DE2944812A1

DE2944812A1 - Dreiwicklungstransformator

Info

Publication number: DE2944812A1
Application number: DE19792944812
Authority: DE
Inventors: Teruo Fukuda; Yoshitake Kashima; Ryozi Nakatake
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-11-06
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1980-05-14
Also published as: JPS5562717A; JPS5923455B2; US4247841A; SE7909132L

Description

Beschrei b u η g

Die Erfindung bezieht sich auf Dreiwicklungstransformatoren, insbesondere auf Dreiwicklungstransformatoren hoher Leistung mit zwei parallelgeschalteten Stufenumschaltern, die zur Stufenumschaltung nach Belastung an eine Mittelspannungswicklung angeschlossen sind.

Dreiwicklungstransformatoren hoher Leistung, die nach Belastung bei einer mittleren Spannung stufenumschaltbar sind, enthalten im allgemeinen gemäß Fig. 1 und 3 der beigefügten Zeichnung einen Magnetkern 11, auf den eine Niederspannungswicklung 12* eine Mittelspannungswicklung 13, eine Hochspannungswicklung 14 und zwei mit Anzapfungen versehene Wicklungen 15a und 15b bzw. eine mit Anzapfungen versehene Wicklung 15 gewickelt sind, die mit der Mittelspannungswicklung 13 in Reihe geschaltet sind und deren Anzapfungen durch zwei Last-Anzapfungsumschalter 16a und 16b bzw. einen Lastanzapfungsumschalter 16 umschaltbar sind.

Der Dreiwicklungstransformator der Fig. 1 enthält also den Magnetkern 11, auf den die Niederspannungswicklung 12, die Mittelspannungswicklung 13 und die Hochspannungswicklung 14 in dieser Reihenfolge gewickelt sind. Die beiden mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b sind außen angeordnet und liegen koaxial zur Hochspannungswicklung 14; sie sind durch einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt. In Fig. 1 sind L₁ und L₂ die Niederspannungsklemmen der Niederspannungwicklung 12, M₁ und M_Q eine Netzklemme und eine neutrale Klemme der Mittelspannungswicklung 13 und H₁ und H_Q eine Netzklemme bzw. eine neutrale Klemme der

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Hochspannungswicklung 14.

Soll der Dreiwicklungstransformator der Fig. 1 auf eine hohe Leistung und einen hohen Strom in der Mittelspannungswicklung 13 ausgelegt werden, so wird diese gemäß Fig. 2 aus zwei Wicklungen 13a und 13b hergestellt. Die beiden Wicklungen 13a und 13b sind mit den Umschaltern 16a bzw. 16b in Reihe geschaltet und die beiden Reihenschaltungen sind zur gesamten Mittelspannungswicklung 13 parallelgeschaltet. Die beiden parallelgeschalteten Umschalter 16a und 16b haben Polaritätsumschalter 20a und 20b, mit Anzapfungen versehene Wicklungen 15a und 15b, Anzapfungswähler 18a und 18b und Umschalter 17a und 17b, die mit den Mittelspannungswicklungen 13a bzw. 13b in Reihe geschaltet sind.

Werden bei einer solchen Parallelschaltung die Anzapfungen jeder Wicklung 15a und 15b gewählt, so können sich die Schaltzeiten der Umschalter 17a und 17b der Lastumschalter 16a und 16b unterscheiden, wodurch eine Potentialdifferenz entsprechend einem Anzapfungsabstand der Wicklungen 15a und 15b entsteht. Diese Potentialdifferenz kann der aus der Reihenschaltung der Mittelspannungswicklung 13a, des Polaritätsumschalters 20a, der angezapften Wicklung 15a, des Anzapfungswählers 18a und des Umschaltes 17a sowie der Reihenschaltung der Mittelspannungswicklung 13b, des Polaritätsumschalters 20a, der mit Anzapfungen versehenen Wicklung 15b, des Anzapfungswählers 18b und des Umschalters 17b bestehenden Parallelschaltung zugeführt werden. Bezeichnet man dieses Potential mit e* , so fließt in Abhängigkeit hiervon und der Impedanz Z des Parallelkreises ein zirkulierender Strom I im Parallelkreis. Bei den beiden parallel-

geschalteten Mittelspannungswicklungen der Fig. 2 ergibt sich die Induktivität L der Mittelspannungswicklungen für den zirkulierenden Strom I aus

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^{L = L}13a ^{+ L}13b ^{+ 2M}13ab

Darin sind L₁,, und L,,. die Selbstinduktivitäten der Mittel-Ua 13b

Spannungswicklungen 13a bzw. 13b und M, ₃ . die Gegeninduktivität zwischen den Mittelspannungswicklungen 13a und 13b. Fließt der zirkulierende Strom I durch die Wicklungen 13a und 13b, so kann die Richtung des durch die Wicklung 13a induzierten Magnetflusses entgegengesetzt der des durch die Wicklung 13b induzierten Magnetflusses sein, so daß die Gegeninduktivität ^M13ab ^ne9^ativ sein kann. Die Selbstinduktivitäten L₁₃ und L₁₃. und die Gegeninduktivität M₁₃ . können durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden

^L13a

^Li3b

^Mi3ab = ^K'^L13a ' ^Li3b

Darin sind μ die Permeabilität des magnetischen Kreises, S die Querschnittsfläche des magnetischen Kreises, N₁₃ die Windungszahl der Wicklung 13a, N₁₃, die Windungszahl der Wicklung 13b, 8, die Länge des magnetischen Kreises und K der Kopplungskoeffizient.

Da die Mittelspannungswicklungen 13a und 13b eng miteinander koppelt werden können, wird der Kopplungskoeffizient K etwa

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gleich eins und die Induktivität L gleich Null. Daher besteht die Impedanz der Mittelspannungswicklungen 13a und 13b für den zirkulierenden Strom nur aus dem Wicklungswiderstand R, der bei Transformatoren hoher Leistung zwischen etwa 0,1 und 0,3 Ohm liegt. Entsprechend ist die gesamte Reihenimpedanz der Mittelspannungswicklungen 13a und 13b gleich etwa 0,1 bis 0,3 Ohm, was der Wicklungswiderstand R ist.

In der Praxis sind jedoch die mit den Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b jeweils in Reihe mit den Mittelspannungswicklungen 13a und 13b geschaltet und koaxial in einer oberen bzw. unteren Stellung angeordnet und durch einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt. Darüberhinaus sind die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b so gewickelt, daß durch den zirkulierenden Strom I der in die mit Anzapfungen

versehene Wicklung 15a induzierte Magnetfluß entgegengesetzt ist dem in die mit Anzapfungen versehene Wicklung 15b induzierten. Der Kopplungskoeffizient der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b ist dahör annähernd gleich Null, so daß ihre Induktivität nicht gleich Null ist.

Beispielsweise bei einem Dreickwicklungstransformator mit

800 / 800 / 266 _MVA/ 5J^ _/ 22g , ^_{2 kv (Anzapfungsspannung} 3 3 3 /3 /Γ

(220 ± 33) / yT)) ist die Gesamtreihenimpedanz der Mittelspannungswicklungen und der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen für den durch sie fließenden zirkulierenden Strom I gleich etwa 5 Ohm. Das heißt, die Impedanz für den zirkulierenden Strom I in der Parallelschaltung gemäß Fig. 2 beträgt etwa 5 Ohm; in diesem Fall ist die Potentialdifferenz e. zwischen den Anzapfungen etwa gleich 2000 bis 3000 V. Der zirkulierende Strom I beträgt also einige hundert A. Der zirkulierende Strom I ist dem Last-

0 3 0 Ο 2 0 / 0 ⁿ c

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strom Überlagert, so daß der Ausschaltstrom (im obigen Beispiel etwa 2500 Ά) der Anzapfungsumschalter 16a, 16b überschritten wird und die Anzapfungsumschalter nicht ausschalten. Es ist darüberhinaus unwirtschaftlich, Anzapfungsumschalter hoher Strombelastbarkeit zu montieren, die diesen sehr hohen zirkulierenden Strom I aufnehmen können.

Fig. 3 zeigt einenDreickwicklungstransformator hoher Leistung mit einer Mittelspannungswicklung 13 mit hohem Stromaufnahmevermögen. Bei diesem Dreiwicklungstransformator kann der Abschaltstrom des Umschalters im Last-Anzapfungsumschalter zuweilen den zulässigen Wert überschreiten. In diesem Fall besteht die mit Anzapfungen versehene Wicklung 15 aus zwei koaxial angeordneten parallelen Wicklungen 15a und 15b (Fig. 4). Diese beiden parallelgeschalteten Wicklungen 15a und 15b sind mit den Polaritätsumschaltern 20a und 20b, den Anzapfungswählern 18a und 18b und den Umschaltern 17a und 17b verbunden und bilden so zwei parallele Last-Anzapfungsumschalter 16a bzw. 16b.

Da die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b koaxial zueinander angeordnet sind, ist die mit Anzapfungen versehene Wicklung 15a mit einem Magnetfluß Φ und die Wicklung 15b mit

el

einem Magnetfluß Φ. verkettet. Vergleicht man in diesem Fall den Verkettungsfluß in der mit Anzapfungen versehene Wicklung 15a mit dem in der Wicklung 15b unter Verwendung mittlerer Durchmesser beider Wicklungen, so ergibt sich die Beziehung 4>_b s 9$>_a . somit heben sich die durch den jeweiligen Verkettungsfluß induzierten Spannungen nicht auf. Ist die Windungszahl der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a, 15b gleich N und die Frequenz f so ergeben sich die in die Wicklungen 15a und 15b induzierten Spannungen e und e_K sowie die Differenzspannung e zwischen diesen wie folgt:

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e = 4,44πίΝΦ (4)

cL el

e, = 4,44πίΝΦ, (5)

D D

e = e, - e = 4,44ττίΝ8Φ (6)

JD et cl

Diese induzierte Spannung e wird in der Parallelschaltung erzeugt und läßt in der Parallelschaltung den zirkulierenden Strom I fließen, der durch die Impedanz Z der Parallelschaltung bestimmt wird.

Die Induktivität L für den zirkulierenden Strom I kann aus-

gedrückt werden zu

^{L = L}15a ^{+ L}15b ^{+ 2M}15ab

Darin sind L._c und L_<c, die Selbstinduktivitäten der mit Anloa IDD

zapfungen versehenen Wicklungen 15a bzw. 15b und M₁₅ ^ die Gegeninduktivität zwischen den Wicklungen 15a und 15b. Die Selbstinduktivitäten L₁₅₃ und L_15b und die Gegeninduktivität ^M15ab ^er9^e^^en sich aus folgenden Gleichungen:

^L15a

^L15b

^M15ab

Darin sind N_15a ^und N_15b die Windungszahlen der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a bzw. 15b.

03002Q/0864

Auch in diesem Fall ist ähnlich dem oben beschriebenen die Gegeninduktivität M₁₅ . negativ, so daß die Impedanz Z nur aus dem Wicklungswiderstand besteht. Je nach der gewählten Anzapfung können der zirkulierende Strom I und der Wicklungs-Laststrom I etwa 130 bis 150 % des Wicklungs-Laststromes betragen. Bei einem Transformator mit

800 _; 800 / 266 / _MVA MJ , 220 , ^

/ / _MVA/ J , , ^_{2 ky (Anzapfungsspannung} 3 3 /3 VT

(220 ± 33)/ f~3)) beträgt der sich ergebende Strom des zirkulierenden Stroms I und des Wicklungs-Laststromes I etwa 140 %

c e

des Wicklungs-Laststromes. Somit bestehen bei dem Dreiwicklungstransformator der Fig. 4 die gleichen Schwierigkeiten wie bei dem der Fig. 1, wenn die Umschalter 17a und 17b nicht zum gleichen Zeitpunkt schalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dreiwicklungstransformator zu schaffen, bei dem der zirkulierende Strom begrenzt ist, der durch die zeitlichen Arbeitsunterschiede der Umschalter beim Schalten der Anzapfungen zur Belastung entsteht. Die Anzapfungsschaltung nach Belastung soll ohne Last-Anzapfungsumschalter mit hohem Stromaufnahmevermögen möglich sein. Ferner soll ein Transformator geschaffen werden, bei den die Kurzschlußfestigkeit auf der Niederspannungsseite verringert sein kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Dreiwicklungstransformator sind zwei parallelgeschaltete Mittelspannungs-Teilwicklungen in Reihe mit der Mittelspannungswicklung geschaltet. Die Mittelspannungs-Teilwicklungen sind koaxial auf die Außenseite der Hochspannungswicklung gewickelt und um einen Abstand voneinander getrennt, der zur Isolation notwendig ist. In Reihe mit jeder Mittelspannungs-Teilwicklung ist eine mit Anzapfungen versehene Wicklung geschaltet. Die jeweiligen Mittelspannungs-Teilwicklungen und die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen sind so angeordnet,

030020/08ί

et K

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daß die magnetische Kopplung zwischen ihnen vermindert ist. Somit wirken die Induktivitäten der Mittelspannungs-Teilwicklungen und der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen wie Streuinduktivitäten, so daß der zirkulierende Strom in der Mittelspannungsschaltung vermindert ist, die die beiden parallelgeschalteten Mittelspannungs-Teilwicklungen enthält, in denen der zirkulierende Strom durch ungleichmäßige Arbeitsweise der Umschalter der Last-Anzapfungsumschalter erzeugt wird.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 (bereits erwähnt) die Wicklungsanordnung eines bekannten Dreiwicklungstransformators, bei dem die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen auf der Außenseite der Hochspannungswicklung angeordnet sind,

Fig. 2 (bereits erwähnt) das Schaltbild der Mittelspannungswicklung, an der parallelgeschaltete Last-Anzapfungsumschalter vorgesehen sind,

Fig. 3 (bereits erwähnt) die Wicklungsanordnung eines herkömmlichen Dreiwicklungstransformators, bei dem die mit Anzapfungen versehene Wicklung zwischen der Niederspannungswicklung und der Mittelspannungswicklung angeordnet ist,

Fig. 4 (bereits erwähnt) das Schaltbild der Mittelspannungswicklung, die gemäß Fig. 3 mit zwei parallelgeschalteten Last-Anzapfungsumschaltern verbunden ist,

Fig. 5 die Wicklungsanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Dreiwicklungstransformators, bei dem die Anzapfungsumschalter auf der Außenseite der Hochspannungswicklung angeordnet sind.

ORIGINAL INSPECTED

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Flg. 6 eine Skizze zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem zirkulierenden Strom und dem Magnetfluß In den Mittelspannungs-Teilwicklungen und den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen des Drelwlcklungstransformators der Fig. 5,

Flg. 7 die Wicklungsanordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Dreiwicklungstransformators, bei dem die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen zwischen der Niederspannungswicklung und der Mittelspannungswicklung angeordnet sind, und

Fig. 8 eine Skizze zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem zirkulierenden Strom und dem Magnetfluß in den Mittelspannungs-Teilwicklungen und den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen des Dreiwicklungstransformators der Fig. 7.

Die Erfindung wird im folgendem anhand der Figuren 5 bis 8 beschrieben, in denen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind wie in den Figuren 1 bis 4.

Das in Fig. 5 gezeigte erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dreiwicklungstransformators enthält einen Magnetkern 11, auf den eine Niederspannungswicklung 12, zwei parallelgeschaltete Mittelspannungswicklungen 13a und 13b, die Hochspannungswicklung 14 und die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b in dieser Reihenfolge gewickelt sind. Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b als Teile der Mittelspannungswicklungen 13a und 13b sind koaxial auf die Außenseite der Hochspannungswicklung 14 gewickelt und zwar auf Flächen, die zur Isolation zwischen diesen Wicklungen um einen Abstand voneinander getrennt sind. Die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b sind ebenfalls darauf gewickelt und liegen koaxial zu den

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Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b. Die Mittelspannungs-Tei!.wicklungen 23a und 23b sind auf Stellen auf die Hochspannungswicklung 14 gewickelt, die nahe an einer Netzklemme H₁ derselben liegen. Die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b auf der Hochspannungswicklung befinden sich an Stellen in der Nähe einer neutralen Klemme H₀ derselben. Die Wicklungen 15a und 23a sowie die Wicklungen 23b und 15b sind jeweils in Reihe geschaltet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b jeweils in der Nähe des neutralen Punktes M_Q der Mittelspannungswicklungen 13a und 13b geschaltet, sie können jedoch auch in die Nähe einer Mittelspannungs-Netzklemme M₁ geschaltet sein. Die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b sind über die Last-Anzapfungsumschalter 16a bzw. 16b mit dem neutralen Punkt M_Q verbunden.

Es sei bei diesem Schaltungsaufbau angenommen, daß die Potentialdifferenz e.. entsprechend der Spannung zwischen den Anzapfungen durch nicht zeitgerechte Betätigung der beiden Umschalter 17a und 17b der Last-Anzapfungsumschalter 16a und 16b entsteht. Dann fließt der zirkulierende Strom I in der geschlossenen Schleife, die aus den MittelSpannungswicklungen 13a und 13b, den Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b und den Anzapfungsumschaltern 16a und 16b einschließlich der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a bzw. 15b besteht. Die Gesamtinduktivität L2315 ^der Mittelspannungs-iei !wicklungen 23a und 23b und der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b kann durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden:

^L2315 ^{= L}2315a ^{+ L}2315b ^{+ 2M}2315ab (11)

^L2315a = US(N₂₃₁₅₃) ²H (12)

^L2315b⁼ *^S<

^L2315b

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Darin sind N_o-.„ , N--,.,,., die Summe der Windungszahlen der Mittel-

ZJlDa .ZJlDD

spannungs-Teilwicklung 23a, 23b bzw. der mit Anzapfungen versehenen Wicklung 15a, 15b.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der durch den in der Mittelspannungs-Teilwicklung 23a und der mit Anzapfungen versehenen Wicklung 15a zirkulierenden Strom I induzierte Magnetfluß Φ* entgegengesetzt dem Magnetfluß Φ¹^ , der durch den in der Mittelspannungs-Teilwicklung 23b und der mit Anzapfungen versehenen Wicklung 15b fließenden Strom I induziert wird, weil die Wicklungen 23a, 15a, 23b und 15b für den entgegengesetzten Fluß in gewählten Richtungen gewickelt sind. Daher nimmt die magnetische Kopplung zwischen den Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b und zwischen den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b in einem Maße ab, daß der Kopplungskoeffizient K in Gleichung (14) annähernd gleich Null wird. Entsprechend besteht die Induktivität L₂₃₁₅ als Streuinduktivität. Diese Induktivität L₃₃₁₅ kann auf einige hundert Ohm gebracht werden, indem die Wicklungszahlen N_23a und N_23b der Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b entsprechend gewählt werden. Bei einem Transformator von

— / 4=? / (220 ± 33)//T/ 132 kV beträgt die Induktivität 3 /T

L₂₃₁₅ etwa 100 Ohm, wobei N₃₃ und N₂₃. auf etwa 30 % der Mittelspannungswicklung gewählt sind.

Daher kann, selbst wenn der Potentialunterschied zwischen den Anzapfungen jeder mit Anzapfungen versehenen Wicklung 15a, 15b einige tausend Volt beträgt, der durch die Induktivität erzeugte zirkulierende Strom I auf einige zehn Ampere vermin-

dert werden. Daher wird das Stromführungsvermögen der Kontakte der Umschalter im Last-Anzapfungsumschalter nicht überschritten, unabhängig ob die Umschalter 17a und 17b bein Umschalten der Anzapfungen gleichzeitig arbeiten. Somit wird verhindert, daß die Anzapfungsumschalter nicht schalten können. Es werden keine

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Last-Anzapfungsumschalter mit hohem Stromführungsvermögen notwendig, die einen hohen zirkulierenden Strom zulassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 können, weil die Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b in die Nähe des neutralen Punktes der Mittelspannnungswicklungen 13a bzw. 13b geschaltet sind, Leitungsdrähte mit verhältnismäßig geringem Isolierwiderstand für die Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b und die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b verwendet werden.

Statt zweier parallelgeschalteter Mittelspannungswicklungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 kann eine einzige Mittelspannungswicklung verwendet werden, die mit den beiden parallelgeschalteten Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b und den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b verbunden sind. Hierdurch entstehen bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Transformators keinerlei Schwierigkeiten.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind auf dem Magnetkern 11 die Niederspannungswicklung 12, die beiden parallelgeschalteten, mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b, die beide koaxial liegen, die Mittelspannungswicklung 13 und die Hochspannungswicklung 14 in dieser Reihenfolge gewickelt. Zusätzlich sind auf die Hochspannungswicklung 14 koaxial die beiden parallelgeschalteten Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b gewickelt, und zwar auf Flächen, die um einen zur Isolation notwendigen Abstand voneinander getrennt sind. Statt,wie in diesem Ausführungsbeispiel, die beiden parallelgeschalteten Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b in Reihe mit der Mittelspannungwicklung 13 an einer Stelle zu schalten, die in der Nähe ihres neutralen Punktes liegt, können die Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b an einer Stelle

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in der Nähe der MitteIspannung-Net2klemme ML der Mitttelspannung swicklung 13 angeschlossen werden. Die Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b sind mit den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a bzw. 15b in Reihe geschaltet.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind die Wicklungen 23a und 13b so gewickelt, daß gemäß Fig. 8 die Magnetflüsse #·■ _:, Φ' ,die induziert werden, wenn der zirkulierende Strom I

D C

in den Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a, 23b fließt, einander entgegengesetzt sind. Darüberhinaus sind die Magnetflüsse

Φ' , Φ'. , die induziert werden, wenn der zirkulierende Strom a D

I in den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a, 15b fließt,

einander entgegengesetzt. Somit wird die magnetische Kopplung zwischen den Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a, 23b und den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen 15a und 15b auf ein Maß reduziert, daß der Kopplungskoeffizient K zwischen diesen wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 etwa gleich Mull wird. Somit kann bei der Schaltungsanordnung der Fig. 7 der zirkulierende Strom infolge der Flußverkettungsdifferenz zwischen den Wicklungen 15a und 15b und der zirkulierende Strom infolge der nicht gleichzeitigen Betätigung der Umschalter 17a und 17b beim Umschalten der Anzapfungen vermindert werden. Ferner kann dieser zirkulierende Strom so begrenzt werden, daß er das zulässige Stromaufnahmevermögen der Kontakte der Umschalter 17a und 17b in den Last-Anzapfungsumschaltern 16a und 16b nicht übersteigt. Darüberhinaus sind die Wicklungen 15a und 15b koaxial zwischen der MiederSpannungswicklung 12 und der Mittelspannungswicklung 13 angeordnet und die Mittelspannungs-Teilwicklungen 23a und 23b sind auf die Hochspannungswicklung 14 gewickelt, so dafl die Impedanz zwischen der Niederspannungswicklung und der Mittelspannungswicklung wesentlich erhöht werden kann, wodurch wiederum das Stromabschaltvermögen der mit der Niederspannungswicklung zu verbindenden Schalter vermindert werden kann.

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Claims

PATENTANWALT E · w -τ -» ν ι ··

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPP EIBB'NGHAUS FINCK

MARtAMILFPLATZ a * 3, MÖNCHEN βθ
POSTADRESSE: POSTFACH Ο5Ο16Ο, D-8OOO MÖNCHEN SB

ALSO PROFESSIONAL

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KAM. LUOVin· BCMIPf

CHPL. CHSM. DK. ALBXANOBN V. FONSR

CHPL. IN·. PIW STRKHL

CMPL. CHBM. Df«. UNSULA SCHOB)SL,-HOPP

DR. INO. DIBTKR PINCK

TBLBPON (OM) 4S9OS4

TBLKX B-OSM* AURO O

TBLB*RAMMB AUROMARCPAT MUNCHBN

HITACHI, LTD. DEA-14518

6. November 1979

DREIWICKLÜNGSTRANSFORMATOR

Patentansprüche

C 1/)Dreiwicklungstransformator mit einem Magnetkern, mit Nieder-, ^— Mittel- und Hochspannungswicklungen, die je mit dem Magnetkern induktiv gekoppelt und in dieser Reihenfolge koaxial auf den Magnetkern gewickelt sind, und mit zwei Anzapfungsumschaltern, die eine Parallelschaltung bilden, die je eine mit Anzapfungen versehene Wicklung für den Anzapfungsumschalter nach Belastung enthalten und von denen je ein Ende mit der Mittelspannungswicklung und die anderen Enden miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch Mittelspannungs-Teilwicklungen (23a, 23bl,die je in Reihe zwischen die Mittelspannungswicklung (13a, 13b) und die mit Anzapfungen versehene Wicklung (15a, 15b) geschaltet und getrennt auf die Außenseite der Hochspannungswicklung (14) ge-

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■■■*■*

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wickelt sind, so daß ein in der Parallelschaltung zirkulierender Strom Magnetflüsse entgegengesetzter Richtung durch jede der Mittelspannungs-Teilwicklungen erzeugt, von denen die einen Enden mit der Mittelspannungswicklung und die anderen Enden mit den mit Anzapfungen versehenen Wicklungen in den beiden Anzapfungsumschaltern verbunden sind.
2. Dreiwicklungstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelspannungs-Teilwicklungen (23a, 23b) je mit einem Punkt in der Nähe des neutralen Punktes der Mittelspannungswicklung (13a, 13b) verbunden sind.
3. Dreiwicklungstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelspannungswicklung aus zwei parallelgeschaltenen Wicklungen (13a, 13b) besteht, die je in Reihe mit einer zugehörigen Mittelspannungs-Teilwicklung (23a, 23b) geschaltet sind.
4. Dreiwicklungstransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennze ichnet, daß jede der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen koaxial mit jeder der Mittelspannungs-Teilwicklungen (23a, 23b) und auf die entsprechende Seite zur Netzklemme der Hochspannungswicklung (14) gewickelt ist, und daß die Wickelrichtung jeder der mit Anzapfungen versehenen Wicklungen mit der jeder der Mittelspannungs-Teilwicklungen übereinstimmt.
5. Dreiwicklungstransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Anzapfungen versehenen Wicklungen (15a, 15b) aus zwei pa-: rallelgeschaltenen und koaxial zwischen die Niederspannungswicklung (12) und die Mittelspannungswicklung (13) gewickelten Wicklungen bestehen.