CH366327A - Verfahren zur Blindstromkompensation in tonfrequenzüberlagerten Energieverteilnetzen - Google Patents

Verfahren zur Blindstromkompensation in tonfrequenzüberlagerten Energieverteilnetzen

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CH366327A
CH366327A CH6419158A CH6419158A CH366327A CH 366327 A CH366327 A CH 366327A CH 6419158 A CH6419158 A CH 6419158A CH 6419158 A CH6419158 A CH 6419158A CH 366327 A CH366327 A CH 366327A
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Landis & Gyr Ag
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Description


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 Verfahren zur Blindstromkompensation in tonfrequenzüberlagerten Energieverteilnetzen Unter den energieverbrauchenden elektrischen Apparaten gibt es bekanntlich solche, die ausser Wirkleistung auch Blindleistung aufnehmen. Dies kommt in einem niedrigen Leistungsfaktor des Netzes zum Ausdruck. Durch die Blindleistung werden die    Erzeu-      gungs-,   Transport- und Verteilanlagen der Energiebetriebe zusätzlich belastet. Insbesondere sind es die Asynchronmotoren, die wegen ihrer grossen Verbreitung die Anlagen am meisten mit Blindstrom belasten. 



  Zur Verbesserung des Leistungsfaktors werden statische Kondensatoren in Parallelschaltung an das Netz angeschlossen. Diese entlasten dann am wirksamsten alle Anlageteile von Blindstrom, wenn sie als Blindleistungserzeuger in der Nähe der    hauptsäch-      lichsten   Blindleistungsverbraucher, also meist im Niederspannungsnetz, angeschlossen werden. Wegen der zunehmenden Industrialisierung nimmt auch der Einsatz von Kondensatoren ständig zu. 



  Eine ebenfalls zunehmende Verbreitung erfahren die Anlagen zur zentralen Fernsteuerung der vielen, im Netz verteilten Tarifapparate, Heisswasserspeicher, Strassenlampen und dergleichen mittels tonfrequenter, dem Netz überlagerter Signalströme. Solche Anlagen sind unter den Bezeichnungen    tonfrequente   Zentralsteueranlagen, Netzfernsteueranlagen, Netzkommandoanlagen, Tonfrequenz-Rundsteueranlagen ( TRA ) usw. bekannt. 



  In Netzen mit überlagerten    Tonfrequenzsignal-      strömen   können Kondensatoren den    Fernsteuerbetrieb   auf verschiedene Weise behindern. Da die Frequenz der Signalströme um ein Mehrfaches höher ist als die Netzfrequenz, nehmen die Kondensatoren verhältnismässig viel Tonfrequenzstrom auf. Hierdurch wird die Sendeanlage zusätzlich belastet. Infolge der erhöhten Signalströme treten aber auch zusätzliche Spannungsverluste in den tonfrequenten Längsreaktanzen zwischen der Sende- und den Empfangsstellen auf.

   Da die Tonfrequenzankopplung meist im    Mittel-      oder   Hochspannungsnetz stattfindet, werden    tonfre-      quente   Spannungsabfälle vor allem durch die Streureaktanzen der Netztransformatoren und die    Leitungs-      reaktanzen   verursacht. Sinkt dadurch die    tonfrequente      Signalspannung      im      Niederspannungsnetz      unter   den Sollwert, so wird die sichere Funktion der Empfangsgeräte in Frage gestellt. 



  Es kann aber auch vorkommen, dass die    Längs-      reaktanzen   des Netzes und die Querkapazität der Niederspannungskondensatoren bei der    Signalfrequenz   einen    Serieresonanzkreis   bilden. Dann entsteht anstelle einer tonfrequenten    Spannungssenkung   eine Spannungserhöhung im Niederspannungsnetz, was in vermehrtem Masse zu einer    Überlastung   der Sendeanlage führen kann. 



  Es muss nun    vermieden   werden, dass zwei hervorragende Hilfsmittel der Energieversorgung,    nämlich   die statischen Kondensatoren einerseits und die    ton-      frequente   Zentralsteuerung anderseits, sich gegenseitig in ihrer weiteren Verbreitung    behindern.   Es    sind   zwar verschiedene Mittel bekannt, um störende    Ein-      flüsse   der Kondensatoren auf die    Zentralsteueranlagen   zu    vermeiden   oder zu mildern. Die meisten davon sind aber nur in bestimmten Fällen anwendbar.

   Die bekannteste und universellste Massnahme besteht darin, dass in Reihe mit jedem Kondensator    ein      tonfrequenter   Sperrkreis oder eine Drosselspule mit ausreichender    Tonfrequenzreaktanz   vorgeschaltet wird. Die Anschaffung und der Einbau solcher Sperrmittel verteuert jedoch den Einsatz von Kondensatoren, insbesondere, wenn diese aus    einer   grösseren Anzahl von kleineren Niederspannungskondensatoren bestehen.

   Das    Bedürfnis   nach wirtschaftlicheren Lösungen besteht deshalb nach wie vor und wächst mit der weiteren Verbreitung der tonfrequenten Zentralsteuerung und der Kondensatoren. 

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 Die vorliegende Erfindung bezweckt, mit möglichst geringem Aufwand den Bedürfnissen der Energieverteilung und der tonfrequenten Netzüberlagerung zugleich zu dienen.

   Sie betrifft ein Verfahren zur Blindstromkompensation mittels statischer Kondensatoren in tonfrequenzüberlagerten Energieverteilnetzen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blindstromkompensation zweiteilig als kombinierte Serie- und    Parallelkompensation   erfolgt, wobei die zwei Teile so bemessen werden, dass die Seriekompensation bei Nennbelastung eine vorbestimmte Anhebung der Netzspannung bei den Energieverbrauchern und zugleich eine gewisse Erhöhung des Leistungsfaktors bewirkt, und dass die Parallelkompensation die restliche Erhöhung des Leistungsfaktors auf einen vorbestimmten Wert und eine Erhöhung der tonfrequenten Netzimpedanz herbeiführt. 



  Anhand der Fig. 1 bis 7 der Zeichnung wird das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise näher erläutert. 



  Es zeigen: Fig. 1 eine bekannte Schaltung eines kompensierten Niederspannungsnetzes, Fig. 2 Resonanzkurven der Schaltung nach der Fig. 1, Fig. 3 eine weitere bekannte Schaltung eines kompensierten Niederspannungsnetzes, Fig. 4 ein Beispiel eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren kompensierten Verteilnetzes, Fig. 5 und 6 je ein Vektordiagramm zur Schaltung nach der Fig. 4 und Fig. 7 Blindleistungskurven in Funktion der Netzbelastung. 



  Die Fig. 1 stellt die bisher üblichste Kompensationsweise dar, nämlich die reine Parallelkompensation mittels Kondensatoren im Niederspannungsnetz. Die Kondensatoren können in der Transformatorenstation aufgestellt oder im Niederspannungsnetz verteilt sein. Ein Verteiltransformator, der die Mittelspannung auf die    Niederspannung   herabsetzt, ist mit Tr bezeichnet. R stellt eine rein Ohmsche Belastung, M eine Motorenbelastung und Qp die Parallelkondensatoren bzw. deren Blindleistung dar. 



  Mit uzN1, uT1, uzN2, uT2 sind in den Fig. 1 bis 6 die Netz- und Tonfrequenzspannungen am Anfang und am Ende des betrachteten Netzteiles bezeichnet. Alle diese Grössen stellen relative Spannungen dar, das heisst, sie sind in Prozenten der Netz-Nennspannung der betreffenden Stelle ausgedrückt. Damit fällt das Übersetzungsverhältnis des Transformators aus der Betrachtung, und die Allgemeingültigkeit der quantitativen Zusammenhänge kommt deutlicher    zum   Ausdruck.

   Die Grösse uN1 ist also die relative Netzspannung am Eingang des betrachteten Netzteiles, uzN2 die mittlere relative Netzspannung bei den    Nieder-      spannungsenergieverbrauchern.   Analog ist ur1 die relative tonfrequente Spannung am Eingang des betrachteten Netzteiles und uT2 die mittlere relative Tonfrequenzspannung im Niederspannungsnetz, das heisst an den Empfangsgeräten (Empfangsspannung). Als spezifische Empfangsspannung uT wird ferner das Verhältnis der relativen Empfangsspannung uT2 zur relativen Tonfrequenzspannung uT1 am Eingang des betrachteten Netzteiles bezeichnet. 



  In der Fig. 2 ist der typische Verlauf der spezifischen Empfangsspannung uT bei einer bestimmten Tonfrequenz in Funktion der Blindleistung Qp der ungesperrten Parallelkondensatoren nach der Fig. 1 dargestellt. Die Kurve 1 gilt für einen starken, die Kurve 2 für einen schwachen Anteil der Ohmschen Belastung R an der Gesamtlast des betreffenden Teilnetzes nach der Fig. 1. Die Kurve 1 ist charakteristisch für allgemeine Verbrauchernetze mit kompensierten Motoren beim Höchstwert des Ohmschen Belastungsanteiles. Die Kurve 2 gilt mehr bei schwacher Ohmscher Belastung, aber voll eingeschalteten Kondensatoren in solchen Netzen, sowie für kompensierte Industrienetze. Beide Kurven lassen bei einem bestimmten    QP-Wert   eine Resonanzstelle erkennen, bei der    UT   ein ausgesprochenes Maximum aufweist.

   Die relative    Tonfrequenzspannung      UT2   im Verbrauchernetz kann in der Nähe des Resonanzpunktes wesentlich grösser sein als die relative    Tonfrequenzspannung      u.1.1   am Eingang des Netzes. Dies kommt in den Kurven 1 und insbesondere 2 dadurch zum Ausdruck, dass die spezifische Empfangsspannung 
 EMI2.12 
 grö- sser als 1 ist. Ist die Blindleistung    Qp   der Parallelkondensatoren grösser als der rund doppelte Resonanzwert    Qho,   so wird die spezifische Empfangsspannung    uT   kleiner als 1. Beide Zustände, sowohl eine stark überhöhte als auch eine stark abgesenkte spezifische Empfangsspannung    ui,   sind unerwünscht. 



  Die    Fig.   3 zeigt dasselbe Schaltbild eines    Nieder-      spannungsverteilnetzes   mit    Transformatorenstation   und    Mittelspannungsspeisung   wie die    Fig.   1, jedoch mit    Tonfrequenz-Sperrkreisen      Sp   in Reihe mit den Parallelkondensatoren    Qh.   Im Gegensatz zu den Kurven der    Fig.   2    würde   die spezifische Empfangsspannung    uT   bei dieser Anordnung nach der    Fi.g.   3 viel flacher, das heisst weniger abhängig von der Blindleistung    Qp   verlaufen als bei    ungesperrten   Kondensatoren nach der    Fig.   1.

   Dem steht jedoch als Nachteil der    Aufwand   für die Anschaffung und der Einbau der Sperrmittel    Sp   gegenüber. 



  Die    Fig.   4 gibt die Schaltung wieder, die dem erfindungsgemässen Verfahren zugrunde liegt. Die Blindleistung    Qp   der Parallelkondensatoren ist hier kleiner als bei reiner Parallelkompensation nach den    Fig.   1 und 3. Anderseits ist ausser den Parallelkondensatoren    Qp   noch ein    Seriekondensator   mit einer Blindleistung    Qs   vorgesehen, und die Blindleistungen    Qs   und    Q1,   sind so bemessen,

   dass vor dem    Seriekondensator   bei Nennlast der gewünschte Leistungsfaktor und überdies eine Erhöhung der tonfrequenten Eingangsimpedanz des betreffenden    Netzteiles   und an den Verbraucherapparaten eine Anhebung der Netzspannung    11V2   in einem vorbestimmten Ausmass erzielt wird. Mit 

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    u,   ist die relative Spannung am    Seriekondensator   bezeichnet. 



  Die Vektordiagramme der Fig. 5 und 6 dienen zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des    Seriekonden-      sators   von der Fig. 4 bei Netzfrequenz. Zu diesem Zwecke werden noch folgende weitere    netzfrequente   Spannungsgrössen definiert. Mit du wird die relative (das heisst prozentuale) Spannungssenkung bei den Verbrauchern bezeichnet, die eintreten würde, wenn keine Seriekompensation vorhanden wäre. Der relative Spannungsabfall in den Leitungen und im Transformator Tr, der diese Spannungssenkung verursacht, wird mit duz bezeichnet. Er ist ein Vektor, dessen Richtung im allgemeinen nicht mit derjenigen des Netzspannungsvektors uN2 zusammenfällt und dessen skalarer Wert deshalb grösser ist als du. Seine Ohmsche Komponente wird mit dur undseine induktive Komponente mit dux bezeichnet. 



  Aus diesen Definitionen ergeben sich folgende Vektorgleichungen: Wenn kein Seriekondensator vorhanden ist (Fig. 1 und 3), gilt nur die Beziehung: uN2 + duz = ux l' (s. Fig. 5) Wenn dagegen ein Seriekondensator nach der Fig. 4 vorhanden ist, so gilt: uN2 + duz + uS = un1 (s. Fig. 5 und 6) Daraus ist bereits ersichtlich, dass die    Seriekom-      pensation   den Phasenwinkel zwischen dem Strom und der Spannung am Eingang des Netzes vom Wert    #1'   ohne Seriekondensator auf den Wert    #1   mit Seriekondensator verkleinert (Fig.5). Der Seriekondensator QzS verbessert also den Leistungsfaktor am Eingang des Netzes, nämlich im Beispiel nach Fig. 5 von cos    #1'   = 0,73 auf cos    #1   = 0,80 bei cos    #2   = 0,75 der Energieverbraucher. 



  Ferner geht aus der Fig. 5 hervor, dass u N1 G uNi' , das heisst, dass bei Vorhandensein eines    Seriekonden-      sators   zur    Erzielung   einer bestimmten Netzspannung u,N2 an den Verbrauchern eine kleinere Netzspannung uN1 am Eingang des Netzes erforderlich ist, als wenn die Spannung uS am Seriekondensator nicht vorhanden wäre (uN1'). Geht man umgekehrt von einer festen Eingangsspannung aus, so zeigt sich auch so, dass ohne    Seriekondensator   der zahlenmässige Wert der relativen Netzspannung uN2, bei den Verbrauchern immer um einen Wert du kleiner ist als die relative Netzspannung uN1' am Eingang des Netzes. Mit einem Seriekondensator dagegen kann die Netzspannung uN2 an den Verbrauchern bei Nennlast durch passende Bemessung der Spannung uS innerhalb gewisser Grenzen frei gewählt werden.

   Beispielsweise ist in der Fig. 5 die Spannung u, so bemessen, dass |uN2| = |uN1|, dass also der zu du = 10 % angenommene Spannungsverlust in den Leitungen und im Transformator gerade aufgehoben wird. Im Beispiel nach der Fig. 6 dagegen ist der Spannungsverlust du zu nur 5 % angenommen und uS ist so gewählt, dass die Spannung u N2 an den Verbrauchern um einen Betrag von ebenfalls 5%o höher wird als die Spannung UNI am Eingang des Netzes. Ganz allgemein setzt sich die total erforderliche    Spannungsanhebung   durch den    Seriekondensator   aus dem    aufzuhebenden   Spannungsverlust du in den Leitungen und Transformatoren und aus der gewünschten Spannungserhöhung Aus an den Verbrauchern bei Nennlast gegenüber Nullast zusammen. Alle drei Grössen du, duS und uS sind proportional der Netzlast. 



  Diese Wirkungen von Seriekondensatoren sind bekannt. Den Diagrammen der Fig. 5 und 6 kann jedoch auch entnommen werden, dass die durch Seriekompensation erzielbare Verbesserung des Leistungsfaktors begrenzt und um so geringer ist, je niedriger der    ursprüngliche   Leistungsfaktor und je geringer der    Spannungsabfall   in den Leitungen und Transformatoren bzw. je    geringer   der zulässige    Spannungsanstieg   auf der Verbraucherseite bei Nennlast gegenüber Nullast ist.

   Seriekondensatorenhaben deshalb bisher mehr nur als Mittel zum automatischen und    unver-      zögerten      Ausgleich      übermässiger   Spannungsverluste, insbesondere in langen Mittelspannungsfreileitungen, und damit auch zur Spannungsberuhigung Eingang gefunden, kaum jedoch für die    Blindstromkompen-      sationals   Hauptziel. 



  Anders liegen die Verhältnisse, wenn zu den Aufgaben der Blindstromkompensation noch solche der Tonfrequenzüberlagerung hinzukommen. Wie eingangs erwähnt, drängt sich die Blindstromkompensation dort auf, wo das Netz ausgesprochen induktiven Charakter hat, der insbesondere durch den Einsitz von Asynchronmotoren zustande kommt. Solange ein solches Netz nicht kompensiert ist, ist es auch für die tonfrequenten Signalströme induktiv. In bezug auf die Signalströme haben -die Motoren im    Normal-      betrieb   einen sehr grossen Schlupf, das    heisst,   ;sie sind    tonfrequenzmässig   sozusagen im Anlaufzustand.

   Trotz der um ein Mehrfaches der Netzfrequenz höheren    Signalfrequenz   haben deshalb gewerbliche Motoren unterhalb etwa 600 bis 700    Hz   eine    Reaktanz,   die    kleiner   ist    als   ihre    durchschnittliche      50-Hz-Betriebs-      impedanz.   



  Werden Motoren    in   bisher    üblicher   Weise kompensiert, so wird ihr    induktiver      Tonfrequenzleitwert   durch die    Parallelkondensatoren   von    durchschnittlich   etwa 223 Hz an aufwärts mehr als kompensiert. Ein kompensiertes    Motorennetz   wird also    für   die Tonfrequenz    kapazitiv.   Oberhalb etwa 240 Hz wird der    Absolutwert   seiner    tonfrequenten   Impedanz sogar niedriger als    seine      50-Hz-Netzimpedanz.      Innerhalb   gewisser    Grenzen   ist dies tragbar.

   Bei starker Besetzung eines Netzes mit kompensierten Motoren und anderen    parallel   kompensierten    Blindstromverbrau-      chern   können dagegen durch die    niedrige      kapazitive      Tonfrequenzimpedanz   die anhand der    Fig.2   beschriebenen    Unzukömmlichkeiten   auftreten. 



  Der    Grundgedanke   des erfindungsgemässen Verfahrens besteht nun darin,    d'ass   nur ein Teil der zur Kompensation des Netzes erforderlichen    Blindleistung   durch die    Parallelkondensatoren      QP   und der andere 

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 Teil durch die Seriekondensatoren QS geliefert wird. Die Seriekondensatoren haben auf die tonfrequenten Signalströme nur einen verschwindend kleinen und eher günstigen Einfluss. Durch die entsprechend kleinere Bemessung der Parallelkondensatoren Qp wird die tonfrequente Überkompensation des Netzes wesentlich geringer oder überhaupt beseitigt, die    tonfre-      quente   Netzimpedanz also wesentlich erhöht. Je nach der Signalfrequenz und der Bemessung der Parallelkondensatoren Qp (s.

   Fig. 4) ist es sogar möglich, deren kapazitiven Tonfrequenzleitwert gerade ungefähr gleich gross zu machen wie die induktive Komponente des tonfrequenten Netzleitwertes. Ein Industrienetz kann dadurch eine relativ sehr hohe Tonfrequenzimpedanz erhalten, so dass es zwar die    ton-      frequente   Signalspannung erhält, aber nur sehr wenig Tonfrequenzstrom absorbiert, sogar wesentlich weniger, als das urikompensierte Netz aufnehmen würde. 



  Dieser tonfrequenzmässige Idealzustand wird sich indessen nur ausnahmsweise gleichzeitig mit vorbestimmten Werten der Blindstromkompensation und der Spannungsstützung erreichen lassen. Dies ist aber auch nicht nötig. Es genügt durchaus, wenn die aus der Fig.2 ersichtlichen Unzukömmlichkeiten vermieden werden. Dieses Ziel ist, abgesehen von Anlagen mit relativ hohen    Signalfrequenzen,   in weitem Rahmen der sehr unterschiedlichen Verhältnisse der Praxis immer erreichbar. Je nach den Umständen kann deshalb die Anwendung des Verfahrens nach freiem Ermessen mehr im Hinblick auf optimale Verhältnisse für die Tonfrequenzanlage oder auf bestimmte Ziele der Spannungshaltung oder der Blindstromkompensation ausgerichtet werden. 



  Man kann also im Rahmen des Erfindungsgedankens den Seriekondensator so bemessen, dass die Netzspannung uN 2 bei den Verbrauchern bei Nennlast z. B. ungefähr gleich hoch oder um einen beliebigen Betrag Aus höher wird als bei Nullast. Auf alle Fälle wird dadurch zugleich eine gewisse Verbesserung des Leistungsfaktors erreicht. Da diese im allgemeinen noch nicht ausreicht, so wird die restliche Verbesserung durch Parallelkompensation zustande gebracht. Die Parallelkompensation hat praktisch keinen Einfluss auf die Netzspannung, aber ausser der gewünschten Verbesserung des Leistungsfaktors verändert sich auch die Tonfrequenzimpedanz des Netzes in günstigem Sinne. Bei einer bestimmten Blindleistung Qp der Parallelkompensation würde die Tonfrequenzimpedanz einen Maximalwert erreichen.

   Man kann dabei von einer Parallelresonanz der Parallelkondensatoren mit den induktiven Energieverbrauchern sprechen. Bei Abweichung der Blindleistung Qp von diesem Resonanzwert wird die tonfrequente Netzimpedanz kleiner als bei Parallelresonanz, aber abgesehen von extrem tiefen Steuerfrequenzen immer wesentlich grösser als bei reiner Parallelkompensation nach der Fig. 1. In der Fig. 2 tritt dies dadurch in Erscheinung, dass bei Kompensation nach dem erfindungsgemässen Verfahren der Wert Qp gemäss der Fig. 4 so weit unterhalb des Serieresonanzwertes QPo zu liegen kommt, dass weder eine störende überhöhung noch eine unzulässige Absenkung der spezifischen Empfangsspannung uT zu befürchten ist. 



  Bei Auslegung des netzfrequenten Vektordiagrammes geht man vom gewünschten cos p1 am Eingang des Netzes bei Nennlast aus. Auf    Grund   einer vorbestimmten Anhebung der Netzspannung bei den Energieverbrauchern, die sich bei Nennlast aus dem Spannungsverlust    #u   in den Leitungen und Transformatoren und einer eventuell erwünschten Spannungserhöhung AuS, zusammensetzt, lassen sich die hierfür nötige Spannung u, am    Seriekondensator   und der Leistungsfaktor    cos      cp2   ermitteln, auf den das Verbrauchernetz mittels Parallelkompensation gebracht werden muss (s.    Fig.   6).

   Die Berechnung der erforderlichen    Blindleistung      Qp   der Parallelkompensation, um den    Leistungsfaktor   vom Wert    cos      ccv.   des urikompensierten Verbrauchernetzes auf den Wert    cos      (p.   des teilweise parallel kompensierten Verbrauchernetzes zu erhöhen, erfolgt nach den üblichen Regeln der Parallelkompensation. Die Blindleistung    Q@   des    Seriekon-      densators   ergibt sich aus dem Nennstrom (Nennleistung) des Netzes und der Spannung    us   am Seriekondensator. 



  Obwohl das beschriebene Verfahren hauptsächlich für    Niederspannungsverteilnetze   in Frage kommt, ist es    grundsätzlich   nicht auf solche beschränkt,    sondern   auch auf höhere Spannungsebenen anwendbar. 



  Wirtschaftlich betrachtet kommt es für eine bestimmte    Blindstromkompensation   ungefähr auf dasselbe hinaus, ob die hierfür erforderliche Blindleistung von Parallel- oder von    Seriekondensatoren   geliefert werde. Dem Mehraufwand für die isolierte Aufstellung und den    Kurzschlussschutz   von    Seriekonden-      satoren   steht eine Einsparung an Schaltmaterial gegen- über. Der materielle Aufwand für eine Kompensation nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist deshalb ungefähr derselbe wie für reine Parallelkompensation nach der    Fig.   1, aber kleiner als für gesperrte Parallelkompensation nach der    Fig.3,   insbesondere, wenn die Blindleistung    Qp   auf viele kleinere Einheiten verteilt ist.

   Darüber hinaus bietet jedoch das anhand    Fig.   4 beschriebene Verfahren gegenüber der reinen Parallelkompensation folgende Vorteile: 1.    Beruhigung   der Netzspannung bei Belastungsstössen, insbesondere von Motoren und Schweissmaschinen,    infolge   der uriverzögerten, automatischen Kompensation von Spannungsabfällen in Leitungen und Transformatoren. 



  2. Natürliche Anpassung der Kompensation an den    Blindleistungsbeda.rf.   Bei reiner Parallelkompensation besteht das Risiko der    Fehlkompensation,   wenn bei wechselnder Netzbelastung nicht auch die Blindleistung der Kondensatoren, z. B. mittels einer teueren und der Wartung bedürfenden Regelautomatik, dem veränderlichen Bedarf angepasst wird. Die Anordnung nach der    Fig.   4 dagegen, deren Gesamtblindleistung    Qp      -h      Q@   :der Nennlast angepasst ist, liefert bei schwacher Netzlast praktisch nur den Betrag    QP,   was etwa dem    Blindleistungsbedarf   von Transformatoren und 

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 einigen schwachbelasteten Motoren entsprechen mag.

   Bei Zwischenwerten der Belastung verläuft die Blindleistungsabgabe kontinuierlich zwischen den Grenzwerten QP und (QP + Qs). 



  Die Fig. 7 zeigt die Blindleistungen in Abhängigkeit von der Scheinleistung S des Netzes in Prozenten der Nennleistung. Die Linie 1 stellt den ungefähren Verlauf des Blindleistungsbedarfes, die Linie 2 die totale Blindleistungsabgabe QP + QS und die gestrichelte Linie 3 die Blindleistungsabgabe einer reinen und ungeregelten Parallelkompensation nach der Fig. 1 oder 3 dar. Wie ersichtlich, decken sich der Bedarf 1 und die Abgabe 2 beim erfindungsgemässen Verfahren viel besser als bei reiner Parallelkompensation 3. 



  3. Freiheit in bezug auf spätere Entscheide über die Einführung der Tonfrequenzüberlagerung. Bisher sah sich ein Elektrizitätsunternehmen, das noch keine Tonfrequenzanlage hatte, aber die Kompensation einführen oder verstärken wollte gezwungen, entweder die Abonnenten zu Sperrmassnahmen zu veranlassen, deren Notwendigkeit    oder   Zweckmässigkeit noch nicht feststand, oder sich vorzeitig auf eine bestimmte Signalfrequenz    festzulegen   oder für nachträgliche    Sperrmassnahmen   erhöhten Aufwand und Umtriebe zu riskieren. Beim erfindungsgemässen Kompensationsverfahren sind Sperrmassnahmen im Bereich der meist angewendeten    Steuerfrequenzen   überflüssig.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Blindstromkompensation mittels statischer Kondensatoren in tonfrequenzüberlagerten Energieverteilnetzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindstromkompensation zweiteilig als kombinierte Serie- und Parallelkompensation erfolgt, wobei die zwei Teile so bemessen werden, dass die Seriekompen- sation bei Nennbelastung eine vorbestimmte Anhebung der Netzspannung bei den Energieverbrauchern und zugleich eine gewisse Erhöhung des Leistungsfaktors bewirkt,
    und dass die Parallelkompen- sation die restliche Erhöhung des Leistungsfaktors auf einen vorbestimmten Wert und eine Erhöhung der tonfrequenten Netzimpedanz herbeiführt. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Parallelkompensation dienende Teil so bemessen ist, dass er zusammen mit den induktiven Energieverbrauchern bei Tonfrequenz einen Parallelresonanzkreis bildet.
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