DE895038C - Schaltungsanordnung zur Erweiterung der Leistungsfaehigkeit von Strom- und Spannungswandlern bei gleichbleibender Buerde - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Erweiterung der Leistungsfähigkeit von Strom- und Spannungswandlern bei gleichbleibender Bürde In elektrischen Anlagen ist es im großen Umfang üblich, elektrische Ströme über Stromwandler zu messen. Die Notwendigkeit, Stromwandler anzuwenden, ergibt sich in Hochspannungsanlagen meist aus Gründen der Isolation. Häufig werden Stromwandler aber auch angewendet, um sehr starke Ströme in einen Strombereich überzuführen, für welches Meßgeräte vorhanden sind. Mit Rücksicht auf die Meßgenauigkeit ist die Belastungsfähigkeit der Stromwandler (Bürde) begrenzt. Man kann deshalb an einem bestimmten Stromwandler nur Meßgeräte, anschließen, deren Gesamtsche-inleistungsbedarf die Bürde nicht überschreitet. Daraus ergeben sich in der Praxis häufig Schwierigkeiten, und zwar aus folgendem Grunde: Abgesehen von der Preisfrage ist es üblich, aus einem technischen Grunde die Bürde eines Stromwandlers nicht größer zu wählen, als es etwa dem Scheinleistungsbedarf der anzuschließenden Instrumente entspricht. Der Grund dafür liegt darin, daß es auf diese Weise gelingt, die Meß:geräte gegen starke Überlastung zu schützen, weil bei starken Überströmen wegen der auftretenden Sättigung im Eisen des Wandlers das Übersetzungsverhältnis gestört wird. Wenn nun in einer Anlage, in der die Strom Wandler nach diesem Gesichtspunkt bemessen sind, weitereMeßinstrumente, Regelgeräte oderLeitungsschutzeinrichtungen an den Wandler angeschlossen werden sollen, dann zeigt sich, daß dies nicht möglich ist, weil man die Bürde überschreiten und damit die Meßgenauigkeit in unzulässiger Weise herabsetzen würde. Man ist deshalb gezwungen, den Wandler durch einen Wandler höherer Bürde zu ersetzen. Man könnte daran denken, eine wesentliche Zunahme der Belastung des Wandlers durch den Anschluß weiterer Geräte dadurch zu vermeiden, daß man Geichstrominstrumente mit vorgeschaltetem Gleichrichter verwendet, deren Leistungsbedarf bekanntermaßen wesentlich kleiner als der vom W echselstrominstrument ist. Dieser Weg führt aber in den meisten Fällen nicht zum Ziel, weil mit solchen Geräten die oft nötige lineare- Abhängigkeit zwischen dem Gleichstrom und der Wechselstromgröße nicht erzielt werden kann und sich auch die Phasenlage, die für die Leistungsmessung und für den Leitungsschutz wesentlich ist, nicht berücksichtigen läßt.
• Gemäß der Erfindung läßt sich die Leistungsfähigkeit von Stromwandlern bei gleichbleibender Bürde dadurch erweitern, daß man die Wechselstrorminstrumente, durch deren Anschluß die Bürde überschritten werden würde, durch Gleichstrominstrumente ersetzt, jedoch den Speisegleichistro@m für diese Instrumente vom Wandler nicht über Gleichrichter zuführt, sondern mit Hilfe eines Meß-@vertverstärkers ableitet.
• Unter Meßwertverstärker wird dabei ein an sich bekanntes Gerätverstanden, welches nach dem Kompensationsprinzip arbeitet. Solche Geräte erhalten ein Steuerinstrument, welches zwei.Systeme besitzt, von welchen das eine von dem gesteuerten Strom (Kompensationsstrom) gespeist wird, während das andere die, Meß:größe (im vorliegenden Falle den Strom oder die Leistung) feststellt. Das Steuerinstrument v erändert ,den Kompensabionsstro@.m so lange, b.is der Kompensationsstrom einem der Meßgräße entsprechenden Wert hat. Zur Regelung des Kompensationsstromes dient in vielen Fällen ein selbst erregter Röhrengenerator, dessen Rückkopplungsgrad von dem Steuerinstrument beeinflußt wird. Man kann aber auch den Strom unter Zuhilfenahme von Fotozellen, gegebenenfalls in Verbindung mit Verstärkerröhren, oder mit Hilfe geheizter Widerstände in Brückenschaltung (Bodometeranordnung) steuern. Bei genügender Richtkraftlosigkeit des Steuerinstrumentes läßt sich eine weitgehende Genauigkeit bezüglich der Proportio,-nalität zwischen dem Kompensationsstrom und der Meß.größe herbeiführen, so@ daß auch eine Summierung mehrerer auf diese Weise von Wechselströmen abgeleiteten Größen auf der Gleichstromseite des \-Teßwertverstärkers möglich ist.
• Das Meßwerk des Steuerinstrumentes des Meßwertverstärkers wird zweckmäßig als Wechselstrominstrument geringen Scheinleistungsbedarfes ausgebildet. Man kann beispielsweise als Meßwerk Ferraristriebe nach Art der im Elektrizitätszähler üblichen Antriebe verwenden. Die Scheinleistungsaufnahme der Stromspule derartiger Triebe läßt sich leicht in der Größenordnung 0,3 VA halten. Das ist ein Wert, der keine nennenswerte Belastung für den Wandler bedeutet. An der Gleichstromseite des Meßwertverstärkers lassen sich trotz des kleinen Bedarfes der Eingangsseite mehrere Watt entnehmen, die zur Speisung einer Vielzahl von Meßgeräten, und zwar auch zur Speisung von Meßgeräten hohen -Bedarfes, wie Schreiberinstrument, Regelinstrument u. dgl., ausreichen.
• Es ist nicht in allen Fällen möglich, die etwa zusätzlich an einem Stromwandler anzuschließenden Geräte als Gleichstro-minstrwmente auszubilden. Ein solcher Fall liegt vor, wenn Instrumente zum Leitungsschutz, bei welchen die Phase berücksich-. tigt werden muß, angeschlossen werden sollen. In diesem Falle wird man dne schon an den Wandler angeschlossenem Wechsedstrominstrumente, z. B. Tintenschreiber, durch Gleichstrominstrumente ersetzen, welche im Sinne der obigen Angaben über einen Meßwertverstärker an den Wandler angeschlossen. werden. An Stelle der auf diese Weise vom Wandler getrennten Wechselstrominstrumente wird man dann die Leitungsschutzgeräte einschalten. Auf diese Weise, gelingt es, ohne Austausch des Wandlers alle gewünschten Messungen durchzuführen, ohne daß die Bürde des Wandlers überschritten wird.
• Der durch die Erfindung gezeigte Ausweg macht es nicht mehr erforderlich, bei der Projektierung von Anlagen allz.usehr darauf zu achten, ob im Laufe der Zelt mit einer stärkeren Inanspruchnahme der Wandler zu rechnen ist. Man kann deshaelb auch in den Fällen, in welchen man vielleicht vorsorglich vom 'vornherein einen Wandler größerer Bürde verwenden, könnte, einen Wandler kleinerer Bürde benutzen. Obwohl die preislichen Unterschiede von Wandlern verschiedener Bürde nicht allzu groß sind, erreicht man insofern einen Vorteil, als hochwertiges Eisen, welches zum Aufbau von Wandlerkernen verwendet werden muß, erspart werden kann.
• Die vorangehenden Angaben gelten sinngemäß auch für Spannungswandler, wenngleich hier seltener die Gefahr derüberschreitung der Nennleistung auch bei nachträglicher Erweiterung der Meßanlage auftritt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur (Erweiterung der Leistungsfähigkeit vom Strom- und Spannungswandlern bei gleichbleibender Bürde, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Teil der Meßge@räte, durch deren Anschluß die Bürde überschritten werden würde, durch Gleichstromgeräte ersetzt ist, deren Speisegleichstrom mit Hilfe von Meßwertumformern (Meßwertverstärkern) vom Wandlerstrom abgeleitet wird. a. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk des Steuergerätes des Meßwertumformers durch ein Wechselstrommeßgerät geringen Leistungsbedarfes, insbesondere durch ein Ferrarisgerät, gebildet wird.