DE102012202667A1

DE102012202667A1 - Step switch on a control transformer

Info

Publication number: DE102012202667A1
Application number: DE102012202667A
Authority: DE
Inventors: Dazhong Shen
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2013-08-22
Also published as: WO2013124090A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mit Vorwähler versehenen Stufenschalter zur unterbrechungslosen Regelung an einem Regeltransformator, wobei der Regeltransformator eine oder mehrere Stammwicklungen und eine Stufenwicklung aufweist, wobei der Stufenschalter zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen der Stufenwicklung schaltbar ist, die jeweils mit einer Lastableitung verbindbar sind und wobei ein Vorwähler mit einem Vorwählerkontakt vorgesehen ist, durch den Anfang oder Ende der Stufenwicklung wahlweise an das Ende der Stammwicklung geschaltet werden können. Erfindungsgemäß ist ein weiterer Schalter vorgesehen, durch den ein Dämpfungswiderstand zwischen den Wurzelanschluss des Vorwählerkontaktes und das Ende der Stammwicklung einschaltbar ist.The invention relates to a pre-selected tap changer for uninterrupted control of a control transformer, wherein the control transformer has one or more parent windings and a tap winding, wherein the tap changer between different winding taps of the tap winding is switchable, which are each connected to a load derivation and wherein a preselector with a preselector contact is provided, can be switched by the beginning or end of the tap winding either to the end of the main winding. According to the invention, a further switch is provided by which a damping resistor between the root terminal of the preselector contact and the end of the main winding can be switched on.

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Vorwähler versehenen Stufenschalter zur unterbrechungslosen Regelung an einem Regeltransformator.The invention relates to a pre-selected tap changer for uninterrupted control of a control transformer.

Die DE 19 42 567 A beschreibt einen Stufenschalter mit einem Vorwähler zur wählbaren Reihenschaltung von Stufen der Stufenwicklungen zur zugehörigen Stammwicklung eines Stufentransformators, bei dem die Wenderkontakte des Stufenschalters als Umschaltkontakte ausgebildet sind.The DE 19 42 567 A describes a tap changer with a selection for selectable series connection of stages of the stage windings to the associated parent winding of a tapped transformer, in which the reversing contacts of the tap changer are designed as changeover contacts.

Bei solchen Stufenschaltern wird die Stufenwicklung des entsprechenden Stufentransformators während der Betätigung des Vorwählers kurzzeitig galvanisch von der Stammwicklung getrennt. Dabei nimmt sie ein Potential an, das sich aus den Spannungen der Nachbarwicklungen sowie den Kopplungkapazitäten zu diesen Wicklungen bzw. zu geerdeten Teilen ergibt. Die damit entstehenden Differenzspannungen beanspruchen die Schaltstrecke der sich öffnenden Vorwählerkontakte und können u. U. zu unzulässigen Entladungserscheinungen am Vorwähler führen. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Mitte der Stufenwicklung über einen Polungswiderstand kurzzeitig während der Umschaltphase des Vorwählers mittels eines Polungsschalters mit einem festen Punkt der Stammwicklung, häufig dem Sternpunkt des Transformators, zu verbinden und damit die Stufenwicklung an ein definiertes Potential anzulenken.In such tap changers, the tap winding of the corresponding tapped transformer is briefly electrically isolated from the main winding during operation of the preselector. It assumes a potential that results from the voltages of the neighboring windings and the coupling capacitances to these windings or grounded parts. The resulting differential voltages take up the switching path of the opening preselector contacts and can u. U. lead to invalid discharge phenomena at selection. To avoid this, it is known to connect the center of the tap winding via a polarity resistor during the switching phase of the preselector by means of a polarity switch with a fixed point of the main winding, often the neutral point of the transformer, and thus to steer the tap winding to a defined potential.

Die DE 32 24 860 A beschreibt eine ähnliche Anordnung an einem Stufenschalter, bei der – dort gezeigt in 1b – ebenfalls ein Polungswiderstand wiederum an der Mitte der Stufenwicklung angelenkt ist.The DE 32 24 860 A describes a similar arrangement to a tap changer, where - shown in 1b - Also a Polungswiderstand is in turn hinged to the middle of the tap winding.

Die DE 195 42 880 C1 zeigt einen für eine solche kurzzeitige Anlenkung der Mitte der Stufenwicklung besonders geeigneten Polungsschalter.The DE 195 42 880 C1 shows a particularly suitable for such a short-term articulation of the middle of the tap winding polarity switch.

Aus JP 55-133515 A und DD 47965 B1 ist es bekannt, bei einem mit Vorwähler versehenen Stufenschalter mit Polungsschaltung zur unterbrechungslosen Regelung an einem Regeltransformator über der Regelwicklung spannungsabhängige Widerstände zum Schutz gegen Überspannungen beim Schalten des Vorwählers anzuordnen.Out JP 55-133515 A and DD 47965 B1 It is known to arrange voltage-dependent resistors for protection against overvoltages when switching the preselector in a pre-selected with tap changer with poling circuit for uninterrupted control of a control transformer on the control winding.

Die DE 24 21 728 A1 beschreibt einen mit einem Vorwähler versehenen Stufenschalter mit Polungsschaltung, wobei über der Regelwicklung spannungsabhängige Widerstände in Kombination mit Ölfunkenstrecken zum Schutz vor Überspannungen beim Schalten des Vorwählers angeordnet sind.The DE 24 21 728 A1 describes a provided with a selection tap changer with poling circuit, wherein over the control winding voltage-dependent resistors in combination with oil spark gaps to protect against overvoltages when switching the preselector are arranged.

Aus der DE 11 65 154 A schließlich ist es bereits bekannt, bei einem mit Vorwähler versehenen Stufenschalter die Mittelanzapfung der Regelwicklung über einen spannungsabhängigen Widerstand zum Schutz vor Überspannungen beim Schalten des Vorwählers mit der Lastableitung zu verbinden und parallel zu den Anschlüssen der Regelwicklung spannungsabhängige Widerstände vorzusehen.From the DE 11 65 154 A Finally, it is already known to connect at a provided with selection tap changer the center tap of the control winding via a voltage-dependent resistor to protect against overvoltages when switching the preselector with the load dissipation and parallel to the terminals of the control winding voltage-dependent resistors.

Bei all diesen bekannten Lösungen ist ein Polungswiderstand zwischen der Mitte der Stufenwicklung und der Lastableitung vorgesehen, der ständig oder nur während der Umschaltung kurzzeitig, vor Beginn der Vorwählerbetätigung, mittels eines Polungsschalters mit der Lastableitung verbunden ist. Dadurch wird die Stufenwicklung während der Vorwählerschaltung an ein definiertes Potential angelenkt.In all these known solutions, a Polungswiderstand between the center of the tap winding and the load dissipation is provided, which is constantly or only during the switching briefly, before the start of Vorwählerbetätigung, connected by means of a polarity switch with the load discharge. Characterized the step winding is articulated during the preselection circuit to a defined potential.

Aus der DE 10 2009 060 132 B3 ist eine weitere Anordnung eines mit einem Vorwähler versehenen Stufenschalters mit einer Polungsschaltung bekannt, wobei hier am Anfang der Stufenwicklung ein erster Polungswiderstand und am Ende der Stufenwicklung ein zweiter Polungswiderstand vorgesehen ist. Der erste Polungswiderstand ist über einen ersten Polungsschalter mit der Lastableitung verbindbar; der zweite Polungswiderstand ist über einen zweiten Polungsschalter ebenfalls mit der Lastableitung verbindbar.From the DE 10 2009 060 132 B3 a further arrangement of a provided with a selection tap changer with a polarity circuit is known, wherein here at the beginning of the tap winding, a first poling resistor and at the end of the tap winding, a second poling resistor is provided. The first polarity resistor can be connected via a first polarity switch with the load discharge; the second polarity resistor can also be connected to the load dissipation via a second polarity switch.

Nachteilig bei allen bekannten Lösungen ist, dass durch die entsprechende Polungsschaltung vom Vorwähler der unerwünschte kapazitive Strom geschaltet, d. h. unterbrochen wird; Lichtbögen sind dabei unvermeidlich. Diese Lichtbögen verursachen eine Gasbildung. Dies ist für zahlreiche Anwendungen unerwünscht, beispielsweise bei Ultra-Hochspannungsanwendungen. Mit steigender Systemspannung werden diese unerwünschten Gase immer störender.A disadvantage of all known solutions is that switched by the corresponding polarity of the selection of the unwanted capacitive current, d. H. is interrupted; Arcs are inevitable. These arcs cause gas formation. This is undesirable for many applications, such as ultra-high voltage applications. As the system voltage increases, these unwanted gases become more and more disturbing.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen mit Vorwähler versehenen Stufenschalter anzugeben, der eine deutlich reduzierte Lichtbogenbildung am Vorwähler nach sich zieht.The object of the invention is therefore to provide a pre-selected tap changer, which pulls a significantly reduced arcing at the selection by itself.

Diese Aufgabe wird durch einen Stufenschalter der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by a tap changer of the type mentioned with the features of claim 1.

Die allgemeine erfinderische Idee, besteht darin, in Serie zum nach dem Stand der Technik bekannten Vorwählerkontakt bzw. Vorwählerschalter einen zusätzlichen weiteren Schalter vorzusehen, wobei mittels dieses zusätzlichen Schalters erfindungsgemäß ein zusätzlicher Dämpfungswiderstand eingeschaltet werden kann. Je nach Stellung des Vorwählerkontaktes kann der Dämpfungswiderstand zwischen dem Ende der Stammwindung und dem Anfang oder Ende der Regelwicklung mittels des weiteren Schalters kurzfristig eingeschaltet werden.The general inventive idea is to provide an additional additional switch in series with the preselector contact or preselection switch known from the prior art, wherein an additional damping resistor can be switched on by means of this additional switch according to the invention. Depending on the position of the preselector contact, the damping resistor between the end of the parent winding and the beginning or end of the control winding can be switched on by means of the further switch in the short term.

Durch die Erfindung ergeben sich verschiedene Vorteile:
Der zusätzliche Schalter schaltet den Dämpfungswiderstand erfindungsgemäß in Serie zur Stufenwicklung. Der kapazitive Strom wird dabei einfacher und vor allem schneller abgeschaltet, da der Dämpfungswiderstand die Schwingung des kapazitiven Stromes dämpft. The invention provides various advantages:
The additional switch switches the damping resistor according to the invention in series with the step winding. The capacitive current is switched off easier and above all faster because the damping resistor damps the oscillation of the capacitive current.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Dämpfungswiderstand werden die Betriebs- als auch Testspannungen an der Stufenwicklung nicht negativ beeinflusst.The inventively provided damping resistor, the operating and test voltages are not adversely affected at the tap winding.

Durch die Erfindung werden bei gleichem Abschaltstrom und gleicher Wiederkehrspannung die Lichtbogenbildung und deren Dauer stark reduziert; in der Folge wird auch die unerwünschte Gasbildung deutlich verringert.With the invention, the arcing and its duration are greatly reduced at the same breaking current and the same return voltage; As a result, the unwanted gas formation is significantly reduced.

Für den zusätzlich vorgesehenen Schalter kann die gleiche Konstruktion wie für den Vorwählerkontakt verwendet werden; es ist keine besondere konstruktive Anpassung erforderlich.For the additional switch provided the same construction as for the preselector contact can be used; no special structural adaptation is required.

Besonders vorteilhaft kann die Erfindung bei Ein-Phasen-Wählern verwendet werden, bei denen nur ein oder zwei der vorhandenen Phasen des Wählers tatsächlich zur Stromführung verwendet werden. Die dritte – nicht genutzte – Phase des Wählers kann dann auf einfache Weise als zusätzlicher Schalter zur Einschaltung des Dämpfungswiderstandes genutzt werden. Natürlich ist die Erfindung auch bei zwei- oder dreiphasigen Ausführungen verwendbar, wobei dann drei zusätzliche Schalter erforderlich sind.Particularly advantageously, the invention can be used in single-phase selectors, in which only one or two of the existing phases of the selector are actually used to conduct electricity. The third - unused - phase of the selector can then be used in a simple manner as an additional switch for switching on the damping resistor. Of course, the invention can also be used in two- or three-phase versions, in which case three additional switches are required.

Zusätzlich kann zur Begrenzung der absoluten Wiederkehrspannung bei Bedarf ein konventioneller, bekannter Polungsschalter mit einem polungswiderstand vorgesehen werden.In addition, a conventional, known polarity switch can be provided with a polungswiderstand to limit the absolute recovery voltage, if necessary.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die Figur zeigt einen erfindungsgemäßen mit Vorwähler versehenen Stufenschalter zur unterbrechungslosen Regelung an einem Regeltransformator.The figure shows an inventively provided with selection tap changer for uninterrupted control of a control transformer.

Gezeigt sind eine Stammwicklung 1 und eine Stufenwicklung 2 eines Stufentransformators. An der Stufenwicklung 2 ist ein Stufenschalter angeschlossen, der einen Wähler 3 besitzt. Der Wähler 3 wählt vor einer Umschaltung zunächst leistungslos die neue Wicklungsanzapfung (hier 1...9) der Stufenwicklung 2 vor, auf die umgeschaltet werden soll. Die Umschaltung selbst erfolgt durch einen bekannten Lastumschalter 4 des Stufenschalters, auf den hier nicht näher eingegangen werden soll. Zur kurzzeitigen Begrenzung des Kreisstromes während der Umschaltung besitzt der Lastumschalter 4 bekannte Überschaltwiderstände 5 und 6 in seinen beiden Lastzweigen, die mit der Lastableitung 7 elektrisch verbunden sind. Weiterhin weist der Stufenschalter einen Vorwähler 8 auf, durch dessen Vorwählerkontakt 9 zur Vergrößerung des Regelbereiches Anfang oder Ende der Stufenwicklung 2 an das Ende K der Stammwicklung 1 geschaltet werden können. Zusätzlich ist ein weiterer Schalter 10 vorgesehen. Der Schalter 10 besitzt einen Wurzelanschluss 10.1; von diesem ist wahlweise eine Verbindung zu den Anschlüssen 10.2 oder 10.3 herstellbar. Mittels des Schalters 10 ist erfindungsgemäß ein Dämpfungswiderstand 11 wahlweise zwischen den Wurzelanschluss 9.1 des Vorwählerkontaktes 9 und das Ende K der Stammwicklung 1 einschleifbar. Dieses Einschleifen erfolgt kurzfristig bei der Umschaltung. Im stationären Betrieb ist der Anschluss 10.2 mit dem Wurzelanschluss 10.1 des Schalters 10 verbunden und damit der Dämpfungswiderstand 11 nicht eingeschaltet.Shown are a trunk winding 1 and a step winding 2 a tapped transformer. At the step winding 2 There is a tap changer connected to a selector 3 has. The voter 3 first selects the new winding tap before powering up (here 1 ... 9 ) of the step winding 2 before, to be switched to. The switching itself is done by a known diverter switch 4 the tap changer, which will not be discussed here. For temporary limitation of the circulating current during switching has the diverter switch 4 known switching resistors 5 and 6 in its two load branches, with the load derivation 7 are electrically connected. Furthermore, the tap changer has a preselector 8th on, by its preselection contact 9 to increase the control range beginning or end of the step winding 2 to the end K of the parent winding 1 can be switched. In addition, another switch 10 intended. The desk 10 has a root connection 10.1 ; This is optionally a connection to the terminals 10.2 or 10.3 produced. By means of the switch 10 is a damping resistor according to the invention 11 optionally between the root connection 9.1 of the selection contact 9 and the end K of the parent winding 1 looped. This grinding takes place at short notice during the changeover. In stationary operation is the connection 10.2 with the root connection 10.1 of the switch 10 connected and thus the damping resistance 11 not switched on.

Zusätzlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, eine konventionelle Polung vorzusehen. Diese bekannte Polungsschaltung besteht aus einem an die Mitte 12 der Stufenwicklung 2 angelenkten Polungswiderstand 13, der entweder direkt mit der Lastableitung 7 verbunden ist oder, wie hier gezeigt, über einen Polungsschalter 14 nur kurzzeitig mit der Lastableitung 7 verbindbar ist.In addition, it is possible within the scope of the invention to provide a conventional polarity. This known poling circuit consists of a to the center 12 the step winding 2 articulated polarity resistor 13 that either directly with the load derivation 7 is connected or, as shown here, via a polarity switch 14 only briefly with the load derivation 7 is connectable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1942567 A [0002]
DE 3224860A [0004]
DE 19542880 C1 [0005]
JP 55-133515 A [0006]
DD 47965 B1 [0006]
DE 2421728 A1 [0007]
DE 1165154 A [0008]
DE 102009060132 B3 [0010]

Claims

With preselected tap changer for uninterrupted control on a control transformer, the control transformer having one or more main windings ( 1 ) and a step winding ( 2 ), wherein the tap changer between different winding taps of the tap winding ( 2 ), each with a load derivation ( 7 ) and where a selection ( 8th ) with a preselection contact ( 9 ) is provided by the beginning or end of the step winding ( 2 ) optionally at the end (K) of the parent winding ( 1 ), characterized in that another switch ( 10 ) is provided and that by the further switch ( 10 ) a damping resistor ( 11 ) between the root connection ( 9.1 ) of the preselector contact ( 9 ) and the end (K) of the parent winding ( 1 ) is switched on.

A preselected tap changer according to claim 1, characterized in that preselector contact ( 9 ) and further switches ( 10 ) are constructed identically.

With preselected tap-changer according to claim 1 or 2, characterized in that in addition to the center ( 12 ) the step winding ( 2 ) hinged polarity resistor ( 13 ), either directly or via a polarity switch ( 14 ) with the load derivation ( 7 ) is connectable.