DE233290C

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Publication number: DE233290C
Application number: DENDAT233290D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 233290-KLASSE 21 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juni 1910 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unions vertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 3. Juni 1909 anerkannt.

die Priorität

Oberwellen derjenigen Ordnungszahlen, die den Faktor 3 enthalten, treten in Wechselstrommaschinen oft auf und zeigen sich bei in Stern geschalteten Wicklungszweigen eines Dreiphasengenerators in der Kurve der zwischen Neutralpunkt und den drei Klemmen induzierten Spannungen (Phasenspannungen). Es ist bekannt, daß die dreifachen Oberwellen in der Spannung zwischen den Klemmen (verketteten Spannung) verschwinden, weil die in jedem Wicklungszweige (also zwischen Neutralpunkt und Maschinenklemme) induzierten Spannungen dreifacher Frequenz gleiche Phase besitzen und sich daher gegenseitig aufheben.

Werden die Klemmen zweier in Stern ver- - ketteter Dreiphasengeneratoren parallel geschaltet und die Neutralpunkte der induzierten Wicklungen unmittelbar ' oder über Erde verbunden, so entstehen drei in sich geschlossene Stromkreise. Nach Fig. 1, in der die induzierten Wicklungszweige zweier Generatoren mit

C₁ bzw. a₂ o₂ c₂, ihre Neutralpunkte mit O₁ und o₂ und die Sammelschienen mit k bezeichnet sind, werden diese drei Stromkreise durch die Folgen O₁ U₁ k a₂ O₂ O₁, O₁ O₁ k O₂ O₂ O₁ und O₁ C₁ k C₂ O₂ O₁ dargestellt.

Solange die dreifachen Oberwellen des einen Generators in Amplitude und Phase gleich sind denen im zweiten Generator, werden in den bezeichneten Stromkreisen keine Ströme fließen, da sich dann die E. M. Ke. der dreifachen Frequenz gegenseitig aufheben. Ist dagegen, wie z. B. bei Generatoren verschiedener Bauart, Amplituden- und Phasengleichheit der dreifachen Oberwellen nicht vorhanden, so entstehen resultierende Oberwellen dreifacher Frequenz, die zu Ausgleichströmen innerhalb der Wicklungen und dadurch zu größeren Verlusten, Erwärmungen und anderen Unzuträglichkeiten führen können.
. Bei mehr als zwei parallel geschalteten Generatoren tritt natürlich diese Erscheinung in ganz ähnlicher Weise auf.

Die vorliegende Erfindung besteht nun in einer neuen Einrichtung zum Unterdrücken solcher Ausgleichströme und deren Wirkungen. Die Neutralpunkte der parallel geschalteten Generatoren können dabei, je nachdem es der Betrieb verlangt, unmittelbar oder durch Vermittlung von Erdleitungen oder über Widerstände beliebiger Größe verbunden sein.

Im besonderen besteht die Einrichtung in der Anordnung von drei einphasigen Transformatoren, deren primäre Wicklungen in Parallelschaltung an die Klemmen und den Neu-

tralpunkt des Generators gelegt werden, während die in Reihe verbundenen Sekundärwicklungen zwischen den Neutralpunkt des Generators und die Erde bzw. die Verbindungsleitung der Neutralpunkte mehrerer Generatoren geschaltet werden. Fig. 2 zeigt die Anordnung. Darin sind abc die Wicklungszweige eines Generators, k die Sammelschienen, p_d fi_b ft_c die Primärwicklungen der drei Einphasen-

lo· transformatoren, ο m die Verbindungsleitung zwischen den Verkettungspunkten der drei Wicklungszweige des Generators und der Primärwicklungen der Transformatoren. Auf der anderen Seite sind die letzteren parallel mit den Generatorklemmen oder den Sammelschienen verbunden. Die sekundären Wicklungen s_a s_b s_c der drei Transformatoren sind in Reihe geschaltet, bilden ^also ein offenes Dreieck und werden zwischen den Punkt m und die Erdleitung e bzw. die Neutralpunktverbindung r gelegt.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die folgende:

Die dreifachen Oberwellen, die in den einzelnen Wicklungszweigen des Dreiphasengenerators erzeugt werden und die in jedem Augenblicke die gleiche Phase besitzen, werden infolge der Neutralpunktverbindung auch in den primären Wicklungen der Transforma-

■30 toren auftreten. Zwischen dem Neutralpunkte 0 und dem Verbindungspunkte m der primären Transformatorwicklungen besteht nun eine Potentialdifferenz, die gleich der algebraischen Summe der drei dreifachen Oberwellen des Generators ist.

Wird das Übersetzungsverhältnis der drei Transformatoren gleich 3: 1 gewählt, dann erhält man als Summe der in die hintereinander geschalteten Sekundärwicklungen transformierten E. M. Ke. dreifacher Frequenz eine Spannung, die wieder gleich ist der algebraischen Summe der dreifachen Generatoroberwellen. Da aber die zwischen den Enden des offenen sekundären Dreiecks erhaltene Spannung der an 0 m bestehenden Spannung entgegengerichtet ist, so heben sich diese beiden Spannungen gegenseitig auf. Dem Zwecke der neuen Einrichtung entsprechend, werden also durch die nach Fig. 2 geschalteten Transformatoren mit passend bemessenem Übersetzungs-Verhältnisse, die an den in Stern geschalteten und mit Neutralpunkterdung oder Neutralpunktverbindung versehenen Generator anzuschließen sind, die Wirkung der dreifachen Oberwellen vollständig unterdrückt.

Arbeiten mehrere Generatoren auf gemeinsame Sammelschienen, so hat man die hier für einen Generator dargestellte Anordnung an jedem zu schützenden Generator anzubringen.

Claims

Patent-Anspruch:

. Einrichtung zum Unterdrücken der in den Wicklungen von in Stern geschalteten Dreiphasenmaschinen mit Neutralpunktverbindung auftretenden Oberwellen dreifacher Frequenz, gekennzeichnet durch drei Einphasentransformatoren mit passend bemessenem Übersetzungsverhältnisse, deren primäre Wicklungen in Sternschaltung mit den Maschinenklemmen verbunden sind, und deren sekundäre Wicklungen in Reihe als offenes Dreieck zwischen Neütralpunkterdung oder Neutralpunktverbindung und dem Nullpunkte der primären Transformatorwicklungen liegen, die mit dem Nullpunkte der zu schützenden Maschine verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.