DD224963A1

DD224963A1 - Anordnung zum ausgleich unsymmetrischer belastungen in mehrphasen-wechselstrom-, insbesondere drehstrom-netzen

Info

Publication number: DD224963A1
Application number: DD26060484A
Authority: DD
Inventors: Udo Hartje; Hans-Joachim Mans
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1984-03-06
Filing date: 1984-03-06
Publication date: 1985-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungen in Mehrphasen-Wechselstrom-, insbesondere Drehstrom-Netzen, wenn die einzelnen Straenge dieses Netzes durch unsymmetrische Verbraucher belastet werden. Ziel der Erfindung ist der oertliche und zeitliche Ausgleich unsymmetrischer Strangbelastungen in den genannten Netzen. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungen in vornehmlich Drehstrom-Netzen anzugeben, mit der ohne zentrale Stuetz- oder Umverteilungsanlagen die Unsymmetrie oertlich und zeitlich in unmittelbarer Naehe ihres Entstehens beseitigt werden koennen. Sie wird dadurch geloest, dass die unsymmetrischen Verbraucher ueber eine Schaltanordnung an das Netz geschaltet sind, die durch Vergleich der Spannungen der einzelnen Straenge gegenueber Nullpotential oder untereinander den zum gegenwaertigen Zeitpunkt am geringsten belasteten Strang ermittelt und diesem einen Verbraucher aus dem am hoechsten belasteten Strang zuschaltet.

Description

A-

Anordnung zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungen in Mehrphasen-vVechselstrom-, insbesondere Drehstrom-Netzen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungen in Mehrphasen-We.chselstrom-, insbesondere Drehstrom-Netzen, wenn die einzelnen Stränge dieses Netzes 'durch unsymmetrische Verbraucher belastet 'werden. .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Um bei unsymmetrischen Verbrauchern eine ungleichmäßige Strangbelastung in Mehrphasen-Wechselstrom-, insbesondere Dr eh s tr om -Ne t ζ en zu vermeiden und im zeitlichen Mittel eine Netζsymmetrie zu erreichen, müssen diese Verbraucher gleichmäßig auf die einzelnen Stränge verteilt werden. Da die verschiedenen unsymmetrischen Verbraucher jedoch anonym und unkontrolliert geschaltet werden, treten zwischenzeitlich extreme Unsymmetrien auf. Durch ungeordnete Zu- und Abschaltungen werden einzelne Stränge stärker be- oder entlastet, wodurch ungewollte und sich auf die Verbraucher nachteilig auswirkende Spannungsdifferenzen zwischen den Strängen entstehen.

Bisher ist nicht bekannt,diese zeitlich begrenzt auftretenden und ständig wechselnden unsymmetrien auszugleichen.

3ekannt ist eine Reihe von als "Drehfeldscheider" bezeichnete Meßverfahren, mit denen unsymmetrien in Mehrphasen-Wechselstrom-, insbesondere Drehstrom-Netzen festgestellt werden können: DD-WP δ 128, DE-AS 2 220 990, DE-OS 2 265 223.

lach Angaben in DE-OS 2 351 159, DE-OS 2 420 199, DE-OS 2 446 111 werden sie außerdem zur Warnung beim Auftreten von Unsymmetrien und zur Abschaltung besonders gefährdeter elektrischer Maschinen eingesetzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist der örtliche und zeitliche Ausgleich unsymmetrischer Strangbelastungen in Mehrphasen-Wechselstrom-, insbesondere Drehstrom-Hetzen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Voraussetzung für eine günstige Energieverteilung und eine optimale Energieausnutzung ist ein Gleichgewicht der Spannungen und Ströme zwischen sämtlichen Strängen in allen Zweigen von Mehrphasen-Wechselstrom-,- insbesondere Drehstrom-Netzen, das ständig unkontrolliert sprunghaft gestört wird und dann eine kürzere oder längere Zeit bestehen bleibt, bis erneute Zu- oder Abschaltungen erfolgen.,

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungen in Mehrphasen-WechseIstrom-, insbesondere Drehstrom-Netzen anzugeben, mit der ohne zentrale Stütz- oder Umverteilungsanlagen die Unsymmetrie örtlich und zeitlich in unmittelbarer Nähe ihres Entstehens beseitigt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die unsymmetrischen Verbraucher über eine Schaltanordnung an das Mehrphasen-Wechselstrcm-, insbesondere Drehstrom-Netz geschaltet sind, die durch Vergleich der Spannungen der einzelnen Stränge gegenüber Nullpotential oder untereinander den zum gegenwärtigen Zeitpunkt am geringsten belasteten Strang ermittelt und dann den Verbraucher von dem zu hoch belasteten ~ Strang dem am geringsten belasteten Strang zuschaltet.

Erfindungsgemäß ist die Schaltanordnung aufgebaut aus einem überwachungsgerät, elektronischen Schaltern, als Schließer ausgebildeten Leistungskontakten, Schützen und Steueröffnern* Dabei ist das Überwachungsgerät direkt mit den elektronischen

Schaltern verbunden, die über die Steueröffner und Schütze an Masse liegen. Der Verbraucher ist ebenfalls an Masse angeschlossen, und liegt über als Schließer ausgeführten Leistungskontakten an den Phasen R oder S oder T.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll im folgenden an zwei Ausführungsbeispielen anhand der figuren 1 und 2 erläutert werden.

Grundsätzlich mißt in beiden Ausführungen ein elektronisches Überwachungsgerät 5 die Effektivspannungen der einzelnen Stränge R, S, T des Dreiphasen-ITetzes -und ermittelt nach bekannten Verfahren die Unsymmetrie. Überschreitet die Spannungsdifferenz einen einstellbaren Grenzwert, wird eine Auswerte schaltung .des überwachungsgeräte.s aktiviert,, die durchgängig oder in Intervallen abfragt, ob ein bestimmter Verbraucher i an einem bereits stark belasteten Strang angeschlossen ist oder nicht. Ist dies der -Fall, wird ein Signal ausgelöst, das ..einen elektronischen Schalter 6 anregt, der mittels Schütze 2 und als Schließer ausgeführte Leistungskontakte 3 die umschaltung auf den "am niedrigsten "belasteten Strang vornimmt. Andernfalls wird die Aktivierung gelöscht.

Der Umschaltgrenzwert wird dabei so bemessen, daß durch das Umschalten keine erneute Unsymmetrie auftritt und keine unnötigen Hin- und Herschaltungen erfolgen, d.h. für die Umschaltung von unsymmetrischen Verbrauchern mit größerer Leistung muß der Grenzwert höher liegen als für solche mit kleinerer Leistung.

Zur detaillierten Erläuterung des Funktionsablaufs wird vorausgesetzt, daß die Steuerschaltung eingeschaltet und der Verbraucher,z.B. an den Strang R angeschlossen, der Strang T die höchste Spannung besitzt und damit am geringsten belastet

Unter diesen Voraussetzungen öffnet im ersten Beispiel (S¹Ig. 1) der erste, dem Strang R zugeordnete elektronische Schalter 6, läßt den Schütz 2 abfallen und über den als Schließer ausgebildeten Leistungskontakt 3 den Anschluß ah

Strang R auftrennen. Dabei schließt der,dritte elektronische Schalter G_t läßt den dein Strang- T zugeordneten Schütz mit Leistungskontakt 3 schließen und den Verbraucher 1 aus dem Strang T versorgen. Dieser Vorgang wiederholt sich in entsprechender Weise bei jeder neuen Belastungslage des Netzes·' Bei abgeschalteter Steuerschaltung ist Verbraucher 1 vom Netz getrennt«

Zur Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen den Strängen verriegelt eine Gruppe von. Steueröffnern 4 jeden der Schütze 2 gegen jeden anderen.

Im zweiten Beispiel (Fig. 2) ist dem Verbraucher 1 ein Hauptschalter 7 vorgeschaltet, so daß eins der Schütze 2 entfallen kann. In Ruhestellung des Steuersystems ist Verbraucher 1 über die beiden als Offner ausgebildeten Leistungskontakte 3 an einen bestimmten Strang - in diesem Falle Strang R - angeschlossen.

Wenn das elektronische Überwachungsgerät 5 ermittelt hat, daß Strang R überlastet und ein anderer Strang, z.B. T, deutlich geringer belastet ist, so wird einer der beiden als Schließer ausgebildeten elektronischen Schalter β angeregt und läßt den zugeordneten Schütz 2 anziehen, im Falle T den rechten, wobei kurz zuvor über den zugeordneten, als Offner ausgebildeten Leistungskontakt 3 der vorherige Strompfad aufgetrennt worden und kein Kurzschluß zwischen R und T möglich ist.. Ein Kurzschluß durch Anziehen beider Schütze 2 zwischen S und T über, beide als Schließer ausgebildete Leistungskontakte 3 wird durch die beiden .Steueröffner 4 gegenseitig verriegelt. Bei erneutem Wechsel der Belastungsverhältnisse des Dreiphasen-Netzes wird durch das elektronische Überwachungsgerät 5 über den als Offner ausgebildeten elektronischen Schalter 6 zunächst die Ruhestellung des Systems mit Einschaltung über Strang R wieder hergestellt, ehe die neue günstige Steuerlage ausgelöst wird, oder die Versorgung des Verbrauchers 1 über R bleibt aufrechterhalten.

Claims

Erfindungsanspruch

Anordnung zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungen in Mehrphasen-Wechselstrom-, insbesondere Drehstrom-Hetzen unter
Einbeziehung bekannter Meßverfahren zur Ermittlung des Unsymmetrien und logischen Vergleichs- und Auswahlschaltungen, gekennzeichnet dadurch, daß die unsymmetrischen Verbraucher
über eine aus einem Überwachungsgerät, elektronischen Schaltern, als Schließer ausgebildeten Leistungskontakten, Schützen und Steueröffnern bestehende Schaltungsanordnung an das
Netz angeschlossen sind, daß die Schaltungsanordnung so ausgestaltet ist, daß die Zuschaltung eines bestimmten unsymmetrischen Verbrauchers auf den am geringsten belasteten Strang des Mehrphasen-Wechselstrom-, insbesondere Drehstrom-lTetzes
erfolgt, und daß die Schaltungsanordnung durchgängig oder in Zeitintervallen die Lastlage überprüft und entsprechende Umschaltungen vornimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen