DE1488820C - Wicklungsanordnung für Spartransformatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wicklungsanordnung für Spartransformatoren, bestehend aus einer Stammwicklung, die in eine Parallel- und in eine Reihenwicklung, unterteilt ist, sowie aus einer aus zwei Teilwicklungen bestehenden Einstellwicklung, bei der alle vier Wicklungen zylinderförmig ausgebildet und koaxial angeordnet sind;

Es ist ein regelbarer Spartransformator dieser Ausbildung bekannt (vgl. z. B. die schweizerische Patentschrift 322 441), bei dem die mit Anzapfungen versehene Einstellwicklung, die elektrisch zwischen der Reihen- und der Parallelwicklung des Transformators in Reihe zu diesen Wicklungen angeordnet ist, in zwei Teilwicklungen aufgeteilt ist, die einander benachbart zwischen den beiden Teilen der Stammwicklung auf den Kern des Transformators aufgewickelt sind. Der Transformator wird dabei über eine Schaltvorrichtung, die die gewünschte Anzapfung der Regelwicklung auswählt, belastet.

Es sind ferner Spartransformatoren einstellbaren Übersetzungsverhältnisses bekannt, bei denen die mit Anzapfungen versehene Regelwicklung auf die Stammwicklung der Transformatoren aufgewickelt ist und die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses entweder durch Reihenschaltung einer wählbaren Windungszahl der Regelwicklung zur Reihenwicklung und/oder durch Zu- und Gegenschaltung einer wählbaren Windungszahl der Einstellwicklung zur Reihenwicklung des Transformators erfolgt.

Werden solche oder ähnlich ausgebildete Spartransformatoren parallel zu Volltransformatoren geschaltet, so ist die relativ niedrige Kurzschlußspannung der Spartransformatoren an die größere Kurzschlußspannung der Volltransformatoren durch konstruktive Maßnahmen an den Spartransformatoren, die das Streufeld beeinflussen, anzupassen. Dabei gelingt es nicht, den Gleichlauf der Transformatoren über den gesamten Einstellbereich der Regelwicklungen sicherzustellen. Die Kurzschlußspannung der Spartransformatoren ändert sich gegenüber der Kurzschlußspannung der Volltransformatoren bei Änderung des Übersetzungsverhältnisses relativ stark gegenüber der Kurzschlußspannung der Volltransformatoren, die sich nicht oder nur unwesentlich ändert.

Zur Verbesserung dieser Verhältnisse wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Wicklungsanordnung für Spartransformatoren der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, die sich erfindungsgemäß dadurch kennzeichnet, daß die eine Teil-Wicklung der Einstellwicklung radial innerhalb, die andere Teilwicklung der Einstellwicklung radial außerhalb der Stammwicklung angeordnet ist.

Durch diese geometrische Anordnung der beiden Teile der Einstellwicklung wird an Spartransformatoren erreicht, daß bei Änderung einer Einstellung an der Regelwicklung der Transformatoren die Streuflußverhältnisse im Hauptstreukanal des Transformators infolge der gegeneinander wirksamen Durchflutungen im wesentlichen konstant gehalten werden, so daß bei Änderung der Einstellung der Regelwicklung eine Änderung der Kurzschlußspannung nicht oder nur in geringem Umfange auftritt. Diese Wirkung ist unabhängig von der Art der Änderung des Übersetzungsverhältnisses an den Transformatoren. Das Übersetzungsverhältnis kann also entweder durch Reihenschaltung einer wählbaren Anzahl von Windungen der Regelwicklung zur Reihenwicklung oder aber auch durch wählbare Zu- und Gegenschaltung einer wählbaren Anzahl von Windungen der Regelwicklung zur Reihenwicklung erfolgen.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt den bekannten prinzipiellen Aufbau eines einstellbaren Spartransformators nach der Erfindung;

Fig. 2 erläutert die erfindungsgemäß räumliche Anordnung der aufgeteilten Einstellwicklung an diesem Spartransformator, bei dem das Übersetzungsverhältnis durch Zu- und Gegenschaltung einer wählbaren Windungszahl der Einstellwicklung erfolgt;

F i g. 3 erläutert die erfindungsgemäße Anordnung der Einstellwicklung eines Spartransformators, die aus einer Grobstufen- und einer Feinstufenwicklung besteht.

In F i g. 1 bezeichnen 1 und 2 die beiden Eingangsklemmen des Transformators, 'dessen Reihenwicklung mit 3 und dessen Parallelwicklung mit 4 bezeichnet ist. Die Einstellwicklung, die mit Anzapfungen versehen ist, ist mit 5 bezeichnet, und ihre Anzapfungen sind jeweils über eine Schaltvorrichtung 6 mit einer Ausgangsklemme 7 des Transformators, der einen an die Klemmen 2 und 7 anschließbaren Verbraucher speist, verbindbar.

Die Fig. 2 zeigt die räumliche Anordnung der beiden Teilwicklungen 5 a und Sb der Einstellwicklung 5, die die Stammwicklung 3, 4 des Transformators auf dem Transformatorkern 8 einschließen.

Unter der räumlichen Darstellung der F i g. 2 ist der Induktionsverlauf des Streufeldes in radial zu den Zylinderwicklungen verlaufender Richtung für verschiedene Einstellverhältnisse an der Einstellwicklung 5 dargestellt, und zwar in gestrichelter Darstellung für die kleinste Einstellung im Spannungseinstellbereich " des Transformators, in ausgezogener Darstellung für die Nennstellung und in strichpunktierter Darstellung für die größte Einstellung im Spannungseinstellbereich des Transformators.

Aus der. Darstellung ist ersichtlich, daß die Streufeldinduktion B_x im Hauptstreukanal des Transformators im wesentlichen konstant ist.

Die Darstellung zeigt ferner, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Induktion in den Nebenstreukanälen des Transformators Schwankungen unterliegt. Da jedoch die Größe der Kurzschlußspannung des Transformators im wesentlichen durch die Größe der Induktion des Hauptstreufeldes bestimmt ist und die Größe der Induktion der Nebenstreufelder nur unwesentlichen Einfluß auf die Größe der Kurzschlußspannung des Transformators nimmt, bleibt die Kurzschlußspannung des Transformators bei Änderung der Einstellverhältnisse an der Einstellwicklung 5 unverändert.

Die F i g. 3 zeigt gleichartige Verhältnisse an einem Spartransformator, bei dem die Einstellwicklung in bekannter Weise aus einer Grobstufenwicklung 9 und einer Feinstufenwicklung 10 besteht. Diese beiden Wicklungen sind der Erfindung entsprechend in die beiden Teilwicklungen 9 a und 9 b bzw. 10 a und 10 b zerlegt, die dann jeweils mit ihren entsprechenden Teilen nebeneinanderliegend die Stammwicklung des Transformators einschließen.

Die Fig. 3 zeigt gleichzeitig den Verlauf der Streufeldinduktion dieses Transformators in einer der F i g. 2 entspechenden Darstellung.

Auch unter den in der Fig. 3 unterstellten Ver-

hältnissen ist die Induktion im Hauptstreukanal des Transformators bei Veränderung einer Einstellung der Einstellwicklungen zwischen den beiden Grenzen des Transformatoreinstellbereiches konstant.

Im übrigen sei noch bemerkt, daß bei der Anordnung nach Fig. 2 infolge der räumlichen Anordnung der Teile der Einstellwicklung die Induktion des Hauptstreufeldes für alle Spannungseinstellungen auf den Wert der Induktion bei der Nenneinstellung gehoben bzw. gesenkt wird. In der Anordnung nach Fig. 3 wird die Streufeldinduktion im Hauptstreukanal dagegen für alle Spannungseinstellungen auf den Wert bei der minimalen Spannungseinstellung abgesenkt.

An Transformatoren, bei denen die Spannungseinstellung durch Zu- und Gegenschaltung von Windungen der Einstellwicklung zur Stammwicklung erfolgt, ist die Induktion des Hauptstreufeldes und damit auch die relative Nennkurzschlußspannung des Transformators größer als bei solchen Transformatoren, bei denen die Spannungseinstellung durch Grob-/ Feineinstellung erfolgt. Kommt es deshalb auf geringe Kurzschlußbelastungen oder hohe Kurzschlußfestigkeit an, ist die Spannungseinstellung durch Zu- und Gegenschaltung derjenigen durch Grob-/Feineinstellung vorzuziehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   ^L° Wicklungsanordnung für Spartransformatoren,

   bestehend aus einer Stammwicklung, die in eine Parallel- und in eine Reihenwicklung unterteilt ist, sowie aus einer aus zwei Teilwicklungen bestehenden Einstellwicklung, bei der alle vier

   'S Wicklungen zylinderförmig ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Teilwicklung (Sa; 9 a, 10 a) radial innerhalb, die andere Teilwicklung (5 b; 9b, 10 b) radial außerhalb der

   so Stammwicklung (3, 4) angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen