DE102012207800A1 - Local network transformer - Google Patents

Local network transformer Download PDF

Info

Publication number
DE102012207800A1
DE102012207800A1 DE102012207800A DE102012207800A DE102012207800A1 DE 102012207800 A1 DE102012207800 A1 DE 102012207800A1 DE 102012207800 A DE102012207800 A DE 102012207800A DE 102012207800 A DE102012207800 A DE 102012207800A DE 102012207800 A1 DE102012207800 A1 DE 102012207800A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
local network
voltage
transformer
switching devices
windings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102012207800A
Other languages
German (de)
Inventor
Gerd Griepentrog
Karsten Handt
Gyula Hipszki
Ronald Schmid
Zsolt Sukosd
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102012207800A priority Critical patent/DE102012207800A1/en
Priority to CN201380023511.9A priority patent/CN104272405A/en
Priority to EP13720298.2A priority patent/EP2831894B1/en
Priority to PCT/EP2013/058372 priority patent/WO2013167372A1/en
Publication of DE102012207800A1 publication Critical patent/DE102012207800A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/12Oil cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/025Constructional details of transformers or reactors with tapping on coil or windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Es wird ein Ortsnetz-Transformator für die Ortsnetz-Spannungsversorgung angegeben, aufweisend: – ein Aktivteil mit Primär- und Sekundärwicklungen zur Wandlung einer primären Mittelspannung in eine sekundäre Ortsnetz-Spannung, wobei das Aktivteil in einem Trafokessel mit Kühl- und Isolierflüssigkeit angeordnet ist, – eine Mehrzahl von Schalteinrichtungen zur Anpassung des Verhältnisses zwischen der Primärspannung und der Sekundärspannung, wobei die Schalteinrichtungen sekundärseitig zwischen Abgriffen der sekundärseitigen Wicklungen und dem Sternpunkt der sekundärseitigen Wicklungen geschaltet sind und wobei die Schalteinrichtungen im Trafokessel im Bereich der Kühl- und Isolierflüssigkeit im Aktivteil unterhalb der Wicklungen angeordnet sind.It is a local network transformer for the local power supply specified, comprising: - an active part having primary and secondary windings for converting a primary medium voltage into a secondary local network voltage, wherein the active part is arranged in a transformer tank with cooling and insulating liquid, a plurality of switching means for adjusting the ratio between the primary voltage and the secondary voltage, wherein the switching means are connected on the secondary side between taps of the secondary side windings and the neutral point of the secondary side windings and wherein the switching means in the transformer tank in the region of the cooling and insulating liquid in the active part below the windings are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ortsnetz-Transformator zur Transformation einer Mittelspannung im kV-Bereich in eine Spannung zur Ortsnetzversorgung. The invention relates to a local network transformer for transforming a medium voltage in the kV range into a voltage for the local power supply.

Die herkömmliche Stromerzeugung aus beispielsweise fossilen Energieträgern war zu praktisch 100% zentral und die derzeitigen Stromnetze sind auf diese Situation ausgelegt. Es ist dabei stets mit einem Spannungsabfall vom Ortsnetz-Transformator hin zu den Anschlüssen wie Privathaushalten zu rechnen. Derzeit findet aber die Erzeugung von Strom aus regenerativen Quellen einen großen Zuwachs. Im Gegensatz zur althergebrachten Stromerzeugung erfolgt ein nicht unerheblicher Teil der Erzeugung von Strom aus regenerativen Quellen dezentral, beispielsweise in privaten Haushalten oder Kleinanlagen statt. Conventional fossil fuel generation, for example, was virtually 100% centralized and current power grids are designed for this situation. It is always to be expected with a voltage drop from the grid transformer to the terminals such as private households. Currently, however, the generation of electricity from renewable sources is growing rapidly. In contrast to the traditional generation of electricity, a not inconsiderable part of the generation of electricity from renewable sources takes place locally, for example in private households or small plants.

Dadurch kann es zunehmend zu der bisher unmöglichen Situation kommen, dass sich der Leistungsfluss entlang von Stichleitungen im Ortsnetz umkehrt, wofür jedoch das Ortsnetz nicht ausgelegt ist. Die Folge sind Spannungsänderungen im Ortsnetz, die die Grenze von +/–10% der Sollspannung überschreiten können. Auch im Mittelspannungsnetz sind Spannungsüberhöhungen möglich, beispielsweise durch angeschlossene Windenergieanlagen. Diese ziehen ebenfalls eine erhöhte Spannung im Niederspannungsnetz (Ortsnetz) nach sich. As a result, it can increasingly come to the previously impossible situation that reverses the power flow along spurs in the local network, for which, however, the local network is not designed. The result is voltage changes in the local network, which can exceed the limit of +/- 10% of the nominal voltage. Even in the medium-voltage network voltage overshoots are possible, for example, by connected wind turbines. These also entail an increased voltage in the low-voltage network (local area network).

Eine bekannte Möglichkeit, mit diesen Problemen umzugehen, besteht in dem deutlichen Ausbau der Ortsnetze, d.h. einer Erhöhung des im Ortsnetz verlegten Kabelquerschnitts. Das führt zu einer Verringerung des Spannungsabfalls über die Kabel und damit auch zu einer Verringerung von Spannungsüberhöhungen im Ortsnetz. Dies ist jedoch mit einem erheblichen Aufwand verbunden. One known way to deal with these problems is to significantly expand the local area networks, i. an increase in the cable cross-section laid in the local network. This leads to a reduction of the voltage drop across the cables and thus also to a reduction of voltage overshoots in the local network. However, this is associated with a considerable effort.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Ortsnetz-Transformator anzugeben, mit dem das eingangs genannte Problem vermindert wird. It is an object of the present invention to provide an improved local power transformer, with which the above-mentioned problem is reduced.

Diese Aufgabe wird durch einen Ortsnetz-Transformator mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a local power transformer with the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Ortsnetz-Transformator für die Ortsnetz-Spannungsversorgung weist ein Aktivteil mit Primär- und Sekundärwicklungen zur Wandlung einer primären Mittelspannung in eine sekundäre Ortsnetz-Spannung auf, wobei das Aktivteil in einem Trafokessel mit Kühl- und Isolierflüssigkeit angeordnet ist. Weiterhin umfasst der Ortsnetz-Transformator eine Mehrzahl von Schalteinrichtungen zur Anpassung des Verhältnisses zwischen der Primärspannung und der Sekundärspannung, wobei die Schalteinrichtungen sekundärseitig zwischen Abgriffen der sekundärseitigen Wicklungen und dem Sternpunkt der sekundärseitigen Wicklungen geschaltet sind. Schließlich sind die Schalteinrichtungen im Trafokessel im Bereich der Kühl- und Isolierflüssigkeit angeordnet. The local network transformer according to the invention for the local grid voltage supply has an active part with primary and secondary windings for converting a primary medium voltage into a secondary local grid voltage, wherein the active part is arranged in a transformer tank with cooling and insulating liquid. Furthermore, the local network transformer comprises a plurality of switching means for adjusting the ratio between the primary voltage and the secondary voltage, wherein the switching means are connected on the secondary side between taps of the secondary side windings and the neutral point of the secondary side windings. Finally, the switching devices are arranged in the transformer boiler in the area of cooling and insulating liquid.

Die Primärspannung ist dabei eine Mittelspannung im Bereich einiger kV, beispielsweise 10 kV, 20 kV oder 30 kV. Die Sekundärspannung ist eine Spannung zur lokalen Versorgung eines Ortsnetzes oder Stadtnetzes, beispielsweise 230V einphasig bei 400V Leiter-Leiter-Spannung. The primary voltage is a medium voltage in the range of a few kV, for example 10 kV, 20 kV or 30 kV. The secondary voltage is a voltage for the local supply of a local network or urban network, for example, 230V single-phase at 400V line-to-line voltage.

Die Schalteinrichtungen sind beispielsweise derart ausgestaltet, dass mittels einer geeigneten Ansteuerung die Sekundärspannung in Schritten variierbar ist. The switching devices are designed, for example, such that the secondary voltage can be varied in steps by means of a suitable control.

Durch die vorteilhafte Anordnung der Schalteinrichtungen im Trafokessel wird erreicht, dass Durchführungen der Anzapfungen der sekundären Wicklungen aus dem Trafokessel heraus unnötig sind. Weiterhin wird erreicht, dass die Kupferleitungen von den Anzapfungen zu den Schalteinrichtungen kurz ausfallen. Schließlich wird noch zusätzlich erreicht, dass eine Kühlung der Schalteinrichtungen automatisch mit stattfindet, da die Schalteinrichtungen mit in der Kühl- und Isolierflüssigkeit angeordnet sind. Due to the advantageous arrangement of the switching devices in the transformer boiler is achieved that feedthroughs of the taps of the secondary windings from the transformer box out are unnecessary. Furthermore, it is achieved that the copper lines are short from the taps to the switching devices. Finally, it is additionally achieved that cooling of the switching devices automatically takes place, since the switching devices are arranged in the cooling and insulating liquid.

Ferner ist vorteilhaft, dass der angegebene Aufbau modular ist, d.h. neben einem Aufbau mit 3 oder 5 Anzapfungen können ohne großen Zusatzaufwand auch Aufbauten mit mehr Anzapfungen realisiert werden. Dabei sind keine substantiellen Änderungen nötig, sondern es muss lediglich die Anzahl der Schalteinrichtungen angepasst werden und entsprechende Anzapfungen vorgesehen werden. Furthermore, it is advantageous that the stated construction is modular, i. In addition to a structure with 3 or 5 taps and constructions can be realized with more taps without much additional effort. There are no substantial changes necessary, but it must only be adapted to the number of switching devices and appropriate taps are provided.

Besonders vorteilhaft ist weiterhin, dass eine separate Spannungskontrolle für die drei Phasen ermöglicht ist. Mit anderen Worten lässt sich das Übersetzungsverhältnis des Ortsnetz-Transformators für die Phasen einzeln kontrollieren. Dadurch kann auch dann eine Verbesserung des Spannungswerts erreicht werden, wenn im Ortsnetz eine sehr ungleichmäßige Belastung der Phasen auftritt. It is also particularly advantageous that a separate voltage control for the three phases is possible. In other words, the gear ratio of the grid transformer for the phases can be individually controlled. As a result, an improvement in the voltage value can be achieved even if a very uneven loading of the phases occurs in the local network.

Bevorzugt umfassen die Schalteinrichtungen jeweils eine Parallelschaltung aus einem steuerbaren mechanischen Schalter und wenigstens einem steuerbaren Halbleiterschalter. Damit ist gleichzeitig eine verlustfreie Stromleitung im Normalzustand gegeben, d.h. wenn gerade nicht geschaltet wird, während gleichzeitig eine schnell schaltbare Überbrückung bei Umschaltung des Spannungsniveaus ermöglicht ist. Damit ist eine unterbrechungsfreie Umschaltung vorteilhaft ermöglicht. The switching devices preferably each comprise a parallel circuit comprising a controllable mechanical switch and at least one controllable semiconductor switch. This is at the same time given a lossless power line in the normal state, i. when not currently switching, while at the same time a fast switchable bypass is possible when switching the voltage level. For an interruption-free switching is advantageously possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schalteinrichtungen jeweils einen bistabilen mechanischen Schalter umfassen. Dabei ist zweckmäßig der steuerbare mechanische Schalter ein bistabiler Schalter. Dadurch wird erreicht, dass in den Schalteinrichtungen keinerlei Leistung benötigt wird, solange keine Umschaltung stattfindet, da zum einen keine Halteleistung für den mechanischen Schalter nötig ist, der Stromfluss über den mechanischen Schalter läuft und nicht etwa über Halbleiter und zum anderen der Transformator auch im spannungslosen Zustand eine definierte Schaltgruppe aufweist. It is particularly advantageous if the switching devices each comprise a bistable mechanical switch. In this case, the controllable mechanical switch is expediently a bistable switch. This ensures that in the switching devices no power is needed as long as no switching takes place, because on the one hand no holding power for the mechanical switch is necessary, the current flow through the mechanical switch and not about semiconductor and the other the transformer in the dead State has a defined switching group.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schalteinrichtungen im Trafokessel unterhalb der Wicklungen angeordnet sind. „Unterhalb“ bezeichnet dabei den Bereich zwischen der Unterkante der Wicklungen und dem Kesselboden. Bei dieser Anordnung befinden sich die Schalteinrichtungen in einem Bereich der Kühl- und Isolierflüssigkeit, der durch die wärmebedingte Konvektion noch vergleichsweise kühl ist. Dadurch ist eine gute Kühlung der Schalteinrichtungen gewährleistet. It is particularly advantageous if the switching devices are arranged in the transformer box below the windings. "Below" refers to the area between the lower edge of the windings and the bottom of the tank. In this arrangement, the switching means are in a range of cooling and insulating liquid, which is still relatively cool due to the heat convection. This ensures good cooling of the switching devices.

Zweckmäßig umfasst der Ortsnetz-Transformator eine Steuereinrichtung zur Erfassung von Spannung und/oder Strom wenigstens einer der Phasen und zur Steuerung der Schalteinrichtungen anhand der erfassten Werte. Die Steuerung erfolgt zweckmäßig derart, dass eine Abweichung von im Ortsnetz auftretenden Spannungswerten von wenigstens einem vorgebbaren Sollspannungswert für das Ortsnetz verringert wird. The local network transformer expediently comprises a control device for detecting voltage and / or current of at least one of the phases and for controlling the switching devices on the basis of the detected values. The control is expediently such that a deviation of voltage values occurring in the local network from at least one predefinable setpoint voltage value for the local network is reduced.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn Spannung und/oder Strom in allen Phasen separat ermittelt werden. Damit ist dann ein Ausgleich von Spannungsunterschieden zwischen den Phasen im Ortsnetz möglich. It is advantageous if voltage and / or current are determined separately in all phases. This then makes it possible to compensate for voltage differences between the phases in the local network.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Steuereinrichtung und Transformator in unmittelbarer örtlicher Nähe zueinander aufgebaut. Sie können dabei beispielsweise eine bauliche Einheit bilden, also als ein Gesamtgerät gestaltet sein. Alternativ kann beispielsweise die Steuereinrichtung ein externes und vom Transformator separates Gerät sein, das aber in direkter Umgebung des Transformators angeordnet ist. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the control device and the transformer are constructed in the immediate vicinity of each other. You can, for example, form a structural unit, so be designed as a total device. Alternatively, for example, the control device may be an external device separate from the transformer, but which is arranged in the immediate vicinity of the transformer.

Dadurch erfolgt vorteilhaft die Steuerung der Arbeit des Transformators ausschließlich aus lokal beim Transformator verfügbaren Informationen, indem die Spannung im Bereich des Transformators erfasst und verarbeitet wird. Eine Fernsteuerung ist also vorteilhaft nicht erforderlich. Ebenso ist keine Fernmessung beispielsweise von Spannungsdaten erforderlich. As a result, it is advantageous to control the work of the transformer exclusively from information available locally at the transformer by detecting and processing the voltage in the region of the transformer. A remote control is so advantageous not required. Similarly, no telemetry of voltage data, for example, is required.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen. Dabei zeigen Further expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of an embodiment of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein like reference numerals refer to the same components. Show

1 und 2 Schnittansichten eines Ortsnetz-Transformators, 1 and 2 Sectional views of a grid transformer,

3 ein elektrisches Schaltbild für die Sekundärseite des Ortsnetz-Transformators mit Schalteinrichtungen und 3 an electrical circuit diagram for the secondary side of the local network transformer with switching devices and

4 eine Schalteinrichtung. 4 a switching device.

Die 1 und 2 zeigen Schnittansichten eines Ortsnetz-Transformators 10, im Falle der 1 eine Seitenansicht und 2 eine Frontansicht. Dabei macht ein Transformatorkessel 11 den Hauptteil des Ortsnetz-Transformators 10 aus. Im Transformatorkessel 11 ist in etwa auf halber Höhe das Aktivteil 12 des Ortsnetz-Transformators 10 mit Wicklungen 311, 312, 313 untergebracht. Zum oberen Abschluss des Transformatorkessels 11 hin führen Kupferleitungen zu Durchführungen durch die Wand des Transformatorkessels 11. Diese Durchführungen münden in Anschlusselementen für die Phasen des Ortsnetzes und der Mittelspannung. The 1 and 2 show sectional views of a local network transformer 10 , in case of 1 a side view and 2 a front view. It makes a transformer tank 11 the main part of the substation transformer 10 out. In the transformer tank 11 is about halfway up the active part 12 of the local network transformer 10 with windings 311 . 312 . 313 accommodated. To the upper end of the transformer tank 11 copper cables lead to bushings through the wall of the transformer tank 11 , These feedthroughs lead to connecting elements for the phases of the local network and the medium voltage.

Zum unteren Teil des Transformatorkessels 11 hin sind aus dem Aktivteil 12 Anschlüsse 14 von Anzapfungen der Wicklungen 311, 312, 313 herausgeführt. Die Anschlüsse führen jeweils zu einem Eingangsanschluss von im unteren Teil des Transformatorkessels 11 angeordneten Schalteinrichtungen 13. Die Ausgangsanschlüsse der Schalteinrichtungen 13 sind wiederum über eine waagrecht zuunterst im Transformatorkessel 11 angeordnete Busleitung 21 miteinander und mit einem Neutralleiteranschluss 16 verbunden. To the lower part of the transformer tank 11 are out of the active part 12 connections 14 of taps of the windings 311 . 312 . 313 led out. The connections lead in each case to an input connection from in the lower part of the transformer tank 11 arranged switching devices 13 , The output connections of the switching devices 13 are in turn about a horizontally low in the transformer tank 11 arranged bus line 21 with each other and with a neutral conductor connection 16 connected.

Durch die gezeigte Anordnung befinden sich die Schalteinrichtungen 13 in jenem Teil des Transformatorkessels 11, der unter normalen Bedingungen am kühlsten sein wird, da das im Bereich des Aktivteils 12 aufgeheizte Kühl- und Isolierflüssigkeit nach oben streben wird. Ebenfalls vorteilhaft ist, dass die durch die Anordnung der Schalteinrichtungen 13 im Transformatorkessel 11 zusätzliche aufwändige und teuere Durchführungen aus dem Transformatorkessel 11 unnötig sind. The arrangement shown, the switching devices are located 13 in that part of the transformer tank 11 which will be the coolest in normal conditions, since that is in the range of the active part 12 heated cooling and insulating liquid will strive upward. It is also advantageous that by the arrangement of the switching devices 13 in the transformer tank 11 additional complex and expensive feedthroughs from the transformer tank 11 are unnecessary.

Die elektrische Beschaltung ist in den 3 und 4 verdeutlicht. 3 zeigt schematisiert die Sekundärspulen 311, 312, 313. An diesen sind zu einem Ende der Spule hin Anzapfungen 32 angeordnet, im vorliegenden Beispiel genau fünf Anzapfungen 32 pro Sekundärspule 311, 312, 313. Die letzte der Anzapfungen 32 ist dabei das jeweilige Spulenende selbst. Jede der Anzapfungen 32 ist mit dem Eingangskontakt 135 je einer Schalteinrichtung 13 verbunden. Die Ausgangskontakte 134 sämtlicher Schalteinrichtungen 13 sind wiederum zusammengeführt und mit dem Neutralleiteranschluss 16 verbunden. The electrical wiring is in the 3 and 4 clarified. 3 schematically shows the secondary coils 311 . 312 . 313 , At these taps are towards one end of the coil 32 arranged, in the present example exactly five taps 32 per secondary coil 311 . 312 . 313 , The last of the taps 32 is the respective coil end itself. Each of the taps 32 is with the input contact 135 one switching device each 13 connected. The output contacts 134 all switching devices 13 are in turn merged and connected to the neutral terminal 16 connected.

Der Aufbau der Schalteinrichtungen 13 in diesem Beispiel ist in 4 verdeutlicht. Jede der Schalteinrichtungen 13 umfasst eine Parallelschaltung eines bistabilen mechanischen Schalters 131 mit einer Serie aus einem Widerstand 133 und einem antiparallel geschalteten Thyristorpaar 132. Die Parallelschaltung ist dabei auf ihren beiden Seiten mit dem Eingangskontakt 135 und dem Ausgangskontakt 134 verbunden. Aus 4 ist auch ersichtlich, dass die Schalteinrichtungen 13 keine bevorzugte Betriebsrichtung haben und somit auch mit vertauschtem Ein- und Ausgangskontakt 134, 135 verwendet werden können. Die jeweiligen Steuerkontakte der einzelnen Elemente sind zusammen oder getrennt voneinander zu einer Steuerungseinrichtung 33 geführt. The structure of the switching devices 13 in this example is in 4 clarified. Each of the switching devices 13 comprises a parallel connection of a bistable mechanical switch 131 with a series of a resistor 133 and an antiparallel thyristor pair 132 , The parallel connection is on both sides with the input contact 135 and the output contact 134 connected. Out 4 is also apparent that the switching devices 13 have no preferred operating direction and thus also with reversed input and output contact 134 . 135 can be used. The respective control contacts of the individual elements are together or separately from each other to a control device 33 guided.

4 zeigt die Schalteinrichtung 13 mit geschlossenem bistabilen Schalter 131. Dies wird im normalen Betriebsfall nur bei drei der Schalteinrichtungen 13, pro Phase eine, der Fall sein. Bei den anderen Schalteinrichtungen 13 ist der bistabile Schalter geöffnet und das Thyristorpaar 132 inaktiv und somit kein Stromfluss möglich. Besonders vorteilhaft ist bei der vorliegenden Schalteinrichtung 13, dass der bistabile Schalter 131 ebenso wenig wie die anderen Elemente im normalen Betrieb Leistung benötigt. Ebenso ergibt sich ein sehr geringer Durchgangswiderstand, da der Strom nicht durch Halbleiter geleitet wird. Insgesamt wird dadurch – abseits einer Änderung der Spannung – ebenso wenig Leistung gebraucht wie bei einem Transformator des Standes der Technik ohne Spannungsregelung. 4 shows the switching device 13 with closed bistable switch 131 , This is in normal operation only three of the switching devices 13 one per phase, be the case. For the other switching devices 13 the bistable switch is open and the thyristor pair 132 inactive and thus no current flow possible. Particularly advantageous is in the present switching device 13 that the bistable switch 131 just as little as the other items needed in normal operation performance. Likewise, there is a very low volume resistance, since the current is not passed through semiconductor. Overall, this is - as well as a change in voltage - as little power needed as in a transformer of the prior art without voltage regulation.

Die Steuerungseinrichtung 33 ist in diesem Beispiel ausgestaltet, Messwerte für die Spannung aufzunehmen und auszuwerten. Dazu werden beispielsweise die gemessenen Spannungen mit einem Sollspannungswert von 230 V oder 400 V verglichen. Wird eine deutliche Abweichung festgestellt, dann ist eine Änderung des Spannungsniveaus auf einer der Phasen im Ortsnetz notwendig. Dann wird das Übersetzungsverhältnis umgeschaltet. Vorteilhaft ist, dass dies spezifisch für die Phase oder Phasen stattfinden kann, bei denen die Änderung nötig ist, unabhängig von den anderen Phasen. Die Umschaltung findet unterbrechungsfrei statt, indem zuerst eine Stromleitung über Thyristorpaare 132 hergestellt wird. Das Konzept der Umschaltung ist beschrieben in der DE 10 2008 064 487 A1 . The control device 33 In this example, it is designed to record and evaluate measured values for the voltage. For this purpose, for example, the measured voltages are compared with a nominal voltage value of 230 V or 400 V. If a clear deviation is detected, then a change in the voltage level on one of the phases in the local network is necessary. Then the gear ratio is switched. It is advantageous that this can take place specifically for the phase or phases in which the change is necessary, independently of the other phases. The switchover takes place without interruption, by first connecting a power line via thyristor pairs 132 will be produced. The concept of switching is described in the DE 10 2008 064 487 A1 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008064487 A1 [0030] DE 102008064487 A1 [0030]

Claims (6)

Ortsnetz-Transformator (10) für die Ortsnetz-Spannungsversorgung, aufweisend: – ein Aktivteil (12) mit Primär- und Sekundärwicklungen (311, 312, 313) zur Wandlung einer primären Mittelspannung in eine sekundäre Ortsnetz-Spannung, wobei das Aktivteil (12) in einem Trafokessel (11) mit Kühl- und Isolierflüssigkeit angeordnet ist, – eine Mehrzahl von Schalteinrichtungen (13) zur Anpassung des Verhältnisses zwischen der Primärspannung und der Sekundärspannung, wobei die Schalteinrichtungen (13) sekundärseitig zwischen Abgriffen (32) der Sekundärwicklungen (311, 312, 313) und dem Sternpunkt der Sekundärwicklungen (311, 312, 313) geschaltet sind und wobei die Schalteinrichtungen (13) im Trafokessel (11) im Bereich der Kühl- und Isolierflüssigkeit angeordnet sind. Local network transformer ( 10 ) for the local network power supply, comprising: - an active part ( 12 ) with primary and secondary windings ( 311 . 312 . 313 ) for converting a primary medium voltage into a secondary local network voltage, wherein the active part ( 12 ) in a transformer boiler ( 11 ) is arranged with cooling and insulating liquid, - a plurality of switching devices ( 13 ) for adjusting the ratio between the primary voltage and the secondary voltage, wherein the switching devices ( 13 ) on the secondary side between taps ( 32 ) of the secondary windings ( 311 . 312 . 313 ) and the star point of the secondary windings ( 311 . 312 . 313 ) and wherein the switching devices ( 13 ) in the transformer boiler ( 11 ) are arranged in the region of the cooling and insulating liquid. Ortsnetz-Transformator (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Schalteinrichtungen (13) jeweils eine Parallelschaltung aus einem steuerbaren mechanischen Schalter (131) und wenigstens einem steuerbaren Halbleiterschalter (132) aufweisen. Local network transformer ( 10 ) according to claim 1, wherein the switching devices ( 13 ) in each case a parallel connection of a controllable mechanical switch ( 131 ) and at least one controllable semiconductor switch ( 132 ) exhibit. Ortsnetz-Transformator (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schalteinrichtungen (13) jeweils einen bistabilen mechanischen Schalter (131) umfassen. Local network transformer ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the switching devices ( 13 ) each have a bistable mechanical switch ( 131 ). Ortsnetz-Transformator (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schalteinrichtungen (13) im Trafokessel (11) unterhalb der Wicklungen des Aktivteils (12) angeordnet sind. Local network transformer ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which the switching devices ( 13 ) in the transformer boiler ( 11 ) below the windings of the active part ( 12 ) are arranged. Ortsnetz-Transformator (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Steuereinrichtung (33) zur Erfassung der Spannung wenigstens einer der Phasen und zur Steuerung der Schalteinrichtungen (13) anhand der erfassten Spannung umfasst ist, wobei die Steuerung derart erfolgt, dass eine Abweichung von im Ortsnetz auftretenden Spannungswerten von wenigstens einem vorgebbaren Sollspannungswert für das Ortsnetz verringert wird. Local network transformer ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which a control device ( 33 ) for detecting the voltage of at least one of the phases and for controlling the switching devices ( 13 ) is included on the basis of the detected voltage, wherein the control is performed such that a deviation of occurring in the local network voltage values of at least one predetermined target voltage value for the local network is reduced. Ortsnetz-Transformator (10) gemäß Anspruch 5, bei der die Steuereinrichtung (33) zur Erfassung des Stroms in wenigstens einer Phase, insbesondere in allen Phasen ausgestaltet ist. Local network transformer ( 10 ) according to claim 5, wherein the control device ( 33 ) is designed for detecting the current in at least one phase, in particular in all phases.
DE102012207800A 2012-05-10 2012-05-10 Local network transformer Ceased DE102012207800A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012207800A DE102012207800A1 (en) 2012-05-10 2012-05-10 Local network transformer
CN201380023511.9A CN104272405A (en) 2012-05-10 2013-04-23 Secondary distribution network transformer
EP13720298.2A EP2831894B1 (en) 2012-05-10 2013-04-23 Secondary distribution network transformer
PCT/EP2013/058372 WO2013167372A1 (en) 2012-05-10 2013-04-23 Secondary distribution network transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012207800A DE102012207800A1 (en) 2012-05-10 2012-05-10 Local network transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012207800A1 true DE102012207800A1 (en) 2013-11-14

Family

ID=48289086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012207800A Ceased DE102012207800A1 (en) 2012-05-10 2012-05-10 Local network transformer

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2831894B1 (en)
CN (1) CN104272405A (en)
DE (1) DE102012207800A1 (en)
WO (1) WO2013167372A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203245A1 (en) 2016-02-29 2017-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Electric energy storage system
WO2019175249A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Younicos Gmbh Energy storage system and method for controlling an energy storage system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021001028A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-07 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Assembly for connecting to a high-voltage grid carrying an ac voltage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2052417A1 (en) * 1970-10-26 1972-05-04 Transformatorenunion Ag
DE19719739A1 (en) * 1997-05-09 1998-11-12 Kaiser Kabel Gmbh Voltage switching device for cable systems
US6657837B1 (en) * 1999-12-29 2003-12-02 General Electric Company Circuit breaker incorporating fault lockout protection
DE102008064487A1 (en) 2008-12-22 2010-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Medium-low voltage transformer with tap-change

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1007496A (en) * 1962-11-21 1965-10-13 Electric Construction Co Improvements relating to transformer tap-changing
US3739256A (en) * 1971-01-29 1973-06-12 Reinhausen Geb Scheubeck Kg Ma Transfer switching system for regulating transformers including thyristor network and logic controls therefor
DE10119664A1 (en) * 2001-04-20 2002-11-14 Reinhausen Maschf Scheubeck Arrangement for automatic voltage regulation and motor drive for automatic voltage regulation
DE102007029905B4 (en) * 2007-06-28 2009-07-02 Areva Energietechnik Gmbh Method for operating an electrical transformer
CN201170985Y (en) * 2008-01-10 2008-12-24 北京电研华源电力技术有限公司 Combination switch for on-load capacity-regulating distributing transformer and distributing transformer thereof
CN201259827Y (en) * 2008-08-21 2009-06-17 上海华明电力设备制造有限公司 Thyristor reactor transition loaded adapter switch without quick mechanism
CN101430966B (en) * 2008-08-21 2011-02-16 上海华明电力设备制造有限公司 Thyristor direct switching on-load tap-changer
DE202010012811U1 (en) * 2010-09-18 2011-12-19 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh step switch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2052417A1 (en) * 1970-10-26 1972-05-04 Transformatorenunion Ag
DE19719739A1 (en) * 1997-05-09 1998-11-12 Kaiser Kabel Gmbh Voltage switching device for cable systems
US6657837B1 (en) * 1999-12-29 2003-12-02 General Electric Company Circuit breaker incorporating fault lockout protection
DE102008064487A1 (en) 2008-12-22 2010-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Medium-low voltage transformer with tap-change

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203245A1 (en) 2016-02-29 2017-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Electric energy storage system
WO2019175249A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Younicos Gmbh Energy storage system and method for controlling an energy storage system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2831894A1 (en) 2015-02-04
WO2013167372A1 (en) 2013-11-14
CN104272405A (en) 2015-01-07
EP2831894B1 (en) 2018-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2148417B1 (en) Inverter apparatus for a photovoltaic generator with a plurality of inverters being serially coupled at their input side
DE102011055220B4 (en) Connecting an inverter in a solar power plant with shifted potential center
EP2346150A1 (en) Modular power supply assembly, in particular for polysilicon production reactors
DE102011082568A1 (en) DC circuit breaker
EP2361435B1 (en) Transformer for transformation between medium and low voltage with a step switch and its operating method
DE102011010388A1 (en) step switch
EP2831894B1 (en) Secondary distribution network transformer
EP2901537A1 (en) Transformation apparatus
EP2845214B1 (en) Apparatus for switching in a dc voltage mains
EP2660964A1 (en) Electricity supply assembly with a first and a second power supply device, where the second power supply device is connected to the first power supply device
EP3413422B1 (en) Local network station with variable low voltage outputs
WO2012175319A1 (en) Switching device
DE102013109714A1 (en) Method for operating an electrical circuit and electrical circuit
EP3180844B1 (en) Power converter arrangement with short-circuit unit and method for separating an ac voltage line
EP2733837A1 (en) Converter
DE102012210423A1 (en) Infeed of solar energy into an energy supply network by means of a solar inverter
EP2928056B1 (en) Method and apparatus for operating a modular power converter with adjustable slew rates of the switching operations in the sub-modules
WO2014086428A1 (en) Multistage converter with additional module
DE2057518C3 (en) Multi-phase transformer arrangement with taps that can be switched under load
EP3639352A1 (en) Converter assembly with the capability to disconnect a residual current and method for disconnecting a residual current in a converter assembly of this type
DE102016203245A1 (en) Electric energy storage system
DE102012216368B4 (en) Circuit arrangement for connection to an electrical circuit and electrical circuit
EP4160900A1 (en) Submodule with braking unit function for a modular multilevel power converter
EP3167297B1 (en) Test circuit for a high-power semiconductor element
EP2523339A2 (en) Method for energy generation by a photovoltaic arrangement, in particular for the compensation of energy between the photovoltaic generators and the inverter

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20131119