DD213329A1 - PROTECTIVE EQUIPMENT FOR A TRANSFORMER WITH STAGE SWITCH - Google Patents

PROTECTIVE EQUIPMENT FOR A TRANSFORMER WITH STAGE SWITCH Download PDF

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DD213329A1
DD213329A1 DD24709983A DD24709983A DD213329A1 DD 213329 A1 DD213329 A1 DD 213329A1 DD 24709983 A DD24709983 A DD 24709983A DD 24709983 A DD24709983 A DD 24709983A DD 213329 A1 DD213329 A1 DD 213329A1
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DD24709983A
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Gerhard Broedner
Wolfgang Zuerich
Bernhard Land
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Liebknecht Transformat
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Abstract

Die Erfindung wird angewendet bei Transformatoren oder Drosselspulen mit Stufenschaltern in Sternschaltung, wobei in den Stellwicklungen hohe elektrische Stroeme fliessen und fuer die einzelnen Phasen eine Stromteilung von der Wicklung bis zu den Lastschaltern vorgesehen ist. Ziel und Aufgabe sind es, eine Schutzeinrichtung zu finden, die den Einsatz von billigen Stufenschaltern ermoeglicht und die elektrische oder mechanische Stoerungen unmittelbar an einem der Stufenschalter sicher beherrscht und die eine thermische Ueberlastung des Transformators vermeidet. Dieses wird dadurch erreicht, dass den Sternpunktleitungen jeder der Stufenschalteinrichtungen vor ihrem gemeinsamen Sternpunkt Mess- und Auswerteglieder zugeordnet sind, die mit Melde- und Ausloesegeraeten verbunden sind, wobei die Mess- und Auswerteglieder elektrisch so zusammengeschaltet sind, dass bei Gleichlauf der Stufenschalteinrichtungen die aus den in den Sternpunktleitungen fliessenden Stroemen bzw. den anliegenden Spannungen abgeleiteten Messwerte sich aufheben, waehrend sie bei Ungleichheit im Lauf der Stufenschalteinrichtungen an die Melde- und Ausloesegeraete Impulse abgeben, derart, dass dann ein Warnsignal und/oder eine Abschaltung des Transformators erfolgt.The invention is applied to transformers or reactors with tap changers in star connection, wherein flow in the control windings high electric currents and for the individual phases, a current division of the winding is provided to the circuit breakers. The aim and task are to find a protective device that allows the use of cheap tap changers and the electrical or mechanical interference directly dominated directly on one of the tap changer and avoids a thermal overload of the transformer. This is achieved in that the star point lines of each of the tap changers are assigned before its common star point measuring and Auswerteglieder, which are connected to reporting and Ausloesegeraeten, the measurement and Auswerteglieder are electrically interconnected so that when synchronizing the tap changer from the Measured values derived in the star point lines of flowing currents or the applied voltages cancel each other out, while they give impulses to the signaling and enabling devices in the course of the step switching devices in such a way that then a warning signal and / or a disconnection of the transformer takes place.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung wird angewendet bei Iraasforinatoien oder Drosselspulen mit Stufenschaltern, wobei in den Stellwicklungen des Transformatoren oder Drosselspulen hohe elektrische Ströme fließen.The invention is applied to Iraasforinatoien or reactors with tap changers, wherein in the control windings of the transformers or reactors high electrical currents flow.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen;Characteristic of the known technical solutions;

Stufenschalter für Transformatoren oder Drosselspulen, mit denen hohe Ströme geschaltet werden sollen, erfordern einen großen mechanischen Aufwand und besondere elektrische Maßnahmen, damit diese Ströme sicher beherrscht werden können· Z.B· werden zur Betätigung der erforderlichen kräftigen Kontaktsätze große Antsiebsmomente benötigt. Dieses wiederum bedingt schwere mechanische Bauteile, die zugleich so bemessen sein müssen, daß auch die erheblichen Beanspruchungen im Kurzschlußfall beherrscht werden. Derartige Schalter sind insgesamt schwer, von großen Abmessungen und bedürfen meist einer häufigen Wartung. Der Preis solcher Schalter ist hoch, nicht zuletzt deshalb, weil die produzierte Stückzahl gering ist.Tap changers for transformers or reactors, with which high currents are to be switched, require a great deal of mechanical effort and special electrical measures to ensure that these currents can be safely controlled. For example, large actuation torques are required to actuate the required strong contact sets. This in turn requires heavy mechanical components, which must be dimensioned at the same time, so that the considerable stresses in the case of short circuit are mastered. Such switches are heavy overall, of large dimensions and usually require frequent maintenance. The price of such switches is high, not least because the number of pieces produced is low.

Es ist deshalb eine Einrichtung zur Stromteilung bei Lastumschaltern bekannt, bei der z.B. ein Lastschalter mit parallelen Kontakten eingesetzt und jede Phase in mehrere parallele Strompfade aufgeteilt ist, die von der aus mehreren parallelen Drähten aufgebautedl Wicklung bis zu den parallelen Kontakten des Lastschalters von einander völlig isoliert verlaufen (DE-OS 1513971? 21 d2, 53/03).There is therefore known a device for current sharing in load switches, in which, for example, a load switch with parallel contacts used and each phase is divided into several parallel current paths, which is made of the built up of several parallel wires winding up to the parallel contacts of the circuit breaker completely isolated from each other run (DE-OS 1513971? 21 d 2 , 53/03).

Es ist ferne ι eine Stufenregeleinrichtung füE Transformatoren mit zwei gleich, großen und in gleichen Stufen mehrfach, angezapften Regelwicklungen für jede Phase bekannt, die aus zwei Lastschaltern mit stan gekuppelten "beweglichen Stromabnehmern und gemeinsam angetriebenen Stufenwählein besteht, wobei jeweils ein Lastschalter mit dem zugehörigen Wähler einer der in Parallelschaltung arbeitenden Regelwicklungen zugeordnet ist.(DB-PS 923978; 21 d2, 53/02) Sine ähnliche Anordnung ist aus der DE-PS 11384-64 (21 d2, 53/03) bekannt, nur daß dort die Parallelströme über sogenannte Ausgleichsdrosseln vereinigt sind· Grundsätzlich ist aber die Verfahrensweise bei allen dieser Lösungen gleich. Es weiden die Wicklungen jeder Phase in zwei parallele Zweige mit gleichen Leiterquerschnitten unterteilt. Die Anzapfungen des einen Zweiges jeder der drei PkBsen werden an die Kontaktbahnen eines Sternpunkt-Stufenschalters angeschlossen, die Anzapfungen der zweiten Zweige aller drei Phasen an einem zweiten gleichartigen Schalter· Die Hennströme der beiden Schalter sind so gewählt, daß jeder den halben Strom einer Phase des Transformators führt und schalten kann.It is far away ι a stage control device for transformers with two equal, large and in equal stages multiple, tapped control windings known for each phase consisting of two load switches with stan coupled "mobile pantographs and jointly driven Stufenwählein, each with a load switch with the associated selector (DB-PS 923978; 21 d 2 , 53/02) Sine-like arrangement is known from DE-PS 11384-64 (21 d 2 , 53/03), except that there is the Basically, however, the procedure is the same for all of these solutions: the windings of each phase are divided into two parallel branches with the same conductor cross-sections The taps of one branch of each of the three PkBs are connected to the contact tracks of a neutral tap changer connected, the taps of the second branches of all three Ph The Hennströme of the two switches are chosen so that each can perform half the current of a phase of the transformer and switch.

Beide Schalter sind mechanisch so gekuppelt, daß sie im Gleichlauf arbeiten. Die Sternpunkte beider Schalter sind fest miteinander "verbunden, so daß für die drei Phasen mit ihren parallelen Zweigen ein ordnungsgemäßer gemeinsamer Hullpünkt gebildet wild. Die in parallele Zweige unterteilten Wicklungen wirken in an sich bekannter· Weise als Stromteiler, so daß die stromführenden Eontakte der Stufenschalter, insbesondere auch die Abbrennkontakte im Augenblick, der Lastumschaltung stets gleichmäßig mit dem halben Nennstrom der betreffenden Phase belastet werden. Jeder Schalter wird also elektrisch nicht höher beansprucht, als seiner Auslegung entsprechend zulässig ist.Both switches are mechanically coupled so that they work in synchronism. The neutral points of both switches are firmly connected to each other so that a proper common hull is formed for the three phases with their parallel branches In particular, the Abbrennkontakte at the moment, the load transfer are always equally burdened with half the rated current of the phase in question .. Each switch is therefore not claimed electrically higher than its design is permitted accordingly.

Die Gefahr eines Außer-Tritt-Fallens ist wegen der festen mechanischen Koppelung im ungestörten Zustand nicht möglich. Es ist ferner bekannt, daß bei im Dreieck geschalteten Transformatoren mit Erfolg seit langes Zeit mit Hilfe von 3 mechanisch gekoppelten^ inr Gleichlauf arbeitenden Stufenschaltern die Anzapfungen aller 3 Phasen gleichzeitig umgeschaltet werden· Es ist jedoch nicht völlig auszuschließen, daß infolge von Störungen im Antriebssystem, ζ.B* durch Ausfall der Antriebsspannung des Motorantriebes dieser so kurz vor dem Augenblick der eigentlichen Lastumschaltung anhält, daß der eine der beiden Lastumschalter noch umschaltet, der zweite jedoch in der bisherigen stellung verharrt. Bei der erwähnten Dreieckschaltung ist eine solche Unsymmetrie weniger schädlich, sie führt lediglich zu einer Unsymmetrie der Spannungen zwischen den drei Phasen mit geringer zusätzlicher thermischer Belastung der Wicklungen. Bei einem Parallelbetrieb von getrennten Wicklungszweigen einer sterngeschalteten Anordnung arbeitet jedoch im. Fplle einer Unsymmetrie der Stufenschalter * jeder der beiden parallelen Zweige der Wicklung mit unterschiedlichen Windungszahlen, so daß neben ungleichen Stromanteilen zum Sternpunkt noch Ausgleichsströme fließen, die die Wicklung thermisch hoch belasten und nur sehr kurzzeitig, d.h. nur für wenige Sekunden, zulässig sind. Sin Schaden am Transformator durch eine anhaltende thermische Überbeanspruchung ist sonst unvermeidlich.The risk of falling out of the ground is not possible because of the fixed mechanical coupling in the undisturbed state. It is also known that in the case of transformers connected in a triangle, the taps of all three phases can be switched over at the same time for a long time with the aid of 3 mechanically coupled stepping switches operating synchronously. However, it can not be completely ruled out that due to disturbances in the drive system, ζ.B * by failure of the drive voltage of the motor drive this so shortly before the moment of the actual load switching stops that the one of the two diverter switch still switches, the second, however, remains in the previous position. In the case of the delta connection mentioned, such an asymmetry is less harmful, it merely leads to an asymmetry of the voltages between the three phases with little additional thermal load of the windings. In a parallel operation of separate winding branches of a star-connected arrangement operates in the. Fplle an asymmetry of the tap changer * each of the two parallel branches of the winding with different numbers of turns, so that in addition to unequal current components to the neutral point still flow compensating currents that strain the winding thermally high and only very briefly, i. only for a few seconds, are allowed. Sin damage to the transformer through prolonged thermal overload is otherwise inevitable.

Für sdinen in einer solchen Betriebsweise arbeitenden Transformator ist es deshalb unerläßlich, daß Sicherheitseinrichtungen angebracht sind, die eine Unsymmetrie der Stellungen beider Schalter entweder verhindern oder so kurzzeitig signalisieren» damit äer Transformator sofort abgeschaltet werden kann.For sdinen working in such an operating mode transformer, it is therefore essential that safety devices are installed, which either prevent an asymmetry of the positions of both switches or so briefly signal »so that a transformer can be switched off immediately.

In bereits bekannter Weise "besteht ae.sh.all3 die Möglichkeit, den gemeinsamen Antrieb beider Stufenschalter mit eines mechanischen Speichereinrichtung zu versehen, die Rotationsenergie abgibt und auch bei Ausfall der Antriebs spannung in jedem Falle den Lastumschaltvorgang in seiner Gesamtheit voll zu Ende führt. Damit wird ein Zurückbleiben eines der beiden Schalter sicher verhindert.In an already known manner "ae.sh.all3 there is the possibility to provide the common drive both tap changers with a mechanical storage device, the rotational energy and even in case of failure of the drive voltage in any case, the load switching operation in its entirety leads to the end is a retention of one of the two switches safely prevented.

Nicht abgesichert werden damit jedoch Störungen elektrischer oder mechanischer Art unmittelbar an einem der Stufenschal tex. Diese Schalter stellen erfahrungsgemäß im Betrieb - allein wegen der neben der elektrischen Wirkungsweise zusätzlich erforderlichen sicheren, mechanischen Funktion — stets eine Schwachstelle dar. Der an sich wirkungsvolle Differentialschutz von Transformatoren gegen Störungen läßt sich im vorliegenden Fall wegen seines hohen technischen Aufwandes nicht anwenden·· Hierbei wird ein Differenzström, der sich aus der Differenz der gemessenen Stromwerte der Eingangs- und Ausgangsströme des Transformators ergibt, fortlaufend von einem Beiais überwacht. Diese Schutzmethode beruht auf der Hypothese, daß. ein starkes Ansteigen des Differenzstromes das Vorhandensein einer Störung im Transformator anzeigt. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, da während der Sättigung des Transformators, hohe Werte des Differenzstromes auftreten. Um nun eine sichere Entscheidung treffen zu können, ob es sich um eine solche Magnetisierungsspitze oder um einen Bäfekt im Transformator handelt, sind komplizierte Vergleichseinrichtungen erforderlich, die aber gicht einen Schluß auf eine defekte Stufenschaltereinrichtung zulassen.(DE-AS 2246276; H 02 H, 3/28 und 7/04) Auch andere bekannte Einrichtungen zum Schutz von Geräten in DrehstEomanlagen lassen sich nicht auf das vorliegende Problem anwenden.Not hedged so that disturbances of electrical or mechanical nature directly to one of the stepped scarf tex. Experience has shown that these switches are always a weak point in operation - solely because of the additional safe, mechanical function required in addition to the electrical mode of action. The differential protection of transformers against interference can not be used in the present case because of its high technical complexity For example, a differential current resulting from the difference of the measured current values of the input and output currents of the transformer is continuously monitored by a monitor. This protection method is based on the hypothesis that. a strong increase of the differential current indicates the presence of a fault in the transformer. However, difficulties arise because during saturation of the transformer, high values of the differential current occur. In order to be able to make a reliable decision as to whether it is such a magnetization tip or a cage in the transformer, complicated comparison devices are required, which, however, do not allow a conclusion on a defective tap changer device (DE-AS 2246276; 3/28 and 7/04) Other known devices for protecting equipment in turntable systems are not applicable to the present problem.

Jf-JF

So ermöglicht das bekannte Verfahren zur ÜberwachungThus, the known method allows for monitoring

von Drehstrommotoren zwar insbesondere ihre Abschaltung bei Einphasenlauf dadurch, daß ein frequenzempfindliches, die 3 Frequenzen addierendes Gerät vorgesehen ist, das bei Änderung der normalen Summenf requenz ein Signal und/oder die Abschaltung des überwachten Motors auslöst. Jedoch ist mit einem solchen Gerät nicht der Ort des Fehlers erkennbar und bei Anwendung auf einen Transformator mit einer eingangs geschilderten Stufenschalteinrichtung wirkt es zu träge. (DE-PS 104-7931; 21 d3, 2) Auch ein bekannter Relaisschutz für eine drehstromgespeiste Kondensatorbatterie läßt sich nicht übernehmen, da hier aufwendige Kompensationsmaßnahmen, die zu Vergleichs- und Auswertezwecken erforderlich sind, durchgeführt werden müssen. (DS-PS 1197176; 21 d3, 2)Of three-phase motors, in particular their shutdown in single-phase running in that a frequency-sensitive, the 3 frequencies adding device is provided, the frequency when changing the normal Summenf a signal and / or the shutdown of the monitored motor triggers. However, with such a device, the location of the fault is not recognizable and when applied to a transformer with a previously described tap changer it is too slow. (DE-PS 104-7931; 21 d 3 , 2) A well-known relay protection for a three-phase powered capacitor bank can not be accepted, since complex compensation measures, which are required for comparison and evaluation purposes, must be carried out here. (DS-PS 1197176; 21 d 3 , 2)

Ziel der !Erfindung:Aim of the invention:

Bs ist Ziel der Erfindung, eine Schutzeinrichtung für einen Transformator- mit Stufenschalter anzugeben, die die Mängel des Standes der Technik nicht aufweist und die es ermöglicht % Stufenschalter für niedrigere elektrische Ströme, wie sie in großen Stückzahlen als normale Typen produziert werden, für Transformatoren einzusetzen, in deren Stellwicklungen hohe elektrische Ströme fließen·It is an object of the invention to provide a protective device for a transformer with tap changer, which does not have the deficiencies of the prior art and which allows % tap changer for lower electric currents, as produced in large quantities as normal types, for transformers in whose control windings high electrical currents flow ·

Darlegung des Wesens de* Erfindung: Die technische Aufgabe Explanation of the nature of the invention: the technical task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung für einen Transformator mit Stufenschalter in Sternschaltung zu finden, bei dem je Phase eine Stromteilung, insbesondere von der Wicklung bis zu den Lastumschaltern hin vorgesehen ist, mit der Störungen elektrischer oder mechanischer Art unmittelbar an einem der Stufenschalter sicher erkannt und beherrscht werden und die somit eine thermische Überlastung des Transformators vermeidet.The invention has for its object to find a protective device for a transformer with tap changer in star connection, in which per phase a current division, in particular from the winding is provided to the load switches, with the disturbances of electrical or mechanical nature directly to one of the tap changer safely detected and controlled and thus avoids thermal overload of the transformer.

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Sternpunktleitungen äeder der Stufenschalteinrichtungen yox ihrem gemeinsamen Sternpunkt Meß— und Auswerteglieder zugeordnet sind, die mit Melde- und Auslösegeräten verbunden sindr wobei die Heß— und Auswerteglieder elektrisch so zusammengesehaltet sind, daß bei Gleichlauf der Stufen— sehalteinrichtungen die aus den in den Sternpunktleitungen fließenden Strömen bzw.. den anliegenden Spannungen abgeleiteten Meßwerte sich aufheben,, während sie bei Ungleichheit im Lauf der Stuf enschalteinrichtungen an die Melde— und Auslösegerate Impulse abgeben, derart, daß dann ein Warnsignal und/oder eine Abschaltung des Transformators erfolgt, Torteilhafterweise sind auf die Sternpunktleitungen jedes der Stufenschalter vor ihrer Verbindungsstelle zum gemeinsamen Sternpunkt Stromwandler aufgebracht, die an einem Wicklungsende gegensinnig zusammengeschaltet sind, so daß an den beiden offenen Anschlüssen keine Spannung anliegt, wenn in den Sternpunktableitungen keine oder bei Sternpunktbelastung gleichstarke Ströme zum Sternpunkt fließen·The object is inventively achieved in that the star point lines aeder the tap changer yox their common star point measuring and Auswerteglieder are assigned, which are connected to reporting and tripping devices r wherein the Hess and Auswerteglieder are electrically held together so that when synchronized step- Sehalteinrichtungen which derived from the current flowing in the neutral line currents or the voltage applied measured values cancel, while they inequality in the course of Stuf enschalteinrichtungen to the reporting and triggering devices impulses such that then a warning and / or shutdown of the transformer, Torteilhafterweise are applied to the neutral lines of each of the tap changers upstream of their junction to the common star point current transformer, which are interconnected in opposite directions at one end of the winding, so that at the two open terminals no voltage a is not present if no currents are flowing in the star point derivations or if they are of the same magnitude at neutral load ·

Ist dieses Gleichgewicht gestört, d.h. daß infolge ungleicher Stellung der Stufenschalter ;jede dei Sternpunktleitungen verschieden starke Ströme führt, heben sich die von beiden Wandlern erzeugten Spannungen nicht auf. Ist der Sternpunkt nicht belastet, fließt ein Ausgleichstrom, die von beiden Wandlern erzeugten Spannungen addieren sich dann· Durch das an die beiden offenen Anschlüsse des Wandlersystems angeschaltete Meldegerät fließt dann in beiden Fällen ein Strom, so daß automatisch eine sofortige Abschaltung des Transformators, z.B. innerhalb von Sekunden eingeleitet werden kann.If this balance is disturbed, i. that as a result of unequal position of the tap changer, each of the star point lines carries currents of different magnitude, the voltages generated by the two converters do not cancel each other out. If the star point is not loaded, a compensating current flows, the voltages generated by both converters then add together. In both cases, a current flows through the signaling device connected to the two open connections of the converter system, so that an immediate shutdown of the transformer, e.g. can be initiated within seconds.

Für Transformatoren, die mit anderen Systemen in einem Block arbeiten (Generator, Elektrolyse, Elektroofen usw.) und eine Abschaltung zwangsweise mit erheblichen Auswirkungen verbunden ist, ist es vorteilhaft, wenn die Sternpunktleitungen der Stufenschalter neben den Stromwandlern noch zusätzlich mit Spannungswandlern beschaltet sind, so daß im Falle einer Unsymmetrie der Stromkomponenten der Zweig, mit der höheren Spannung durch diese Einrichtung ein aignal an den zugehörigen Stufenschalter zur Rückstufung gibt* Sind Höhe und Dauer dieser Unsymmetrie zu hoch, so daß eine Gefährdung der Wicklung entsteht, wird die oben beschriebene strom-zeit-abhängige Abschaltung wirksam, Ba auch im normalen Betriebsfall ein völliger Synchronismus zwischen den Stufenschaltern, z.B. durch geringe Unterschiede in den Federmechanismen auch bei gemeinsamem Antrieb nicht herstellbar ist, sind kurzzeitige Spannungsimpulse aus der Wandlerkombination unvermeidlich. Damit diese nicht, zu einer ungerechtfertigten Abschaltung des Transformators führen, ist es zweckmäßig, solche Impulse erst von einem bestimmten Schwelisnwert an als Meldung weiterzuleiten. Mit Hilfe eines Schwellenwertschalters, z.B. eines "Schmidt-Trigger", der der Wandlerkombination nachgeschaltet ist, wird dieses erreicht.For transformers that work with other systems in a block (generator, electrolysis, electric furnace, etc.) and a shutdown is forcibly associated with significant effects, it is advantageous if the neutral lines of the tap changer in addition to the current transformers are additionally wired with voltage transformers, so that in the case of an asymmetry of the current components of the branch, with the higher voltage through this device an aignal to the associated tap changer for downgrading * are height and duration of this unbalance too high, so that a threat to the winding is formed, the current described above Time-dependent shutdown effective, Ba also in normal operation, a complete synchronism between the tap changers, eg can not be produced by small differences in the spring mechanisms even with a common drive, short-term voltage pulses from the converter combination are inevitable. So that these do not lead to an unjustified shutdown of the transformer, it is expedient to forward such pulses only from a certain Schwelisnwert as a message. By means of a threshold switch, e.g. a "Schmidt trigger", which is connected downstream of the converter combination, this is achieved.

Die tatsächliche Grenze del Zulässigkeit von Äusgleichströmen in der Wicklung ,bedingt durch ungleichen Lauf de ι Stufenschalter, Wild jedoch dadurch bestimmt, welche thermische Zusatzbelastung die Wicklung ohne Gefährdung aufnehmen kann. Diese zusätzliche Belastung ist eine Funktion von Höhe und Dauei der Unsymmetrie de* Teilwicklungsströme. Gemeldet weiden sollen nur solche Stromungleichheiten, die für die Wicklung eine Gefahr bedeuten. Sine Meldung ist also eist dann"geιechtfeitigt, wenn die Unparallelität der Lastumschaltung obeihalb des für den ungestörten Betrieb zulässigen Bereiches liegt, und das durch eine oder mehrere aufeinandei folgende Lastumsohaltungen stiom- und zeitabhängige "!heimische Volumen" die füi die Wicklung zulässige Grenze übe!schreiten* Durch ein erfindungsgemäß vorgesehenes Strom-Zeit-integrierendes Gerät,, das in geeigneter Weise, z.B. durch automatische Bückstellung auf Hüll,, nach einer angemessenen Zeit auch die nachfolgende Abkühlung berücksichtigt, kann eine optimale Selektierung der Meldungen erfolgen. Dieses Gerät weist: voiteilhafterweise mindestens 2 Kontakte auf, die mit Warn- bzw. Auslöseeinrichtungen verbunden sind, derart, daß bei Überschreitung· der zulässigen Zeit für die Dauer des Ausgleichstromes, wenn die insgesamt zulässige thermische Zusatzbelastung der Wicklung jedoch noch nicht erreicht ist, zunächst ein Warnkontakt anspricht und die Not— wendigkeit: einer baldigen Revision signalisiert. Wild die Grenze der thermischen Zusatzbelastbarkeit der Wicklung erreicht,, erfolgt durch den zweiten Kontakt ein Signal zur Abschaltung des Transformators.The actual limit del admissibility of Äusgleichströmen in the winding due to unequal run de ι tap changer, Wild, however, determined by what additional thermal load can accommodate the winding without danger. This additional load is a function of the magnitude and magnitude of the imbalance of partial winding currents. Reported grazing should only those power inequalities, which mean a risk to the winding. Thus, a message is then completed if the unparallelity of the load changeover lies within the range permitted for undisturbed operation, and if one or more load conditions follow one another, then the permissible limit for the winding! By means of a current-time-integrating device according to the invention, which takes into account the subsequent cooling in a suitable manner, for example by automatically setting it on cover, after a reasonable time, an optimal selection of the messages can take place at least 2 contacts, which are connected to warning or tripping devices, such that when exceeding the permissible time for the duration of the compensation current when the total allowable thermal load of the winding is not yet reached, first a warning contact responds and the Emergency ability: an early revision signals. Wild reaches the limit of the thermal additional load capacity of the winding, carried by the second contact a signal to shut down the transformer.

Da der Sternpunkt eines Transformators für die Spannungsprüfung zumindest für einen Teil der 3?rüfspannung isoliert sein muß, ist es erforderlich» daß die Stromwandler gegen die Sternpunkt-Leitungen entsprechend isoliert sind·Since the neutral point of a transformer must be insulated for the voltage test at least for a part of the 3-rtage voltage, it is necessary for the current transformers to be insulated correspondingly against the star point lines.

Zweckmäßigerweise sind deshalb die Sternpunkt-Anschlüsse der Stufenschalte:; über separate Durchführungen aus dem Transformator herausgefühlt und die Zusammenschaltung zum gemeinsamen Sternpunkt erfolgt dann eist außerhalb des Transformators· Die erforderlichen Wandler sind dann ohne besondere Schwierigkeiten gut isoliert und in an sich bekannter Weise als Duichfuhrungsstromwandler an jeder der Durchführungen angebracht.Appropriately, therefore, the neutral point connections of the tap-changer are :; The separate transducers are then well insulated without any particular difficulties and mounted in a manner known per se as Duichfuhrungsstromwandler on each of the bushings through separate feedthroughs from the transformer and the interconnection to the common neutral point then takes place outside the transformer.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt die schaltungstechnische Terknüpfung dei Schutzeinrichtung» Für die Phase U sind zwei Teilwicklungen vorgesehen, die aus., den Hauptwicklungen 1,2 und den Stellwicklungen 3* 4 bestehen· Für die Phase Y sind es die Hauptwicklungen 5» und die Stellwicklungen 7» 8· Bei der Phase W bestehen die Teilwicklungen aus den Hauptwicklungen 9» 10 und den Stellwicklungen 11, 12, An den Stellwicklungen 3» 7» 11 sind die drei Kontaktbahnen eines ersten Stufenschalters angeschlossen, der eine Sternpunktleitung 13 besitzt. Ein zweiter Stufenschalter ist mit seinen Kontaktbahnen mit den Stellwicklungen 4, 8, 12 verbunden, und er ^eist eine Sternpunktleitung 14 auf. Beide Sternpunktleitungen 13, 14 führen zu einem gemeinsamen Sternpunkt 15· Zwei gegensinnig geschaltete Stromwandler 16, 17 werden .von den Strömen in den Sternpunktleitungen 13» 14 erregt. Ihre induzierten Spannungen heben sich so lange auf, wie in den Sternpunktleitungen I3, 14 gleich große Ströme in gleicher Richtung fließen, so daß an den Klemmen 18, I9 keine Spannung auftritt.In one embodiment, the invention will be explained in more detail. The drawing shows the circuit connection of the protective device »For phase U two partial windings are provided, consisting of., The main windings 1,2 and the control windings 3 * 4 · For phase Y main windings 5» and the control windings 7 » 8 · In the phase W, the partial windings consist of the main windings 9 »10 and the control windings 11, 12, to the control windings 3» 7 »11, the three contact paths of a first tap changer are connected, which has a neutral line 13. A second tap changer is connected with its contact paths with the control windings 4, 8, 12, and has a star point line 14. Both star point lines 13, 14 lead to a common neutral point 15. Two current transformers 16, 17 connected in opposite directions are excited by the currents in the star point lines 13, 14. Their induced voltages cancel each other out as long as equal currents flow in the same direction in the star point lines I3, 14, so that no voltage occurs at the terminals 18, I9.

SfCSfC

Sobald die Ströme in den Sternpunktleitungen 13» 14 unterschiedlich groß sind oder ein Ausgleichsstrom zwischen den Sternpunkten beider Wicklungssysteme fließt, fließt aach durch ein an die Klemmen 18, I9 angeschlossenes Gerät 20 ein Stzom und es erfolgt über seinen Ausgang 22 ein Warnsignal bzw· über seinen Ausgang 21 die Abschaltung des Transformators. Über die in den Sternpunktleitungen 13, 14 angeordneten Spannungswandler 23, 24 ist es mittels einer nicht dargestellten Einrichtung möglich» daß im Falle einer Unsymmetrie der Stromkomponenten der Zweig mit der höheren Spannung ein Signal zur Rückstufung an den zugehörigen Stufenschalter gegeben wird·As soon as the currents in the star point lines 13, 14 are of different magnitude or a compensating current flows between the neutral points of both winding systems, a stub flows through a device 20 connected to the terminals 18, 19 and a warning signal is output via its output 22 or via its Output 21 the shutdown of the transformer. About the arranged in the neutral lines 13, 14 voltage converter 23, 24, it is possible by means not shown »that in the case of an asymmetry of the current components of the branch with the higher voltage, a signal to downgrade to the associated tap changer is given ·

Claims (3)

lrfindungsanspruchlrfindungsanspruch 1. Schutzeinrichtung für einen Sransforiiiator mit Stufenschalter in Sternschaltung, "bei dem je Phase eine Stromteilung, insbesondere von der Wicklung bis zu den Lastschaltern hin vorgesehen ist, g ekennzeich.net dadurch, daß den Sternpunktleitungen (13; 14) jeder der Stufenschalteinrichtungen vor ihrem gemeinsamen Sternpunkt (15) Meß- und Auswerteglieder (16; 17; 23; 24) zugeordnet sind, die mit Melde- und Auslösegeräten (20) verbunden sind, wobei die Meß— und Auswerteglieder (16; 17; 23; 24) elektrisch so zusammengeschaltet sind, daß bei Gleichlauf der Stufenschalteinrichtungen die aus den in den Sternpunktleitungen (13» 14) fließenden Strömen bzw· den anliegenden Spannungen abgeleiteten Meßwerte gleich EuIl sind, während diese Meßwerte bei Ungleichheit im Lauf der Stufenschalteinsiehtungen ungleich ETuIl sind, so daß die Melde— und Auslösegeräte (20) an ein Potential gelegt sind, derart, daß diese dann ein Warnsignal abgeben und/oder die Abschaltung des Transformators erfolgt. ' .1. Protective device for a Sransforiiiator with tap-changer in star connection, "in which each phase is provided a current division, in particular from the winding to the circuit breakers, g ekennzeich.net in that the star point lines (13; 14) of each of the tap changers before their common star point (15) measuring and Auswerteglieder (16; 17; 23; 24) are associated with reporting and tripping devices (20), wherein the measuring and Auswerteglieder (16; 17; 23; 24) electrically so When the stepping devices are synchronized, the measured values derived from the currents or the applied voltages flowing in the star point lines 13 and 14 are equal to EuIl, whereas these measured values are unequal in case of inequality in the course of the tap changer inputs, so that the message and tripping devices (20) are connected to a potential such that they then emit a warning signal and / or the shutdown of the Transf ormators takes place. '. 2. Schutzeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß auf die Sternpunktleitungen (13ϊ 14) vor ihrem gemeinsamen Stern— punkt Stromwandler (16: 17) aufgebracht sind, die an einem Ende ihrer Sekundärwicklung gegensinnig zusammengeschaltet sind.2. Protection device according to item 1, characterized in that current transformers (16:17) are applied to the star point lines (13ϊ 14) in front of their common star point, which are interconnected in opposite directions at one end of their secondary winding. Schutzeinrichtung nach Punfebi, gekennzeichnet dadurch, daß die Stsrnpunktleitungen (13» 14) neben den Stromwandlern (16; 17) noch mit Spannungswandler (23; 24) beschaltet sind, wobei bei eines Unsymmetrie der Stromkomponenten von diesel Einlichtung für den Zweig mit der höheren Spannung ein Signal zu. einer Rückstufung abnehmbar ist.Protective device according to Punfebi, characterized in that the power supply lines (13 »14) in addition to the current transformers (16; 17) are still connected to voltage transformers (23; 24), with an asymmetry of the current components of diesel lighting for the branch with the higher voltage a signal too. a demotion is removable. 4· Schatzeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Melde- und Auslösegeräte (20) einen Schwellenwertschalter und/oder ein Strom — Zeit — integrierendes Bauteil aufweisen, derart, "daß eine Meldung trzw· Auslösung erst oberhalb eines: vorbestimmten Schwellenwertes bzw. bei einer bestimmten thermischen Zosatzbelastung des Iransförmators eifolgt«4 · Schatzeinrichtung according to item 1, characterized in that the signaling and tripping devices (20) have a threshold value switch and / or a current - time - integrating component, such that "a message trzw · tripping above a predetermined threshold or at a given thermal load of the transformer 5· Schutzeinrichtung nach Punkt 1 und 4, g e k e η η-zeichnet d a d u r c h* daß das Melde- und Auslösgerät (20) mindestens 2 Kontakte aufweist, wovon einer mit einer Warneinrichtung und ~~ der andere mit einer die Abschaltung des iransformatora auslösenden Sinrichtung verbunden ist.5 * Protective device according to items 1 and 4, characterized in that the signaling and triggering device (20) has at least 2 contacts, one of which is connected to a warning device and the other is connected to a switching device triggering the deactivation of the iransformatora , 6. Schutzeinrichtung nach Punkt 1 und 2, g e k e η nzeichnet dadurch, daß die Sternpunktanschlüsse deι Stufenschalter über separate Durchführungen aus dem Transformator herausgeführt sind und außerhalb des Transformators zum gemeinsamen Sternpunkt zuäammengeschaltet sind und daß"die Stromwandler als Durchführungsstromwandler an jeder der Durchführungen angebracht sind.6. Protection device according to item 1 and 2, g e k e η nzeichnet in that the star point connections deι tap-changers are led out via separate feedthroughs from the transformer and are connected to the common common star point outside the transformer and that "the current transformers are mounted as feedthrough current transformer at each of the bushings. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4009038A1 (en) * 1990-03-21 1991-09-26 Reinhausen Maschf Scheubeck METHOD AND ARRANGEMENT FOR A MONITORING SYSTEM FOR TAPE SWITCHES OF TAPE TRANSFORMERS
DE102020206071A1 (en) 2020-05-13 2021-11-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator with multi-strand winding systems, electric motor and motor vehicle

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