DE910319C - Verfahren und Schaltung zur Messung des Kurzschlusswiderstandes mit Hilfe der als Folge einer Lastaenderung auftretenden Strom- und Spannungsaenderung in Drehstromanlagen - Google Patents

Description

• Verfahren und Schaltung zur Messung des Kurzschlußwiderstandes mit Hilfe der als Folge einer Laständerung auftretenden Strom- und Spannungsänderung in Drehstromanlagen Bei elektrischen Leitungsnetzen läßt sich der Kurzschlußwiderstand für eine bestimmte Netzstelle aus der an dieser Stelle bei einer künstlichen Laständerung auftretenden Strom- und Spannungsänderung ermitteln. Dieser Kurzschlußwiderstand ergibt sich als. Quotient aus Strom- und, Spannungsänderung. Bei bekannter Netzspannung läßt sich dann die Kurzschlußleist,ung ermitteln, die hei einem tatsächlichen Kurzschluß an der Meßstelle auftreten würde.
• Die Messung des Kurzschlußwiderstandeswurde in der Weise durchgeführt, d'aß Strom und Spannung vor und nach der künstlichen Laständerung gemessen und der Quotient aus den Differenzwerten gebildet wurde. Da bei großen Verteilernetzen die durch eine künstliche Zusatzlast erreichbaren Strom- und Spannungsänderungen relativ klein sind und außerdem willkürliche Spannungsschwankungen durch andere Verbraucher im Netz auftreten.; ist mit dieseln Meßverfahren nur eine sehr ungenaue Ermittlung des Kurzschlußwiderstand-es möglich.
• Gemäß der Erfindung läßt sich der Kurzschlußwiderstand auch aus kleinen Strom- und Spannungsänderungen dadurch ermitteln, daß der Strom- und Spannungsscheitelwert vor und nach der Laständerung mittels, Kondensatoren gespeichert, durch Umschaltung auf eine Differenzschaltung die Differenz der Strom- und. Spannungswerte gebildet und- die Differenzwerte gegebenenfalls über einen Gleich- Spannungsverstärker auf ein Quotientenineßgerät geschaltet werden.
• Durch dieses Verfahren lassen sich Fehler, die bei der Ablesung der Strom- und an elektrischen Meßgeräten und bei der Differenzbildung dieser Werte entstehen, vermeiden. Der Kürzschlußwiderstand kann mit einem Quotientenmeßgerät direkt angezeigt und die Messung relativ schnell durchgeführt werden. Willkürliche Spannungsschwankungen des Netzes lassen sich hierdurch und gegebenenfalls durch häufigeres Wiederholen der Messung und Mittelw-ertbildung eliminieren.
• Für die Differenzbildung können die Scheitelwerte der positiven oder negativen Halbwellen von Strom und Spannung gespeichert werden. Um jedoch dien fälschenden Einfluß einer Gleichstromkomponente im Strommeß'kreis auszuschalten, empfiehlt es sich, insbesondere für die Differenzmessung der Ströme die Summe der Scheitelwerte aus den positiven und negativen Halbwellen vor und nach der Laständerung zu speichern.
• Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zweckmäßig mittels gesteuerter Gleichrichter kurzzeitig während des Scheitelwertes des Stroms bzw. der Spannung der entsprechende Speicherkondensator aufgeladen. Eine relativ einfache Anordnung wird mit gesteuerten Kontaktgleichrichtern erhalten. Zur Speicherung jeder Halbwelle werden dann zweckmäßig zwei Kontaktgleichrichter mit in Serie geschalteten Kontakten und, um den Betrag i 8o° - ö phasenverschobenen Steuerströmen verwendet, die nur während eines kleinen Schaltwinkels ö (von z. B. 8:°) den Scheitelwert der Spannung bzw. einen dem Strom proportionalen Spannungswert an den entsprechenden Speicherkondiensator legen. Werden diie Kontaktgleichrichter im Strommeßkreis synchron mit denen im Spannungsmeßkreis geschaltet, so wird die Wirkstromkomponente gespeichert und dementsprechend die Wirkkomponente des Kürzschlußw iderstandes gemessen. Werden die Kontaktgleichrichter im Strom@meßkreis durch um 9o' phasenverschobene Steuerströme.geschaltet, so ergibt die Messung entsprechend! die Blindkomponente des Kürzschlußwiderstandes.
• :Mittels. gegeIbenenfälls zeitabhängiger Relais kann das ganze Meßverfahren selbsttätig durchgeführt und der Kurzschl.ußwiderstand direkt angezeigt werden. Hierzu werden z. B. die bestehenden Strom- und Spannungswerte gespeichert und unmittelbar bzw. einigeMillisekunden vor Betätigen des Schalters zum Zu- oder Abschalten der künstlichen Last die entsprechenden Speicherkondensatoren abgeschaltet und darauf oder gleichzeitig die zweite Gruppe der Speicherkondensatoren eingeschaltet. Diese werden dann durch ein Relais mit gegebenenfalls einstellbarer Verzögerungszeit nach einigen Zehntelsekunden abgeschaltet, wobei durch eine Differenzschaltung die Differenz der Ströme und Spannungen gebildet wird. Die Differenzwerte «erden gegebenenfalls verstärkt und ihr Ouotient durch ein Ouotientenmeßgerät angezeigt. In der Zeichnung ist in einem Beispiel die Wirkungsweise einer Meßschaltung gemäß der Erfindung zur Messung des Kurzschlußwiderstandes in einem Drehstromnetz erläutert.
• In der Fig. i ist der Spann@ungsmeßkreis dargestellt. Die Kontaktgleichrichter Gli und Gl. sind in Reihe geschaltet und ihre Steuerströme um den Betrag i8o° -ö phasenverschoben. In der Fig. 2 sind die Schaltzeiten der Kontaktgleichrichter Gli und. Gl. dargestellt. Während der durch die Striche angedeuteten Zeit ist der jeweilige Kontakt geschlossen. Beide Kontakte sind, jeweils nur während des kleinen Schaltwinkels ö im Scheitelwert der Spannung URS geschlossen. Hierdurch wird der Scheitelwert der positiven Halbwelle der Spannung URS .durch den Kondensator Ci gespeichert (Fig. i). In entsprechender Weise werden die negativen Halbwellen mittels der Gleichrichter Gl3 und G14 durch den Kondensator C3 gespeichert. Beim Zu-oder Abschalten der künstlichen Belastung wird der Schalter S1 umgelegt, und die in den Kondensatoren C; und, C3 gespeicherten Spannungen werden durch Serienschaltung der beiden Kondensatoren summiert.
• Der durch die Laständerung veränderte Spannungswert (positive und negative Halbwelle) wird jetzt in gleicher Weise in den Kondensatoren C2 und C4 gespeichert. Nach einer gewissen Verzögerungszeit (z. B. 1/io Sekunde) werden durch ein Relais die Schalter S2 und S3 ausgelöst. Hierdurch werden die Kondensatoren Cl, C3 und C2, C4 gegeneinandergeschaltet und die Differenz ihrer gespeicherten Spannungswerte gebildet und dem Gitter des Verstärkerrohres Rö zugeführt. Der Schalter S3 dient im Beispiel der Fig. i dazu, das Gitter des Verstärkerrohres auf Erdpotential zu halten, solange keine Differenzspannung angelegt ist. Die verstärkte Spannungsdifferenz wird als Stromwert IU der einen Spule des Ouotienten@ineßgerätes zugeführt. Durch die Widerstände, R1, R2 und R3 läßt sich in bekannter Weise vermeiden, daß der Anodenruhestrom über -die Verbindung a1, a2 und damit über die Spule des Quotientenmeßwerkes Q fließt. Fig.3 zeigt in einem Blockschaltbild dien Strom- undSpannungsmeßkreis und das Quotientenmeßgerät zur Anzeige des Kurzschlußwiderstandes. Mit GU ist der eben beschriebene Spannungsmeßkreis bezeichnet. G, stellt einen entsprechend geschalteten Strommeßkreis dar, dem über die Wandler Ws und WR und den Widerstand Z eine Spannung zugeführt wird, die dem entsprechenden verketteten Strom IRS proportional ist. Das Quotientennießgerät Q zeigt den Quotient d. h. den Kurzschlußleitwert des, Netzes an, der mit dem Quadrat der Netzspannung multipliziert gleich der Kurzschlußleistung ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Messung des Kurzschlußwiders.tand,es mit Hilfe des als Folge einer Laständerung auftretenden Strom- und Spannungsänderung in Drehstromanlagen. dadurch gekennzeichnet, daß der Strom- und Spannungswert vor und nach der Laständerung mittels Kondensatoren gespeichert, durch Umschalten auf eine Differenzschaltung die Differenz der Strom- und Spannungswerte gebildet und die Differenzwerte gegebenenfalls über einen Gleichspannungsverstärker auf ein Quofientenmeßgerät geschaltet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des Strom- und Spannungsscheitelwertes aus der positiven und der negativen Halbwelle vor und nach der Laständerung gespeichert wird.
3. 3. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i und. 2, dadurch gekennzeiehnet, daß mittels gesteuerter Gleichrichter, vorzugsweise mittels je zweier Kontaktgleichrichte,, und mit in Serie geschalteten Kontakten, die von um den, Betrag i 3o° - 8 gegen, einander phasenverschobenen Steuerströmen betätigt werden, nur während. eines, kleinen Schaltwinkens 8 der Scheitelwert der Spannung bzw. ein der Wirk- oder Blindkomponente des Stroms proportionaler Spannungswert an den. entsprechenden Speicherkondensator gelegt wird. q.. Schaltung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Laständerung die Abschaltung der Kondensatoren zur Speicherung der bestehenden Strom- und Spannungswerte und nach einer einstellbaren Verzögerungszeit die Abschaltung der Kondensatoren für die geänderten Strom- und Spannungswerte, und die Umschaltung zur Differenzbildung ausgelöst wird.