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Überwachnmgseit'ichttHig gegen Windungsscltliisse.
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des Transformators zur Folge hätten. Die Überwachungseinrichtung selbst kann also zur Fehlerquelle werden.
All diese Übelstände werden durch die Einrichtung gemäss vorliegender Erfindung vermieden und eine Überwachungseinrichtung geschaffen, die unabhängig von der Schaltung der Hilfswindungen und Hauptwicklungen zuversichtlich anspricht.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass zu jeder zu überwachenden Wicklung wenigstens zwei, mit getrennten Anzeigevorrichtungen verbundene Wächterwicklungen angeordnet werden, und zwar so, dass ihre Mittelebenen gegeneinander verschoben sind. Dass die Wächterwieldung selbst keine Fehlerquelle bilde, wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass an Stelle der den Kern umhüllenden und vom Leerlaufkraftfluss durchgeflossenen Wicklungen solche Wächterwicklungen angewendet werden, die den Kern von aussen umhüllen und vom Leerlaufkraftfluss nicht durchflossen werden.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Einrichtung schematisch dargestellt ; Fig. 1 zeigt die bekannte und ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anordnung von Überwaehungsspulenpaaren an einem Einphasentransformator. Fig. 2 ist das Schaltungsschema der bekannten aus einem Stromkreis bestehenden Anordnung und Fig. 3 das Schaltungsschema der an der rechten Seite der Fig. 1 veranschaulichten Anordnung. Fig. 4 zeigt eine abweichende Anordnung der Überwachungsspulen, bei der der Leerlaufkraftfluss diese nicht durchfliesst. Fig. 5 zeigt die zweckmässigste Einrichtung der Überwachungseinrichtung für einen Dreiphasentransformator nach dem Prinzip der Fig. 4. Fig. 6 ist eine Einzelheit. Fig. 7 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit der zusätzlichen Überwachungs- spulen.
Fig. 8 veranschaulicht die Schaltung der zusätzlichen Übeiwachungsspule gemäss Fig. 7. Fig. 1 zeigt einen Einphasentransformator mit den Wicklungen t. An dem linken Schenkel des Eisenkörpers des Transformators ist die bekannte Anordnung gezeigt, gemäss welcher in der Nähe der beiden
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Befindet sich der Transformator im normalen Zustande und sind die Wächterspulen Ut und a2 gleich bemessen und in bezug auf das Feldgleichartigangeordnet, so heben sich die in den Wächterspulen a1 und a2 induzierten Spannungen gegenseitig auf, so dass die Vorrichtung c keine Spannung anzeigt. Tritt aber an irgendeiner Stelle der Wicklung, etwa bei d, ein Windungsschluss auf, so wird das Streuungsfeld, welches durch die Wächterspule al umschlossen ist, von dem durch die Wächterspule a2 umschlossenen Streungsfeld verschieden sein. Es treten also die mit vollen Linien angedeuteten Streuungskraftlinien auf, die lediglich die Wächtersplùe Ut durchsetzen, durch die Wächterspule a2 jedoch nicht hindurchtreten.
Infolgedessen wird die in der Wächterspule al induzierte elektromotorische Kraft von der in der Wächterspule a2 induzierten abweichen und die resultierende Spannung der beiden entgegengeschalteten Wächterspulen nimmt einen gewissen Wert an, so dass der Spannungsanzeiger c ausschlägt. Die Vorrichtung wird aber, wie bereits erwähnt, unwirksam, wenn die Schlussstelle gegen oder genau in die Mitte des Abstandes der bei den Spulen Ut und a2 fällt.
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Spulenpaar der anderen Wächterwicklung bl, b2 derart verschoben ist, dass die Mittelebene x-x des Wächterspulenpaares Ut, a2 i :
n einem möglichst grossen Abstand von der Mittelebene y-y des anderen Wäehterspulenpaares bl, b2liegt, wobei aber die Spulenpaare der beiden Wächterwicklungen sich übergreifen. Sowohl die beiden Wächterspulen a1, a2 als die Wächterspulen bl, b2 sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich, einander entgegengeschaltet und an besondere Spannungszeiger c1, c2 angeschlossen.
Die Lage des Windungsschlusses lässt sich aus der Grösse der durch-die beiden Spannungsanzeiger Cl und C2 angegebenen Spannungen ermitteln oder aber dadurch genau feststellen, dass man die eine Wächterwicklung in der Längsrichtung der Wicklung t verschiebbar anordnet und so weit verschiebt, bis die resultierende Spannung der verschobenen Wicklung Null wird. In dieser Stellung des Wächterspulen-
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die gleiche wie der oben beschriebenen, nur mit dem Unterschiede, dass der Leerlaufkraftfluss durch die derart angeordneten Wächterspulen nicht hindurchgeht, so dass im normalen Betriebe in den Wächterspulen überhaupt keine Spannung auftritt, weshalb die Windungen der Wächterwicklung nicht stark voneinander isoliert werden brauchen und ein in ihnen eventuell auftretender Windungsschluss keine Fehlerquelle des Apparates bilden kann. Auch ist es in diesem Falle nicht unbedingt erforderlich, zwei Wächterspulen einander entgegenzusehalten.
Tritt
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aber ein Windungsschluss auf, so wirken die Wäehterspulen in der bereits beschriebenen Weise, sind aber etwas weniger empfindlich, weil bloss ein Teil des Streufeldes auf die Wäehterspulen wirkt. Die Empfind- lirhkeit dieser Anordnung kann dadurch erhöht werden, dass man die Wäehterspulen so anordnet, dass sie den Kern fast am vollen Umfange umhüllen. Diese Lösung stellt die zweckmässigste Anordnung dar, weil die Empfindlichkeit ebenso gross ist wie die der vorher beschriebenen Anordnungen, obwohl der
Leerlaufkraftfluss die Windungen nicht durchfliesst, wodurch die Betriebssicherheit, wie oben erläutert, bedeutend erhöht wird. Diese Anordnung ist in Fig. 5 für einen Schenkel, beispielsweise mit zwei Win- dungen pro Spulen, veranschaulicht.
Bei Transformatoren, bei denen die Wicklung an mehreren Schenkeln verteilt ist, können die Wächterspulen der verschiedenen Schenkel miteinander in Reihen-oder Parallelschaltung verbunden werden. Bei D : eiphasentransformatoren können die Wächterspulenpaare der verschiedenen Schenkel in Dreieck-oder Sternschaltung miteinander verbunden werden.
Die Wächterspulen können z. B. zwischen dem Eisenkern des Transformators und der Trans- formatorwicklung t oder auch ausserhalb der Wicklung angebracht sein. Wenn man die Wächterspulen zwischen der Transformatorwicklung und dem Eisenkern anordnet, so kann man die Wächterspule a, wie dies Fig. 6 veranschaulicht, in den Eisenkern f versenken. Unter gewissen Umständen kann man die Wächterspulen auch an demjenigen Teil des Eisenkörpers anordnen, die keine Transformator- wicklung trägt.
Wenn die Amperewindungen nicht vollständig gleichmässig in der Transformatorwicklung ver- teilt, z. B. wenn Anzapfungen vorhanden sind, dann wird eine von der jeweiligen Belastung abhängige verschiedene Spannung in den Wächterspulen a1 und a2 (Fig. 1) induziert, so dass die resultierende Spannung auch im normalen Betriebe nicht wesentlich Null sein wird, wenn der normale Transformator belastet ist. Deshalb werden in solchen Fällen die Wächterspulen mit einer Zusatzspule versehen, um die im noimalen Betriebe in den Wächterspulen infolge der ungleichmässigen Windungsverteilung im Trans- , formator auftretenden, von der Belastung abhängigen Spannungsunterschiede auszugleichen.
Fig. 7 zeigt eine derartige Anordnung in einem Ausführungsbeispiel.
Die Ungleichmässigkeit der Verteilung der Amperewindungen sei z. B. durch eine Anzapfung
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eingeschaltet ist. Die Zusatzspule a3 ist nun derart angeordnet, dass dieser asymetrische Kraftfluss durch die Zusatzspule hindurchtritt. Dabei ist die Zusatzspule so bemessen, dass der Fluss s in derselben genau eine solche Spannung erzeugt, die dem in den Spulen a1 und a2 infolge des asymetrisehen Kraftflusses s auftretenden Spannungsunterschied gleich ist. Fig. 8 zeigt die Schaltung der Wächterspulen und der Zusatzspulen.
Wird aber auch der Windungsteil to in den Stromkreis geschaltet, so verschwindet der unsymetrische Kraftfluss s, so dass in der Spule a3 keine Spannung induziert wird, gleichzeitig aber verschwindet auch der Spannungsunterschied in den Wächterspulen a1 und a2, so dass die Einrichtung unter allen Betriebsbedingungen arbeitet.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Überwachungseinrichtung gegen Windungsschlüsse, bei welcher auf dem Eisen des überwachenden
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gung des Leistungstransformators eine Anzeigevorrichtung od. dgl. in Tätigkeit setzen, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder zu bewachenden Wicklung (t) wenigstens zwei mit getrennten Anzeigevorrichtungen verbundene Hilfswieklungen angeordnet werden (Fig. 3).