AT100921B

AT100921B - Anordnung zur Messung der Spannung in Hochspannungsnetzen.

Info

Publication number: AT100921B
Authority: AT
Original assignee: Siemens Schuckertwerke Gmbh
Priority date: 1919-12-10
Filing date: 1923-12-11
Publication date: 1925-09-10

Description

Anordnung zur Messung der Spannung in Hochspannungsnetzen.

Das Hauptpatent betrifft eine Anordnung zur Messung der Spannung in Hochspannungsnetzen, bei der für an besondere Kaskadenschaltungen von Kondensatoren oder an in den Leitungen bereits vorhandene Einrichtungen, die wie derart in Reihe geschaltete Kondensatoren wirken, z. B. Durchführungen, ein auf Strom ansprechendes Messgerät angeschlossen ist.

Gemäss der Erfindung wird nun diese Anordnung weiter ausgebildet. Jede der Kondensatoranordnungen wird mit einem Ende an eine Netzleitung und mit dem anderen Ende an ein konstantes Potential, z. B. einen an Erde gelegten Leiter angeschlossen. Ferner werden aus den Kondensator- anordnungen geeignete Zwischenbelegungen ausgewählt und mit dem auf Strom ansprechenden Messgerät verbunden. Die Messeinrichtung kann entweder unmittelbar an diese Zwischenbelegungen angelegt werden oder aber mittelbar mit Hilfe von Messwandlern, die als Stromwandler geschaltet sind. In Drehstromnetzen ist ausser der Spannungsmessung eine sehr bequeme Leistungsmessung möglich. Es wird in diesem Falle zweckmässig ein dynamometrisches Instrument benutzt. Schliesslich ist ein einfacher Aufbau der Apparate ermöglicht.

Die Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der Figuren, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Schaltung für Spannungsmessung, bei der die Messeinrichtung an Hochspannungdurchführungen angelegtist. Fig. 2 zeigt eine Schaltung für Spannungsmessung, bei der die Messeinrichtung an von den Netzleitungen abgezweigte Kaskadenschaltungen von Kondensatoren angeschlossen ist.

Fig. 3 zeigt eine Schaltung für Leistungsmessung in Drehstromnetzen unter Benutzung zweier Durchführungen und eines in einer Netz] eitung liegenden Stromwandlers. In Fig. 4 ist eine Schaltung zur Leistungsmessung in Drehstromnetzen dargestellt, bei der von den Netzleitungen abgezweigte Kaskadenschaltungen von Kondensatoren und ein in einer Netzleitung angeordneter Stromtransformator zum Anschluss der Messeinrichtung dienen. In Fig. 5 ist die Schaltung für gleichzeitige Blind-und Wirkleistungsmessung in einer Drehstroman. 1age dargesteJIt. Die Fig. 6 zeigt eine Schaltung zur Prüfung der Leistungsaufnahme eines Spannungswandlers zwecks Überwachung des Wandlers auf Windungsschluss, der durch Anzeigen der aufgenommenen Leistung sich kenntlich macht.

In Fig. 7 ist die Ausbildung der Hochspannungsleitung und der Kondensatorklemmen als Träger des Messgerätes dargestellt. Fig. 8 zeigt eine Anordnung für Leistungsmessungen, bei der der an die Belegungen angeschlossene Messwandler an der äusseren Bandage der Kondensatorklemme befestigt ist. Fig. 9,10 und 11 zeigen besondere Ausführungsformen der Anordnung des Messwandlers nach Fig. 8.

In Fig. 1 sind 4, 4'zwei Durchführungen für die Hochspannungsleitungen 1, 2. Ihre äusseren
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geschlossen werden. Stehen die Schalthebel 11 und 12 auf den Kontakten 14 und dz so sind beide Wandler 10 und 10'gegeneinander auf das Messgerät 13 geschaltet. Bei Einstellung des Schalthebels 11 auf Kontakt 15'ist der Wandler 10 oder bei Einstellung des Schalthebels 12 auf Kontakt 15 ist der Wandler 10' kurzgeschlossen. Im erstgenannten Falle wird die verkettete Spannung der Leitungen 1 und 2 und im zweiten Falle die Spannung der Leitung 2 oder der Leitung 1 gegen Erde gemessen.

In Fig. 2 sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 16, 16'mit ihrem einen Ende an die Netzleitungen 1, 2 und mit ihre anderen Endem an den Leiter 8, der bei 9 an Erde liegt, angeschlossen. Die Zwischenbelegungen 17, 17' sind mittels Leitungen 7, 7'an die Primärspule 10a des Messwandlers 10 gelegt. Das Voltmeter 13 ist mit der Sekundärwicklung 10 b des Messwandlers verbunden.

In Fig. 3 ist eine Wirkleistungsschaltung in Drehstromnetzen dargestellt. In der Netzleitung 1 liegt die Primärspule 27 des Stromtransformators 20, dessen Sekundärspule 28 die Stromspule 19 des dynamometrischen Instrumentes speist. In den Netzleitungen 2 und J sind die äusseren Belegungen 5' und 5" der Durchführungen 4', 4" an den Leiter 8 gelegt, der mit seinem anderen Ende bei 9 geerdet ist.
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In Fig. 4 stellen 1, 2,3 Drehstromleitungen dar. In der Netzleitung 1 liegt die Primärspule 27 eines Stromtransformators 20, dessen Sekundärspule 28 mit den beiden Polen der Stromspule 19 des dynamometrischen Instrumentes 13 verbunden ist. Die in Reihe geschalteten Kondensatorgruppen 16, 16', 161 {liegen mit einem Ende an den Netzleitungen 1, 2, 3 mit ihren anderen sind sie an die bei 9 an Erde liegende Leitung S angeschlossen. Diejenigen Zwischenbelegungen, die der Erdung am nächsten liegen, sind mit 22', 22", 22''' bezeichnet, Die Belegungen 22" und 22111 sind durch die Leitung 21 kurzgeschlossen.

Die Belegung 22'ist durch die Leitung 7 mit dem einen Pol der Primärspule 10a eines Messwandlers 10 verbunden, deren anderer Pol mit der Leitung 7'an die Leitung 21 angeschlossen ist. An die Sekundärspule 10 b des Messwandlers 10 ist die Spannungsspule18 des dynamometrischen Instrumentes 13' angeschlossen. Bei Anwendung dieser Schaltung sind die Angaben des Messgerätes 13'unabhängig von Erdschlüssen in den Netzleitungen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Spannungsspule des Kreuzspuleninstrumentes, deren Strom der Nullpunktspannung z.

B. der Leitung 1 proportional sein soll, vorzugsweise über einen Messwandler, nicht an Zwischenbelegungen der Durchführung dieser Leitung allein, sondern an die der Erde nächst gelegenen, untereinander in Reihe geschaltete Zwischenbelegungen aus allen drei Durchführungen angelegtist ; so ergibt sich, dass der von der Spule aufgenommene Ladestrom dieser Zwischenbelegungen den beim Auftreten von Erdschluss in einer Leitung unveränderten Spannungen
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annähernd symmetrisch belasteten Drehstromnetzen geeignet.

Bei Leistungsmessungen kann gegebenenfalls die Spannungsspule an die innersten Belegungen, die ganz oder nahezu gleiches Potential wie die Leitung des Hauptstromes haben, angeschlossen werden.

Dadurch wird jede stärkere Isolation in dem Messgerät vermieden. Es kann dann, je nach der Stärke des Stromes entweder die Stromspule des Leistungszeigers vom Leitungsstrom selbst durchflossen oder mittels eines Stromwandlers schwacher Isolation mit der Leitung gekoppelt werden, während die Spannungsteile im allgemeinen nicht unmittelbar, sondern zur Erhöhung der Stromstärke über einen schwach isolierenden Stromwandler an die innersten Belegungen angeschlossen ist. Der Fortfall starker Isolation ermöglicht es auch, die Schaltungsteile in einfacher Weise konstruktiv miteinander zu verbinden. Man kann bequem die Hauptleitung sowohl wie die Kondensatorklemme, im besonderen die Seliellen, mit denen die Spannungsspule an die Belegungen angeschlossen ist, als tragenden Teil des Messgerätes und der Wandler ausbilden.

Als Wandler eignen sich zum zentrischen Aufsetzen besonders Ringwandler. Die Schaltung ist freilich
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Die Fig. 6 und 7 zeigen als Ausführungsbeispiel eine Schaltung zur Prüfung der Leistungsaufnahme eines Spannungswandlers behufs Überwachung des Wandlers auf Windungsschluss, der durch Anzeigen
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Sekundärwicklung nicht dargestellt ist. 4 und 4'sind die als Kondensatorklemmen ausgebildeten Durchführungen der primären Anschlüsse. 28, 28', 29 und 30 sind die innersten Belegungen der Kondensator-
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würde.

Die Schaltung kann insofern noch vereinfacht werden, als die Ausführung der Kondensatorklemme keine Abänderung behufs Anschlusses der Spannungsspule zu erfahren braucht, wie in Fig. 7 dargestellt ist, wo zugleich die Ausbildung der Hochspannungsleitung und der Kondensatorklemmen als Träger des Messgerätes angedeutet ist. Zum Anschluss der Spannungsspule ist die Kapazität zwischen der Leitung und der innersten Belegung benutzt, die natürlich in diesem Fall nicht mit der Leitung wie gewöhnlich kurz geschlossen ist. Man kann auch sagen, dass in diesem Fall die innerste Belegung über die Spannungsspule an die Leitung angeschlossen ist. Dieser Schaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Teilkapazität bei Parallelschaltung der Messspule (Fig. 6) durch diese kurzgeschlossen ist.

Weil nun die Grösse der Teilkapazität wegen dieses Kurzschlusses durch die Spule keine Rolle mehr spielt, kann man die Kapazität zwischen den ersten beiden Belegungen durch die noch geringere der Leitung gegen die der ersten Belegung ersetzen. Gegebenenfalls kann auch der zu der Spannungsspule gehörige Wandler von Hochspannungsleitung und Kondensator getragen werden. Im allgemeinen werden bei allen Anordnungen Stromwandler zur Erhöhung der Stromstärke zwischen Kondensator und Messgerät eingeschaltet werden müssen.

Der Aufbau der Apparate in Schaltungen, wie sie in den Fig. 1-6 dargestellt sind, kann nun dadurch noch vereinfacht werden, dass der an die Belegungen einer Kondensatorklemme angeschlossene Mess- wandler an der äusseren Bandage dieser Klemme unmittelbar oder an deren Träger befestigt wird. Dieser Träger ist in vielen Fällen das Gehäuse eines Messwandlers, für dessen Hochspannungsleitungen die Kondensatorklemme die Ausführung bildet. Ein deraitiger. Messwandler, nämlich Stromwandler, wird
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Ein Beispiel der Schaltung für eine solche Messung gibt Fig. 8. 13'ist ein Leistungsmesser mit der Siromspule 19 und der Spannungsspule 18.

Die Stromspule liegt an einem Stromwandler 20, dessen Primärleistungen 31 durch den Deckel 32 des Transformatorgehäuses mittels der Kondensatorklemme 4 hindurchgeführt sind. Zwischen der äussersten Belegung 5 der Kondensatorklemme, die über das Gehäuse an Erde liegt, und der nächsten Belegung 33 liegt ein Stromwandler 10, der den schwachen Ladestrom des Kondensators auf eine für die Spannungsspule 18 brauchbare Stärke hinauftransformiert. Die gezeichnete Schaltung misst die Blindleistung ; doch sind die Unterschiede der Wirk-und Blindleistungsmessung für den Aufbau der Apparate belanglos.

Die Fig. 9,10 und 11 zeigen in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung. Fig. 9 veranschaulicht die Befestigung eines Ringwandlers 10 mittels eines Winkeleisenringes 35 an der äussersten Belegung 5 der Kondensatorklemme 4 nach Fig. 8 und an deren Träger 32.

Seine Primärwicklung ist an diese Belegung 5 und die nächstfolgende 33 angeschlossen. 36 ist ein Schutzdeckel für den Ringwandler.

In den Fig. 10 und 11 ist im besonderen für die Vereinigung des Wandlers 10 und des Wandlers 20 nach Fig. 8 die Befestigung des Wandlers 10 an dem Gehäuse von 20 dargestellt. Die Befestigung. geschieht zum Schutze des Wandlers 10 und gegebenenfalls auch zur Ausnutzung der Ölfüllung des Wandlers 20 für die Isolation von 10 im Innern des Gehäuses. In Fig. 10 ist ein Wandler 10 mit rechteckig geformtem Kern angenommen. Dieser Kern ist in bekannter Weise durch Verschraubung an dem Deckel 32 des Gehäuses unmittelbar neben der Klemme befestigt. Die Befestigung selbst ist nicht dargestellt. In Fig. 11 ist wieder wie in Fig. 9 die besonders zweckmässige Ringform für den Wandler 10 angenommen.

Er ist mittels Schellen 34 an der Innenseite des Gehäusedeckels 32 befestigt.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Messung der Spannung in Hochspannungsnetzen nach Patent Nr. 85696, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kondensatoranordnungen benutzt werden, die mit einem Ende an eine Netzleitung, mit dem anderen Ende an ein konstantes Potential (z. B. Erde) angeschlossen sind, und das Strom verb-auchende Messgerät mit Zwichenbelegungen dieser Kondensatoranordnungen unmittelbar oder über Stromwandler verbunden ist.

Claims

2. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass bei DoppeIleitungen (1, 2) die zum Anschluss des als Messgerät benutzten Voltmeters (13) dienen, die Stromwandler (10, 10') EMI3.3 <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 Kondensatoranordnungen oder an eine der Zwischenbelegungen und an das konstante Potential, z. B.

Erde, angeschlossen werden kann (Fig. 1).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Wirkleistungsmessung in Drehstromleitungen ein dynamometrisches Messgerät benutzt wird, dessen eine Spule von dem Strom in einer der Netzleitungen beeinflusst wird und dessen zweite Spule unmittelbar oder über einen Stromwandler an Zwischenbelegungen der in den beiden anderen Netzleitungen angeordneten Kondensatoranordnungen angeschlossen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Blindleistungsmessung in Drehstromnetzen mit symmetrischer oder annähernd symmetrischer Belastung die eine Spule (18) des dynamometrischen Messgerätes (13') unmittelbar oder über einen sie speisenden Stromwandler (10) zwischen drei über die Kondensatoranordnungen (16, 16', 16") verteilte Punkte gelegt ist, die die drei den an ein konstantes Potential gelegten Endbelegungen der Kondensatoren benachbarten Zwischenbelegungen f, 221, 22111) einschliessen, wobei der eine Anschlusspunkt an einer Phase liegt, deren Nullpunktspannung in der Messung wirken soll, und die anderen beiden Anschlusspunkte unter sich kurz geschlossen sind, während die andere Spule (19) des Messgerätes (13')

in bekannter Weise aus den Netzleitungen gespeist wird (Fig. 4).

5. Anordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks gleichzeitiger Blind- EMI4.2 schliessen, die den an ein konstantes Potential gelegten Erdbelegungen (5, 5', 5") der Kondensatoranordnungen (4, 41, 4") benachbart sind, während die beiden anderen Spulen (19', 19") beider Messgeräte in bekannter Weise aus den Netzleitungen gespeist werden (Fig. 5).

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Spule (18) des dynamometrischen Messgerätes (13') gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines nur schwach isolierenden Stromwandlers an die der Leitung zunächst liegenden Belegungen (29, 30) der Kondensatoranordnung (4') gelegt ist, während die zweite Spule (19) in bekannter Weise aus den Netzleitungen gespeist wird (Fig. 6).

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Spule (18) des dynamometrischen Messgerätes zwischen Hochspannungsleitung und der innersten Belegung (30) der Kondensatoranordnung (4/) gelegt ist, während die zweite Spule (19) in bekannter Weise aus den Netzleitungen gespeist wird (Fig. 7).

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Hochspannungsleitung und Kondensatoranordnung als Träger des Messgerätes und gegebenenfalls des zugehörigen Messwandlers ausgebildet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Anschluss des Messgerätes benutzte Messwandler (10) an der äussersten Belegung (5) einer Kondensatorklemme (4) angeordnet und an deren Träger (32) befestigt ist (Fig. 9).

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der an die'Belegungen angeschlossene Messwandler als Ringwandler ausgeführt ist und die äusserste Belegung umgibt.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Belegungen angeschlossene Wandler (10) an dem Deckel (32) des Gehäuses des Strom wandlers (20) befestigt ist, dessen Primärleitungen durch die Kondensatorklemme (4) geführt sind (Fig. 10 und 11).

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Belegungen angeschlossene Wandler an der Innenseite des Gehäusedeckels befestigt ist.