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Wicklungsanordnung für zu einer Drehstromgruppe vereinigte zweisch enkelige Einphasentransformatoren
Drehstromtransformatoren für hohe Spannungen und grosse Leistungen werden vielfach aus Transport- gründen in drei einphasige Einheiten aufgespaltet, weil ein Drehstromtransformator gleicher Leistung das
Bahnprofil überschreiten würde, oder mit den zur Verfügung stehenden Transportmitteln nicht zum Auf- stellungsort gebracht werden könnte.
Bei ausgesprochenen Grenzleistungen kommt als weiterer Grund für eine solche Aufspaltung noch der
Umstand hinzu, dass die Kurzschlussleistung auf der Generatorseite ohne Leistungsaufteilung mit den marktgängigen Schaltern nicht zu beherrschen wäre.
Die Leistungssummierung erfolgte bisher für den Fall, dass die Primärleistung in drei Generatoren er- zeugt wird, über Einphasen-Transformatoren in Fünfschenkelbauart mit drei bewickelten Kernen, wobei jeder Kern von einer Generatorphase gespeist wird. Einen Weg, um trotz Speisung aus drei Generatoren mit Einphasentransformatoren der Zweischenkelbauart auszukommen, weist die österr. Patentschrift Nr. 193482.
Es ist jedoch ein gewisser Nachteil der dort aufgezeigten Wicklungsanordnungen, dass die für gleiche Leistungsaufteilung grundlegende Forderung nach gleichen prozentuellen Kurzschlussspannungen der drei Primärwicklungen eine starke Überhöhung des Streuspaltes zwischen der Hochspannungswicklung und der auf die beiden Schenkel verteilten Niederspannungswicklung bedingt, die sich wohl durch Unterteilung der Hochspannungswicklung eines Schenkels, wie in der Patentschrift näher geschildert ist, vermeiden lässt, was aber nur bei starrer Erdung der Hochspannungswicklung praktisch möglich ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung istes, einen Weg zu zeigen, der gleiche Streuspannungen auch bei vollisoliertem Nullpunkt und ohne Überhöhung des Streuspaltes der auf die beiden Schenkel verteilten Primärwicklung erreichen lässt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Wicklungsanordnung für zu einer Drehstromgruppe vereinigte zweischenkelige Einphasentransformatoren, die aus drei Generatoren gespeist werden, wobei erfindungsgemäss jeder Schenkel eines Teiltransformators eine für die volle Generatorphasenleistung bemessene Niederspannungswicklung trägt, ferner die der dritten Generatorphase zugeordnete Niederspannungswicklung jedes Teiltransformators in Serie geschaltet auf die beiden Schenkel ungleich verteilt ist und die zwischen den Niederspannungswicklungen jedes Schenkels liegenden Hochspannungswicklungen parallel geschaltet sind.
An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgedanke näher erläutert. In der Zeichnung ist einer der drei Zweischenkeltransformatoren einer Drehstrombank dargestellt, etwa der der Phase U zugehörige. Jeder der beiden Schenkel trägt als innerste Wicklung eine für die volle Phasenleistung bemessene Niederspannungswicklung N bzw. Nudie aus den Generatorphasen ul bzw. 11z gespeist werden, und Wicldungen Na'bzw. Na", die in Serie geschaltet aus der dritten Generatorphase u, gespeist werden und von denen die eine für eine Leistung bemessen ist, die grösser ist als die halbe Phasenleistung, aber kleiner als die volle und die andere für die restliche Leistung auf die volle Phasenleistung. Zwischen den beiden Nieder spannungswicklungen jedes Schenkels liegt die Hochspannungswicklung H.
Die Wicklungen H jedes Schenkels sind parallel geschaltet. Die mittleren Durchmesser der Streukanäle sind mit Dl, D2 bzw. Dg* bzw. Da" bezeichnet.
. Die erfindungsgemässe Massnahme, eine der drei Primärwicklungen ungleich auf die beiden Schenkel eines Teiltransformators zu verteilen, möge nachstehend erklärt werden.
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Bekanntlich errechnet sich die perzentuelle Streuspannung aus
EMI2.1
wobei f die Frequenz bedeutet, J w die Amperewindungszahl und Nw die Leistung der jeweils betrachteten Wicklung, s den reduzierten Streuspalt, D den mittleren Durchmesser im Streukanal, k den Rogowskyfaktor und Hw die axiale Wicklungshöhe.
Für einen bestimmten Kern ist
EMI2.2
EMI2.3
EMI2.4
EMI2.5
EMI2.6
EMI2.7
Diese Bedingungsgleichung lässt sich durch geeignete Wahl der Leistungsanteile für die beiden der dritten Phase zugeordneten Wicklungsteile N3' und N3" so erfüllen, dass keiner der drei Streuspalte über das aus elektrischen Gründen erforderliche Mass hinaus vergrössert werden muss.
Die ungleiche Leistungsaufteilung auf die in Serie liegenden Wicklungsteile N, und N, bedingt natürlich auch eine ungleiche Leistungsverteilung auf die beiden parallel geschalteten Hochspannungwicklungsteile H, die man dann in ihrem Wicklungsquerschnitt zweckmässig so auslegen wird, dass sich in den Parallelzweigen gleiche Stromdichte ergibt, d. h. so, dass sich die Leiterquerschnitte in den Wicklungen H wie ihre Leistungsanteile verhalten.
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