CH141990A - Wechselstromfernleitung mit Kompensierungseinrichtungen zur Spannungsregelung. - Google Patents

Description

      Wechselstromfernleitung    mit     Itompensierungseinrichtungen    zur Spannungsregelung.         Uni    die Spannung auf     Wechselstromfern-          leitungen    genügend konstant zu halten, muss  man     bekanntlich    die durch den     Ferranti-          Effekt    und die     Belastungaströrne        hervorge-          ruferren        Spannungsänderungen    durch geeignete       Korripensierungseinri^htungeri    wieder ausglei  chen.  



  Erfindungsgemäss werden diese     Kompen-          sierungseinrichtungen,    welche längs der Lei  tung     zweckinässigerweise    Abschnitt für Ab  schnitt der Leitung verteilt sind, durch Regel  einrichtungen in Abhängigkeit vom Verhält  nis Spannung zu Strom der Leitung derart  gesteuert, dass für die ganze Leitung     bezw.     für jeden Abschnitt der Wert der Grösse
EMI0001.0018  
    immer gleich demjenigen der Grösse ist,  wobei     c)

     <I>L</I> die wirksame     Reihenreaktanz   
EMI0001.0021  
   der  Fernleitung einschliesslich einer etwaigen Zu  satzreaktanz und     co        G    das Reziproke der  wirksamen     Parallelreaktanz    der Fernleitung    einschliesslich einer etwaigen     Zusatzreaktanz     ist. Unter     Reihenreaktanz    ist dabei die Summe  der in Serie in die Leitung eingeschalteten  Blindwiderstände und unter     Parallelreaktanz     die Summe der parallel zur Leitung geschal  teten Blindwiderstände zu verstehen.  



  Der Einrichtung nach der Erfindung liegt  die Tatsache zugrunde, dass für den Fall,  dass der Wert Spannung durch Strom gleich  dein Wellenwiderstand der Leitung ist, die  Spannung auf der ganzen Leitung vor allem  in den Stationen, in welchen die     Kompen-          sierungseinrichtungen    aufgestellt sind, nahezu  konstant bleibt.  



  Um diese Bedingung -zu erfüllen, müsste  man theoretisch auf die Regeleinrichtungen  den Wirkstrom der Fernleitung einwirken  lassen.     142an    kann aber auch die Regelein  richtungen vom Gesamtstrom     beeinflussen,     da der Gesamtstrom nicht die arithmetische,  sondern nur die geometrische Summe aus  Wirk- und Blindstrom ist. Zur Regelung der           Kompensierungseinrichtungen    kann man bei  spielsweise ein     Quotientenrelais    verwenden,  auf welches die Spannung der Fernleitung  und der Strom (Gesamt- oder Wirkstrom)  einwirken.  



  Bei     Wechselstromfernleitungen,    bei denen  die Generatoren des Kraftwerkes auf kon  stante Spannung geregelt werden, kann die  Steuerung der     Kompensierungseinrichtungen     auch in Abhängigkeit vom Strom allein er  folgen, und zwar sowohl vom Gesamtstrom,  als auch vom Wirkstrom.  



  Je nach dem Grössenverhältnis von L und  C wird man die     Kompensierungseinriehtungen     in Parallelschaltung an die Fernleitung (Fall  A,     Fig.    1) oder in Reihenschaltung an die  Fernleitung (Fall B,     Fig.    2) legen. Oft wird  es auch zweckmässig sein,     Kompensierungs-          einrichtungen    sowohl in Parallelschaltung an  die Fernleitung, als auch in Reihenschaltung  in der Fernleitung vorzusehen.  



  Die von der     Kompensierungseinrichtung     gelieferte     Zusatzreaktanz    kann sowohl     kapa-          zitiv,    als auch induktiv sein. Ist die Zusatz  reaktanz     kapazitiv    und bezeichnet man ent  sprechend     Fig.    1 mit C' die Parallelkapazität  des Netzes und mit C" die     voll    der     Kom-          pensierungseinrichtung    gelieferte     Zusatzparal-          lelkapazität,    so ergibt sich für den Fall A  die Formel:

    
EMI0002.0021     
    Da die Parallelkapazität C' des Netzes und  die     Reiheninduktivität    L des Netzes konstant  sind und die     Spannung    E konstant gehalten  werden soll, ist C" also abhängig von     J2.     



  Ist die von der in Parallelschaltung an  die Leitung angeschlossenen     Kompensierungs-          einrichtung    gelieferte     Zusatzparallelreaktanz     induktiv und bezeichnet man die Zusatz  parallelinduktivität der     Kompensierungsein-          richtung    mit     LP,    so ergibt sich die Formel:  
EMI0002.0031     
    daher ist  
EMI0002.0032     
         LP    ist also ebenfalls     voll    J 2 abhängig.  



  Sind die     Kompensierungseirrrichtungerr    in  Serie in die Leitung eingeschaltet     (Abb.    2)  und ist die     voll    der     Kompensierungseinrich-          tung    gelieferte     Zusatzreihenreaktanz    induktiv,  und bezeichnet man mit L" die     voll    der       Kompensierungseinrichtung    gelieferte Zusatz  induktivität und mit L' die     Reiheninduktivi-          tät    der Leitung, so ergibt sich für den Fall B  die Formel:

    
EMI0002.0045     
    Da die     Reiheninduktivität    L' der Leitung  und die Parallelkapazität C der Leitung kon  stant sind und die Spannung E konstant ge  halten werden soll, ist L" also abhängig       vo        n        Jz.     



  Ist die von der     Kompensierungseinrich-          tung    gelieferte     Zusatzreihenreaktanz        kapazi-          tiv    und     bezeichnet    man die Reihenkapazität  der     Kompensierungseinrichtung    mit     Cl.,    so  ergibt sich die Formel:  
EMI0002.0058     
    daher ist  
EMI0002.0059     
         C,    ist also ebenfalls von     @Tz    abhängig.  



  Die     Kompensierungseinrichtung    kann aus  einer Synchron- oder     Asynchronmaschine,     deren Erregung entsprechend gesteuert wird,  bestehen. Es ist selbstverständlich auch mög  lich, regelbare Drosselspulen oder Konden  satoren als     Kompensierungseinrichtung    zu  verwenden.  



       Abb.    3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der       Regelung    nach der Erfindung. In der Unter  station 1 ist die     Kompensierungseinrichtung     2     allgeordnet,    die aus einer Synchronmaschine  besteht, die parallel zu der Fernleitung liegt.  Von der Fernleitung wird das Stromrelais 3  gespeist, dessen Drehscheibe 31 sich ent-      sprechend dem Werte J     (bezw.    bei     Quotien-          tenrelais   
EMI0003.0004  
   verdreht.

   Einer bestimmten  Stellung der Drehscheibe 31 soll dann immer  eine bestimmte Stellung des Regelwiderstan  des 4 entsprechen, der so berechnet ist, dass  für jede beliebige Stellung des Stromrelais  der äquivalente Wert von
EMI0003.0005  
   immer gleich  dem Wert
EMI0003.0006  
   ist, wobei bei dem gewählten  Ausführungsbeispiel L die     Reiheninduktivität     der Leitung und C die wirksame Parallel  kapazität, einschliesslich der von der     Koin-          pensierungsvorrichtung    dargestellten Zusatz  kapazität oder     Zusatzinduktivität    ist. Die  Scheibe 31 des Stromrelais 3 kann zu dem  Zwecke in bekannter Weise elektrisch oder  mechanisch mit     deni    Regelwiderstand 4 ge  kuppelt sein.

   Die Bemessung des von der       KompensierungseinrichtunggeliefertenStromes          Jk    ergibt sich aus der Formel:  
EMI0003.0014     
    Da bei Verwendung einer Synchronmaschine  oder     Asynchroninaschine    als     Kompensierungs-          einrichtung    der     Ständerblindstrom        J;    ein  deutig vom Erregerstrom der Blindstrom  maschine abhängt, so ist es nur nötig, einen  solchen bestimmten Zusammenhang zwischen  dem Erregerstrom oder seinem Regler und  der Drehscheibe 31 des Stromrelais 3 anzu  ordnen, dass     J;    sich in der quadratischen Ab  hängigkeit nach Gleichung (7) vom Strom J  in der Leitung ändert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wechselstromfernleitung mit längs der Leitung verteilten Kompensierungseinrich- tungen zur Spannungsregelung, gekennzeich net durch Regelvorrichtungen, welche in Ab hängigkeit vom Verhältnis Spannung zu Strom der Fernleitung die Kompensierungseinrich- tungen derart steuern, dass der Wert der Grösse EMI0003.0026 immer gleich demjenigen der Grösse EMI0003.0027 ist, wobei co <I>L</I> die wirksame Rei- henreaktanz der Fernleitung, einschliesslich einer etwaigen Zusatzreaktanz und c)

   C das Reziproke der wirksamen Parallelreaktanz der Leitung, einschliesslich einer etwaigen Zusatzreaktanz ist. UNTERAITSPRÜCHE 1. Wechselstromfernleitung nach Patentan spruch, welche mit konstanter Spannung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensierungseinrichtungen in Ab hängigkeit vom Gesamtstrom der Fern leitung gesteuert sind.

   2. Wechselstromfernleitung nach Patentan- sprucb, welche mit konstanter Spannung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensierungseinrichtungen in Ab- bängigkeit vom Wirkstrom der Fernlei tung gesteuert sind. 3. Wechselstromfernleitung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensierungseinrichtungen in Parallel schaltung an die Fernleitung gelegt sind.

   4. Wecliselstromfernleitung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensierungseinrichtungen in Reihen schaltung in die Fernleitung eingeschaltet sind. 5. Wechselstromfernleitung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kom- pensierungseinrichtungen sowohl in Paral lelschaltung an die Fernleitung, als auch in Reihenschaltung mit der Fernleitung vorgesehen sind.

   6. Wechselstromfernleitung nach Patentan spruch und Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kompensierungsein- richtung so gesteuert wird, dass sich ihre Parallelinduktivität (LP) entsprechend der Gleichung EMI0003.0058 ändert. 7. Wechselstromfernleitung nach Patentan spruch und Unteranspruch d, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kompensierungsein- richtung so gesteuert wird, dass sich ihre Reihenkapazität (G.) entsprechend der Gleichung EMI0004.0005 ändert.

   B. Wechselstromfernleitung nach Patentan spruch und Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ständerstrom einer als gompensierungseinrichtung verwende ten Blindleistungsmaschiiie durch Einstel lung des Erregerstromkreises dieser Ma schine so geändert. wird, da.ss sich der Ständerstrom (J1;) quadratisch in den Lei stungsstrom gemäss der Gleichung EMI0004.0013 ändert.