DE1763020B1

DE1763020B1 - Schaltanordnung zur Laengs- und Querspannungsregelung eines dreiphasigen Stufentransformators

Info

Publication number: DE1763020B1
Application number: DE19681763020D
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Ing Breuer
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Scheubeck GmbH and Co
Priority date: 1968-03-23
Filing date: 1968-03-23
Publication date: 1971-08-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Längs- und Querspannungsregelung eines dreiphasigen Stufentransformators mit einer Stammwicklung, einer Regelwicklung und einem Stufenschalter mit Wender für jede Phase des Transformators.
Die Längs- und Querspannungsregelung eines Stufentransformators, die zur Anpassung des Transformators an das Netz zwecks Leistungsflußregelung öfter gefordert wird, wird bisher mit Hilfe eines Zusatztransformators ausgeführt, wobei die Anschlüsse der Regelwicklung des Stufentransformators umgeklemmt werden (ETZ-A, 1958, S. 207 bis 216). Der dreiphasige Stufentransformator wird hierfür in drei Einphasentransformatoren aufgeteilt, so daß drei einphasige Stufenschalter und ein zusätzlicher Erregerkreis erforderlich sind. Das Vertauschen der Klemmenverbindungen erschwerte jedoch die Regelung. Außerdem ist dabei die Querspannungsregelung mit einem einzigen dreiphasigen Sternpunkt-Stufenschalter nicht durchführbar.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine einfache Schaltanordnung zur Längs- und Querspannungsregelung eines dreiphasigen Stufentransformators der eingangs genannten Art unter Verwendung eines gebräuchlichen Stufenschalters zu ermöglichen, und erreicht dies erfindungsgemäß dadurch, daß für jede Phase des Stufentransformators ein zusätzlicher einpoliger Umsteller mit drei Schaltstufen vorgesehen ist, dessen beweglicher Kontakt mit der Ableitung des einpolig ausgebildeten Wenders der Regelwicklung und dessen drei feste Kontakte mit jeweils einem Ende der Stammwicklungen der drei Phasen des Stufentransformators verbunden sind. Wender und Umsteller sind dabei nur funktionell einpolig ausgebildet, gerätetechnisch können sie jeweils zu dreipoligen Einheiten zusammengefaßt sein. In vorteilhafter Weise sind die Umsteller verriegelbar und nur dann schaltbar, wenn die Stufenschalter auf ihren Mittelkontakten (K-Kontakten) stehen und dadurch jeweils das eine Ende der Stammwicklungen der drei Phasen direkt mit der Lastableitung verbunden ist. Zweckmäßig ist als Stufenschalter ein gebräuchlicher dreiphasiger Sternpunkt-Stufenschalter vorgesehen.
Durch die Schaltanordnung nach der Erfindung sind eine Längs- und Querspannungsregelung für dreiphasige Stufentransformatoren jeder Bauart im Betriebszustand möglich. Vor allen Dingen kann diese Regelung in einem Dreiphasentransformator mit einem Sternpunkt-Stufenschalter vorgenommen werden. Die Schaltung erfordert keine besondere Ausführung des Stufenschalters und des Umstellers, so daß ganz normale Bauteile verwendet werden können. Dies stellt eine wesentliche Vereinfachung der bisher üblichen Schaltanordnung zur Längs- und Querspannungsregelung dar.
In der Zeichnung ist eine Schaltanordnung als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild eines dreiphasigen Stufentransformators in Sternschaltung der Phasen, F i g. 2 und 3 Vektorendiagramme der Phasenspannung für die verschiedenen Schaltstellungen. Der Stufentransformator besitzt die drei Phasen U V, W und entsprechend die Regelwicklungen UR, VR und WR. Mit den Regelwicklungen ist je ein Stufenschalter St verbunden, der in üblicher Weise aus je einem Lastumschalter und einem Stufenwähler besteht. Die Stammwicklungen der Phasen U V, W sind über Leitungen 10 mit dem jeweiligen Stufenschalter St verbunden, wobei diese Leitungen 10 an die Mittelkontakte K der Stufenschalter geführt sind. Die Regelwicklungen UR, VR, Wr besitzen die Stufen 1... n, an denen die beweglichen Kontakte 11 der Stufenschalter entlanggeführt werden. Außerdem ist je ein Wender 12 mit den Kontakten O, -I- und - an den Regelwicklungen vorgesehen. Die Ausbildung des Stufenschalters und Wenders ist gebräuchlich und bekannt und hier im Schaltbild nur schematisch dargestellt.
Die Ableitungen O der einzelnen Wender 12 sind über Leitungen 13 zu je einem Umsteller 14 geführt, der drei Schaltstufen 1, 2, 3 besitzt. Diese Schaltstufen sind über Leitungen 4, 5, 6 mit den Stammwicklungen des Stufentransformators verbunden, und zwar so, daß jeweils eine Schaltstufe mit je einer Phase U V, W über die Leitungen 4, 5, 6 in Verbindung steht. So ist beispielsweise bei dem Umsteller 14 der Phase U die Schaltstufe 1 über die Leitung 4 mit der Stammwicklung der Phase W die Schaltstufe 2 über die Leitung 5 mit der Stammwicklung der Phase U und die Schaltstufe 3 über die Leitung 6 mit der Stammwicklung der Phase V verbunden. Das gleiche gilt für die Umsteller 14 der Phasen V und W. Somit kann die Regelwicklung einer Phase an jede andere Phase angeschlossen werden, wodurch eine Phasendrehung erreicht wird.
In der dargestellten Stellung der Umsteller 14 in dem Schaltbild F i g. 1 stehen die beweglichen Kontakte auf der Schaltstufe 2, so daß jeweils die Stammwicklung der Phase U mit der Regelwicklung UR, die Stammwicklung der Phase V mit der Regelwicklung VR und die Stammwicklung der Phase W mit der Regelwicklung WR verbunden ist, so daß durch den Stufenschalter St eine Längsregelung der Spannung erfolgen kann. Bei gleichzeitiger Umstellung der drei Umsteller 14 auf die Schaltstufe 1 bzw. auf die Schaltstufe 3 erfolgt eine Querspannungsregelung des Transformators. Damit diese Längs- und Querspannungsregelung im stromlosen Zustand der einzelnen Umsteller 14 erfolgen kann, ist es vorteilhaft, daß im Zeitpunkt der Umstellung die Stufenschalter St mit den beweglichen Kontakten 11 jeweils auf den Mittelkontakten K stehen und somit die Stammwicklungen über die Leitungen 10, die Mittelkontakte K, die be weglichen Kontakte 11 und die Leitungen 15 direkt mit der Lastableitung Y verbunden sind. Die Regelwicklungen UR, VR, WR sind in diesem Zeitpunkt abgeschaltet. Die Lastableitung Y ist im vorliegenden Fall der Sternpunkt des Tranformators. Es kann jedoch auch die Lastableitung zu weiteren Transformatorwicklungen, beispielsweise in Dreieck- oder Sparschaltung führen, wobei dann die Leitungen 15 einzeln abgeführt werden.
Aus dem Vektorendiagramm nach F i g. 2 ist an Hand der einzelnen Spannungsvektoren die Wirkung der Längs- und Querregelung des Transformators zu ersehen. Dabei sind die Spannungsvektoren der Stammwicklungen mit U, V, W und die Spannungsvektoren der Regelwicklungen mit UR, VR, WR bezeichnet, wobei die Vorzeichen -f- und - den Regelbereich im positiven bzw. negativen Sinn je nach Stellung der Wender 12 darstellen. Die Indizes 1, 2, 3 an den Vektorenbezeichnungen UR, VR, WR der Spannungen für die Regelwicklungen geben die jeweilige Schaltstufe der Umsteller 14 an, die stets gleichzeitig schalten. In F i g. 3 sind die drei Schaltstufen des Umstellers 14 für die Phase U des Transformators in Spannungsvektoren herausgestellt. Dabei zeigt das Bild a den Umsteller in der Schaltstufe 3, bei welcher die Regelwicklung WR an die Stammwicklung der Phase U des Transformators angeschlossen ist und so mit Hilfe des Stufenschalters St und des Wenders 12 eine Querspannungsregelung - WR, und -4- WR, erfolgt. Das Bild b zeigt die Spannungsvektoren in der Stellung der Schaltstufe 2 des Umstellers 14, wobei eine Längsspannungsregelung -UR, und +UR2 erfolgt. Das Bild c zeigt die Spannungsvektoren in der Stellung der Schaltstufe 1 des Umstellers 14, wobei wiederum eine Querspannungsregelung - VR, und VR, erfolgt. Die gleiche Regelung erfolgt gleichzeitig für die beiden anderen Phasen V und W wie aus F i g. 2 ersichtlich ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltanordnung zur Längs- und Querspannungsregelung eines dreiphasigen Stufentransformators mit einer Stammwicklung, einer Regelwicklung und einem Stufenschalter mit Wender für jede Phase des Transformators, d a d u r c h gekennzeichnet, daß für jede Phase (U, V, W) des Stufentransformators ein zusätzlicher einpoliger Umsteller (14) mit drei Schaltstufen (1, 2, 3) vorgesehen ist, dessen beweglicher Kontakt mit der Ableitung (O) des einpolig ausgebildeten Wenders (12) der Regelwicklung (UR, VR, WR) und dessen drei feste Kontakte mit jeweils einem Ende der Stammwicklungen der drei Phasen (U, V, W) des Stufentransformators verbunden sind.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteller (14) verriegelbar und nur dann schaltbar sind, wenn die Stufenschalter (St) auf ihren Mittelkontakten stehen und dadurch jeweils das eine Ende der Stammwicklungen der drei Phasen (U, V, W) direkt mit der Lastableitung Y verbunden ist.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stufenschalter (St) ein dreiphasiger Sternpunkt-Stufenschalter vorgesehen ist.