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Schutzeinrichtung für Stufentransformatoren
Die Stufenschalteinrichtungen von Transformatoren bestehen im wesentlichen aus zwei Bauteilen, nämlich dem Lastumschalter und einem stromlos arbeitenden Einstellgerät für die Wicklungsanzapfungen.
Das Einstellgerät wird als Wähler bezeichnet, dem in den meisten Fällen auch noch ein Wender angeglie- dert ist. Gewöhnlich ist die Stufenschalteinrichtung, zumindest aber Wähler und Wender, in den Transformatorkessel eingebaut, denn die Verbindungsleitungen von der Wicklung zu den Wählerkontakten sollen möglichst kurz sein. Lastumschalter und Wähler arbeiten stets zeitlich nacheinander. Wenn also ein Stellbefehl kommt, bewegt sich der stromlose Wählerarm auf die gewünschte Anzapfung, und danach legt der
Lastumschalter die stromdurchflossene Ableitung auf die vorgewählte Anzapfung um.
Es besteht nun die Gefahr, dass der Lastumschalter durch irgendeine Ursache, beispielsweise durch Bruch der Antriebswelle, ausfällt, während Wahler und Wender betriebsfähig bleiben. In diesem Fall würde der stromdurchflossene Wähler-oder Wenderarm bewegt und ein Stehlichtbogen gezogen werden, der mit grosser Wahrscheinlichkeit einen Totalschaden des Transformators zur Folge haben würde.
Aus diesem Grund wird bekanntlich ein gemeinsamer Motorantrieb für Lastumschalter und Einstellgerät vorgesehen, so dass Antriebsschäden sich auf beide Geräte gleichermassen auswirken und damit ungefährlich sind. Der oben beschriebene Schadensfall kann infolgedessen nur noch auftreten bei Bruch von Bauteilen des Lastumschalters selbst oder der unmittelbar vorgelagerten Kraftübertragungsglieder.
Angesichts der immer wachsenden Leistungen grosser Versorgungstransformatoren erscheint es wünschenswert, auch die noch verbleibende Gefahr einer Entkopplung von Lastumschalter und Einstellgerät auszuschalten. Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, dass der zeitliche Zusammenhang der Arbeitweise von Lastumschalter und Einstellgerät unter Mitwirkung des Schaltergeräusches als Kontrollgrösse automatisch überwacht wird.
Ein Ausführungsbeispiel soll im folgenden näher geschildert werden. Beim Lastumschalter, vorzugweise auf der Deckelmembran des Schaltergehäuses, ist ein Mikrophon angebracht, dessen Ausgangsgrösse durch einen Verstärker erfasst und einem Kontrollgerät zugeführt wird, das im Motorantriebsgehäuse untergebracht ist. Auf jeden Stellbefehl folgt nun normalerweise nach einer bestimmten Zeit ein vom Schaltergeräusch verursachtes Signal. Bleibt jedoch dieses Signal einmal aus, so wird durch geeignete Mittel der Motorantrieb trotz nachfolgender Stellbefehle ausser Betrieb gesetzt und ein Warnsignal ausgelöst.
Der notwendige Aufwand für diese Schutzeinrichtung ist durch die erreichbare Betriebssicherheit von Stufenschalteinrichtungen voll gerechtfertigt. Darüber hinaus ergibt sich aber nunmehr die Möglichkeit, getrennte Antriebe und Wellenführungen für Lastumschalter und Einsteligerät vorzusehen, was bei bestimm- ten Schaltungen infolge Einsparung von Getriebeanordnungen vorteilhaft ist.
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Protective device for step transformers
The tap changer devices of transformers essentially consist of two components, namely the diverter switch and a currentless setting device for the winding taps.
The setting device is known as a selector, which in most cases also has a turner attached. Usually the tap changer, or at least the selector and turner, is built into the transformer tank, because the connecting lines from the winding to the selector contacts should be as short as possible. Diverter switch and selector always work one after the other. So when a control command comes, the currentless selector arm moves to the desired tap, and then the
Diverter switch switches the current-carrying discharge to the preselected tap.
There is now the risk that the diverter switch will fail for some reason, for example a break in the drive shaft, while the Wahler and Wender remain operational. In this case, the current-carrying selector arm or turning arm would be moved and a free-standing arc drawn, which with a high degree of probability would result in total damage to the transformer.
For this reason, it is known that a common motor drive is provided for the diverter switch and setting device, so that drive damage affects both devices equally and is therefore harmless. As a result, the damage described above can only occur if components of the diverter switch itself or the directly upstream power transmission elements break.
In view of the ever increasing performance of large supply transformers, it appears desirable to also eliminate the remaining risk of decoupling the diverter switch and the setting device. According to the invention it is therefore proposed that the temporal relationship between the operation of the diverter switch and the setting device be monitored automatically with the assistance of the switch noise as a control variable.
An exemplary embodiment will be described in more detail below. A microphone is attached to the diverter switch, preferably on the cover membrane of the switch housing, the output variable of which is recorded by an amplifier and fed to a control device which is accommodated in the motor drive housing. After a certain period of time, each control command is usually followed by a signal caused by the noise of the switch. If, however, this signal fails to appear, the motor drive is put out of operation by suitable means despite the following setting commands and a warning signal is triggered.
The effort required for this protective device is fully justified by the operational reliability that can be achieved with tap changers. In addition, however, there is now the possibility of providing separate drives and shaft guides for the diverter switch and the setting device, which is advantageous for certain shifts due to the saving of gear arrangements.
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