer zu dieser Spannungsdifferenz u m' senkrechten Spannung mit der verketteten Spannungv'x verglichen werden.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß man mit verhältnismäßig einfachen Mitteln die Größengleichheit phasenverschobener Wechselspannungen herstellen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren, um phasenverschobene Wechselspannungen mit Hilfe von Kompensationsmeßeinrichtungen, Blindleistungsmeßgeräten od, dgl. größengleich zu machen, dadurch gekennzeichnet. Fall aus den gleichzumachenden Spannungell (i v', w x', Fig. 2) eine verkettet Spannung (v' x') gebildet und aus der verketteten Spannung (v' x') und der Spannungsdirrerenz (m' u) zwischen einer Mittenanzapfung (m) eines an der verketteten Spannung (v'x') liegenden Spannungsteilers und der im Dreieck (21 v' x') aus der verketteten Spannung (v' x') und den gleichzumachenden Spannungen (u v', w x') gegenüberliegenden Eckpunkt (u) z. B. mittels eines Transformators (42) ohne Eisen eine dazu senkrechte Hilfsspannung (m' n') abgeleitet und mit der Spannungsdifferenz (u m') oder der verketteten Spannung (v'x') phasenmäßig verglichen wird, und daß wenigstens eine der gleichzumachenden Spannungen (it V', w x') so lange geregelt wird, bis Gleichphasigkeit herrscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der verketteten Spanliting (v' x') eine dazu mittelsenkrechte Hilfsspannung (m' n', Fig. 2) abgeleitet und mit der Spannungsdifferenz (m' u) zwischen einer Mittenanzapfung (m) eines an der verketteten Spannung (v'x') liegenden Spannungsteilers und der im Spannungsdreieck (u v' x') gegenüberliegenden Eckpunkt (u) mit Hilfe eines an der Differenzspannung (m'u) liegenden Spannungsteilers (40), dessen verstellbarer Kontakt (44) über ein Nullmeßgerät (43) z. B. ein Vibrationsgalvanometer an der mittelsenkrechten Spannung (m'n') liegt, verglichen wird und wenigstens eine der gleichzumachenden Spannungen (uv', zx') so lange unter gleichzeitiger Einstellung des Spannungsteilerkontaktes (44) auf kleinstenMeßgeräteausschlag geregelt wird, bis der meßgeräteausschlag ganz verschwindet.
3. Verfahren nach den Ansprüchen I oder 2, gekennzeichnet durch seine Anwendung auf zwei oder mehrere Paare von Spannungen zur Symmetrierung von Mehrphasensystemen (Fig. 3 bis 5).
4. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 3, um gegeneinander phasenverschobene Ströme einander größengleich zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Widerstände, die in den Kreisen dieser Ströme liegen, von den Strömen Spannungen, gegehenenfalls unter Zwischenschaltung von Wandlern, abgeleitet werden und diese Spannungen durch Regelung der Ströme größengleich gemacht werden.