DE1763851C3

DE1763851C3 - Anordnung zum Betrieb der Stufenschalter von Gleichrichtertransformatoren

Info

Publication number: DE1763851C3
Application number: DE1763851A
Authority: DE
Inventors: Guido Zuerich Kessler (Schweiz)
Original assignee: Maschinenfabrik Oerlikon AG
Current assignee: Maschinenfabrik Oerlikon AG
Priority date: 1967-09-13
Filing date: 1968-08-23
Publication date: 1975-10-30
Also published as: DE1763851B2; IS914B6; FR1581873A; NL6812947A; IS1763A7; JPS4938504B1; DE1763851A1; CH462311A

Description

Gleichrichtergruppen in Betrieb sind, vermieden

wird.
Die Zeichnung gibt Ausführungsbe^;spiele des Erfin-

dungsgegenstandes wieder.

Im Prinzipschaltbild gemäß F ι g. 1 sind mit A Leistungsschalter, mit B Gleichrichtertransformatoren und mit C Gleichrichteranordnungen bezeichnet. Die Teile A, B, C stellen eine Gleichrichtergruppe dar. Um eine möglichst große Stufenzahl zu erreichen, können in bekannter Weise die Schaltschritte phasenweise vollzogen werden, wobei an den einzelnen Wicklungssträpgen nacheinander weitergeschaltet wird. Mit I und II sind zwei Sektionen bezeichnet.

F i g. 2 gibt eine für die Erfindung geeignete Relaisschaltung wieder;

Fig-3 zeig^{1 em} Nockenschaltgerät für die erfindungsgemäße Anordnung.

Das in Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes setzt sich aus drei Teilschaltbüdern F i g. 2 a, 2 b und 2 c zusammen.

Mit Γ ist in F i g. 2 a ein Stufenschalter-Stellungsmelder einer Sektion I, mit ΙΓ ein solcher einer Sektion Π bezeichnet. Die zugehörigen Kontakle al, bI, el und aII, bII, cII stehen mit der Erregerwicklung eines ersten Steuerschützes R in Verbindung und können in bestimmter Zuordnung über Kontakte 15, 25, 3 5 eines zweiten Steuerschützes S miteinander verbunden werden. U stellt die Erregerspannung dar.

Fig.2b zeigt die Anordnung der Kontakte 1 R, 2R des ersten Steuerschützes/?. Die Erregerwicklung eines Weichenrelais W ist über einen vierten Kontakt 45 des zweiten Steuerschützes 5 in Verbindung mit dem Kontakt 1R ein- und ausschakbar. M stellt einen bistabilen Multivibrator mit einem Eingang dar, dessen Kontakt IM mit der Erregerwicklung des zweiten Sieuerschützes 5 zusammenwirkt. Die Stellung eines ersten Hilfskontaktes T hängt davon ab, ob sämtliche LeistungsschalterA (Fig. 1) der Sektion I geschlossen sind, während die Stellung

ίο eines zweiten Hilfskontaktes V analog von den Leistungsschaltern A der Sektion II beeinflußt wird.

Nach F i g. 2 c können die nur symbolmäßig dargestellten Sektionen I und II über Kontakte 1 W, 2 W des Weichenrelais W mit den Klemmen H, K eines Schalters G verbunden werden.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes sei für den Vorgang des Aufwärtsschaltens der Stufenschalter an Hand von Fig.2 und der nachfolgenden Tabelle 1 näher beschrieben. In dieser Tabelle wird in Spalte D die jeweils eingestellte Stufe an den Stufenschaltern der Sektionen I und II angegeben. Der Spalte E läßt sich entnehmen, welche Kontakte der Stellungsmelder Γ und ΙΓ jeweils geschlossen sind. Die Spalte R gibt die Schaltzustände des ersten

Steuerschützes R, die Spalte M die Stellung des Kontaktes des bistabilen Multivibrators M, die Spalte S die Schaltzustände des zweiten Steuerschützes S und die Spalte W die Schaltzustände des Weichenrelais W wieder. Schließlich kann man der Spalte F entnehmen, welcher Sektion der Aufwärtsschaltbcfchl erteilt wird.

Tabelle 1 Aufwärtsschalten

E	I	π	1	r	II'	R	M	S	W	F
1	1	al	«II
1	2	al	f>II	O	O	O	O	II
2	2	öl	ft II	L	O	O	L	I
3	2	el	ft II	O	L	L	L	I
3	3	el	eil	L	L	L	O	II
3	4	el	all	O	O	O	O	II
		L	O	O	L	I

Es sei nun die erste 2Ieile der Tabelle 1 betrachtet. Sowohl die Stufenschalter von Sektion I als auch diejenigen der Sektion Il befinden sich auf Stufe 1. Hieraus folgt, daß sowohl der Kontakt« der Sektion I (al) als auch der Kontakt α der Sektion Π (all) der Stellungsmelder Γ und ΙΓ geschlossen sind, während alle anderen Kontakte geöffnet sind. Aus Fig. 2 a ist zu ersehen, daß unter den genannten Bedingungen über die Erregerwicklung des ersten Steuerstützes R ein Stromi'luß nicht zustande kommen kann, und zwar völlig unabhängig davon, welche Stellung die Kontakte 15, 25, 3 5 des zweiten Steuerschützes 5 einnehmen. Dieser Zustand der Nichterregung des Schützes soll mit O bezeichnet werden, und gleichzeitig bedeutet dies auch, daß die zum Schütz/? gehörenden Kontakte IR, IR die in Fig.2b wiedergegebenen Lagen aufweisen. Der bistabile Multivibrator M führt Strom, da der Kontakt IR geschlossen ist. Es sei angenommen, daß sein Kontakt 1M eine Lage gemäß F i g. 2 b einnehme.

Für diese Stellung wird wiederum die Kurzbezeich-

nungO eingeführt. Da der Stromkreis des zweiten Steuerschützes 5 geöffnet ist, besteht hier der unerregte Zustand, und die Kontakte 15 bis 4 5 haben die in F i g. 2 a, 2 b gezeigte Stellung. Über das Weichenrelais W kann infolge der von 4 5 und 1 R einge-

nommene Lage ebenfalls kein Strom fließen. Daher ist auch hierfür der Zustand mit O zu bezeichnen. Erfolgt nun über Schalter G und Klemme H ein Befehl zum Aufwärtsschalten (Fig. 2c), so gelangt dieser über 1 W zur Sektion H.

Gemäß der Zeile 2 von Tabelle 1 befinden sich nunmehr die Stufenschalter von Sektion II auf Stufe 2, die Stufenschalter der Sektion I noch auf Stufe 1. Dementsprechend sind die Kontakte I und b II der Stellungsmelder geschlossen. Aus Zeile 1 von

Tabelle 1 sowie F i g. 2 b geht hervor, daß der bistabile Multivibrator M vor der Umschaltung der Stufenschalter Strom führte und sein Kontakt 1M sich im Zustand O befand. Dieser Zustand bleibt unverän-

dert, selbst wenn 2 R öffnet, da der bistabile Multivibrator seinen Kontakt nicht bei einem Stromabfall, sondern nur bei einem Stromanstieg betätigt. Daher ist in Zeile 2, Spalte M und S jeweils 0 eingetragen. Die Kontakte 15 bis 3 5 haben die in F i g. 2 a angegebene Lage, und R wird über α I, ft II von der Spannung U erregt. Die Kontakte IR, 2 R nehmen also eine in Fig.2b nicht angegebene Umschaltstellung ein (1 R gelangt von der unteren zur oberen Klemme, 2 R öffnet). Dieser Zustand wird mit L bezeichnet. Das Weichenrelais W spricht nun über 45 und IR an (F i g. 2 b), so daß in Zeile 2, Spalte W ein L erscheint. Über die Klemme H und den umgeschalteten Kontakt 1 W gelangt nun ein Aufwärtsschaltbefehl an Sektion I.

Nach Zeile 3 von Tabelle 1 befinden sich sowohl die Stufenschalter der Sektion I als auch diejenigen von Sektion II auf Stufe 2. Die Kontakte b I und b II sind also geschlossen. Über das Steusrschütz R kann jetzt, wiederum unabhängig davon, in welcher Lage sich die Kontakte 15 bis 35 befinden, kein Strom fließen. Diesem Zustand enspricht das Kurzzeichen 0. Da sich der Schaltzustand des ersten Steuerschützes R von L auf 0 geändert hat, wird der bistabile Multivibrator M über den Kontakt 2 7? eingeschaltet und betätigt nun seinen Kontakt IM, der sich schließt (Zustand L). Das zweite Steuerschütz 5 schaltet ebenfalls um. Über den in Umschaltstellung befindlichen Kontakt 4 5 und den in Nullstellung befindlichen Kontakt 1 R wird das Weichenrelais W erregt (F i g. 2 b) und kommt in den Zustand L. Der

ίο Aufwärtsschaltbefehl für die Stufentransformationen gelangt wiederum über die Klemme H und den umgeschalteten Kontakt 1 W an Sektion I.

Auf Grund analoger Überlegungen erhält man die weiteren Zeilen von Tabelle 1.

Die Stufen 1,1; 4,4 bzw. 7,7; 10,10 usw. sind die Kontakte al, aII zugeordnet. Zu b I, bII gehören die Stufen 2,5,8 ... zu c I, c II die Stufen 3,6,9 ...

Die nachfolgende Tabelle 2 bezieht sich auf die Verhältnisse beim Abwärtsschalten der Stufenlransformatoren, wobei die Abwärtsschaltbefehle auf den Kontakt K (F i g. 2 c) gegeben werden.

Tabelle Abwärtsschalten

E	II	E	Γ	ir	R	M	S	W	F
ι I	4	a/	all
4	3	a/	eil	0	L	L	L	II
4	3	el	c II	L	L	L	0	I
3	3	bl	eil	0	0	0	0	I
2	2	bl	bll	L	0	0	L	II
2	1	bl	all	0	L	L	L	II
2	1	a/	all	L	L	L	0	I
1

Aus den Tabellen 1 und 2 (insbesondere Spalte D) folgt, daß die Stufenschalter der Sektionen I und II sich in ihrer jeweiligen Stellung höchstens um eine Stufe unterscheiden. Eine etwaige Unsymmetrie bleibt daher in bekannter Weise klein.

Tabelle 3 gibt die Verhältnisse beim Pendeln wieder, wenn also abwechselnd ein Aufwärts- und Abwärlsschaltbefehl erfolgt.

45

Tabelle Pendeln

E

I

)

π

E

Ι

ΙΓ

R

M

S

W

F

»Auf«

»Ab«

3

οί

c II

I

2

3

fei

eil

0

I

3

el

eil

L

0

L

II

3

2

el

fell

0

L

II

3

el

c II

L

0

I

0

Aus Spalte F läßt sich erkennen, daß die Stufenschalter der Sektionen I und II abwechselnd beansprucht werden, was eine gleichmäßige Abnutzung zur Folge hat, die niedriger ist, als wenn sämtliche Stufenschalter gleichzeitig geschaltet würden.

Die Zusammenhänge gemäß Tabelle 4 haben zur Voraussetzung, daß sich das zweite Steuerschütz stets in der Nullstellung befindet. Dies ist dann der Fall, wenn der Schalter T (F i g. 2 b) infolge des Ausfalls einer Gruppe der Sektion I (beispielsweise bei einem Defekt oder aus Gründen euer Revision) geöffnet ist und daher der Multivibrator M wirkungslos wird.

63

Tabelle Sektion I nicht komplett

D	I	II	Γ	E	II'	R	S	W	F
1	I	al	all
1	2	al	ft II	0	0	0	II
2	2	fei	611	L	0	L	I
2	3	bl	c II	0	0	0	II
3	3	el	eil	L	0	L	I
3	4	el	all	0	0	0	II
4	4	al	all	L	0	L	I
	0	0	0	II

Schließlich trifft Tabelle 5 auf jenen Fall zu, in welchem Sektion II nicht komplett ist, also eine oder mehrere Gruppen nicht in Betrieb sind und somit der Schalter V geschlossen wird, so daß der bistabile Mutivibrator M wiederum nicht auf das Steuerschlitz S einwirken kann und sich dieses Steuerschütz dauernd im Zustand L befindet.

Tabelle Sektion II nicht komplett

D	I	II	I'	E	U'	R	S	W	F
1	1	al	all
2	1	bl	all	0	L	L	I
2	2	bl	ft II	L	L	0	II
3	2	el	fell	0	L	L	I
3	3	el	c II	L	L	0	II
4	3	al	c II	0	L	L	I
4	4	al	all	L	L	0	II
	0	L	L	I

Die Tabellen 4 und 5 (insbesondere die Spalten F) zeigen, daß jene Sektion, in welcher sämtliche Gleichrichtergruppen in Betrieb sind, beim Aufwärtsschalten der Stufenschalter stets der anderen Sektion, in welcher sich eine oder mehrere Gleichrichtergruppen nicht in Betrieb befinden, vorangeht. Hierdurch wird die Überlastung der geschwächten Sektion vermieden. Beim Abwärtsschalten geht unter Wahrung des gleichen Vorteils die nicht komplette Sektion voran.

Die vorstehend genannten Beziehungen können beispielsweise auch mit Hilfe eines Nockenschaltgeräts gemäß Fi g. 3 eingehalten werden. Dort ist mit X eine Nockenscheibe, mit Z ein Befehlselement bezeichnet, das sich in den Lagen Z\\i\%Zl· befinden kann. Dieses soll einen Schaltbefehl L weitergeben, falls es über der Nockenscheibenerhöhung steht. Dies läßt sich etwa durch Betätigung geeigneter Kontakte erreichen. Ein nur kurzzeitiges Überstreichen der Erhöhung .Y1 führt hingegen nicht zum Zustand L. Die Nockenscheibenlücken bedingen das Signal 0. Dreht man X in Pfeilrichtung um jeweils 90°, so ergeben die Stellungen d, e, f, g für Z1 die Schaltfolge: 0, L, L, 0 (Spalte W in Tabelle 1 und 3). Für Z 2 gilt entsprechend: L, 0, 0, L (Spalte W in Tabelle 2). Zu Z 3 und den Stellungen h, k, m, η gehört der Wechsel: 0, L, 0, L (Spalte W in Tabelle 4) und schließlich zu Z 4 der Rhythmus L, 0, L, 0 (Spalte W in Tabelle 5).

Die Erfindung ist sinngemäß auch bei einer Unterteilung in mehr als zwei Sektionen anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 509644/71

Claims

schalter (A) der ersten Sektion (I), die Stellung Patentansprüche· des zweiten Hilfskontakts (V) unter dem Einfluß

der Leistungsschalter (A) der zweiten Sektion (II) 1. Anordnung zum Betrieb der Stufenschalter steht,

von Gleichrichtertransformatoren einer aus men- 5
reren Gleichrichtergruppen bestehenden Anlage,

in der jede Gleichrichtergruppe ihrerseits aus "

einem Leistungsschalter, einem Gleichrichtertransformator mit Stufenschalter und einem
Gleichrichter besteht, wobei die Betätigung der io

Stufenschalter derart erfolgt, daß zur Erzielung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung

einer feinstufigeren Einstellung die Stufenschalter zum Betrieb der Stufenschalter von Gleichnchterder Gleichrichtergruppen bei einem »Aufwärts«- transformatoren einer aus mehreren Gleichnchter- oder »Abwärts«-Schaltbefehl nicht jeweils alle gruppen bestehenden Anlage, in der jede Gleichzusammen verstellt werden, dadurch ge- 15 richtergruppe ihrerseits aus einem Leistungsschalter, kennzeichnet, daß die Gleichrichtergrup- einem Gleichrichtercransformator mit Stufenschalter pen in zwei Sektionen aufgeteilt sind und die und einem Gleichrichter besteht, wobei die Betäti-Zuordnung der Schaltbefehle zu den Gleich- gung der Stufenschalter derart erfolgt, daß zur Erzierichtergruppen derart vorgenommen ist, daß die lung einer feinstufigeren Einstellung die Stufenschai-Stufenschalter der Gleichrichtergruppen jeweils 20 ter der Gleichrichtergruppen bei einem »Aufwärts«- einer Sektion gemeinsam verstellt werden, und oder »Abwärts«-Schaltbefehl nicht jeweils alle zuzwar, wenn sämtliche Gleichrichtergruppen in sammen verstellt werden.

Betrieb sind — ausgehend von Stellungsgleich- Eine derartige Anordnung ist in der Siemens-Zeit-

heit der Stufenschalter beider Sektionen—, bei schrift, 1967, Heft 8, S. 685, beschrieben. Bei dieser Verstellung in der gleichen Richtung zunächst die 25 Anordnung erhält die jeweils den größten Strom füh-Stufenschalter der einen Sektion um eine Stufe rendc Gieichrichter-Gruppe den nächsten »Tieferbe- und dann abwechselnd die Stufenschalter der an- fehl«, um die Gruppen möglichst gleichmäßig zu bederen Sektion und der einen Sektion um je zwei lasten.

Stufen und bei abwechselnd gegebenen »Auf- Ferner ist aus der schweizerischen Patentschrift

wärts«- und »AbwärtSÄ-Schaltbefehlen die Stu- 30 4 25 970 eine Anordnung zum Steuern von Anzapffenschalter beider Sektionen abwechselnd je um schaltern bekannt, wobei kein Schalter um mehr als eine Stufe auf- und abwärts, und wenn nicht alle eine Stufe außer Tritt fallen kann. Gleichrichtergruppen einer Sektion in Betrieb Es ist Aufgabe der Erfindung, sowohl beim Aufsind, bei »Aufwärts«-Schaltbefehlen — ausge- wärts- und Abwärts-Schalten als auch beim Pendeln, hend von Stellungsgleichheit der Stufenschalter 35 d.h. beim abwechselnden Aufwärts- und Abwärtsbeider Sektionen — stets die Stufenschalter der Schalten, eine gleichmäßigere Abnutzung der Stufenanderen Sektion zuerst betätigt werden, während schalter zu erreichen und Überlastungen mit Sicherbei »Abwärts«-Schaltbefehlen stets die Stufen- heit zu vermeiden.

schalter der einen Sektion, deren Gleichrichter- Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der ein-

gruppen nicht alle in Betrieb sind, zuerst betätigt 40 gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gewerden, löst, daß die Gleichrichtergruppen in zwei Sektionen
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- aufgeteilt sind und die Zuordnung der Schaltbefehle kennzeichnet, daß Kontakte (a I, b I ... a II, b II) zu den Gleichrichtergruppen derart vorgenommen von Stufenschalter-Stellungsmeldern (Γ, ΙΓ ...) ist, daß die Stufenschalter der Gleichrichtergruppen zur Betätigung eines ersten Steuerschützes (R) 45 jeweils einer Sektion gemeinsam verstellt wercien, über Kontakte (IS, 25...) eines zweiten Steuer- und zwar, wenn sämtliche Gleichrichtergruppen in Schutzes (S) in vorbestimmter Zuordnung zusam- Betrieb sind — ausgehend von Stellungsgleichheit menschaltbar sind, daß ein Kontakt (1 R) des er- der Stufenschalter beider Sektionen—, bei Verstelsten Steuerschützes (R) sowie ein Kontakt (4S) lung in der gleichen Richtung zunächst die Stufendes zweiten Steuerschützes (S) zu Beeinflussung so schalter der einen Sektion um eine Stufe und dann eines Weichenrelais (W) dienen und ein zweiter abwechselnd die Stufenschalter der anderen Sektion Kontakt (2R) des ersten Steuerschützes (R) mit und der einen Sektion um zwei Stufen und bei abeinem bistabilen Multivibrator (M) in Verbin- wechselnd gegebenen »Aufwärts«- und »Abwärts«- dung steht, dessen Kontakt (IM) den Schaltzu- Schaltbefehlen die Stufenschalter beider Sektionen stand des zweiten Stouerschützes (S) bestimmt, 55 abwechselnd je um eine Stufe auf- und abwärts, und und daß Kontakte (1 W, 2 W) des Weichenrelais wenn nicht alle Gleichrichtergruppen einer Sektion in (W) zusammen mit einem Schalter (G) zur Betrieb sind, bei »Aufwärtse-Schaltbefehlen — aus-Weiterleitung der Schaltbefehle an die Sektionen gehend von Stellungsgleichheit der Stufenschalter (I, H) vorgesehen sind. beider Sektionen — stets die Stufenschalter der an-
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- 60 deren Sektionen zuerst betätigt werden, während bei durch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem »Abwärts«-Schaltbefehlen stets die Stufenschalter zweiten Steuerschütz (S) ein erster Hilfskontakt der einen Sektion, deren Gleichrichtergruppen nicht (T) und parallel zum Kontakt (1 M) des bistabi- alle in Betrieb sind, zuerst betätigt werden.

len Multivibrators (M) ein zweiter Hilfskontkat Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere

(V) geschaltet ist. 65 darin, daß bei allen Schaltmaßnahmen eine gleich-
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- mäßigere Abnutzung der Stufenschalter gewährleistet kennzeichnet, daß die Stellung des ersten Hilfs- ist und mit Sicherheit die Überlastung einer Sektion, kontakts (T) unter dem Einfluß der Leistungs- in welcher aus irgendeinem Grund nicht sämtliche