<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung bei einem Lastumschalter eines Stufenschalters zum unterbrechungslosen Umschalten der Regelwicklung eines Transformators, wobei der Laststrom über eine niedere oder hohere Wicklungsanzapfung einer Regelstufe einer Regelwicklung und uber eine Verbindung von mindestens zwei Wählerkontakten und zwei Dauerkontakten mit einer gemeinsamen Ableitung fuhrbar ist und fur die Umschaltung von der niederen auf die höhere Wicklungsanzapfung oder umgekehrt ein erster Umschalter vorgesehen ist,
wobei jeweils einer der beiden Kontakte des ersten Umschalters an die Verbindung eines WÅah1erkontaktes mit einem Dauerkontakt gelegt ist und der Wurzelkontakt dieses ersten Umschalters über einen Überschaltwiderstand und einen in Serie liegenden Überbrückungsschalter mit der gemeinsamen Ableitung verbunden ist und ein zweiter Umschalter vorgesehen ist, an dessen Wurzelkontakt ein aus antiparallelgeschalteten Thyristoren bestehender Thyristorkreis angeschlossen ist.
Eine derartige Anordnung ist aus der EP 0 375 687 B2 bekannt. Bei dieser Anordnung geht der Laststrom kurzzeitig auf einen Entlastungskreis über, der zwischen dem Wurzelanschluss dieses ersten Umschalters und der gemeinsamen Ableitung angeordnet ist. Dieser Entlastungskreis weist auch einen Thyristorkreis mit antiparallelgeschalteten Thyristoren auf Darüber hinaus weist der Entlastungskreis einen zweiten Umschalter auf, der mit dem Thyristorkreis in Serie liegt. Von diesem zweiten Umschalter ist der eine Umschaltkontakt direkt und der andere Umschaltkontakt über den Überschaltwiderstand mit dem Wurzelkontakt des ersten Umschalters verbunden.
Nachteilig bei dieser Schaltungsanordnung ist, dass der Kontaktabbrand nur beim Ausschalten vermieden wird. Beim Einschalten der Dauerkontakte treten Kontaktprellungen auf, wodurch es kurzzeitig zu Lichtbogenbildungen kommt.
Diese Lichtbogenbildungen verursachen einen Abbrand der Kontakte und somit tritt auch eine Verrussung des Öles auf Es müssen daher zur Gewährleistung eines einwandfreien Betriebes Kontakte und Öl nach einer bestimmten Schaltzahl gewechselt werden, sodass es durch die damit bedingte Abschaltung des Transformators zu Betriebsunterbrechungen kommt.
<Desc/Clms Page number 2>
Bei dem Lastumschalter gemäss der zitierten EP-PS wird der über die Lastschalterwelle gesteuerte Bewegungsablauf nur in einer Richtung durchgeführt Die meisten Stufenschaltertypen verwenden jedoch Lastumschalter deren Bewegungsablauf von der Lastumschalterwelle eine hin-und hergehende Bewegung aufweist Dadurch ist ein weiterer mechanischer Bewegungsumwandler notwendig Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung bei einem Lastumschalter eines Stufenschalters zum unterbrechungslosen Umschalten der Regelwicklung eines Transformators der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und die die Lebensdauer des Lastumschalters erhöht.
Die Aufgabe wird duch die Erfindung gelöst. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung bei einem Lastumschalter ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontakte dieses zweiten Umschalters ebenfalls jeweils an der Verbindung eines Wählerkontaktes mit einem Dauerkontakt gelegt sind und der Wurzelkontakt dieses zweiten Umschalters über den Thyristorkreis an die Verbindung von Uberschaltwiderstand und Überbruckungsschalter gelegt ist.
Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, beide Bewegungsabläufe ohne zusätzliche Bauteile zu realisieren.
Durch diese erfindungsgemässe Schaltungsanordnung wird der Bauteilaufwand, um ein lichtbogenfreies Schalten von einer Regelstufe zur anderen zu erreichen, nicht erhöht Darüber hinaus wird auch der Kontaktabbrand, sowohl beim Einschalten wie auch beim Ausschalten der Dauerkontakte verhindert.
Durch die Erfindung ist ein weitestgehend wartungsfreier Lastumschalter für Stufenschalter gegeben.
Unter Zugrundelegung der üblichen Überschaltzeit können die beim bekannten Lastumschalter verwendeten mechanischen Schaltelemente sowie die Überschaltwiderstände verwendet werden. Auch nur eine Zündvorrichtung für die Thyristoren ist erforderlich.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erlautert Fig 1 zeigt die Schaltungsanordnung bei einem Lastumschalter und die Fig 2,3 und 4 die zugehorigen Ablaufdiagramme Die Fig 1 zeigt eine Regelstufe 1 einer Regelwicklung, deren Laststrom über eine niedere oder höhere Wicklungsanzapfung 2,3 und über mindestens zwei Wählerkontakte 4,5 und zwei Dauerkontakte 6,7 einer gemeinsamen Ableitung 8 zufuhrbar ist.
Die Umschaltung von der niederen auf die höhere Wicklungsanzapfung oder umgekehrt erfolgt über einen ersten Umschalter 9 Dieser Umschalter 9 weist zwei Kontakte 10,11 für die Umschaltung und einen Wurzelkontakt 12 auf Der Kontakt 10 des Umschalters 9 ist an die Verbindung des WÅah1erkontaktes 4 mit dem Dauerkontakt 6 und der Kontakt 11 ist an die Verbindung des Wählerkontaktes 5 mit dem Dauerkontakt 7 gelegt. Der Wurzelkontakt 12 des ersten Umschalters 9 ist über einen Uberschaltwiderstand 13 und einen in Serie liegenden Uberbrückungsschalter 14 mit der gemeinsamen Ableitung 8 verbunden. Ferner ist ein zweiter Umschalter 15 vorgesehen, der zwei Kontakte 16,17 für die Umschaltung und einen Wurzelkontakt 18 aufweist.
Der Kontakt 16 dieses Umschalters 15 ist wieder mit der Verbindung des Wählerkontaktes 4 mit dem Dauerkontakt 6 und der Kontakt 17 ist mit der Verbindung des WÅahlerkontaktes 5 mit dem Dauerkontakt 7 verbunden. Der Wurzelkontakt 18 dieses zweiten Umschalters 15 ist über einen Thyristorkreis 19 an die Verbindung von Überschaltwiderstand 13 und Überbrückungsschalter 14 gelegt.
Der Thyristorkreis 19 weist antiparallelgeschaltete Thyristoren auf.
EMI3.1
entsprechen den Schaltern bzw Thyristoren und Kontakten in Fig. 1.
Nachstehend wird folgende Umschaltung beschrieben : Ausgangszustand : Dauerkontakt 6 geschlossen, Dauerkontakt 7 offen, Endzustand : Dauerkontakt 6 offen, Dauerkontakt 7 geschlossen.
<Desc/Clms Page number 4>
Intervalle.
A. Wahlerkontakte 4, 5 und Dauerkontakt 6 geschlossen,
Dauerkontakt 7 und Uberbrückungsschalter 14 offen,
Thyristoren 19 nicht gezündet ;
Umschalter 15 verbindet Kontakt 16 mit Wurzelkontakt 18,
Umschalter 9 verbindet Kontakt 10 mit Wurzelkontakt 12 ;
Laststrom fliesst über Wicklungsanzapfung 2 sowie über Wähler-4 und
Dauerkontakt 6 zur gemeinsamen Ableitung 8 ; B : die Thyristoren des Thyristerkreises 19 sind gezündet ;
C der Überbrückungskontakt 14 wird abbrandfrei geschlossen (parallel zu diesem Überbrückungskontakt 14 ist der Schutzkreis gezündeter
Thyristorkreis 19, Kontakt 16 mit Wurzelkontakt 18 geschlossen, geschlossener Dauerkontakt 6 gegeben) D : der Dauerkontakt 6 öffnet abbrandftei (parallel zu diesem Dauerkontakt 6 ist der Schutzkreis : gezündeter Thyristorkreis 19, Kontakt 16 mit Wurzelkontakt
18 geschlossen, geschlossener Überbrückungskontakt 14 gegeben) ; Laststrom fliesst über Umschalter 15, Thyristorkreis 19 und Überbrückungsschalter 14 ; E : Thyristorkreis 19 wird nicht mehr gezündet und fuhrt den Laststrom nur bis zum nächsten Nulldurchgang ; danach fliesst der Laststrom über Umschalter 9, Überschaltwiderstand 13 und Überbrückungsschalter 14 ; F :
Umschalter 15 schaltet stromlos von Kontakt 16 auf Kontakt 17 ; G : Thyristorkreis 19 wird gezündet ; dadurch entsteht ein Ausgleichstrom der über
Wählerkontakt 4, Umschalter 9, Überschattwiderstand 13, Thyristorkreis 19,
Umschalter 15 zum Wählerkontakt 5 fliesst, H :
Dauerkontakt 7 wird abbrand-et geschlossen (parallel zu diesem
Dauerkontakt 7 ist der Schutzkreis : gezündeter Thyristorkreis 19, Kontakt 17
<Desc/Clms Page number 5>
mit Wurzelkontakt 18 geschlossen, geschlossener Überbrückungskontakt 14 gegeben), der Kreis-Thyristorkreis 19, Umschalter 15, Dauerkontakt 7 und Überbrückungsscha ! ter 14 hat praktisch äquivalentes Potential (der
Spannungsabfall zwischen beliebigen Punkten in diesem Kreis ist sehr klein), Überbrückungsschalter 14 öffnet abbrandfrei (parallel zu diesem Überbrückungskontakt 14 ist der Schutzkreis :
gezündeter Thyristorkreis 19,
Kontakt 17 mit Wurzelkontakt 18 geschlossen, geschlossener
Dauerkontakt 7 gegeben), der Laststrom fliesst über den Dauerkontakt 7 J Thyristor wird nicht mehr gezündet ; und fAhrt den Ausgleichsstrom nur bis zum nächsten Nulldurchgang ; K der Umschalter 9 andert stromlos die Kontaktstellung vom Kontakt 10 auf den
Kontakt 11.
Bei einem Bewegungsablauf in einer Richtung wird obiger Ablauf sinngemäss bei nächsten Umschaltung von A bis K wiederholt (Ausgangszustand : Dauerkontakt 7 geschlossen, Dauerkontakt 6 offen, Endzustand : Dauerkontakt 7 offen, Dauerkontakt 6 geschlossen) Bei einem hin- und hergehenden Bewegungsablauf wird bei der nächsten Umschaltung der Ablauf von K bis A durchlaufen. Nachstehend wird folgende Umschaltung beschrieben Ausgangszustand : Dauerkontakt 7 geschlossen, Dauerkontakt 6 offen, Endzustand Dauerkontakt 7 offen, Dauerkontakt 6 geschlossen.
K Wählerkontakte 4,5 und Dauerkontakt 7 geschlossen ;
Dauerkontakt 6 und Überbrückungsschalter 14 offen ;
Thyristoren 19 nicht gezündet ;
Umschalter 15 verbindet Kontakt 17 mit Wurzelkontakt 18 ;
Umschalter 9 verbindet Kontakt 11 mit Wurzelkontakt 12 ;
<Desc/Clms Page number 6>
Laststrom fliesst über Wicklungsanzapfung 3 sowie über WÅahler- 5 und
Dauerkontakt 7 zur gemeinsamen Ableitung 8 ; J.
Umschalter 9 ändert stromlos seine Schaltstellung vom Kontakt 11 auf den
Kontakt 10 ; I. die Thyristoren des Thyristerkreises 19 sind gezündet ; dadurch entsteht ein
Ausgleichstrom der über Wählerkontakt 4, Umschalter 9, Überschaltwiderstand 13, Thyristorkreis 19, Umschalter 15 zum
Wählerkontakt 5 fliesst ; der Spannungsabfall am offenen Überbrückungskontakt 14 ist sehr klein ; H : der Überbrückungskontakt 14 wird abbrandfrei geschlossen (parallel zu diesem Überbrückungskontakt 14 ist der Schutzkreis : gezündeter
Thyristorkreis 19, Kontakt 17 mit Wurzelkontakt 18 geschlossen, geschlossener Dauerkontakt 7 gegeben) ; der Kreis :
Thyristorkreis 19,
Umschalter 15, Dauerkontakt 7 und Uberbrückungsschalter 14 hat praktisch äquivalentes Potential (der Spannungsabfall zwischen beliebigen Punkten in diesem Kreis ist sehr klein) ; G der Dauerkontakt 7 öffnet abbrandftei (parallel zu diesem Dauerkontakt 7 ist der Schutzkreis: gezündeter Thyristorkreis 19, Kontakt 17 mit Wurzelkontakt
18 geschlossen, geschlossener Überbrückungskontakt 14 gegeben) ; Laststrom fliesst über Umschalter 15, Thyristorkreis 19 und Überbrückungsschalter 14 ; F : Thyristorkreis 19 wird nicht mehr gezündet ; und fuhrt den Strom nur bis zum nächsten Nulldurchgang ;
Laststrom fliesst über Wählerkontakt 4,
Umschalter 9, Überschaltwiderstand 13 und Überbrückungsschalter 14 ; E : Umschalter 15 ändert stromlos seine Schaltstellung von Kontakt 17 auf
Kontakt 16 ; D :
Thyristorkreis 19 wird gezündet und übernimmt den Laststrom ; der
Spannungsabfall am offenen Dauerkontakt 6 ist sehr klein ;
<Desc/Clms Page number 7>
C Dauerkontakt 6 wird abbrandfrei geschlossen (parallel zu diesem
Dauerkontakt 6 ist der Schutzkreis : gezündeter Thyristorkreis 19, Kontakt 16 mit Wurzelkontakt 18 geschlossen, geschlossener Überbruckungskontakt 14 gegeben), B der Überbrückungsschalter 14 öffnet abbrandfrei (parallel zu diesem Überbrückungskontakt 14 ist der Schutzkreis gezündeter Thyristorkreis 19,
Kontakt 17 mit Wurzelkontakt 18 geschlossen, geschlossener
Dauerkontakt 7 gegeben) ; A der Thyristorkreis wird nicht mehr gezündet ;
Bei einer Vorgabe einer hin-und hergehenden Bewegung durch die Lastschalterwelle und bei einem Ablauf der Schritte A bis K ändert der Umschalter 9 seinen Zustand am Ende des Umschaltprozesses. Bei einem Ablauf der Schritte K bis A ändert der Umschalter 9 seinen Zustand am Anfang des Umschaltprozesses Sowohl durch die Zustandsänderung des Umschalters 9 am Anfang als auch am Ende des Umschaltprozesses werden die Stromflüsse im Lastschalter nicht verändert.
Gemäss der Fig 3 wird mittels eines Ablaufdiagrammes die Umschaltung von einer Stufenanzapfung auf eine andere Stufenanzapfung der Regelstufe 1 einer Regelwicklung in Schritten beschrieben. Die linksseitigen Bezeichnungen in Fig. 3 entsprechen den Schaltern bzw. Thyristoren und Kontakten in Fig. 1 Der Unterschied zu den oben aufgezeigten Abläufen liegt darin, dass der Umschalter 9 seine Schalterstellung nur am Ende des Umschaltprozesses ändert und zwar für beide Bewegungsabläufe, also sowohl für die Vorgabe der Bewegung in einer Richtung als auch für eine hin- und hergehende Bewegung, die von der Lastumschalterwelle abgeleitet wird. Jeder Umschaltprozess im Lastumschalter ist sinngemäss dem Ablauf A bis K gemäss der Fig. 2.
Gemäss der Fig. 4 wird mittels eines Ablaufdiagrammes die Umschaltung von einer Stufenanzapfung auf eine andere Stufenanzapfung der Regelstufe 1 einer
<Desc/Clms Page number 8>
Regelwicklung in Schritten beschrieben. Die linksseitigen Bezeichnungen in Fig. 4 entsprechen den Schaltern bzw. Thyristoren und Kontakten in Fig 1.
Der Unterschied zu den oben aufgezeigten Abläufen liegt darin, dass der Umschalter 9 seine Schalterstellung nur am Anfang des Umschaltprozesses ändert und zwar fur beide Bewegungsabläufe, also sowohl für die Vorgabe der Bewegung in einer Richtung als auch für eine hin-und hergehende Bewegung, die von der Lastumschalterwelle abgeleitet wird. Jeder Umschaltprozess im Lastumschalter ist sinngemäss dem Ablauf K bis A gemäss der Fig. 2.
Wie oben aufgezeigt, erfolgt sowohl das Ein- als auch das Ausschalten der Dauerkontakte 6 bzw. 7 abbrandfrei, da zum Schaltzeitpunkt immer der Schutzkreis : Überbrückungsschalter 14 geschlossen, Thyristorkreis 19 gezündet, Umschalter 15 entsprechend geschlossen, gegeben ist. Ebenso erfolgt das Öffnen und Schliessen des Überbrückungsschalter 14 abbrandfrei, da zum Schaltzeitpunkt der Schutzkreis : gezündeter Thyristorkreis 19, entsprechend geschlossener Umschalter 15, und entsprechend geschlossener Dauerkontakt 6 bzw. 7 gegeben ist. Die Umschaltung der Umschalter 9 bzw. 15 erfolgt stromlos, da zu diesem Zeitpunkt der Thyristorkreis 19 nicht gezündet und leitend ist. Der Kontaktabbrand wird sowohl beim Einschalten wie auch beim Ausschaben aller Kontakte verhindert.