DE3517021C2

DE3517021C2 -

Info

Publication number: DE3517021C2
Application number: DE19853517021
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 4050 Moenchengladbach De Weber
Original assignee: Schorch GmbH
Current assignee: Schorch GmbH
Priority date: 1985-05-11
Filing date: 1985-05-11
Publication date: 1987-07-16
Also published as: DE3517021A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Dämpfung von elektrischen Schwingungen in Hochspannungswicklungen von Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement for damping electrical vibrations in high voltage windings from Transformers, choke coils and the like with the Features of the preamble of claim 1.

In der gattungsbildenden DE-PS 32 37 584 ist ein Leistungstransformator oder eine Drosselspule mit Hochspannungswicklung und eine Dämpferwicklung beschrieben, die durch Spannungsbeanspruchung auf die Klemmen des Transformators hervorgerufene Eigenschwingungen der Transformatorwicklung bedämpft. Es ist eine Anordnung beschrieben, mit der die erste Eigenschwingungsform und im geringeren Maße auch die ungeradzahligen Oberwellen bedämpft werden sollen. Es ist darüber hinaus festgelegt, wie eine Dämpferwicklung zur Abdämpfung höherer Eigenschwingungsformen gestaltet werden muß. Dabei können Kondensatoren und/oder Widerstände (RC-Glieder) in die Verbindungsleitungen eingeschaltet sein. In the generic DE-PS 32 37 584 is a power transformer or a choke coil with high voltage winding and a damper winding described by Voltage stress on the terminals of the transformer induced natural vibrations of the transformer winding dampened. An arrangement is described with which the first form of natural vibration and to a lesser extent also the odd number Harmonics are to be dampened. It's about it also specified how a damper winding for damping higher forms of natural vibration must be designed. You can Capacitors and / or resistors (RC elements) in the Connection lines must be switched on.

In der PE-PS 32 37 585 ist eine weitere Anordnung zur Dämpfung von elektrischen Schwingungen beschrieben, bei der aus leitfähigem Material bestehende Preßelemente, z. B. Bandagen, derart miteinander verbunden sind, daß sie in der Lage sind, hochfrequente elektromagnetische Felder aus dem Kern zu verdrängen. Eine für eine höhere Ordnung der Schwingungen ausgelegte Anordnung läßt sich auch zur Dämpfung von Schwingungen niedrigerer Ordnung verwenden. Die Stromflußrichtung stellt sich je nach der Ordnungszahl verschieden ein. Es können auch weiter voneinander entfernt liegende Elemente verbunden sein.In the PE-PS 32 37 585 another arrangement for Damping of electrical vibrations described in the Pressing elements made of conductive material, e.g. B. Bandages are connected to each other in such a way that they are able are high frequency electromagnetic fields from the core to displace. One for a higher order of vibrations designed arrangement can also be used to dampen Use lower order vibrations. The direction of current flow is different depending on the atomic number a. It can also be further apart Elements.

Bei Versuchen wurde nun festgestellt, daß die eingefügten Widerstände und Kondensatoren für die Schwingungen der einzelnen Ordnungszahlen zu unterschiedlicher Dämpfung führen, weil die Ströme in den verschiedenen Zweigen unterschiedliche Richtungen und Größen aufweisen und sich zudem in den einzelnen Knoten addieren oder subtrahieren. Dadurch ist es nur mit einer großen Zahl verschiedener RC-Kombinationen möglich eine optimale Durchflutung in den einzelnen Teilwicklungen zu erreichen. Weiter wurde festgestellt, daß durch die Grundschaltung die Abdämpfung der dritten und fünften Eigenschwingungsform zu gering ist.It has now been found in experiments that the inserted Resistors and capacitors for the vibrations of the individual atomic numbers lead to different damping because the Currents in different branches different Have directions and sizes and also in the add or subtract individual nodes. This is it only with a large number of different RC combinations optimal flooding in the individual partial windings possible to reach. It was also found that through the basic circuit the damping of third and fifth mode of natural vibration is too low.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Dämpfung von elektrischen Schwingungen in Hochspannungswicklungen zu schaffen, bei der die Verbindungsleitungen derart zusammengeschaltet sind, daß unerwünschte Knoten vermieden werden, die Zahl der einzuschaltenden RC-Kombinationen wesentlich verringert wird und gleichzeitig mehrere Eigenschwingungsformen optimal abgedämpft werden können.The invention is based on the object of an arrangement for damping electrical vibrations in high-voltage windings to create where the connecting lines are interconnected so that unwanted Nodes are avoided, the number of to be switched on RC combinations are significantly reduced and at the same time several forms of natural vibration can be optimally dampened can.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die in den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichneten Schaltungsanordnungen vorgeschlagen.To solve this problem, according to the invention claims 1 and 2 marked circuit arrangements suggested.

Gemäß Anspruch 3 ist auch eine Kombination der Lösungen nach Anspruch 1 mit der nach Anspruch 2 möglich, etwa in der Weise, daß Preßelemente für die Bedämpfung der Grundschwingung und deren Oberwellen gemäß Anspruch 1 und einige andere Preßelemente für beispielsweise die Bedämpfung der dritten Oberwelle zusammengeschaltet werden. Desgleichen kann für bestimmte Eigenschwingungsformen eine Dämpferwicklung vorgesehen sein, für andere Eigenschwingungsformen eine Zusammenschaltung von Preßelementen.According to claim 3 is also a combination of the solutions according to claim 1 with that of claim 2 possible, approximately in the way that pressing elements for damping the fundamental vibration and their harmonics according to claim 1 and some other pressing elements for, for example, the damping of the third harmonic can be interconnected. The same A damper winding can be provided for certain forms of natural vibration an interconnection for other forms of natural vibration of pressing elements.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Dämpferwicklung, Fig. 1 shows a known damper winding,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Lösung nach Anspruch 1, Fig. 2 is a solution according to the invention of claim 1,

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 2, Fig. 3 shows a circuit arrangement according to claim 2,

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 3 und Fig. 4 shows an embodiment of a circuit arrangement according to claim 3 and

Fig. 5 die Auswirkung der Bedämpfung mittels der beanspruchten Schaltungsanordnung. Fig. 5 shows the effect of damping by means of the claimed circuit arrangement.

Fig. 1 zeigt eine Wicklung, der bekannten Art zur Abdämpfung der vierten Eigenschwingungsform. Die Teilwicklungen sind abwechselnd rechts und links gewickelt. Ein Ende einer jeden Wicklungsgruppe ist mit einer gemeinsamen Leitung verbunden, die entweder geerdet oder an einem Punkt einer Wicklung angeschlossen werden kann. Je zwei unmittelbar übereinander angeordnete Gruppen sind über eine RC-Kombination zusammengeschaltet. Dadurch, daß vier solcher Gruppen vorhanden sind, wird die vierte Eigenschwingungsform abgedämpft. Zusätzlich sind die einzelnen Gruppen durch weitere in der senkrechten Verbindungslinie angeordnete RC-Gruppen miteinander verbunden. Dadurch wird eine Abdämpfung der ersten und zweiten Eigenschwingungsform erreicht. Es sind in diesem Fall elf RC-Kombinationen erforderlich und die Zahl der Verbindungsleitungen ist entsprechend groß. Es ist daher auch recht aufwendig, die einzelnen Elemente optimal abzustimmen. Fig. 1 shows a winding, the known type for damping the fourth mode of natural vibration. The partial windings are alternately wound on the right and left. One end of each winding group is connected to a common line that can either be grounded or connected to a point on a winding. Two groups arranged directly one above the other are interconnected via an RC combination. The fact that there are four such groups dampens the fourth mode of natural vibration. In addition, the individual groups are connected to each other by further RC groups arranged in the vertical connecting line. This results in damping of the first and second mode of natural vibration. In this case, eleven RC combinations are required and the number of connecting lines is correspondingly large. It is therefore also quite complex to optimally match the individual elements.

Fig. 2 zeigt beispielsweise eine Anordnung gemäß Anspruch 1, mit der die erste, die zweite und die vierte Eigenform abgedämpft werden kann. Die Zahl der Wicklungsgruppen ist gleich. Ebenfalls gleich ist, daß ein Ende einer jeden Wicklungsgruppe mit einer gemeinsamen Sammelleitung verbunden ist. Die anderen Enden sind entsprechend dem Anspruch 1 derart miteinander verbunden, daß die erste (oberste) Wicklungsgruppe über eine RC-Kombination mit der sechsten Wicklungsgruppe verbunden ist, die zweite Gruppe mit der fünften, die dritte Wicklungsgruppe mit der achten und schließlich die vierte Wicklungsgruppe mit der siebten. Aufgrund der vertieften Kenntnisse über die Flußzusammenhänge wird dadurch erreicht, daß sich die durch die Schwingungen induzierten Spannungen sowohl die der ersten, als der zweiten, als der vierten Eigenform addieren. Die Anzahl der erforderlichen RC-Glieder verringert sich bei dieser Schaltungsanordnung auf vier. Fig. 2 shows, for example, an arrangement according to claim 1, with which the first, the second and the fourth mode shape can be damped. The number of winding groups is the same. It is also the same that one end of each winding group is connected to a common bus. The other ends are connected to one another in such a way that the first (top) winding group is connected to the sixth winding group via an RC combination, the second group to the fifth, the third winding group to the eighth and finally the fourth winding group the seventh. Due to the in-depth knowledge of the flow relationships, it is achieved that the stresses induced by the vibrations add up both those of the first, the second, and the fourth mode. The number of required RC elements is reduced to four in this circuit arrangement.

Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung ähnlich der gemäß Fig. 2 zur Bedämpfung der dritten und sechsten Eigenschwingungsform. Fig. 3 shows a circuit arrangement similar to that of FIG. 2 for damping the third and sixth natural mode.

In Fig. 4 ist nun eine Anordnung dargestellt, bei der leitfähige Bandagen, die zur Pressung des Kernschenkels des Transformators herangezogen werden, zu einer Dämpferwicklung zusammengeschaltet sind. Die in durchgezogenen Linien gezeichneten Bandagen bilden dabei ein System, mit dem gleichzeitig die erste, die zweite und die vierte Eigenschwingungsform abgedämpft werden kann. In FIG. 4, an arrangement is now shown, are interconnected with the conductive bandages, which are used for compression of the core leg of the transformer to a damper winding. The bandages drawn in solid lines form a system with which the first, the second and the fourth mode of natural vibration can be dampened at the same time.

Die gestrichelt gezeichneten Bandagen bilden ein System mit dem die dritte und die sechste Eigenschwingungsform abgedämpft werden kann. Die aus den Bandagen gebildeten Wicklungsgruppen sind auf der einen Seite mit einer gemeinsamen Sammelleitung verbunden, die in diesem Fall geerdet ist. Auf der linken Seite sind die Bandagen gemäß der Ansprüche 1 und 2 durch senkrechte Verbindungsleitungen verbunden. In diese Verbindungsleitungen sind entsprechende RC-Kombinationen eingeschaltet worden, die der Übersicht halber in der Fig. 4 fortgelassen sind.The bandages drawn in dashed lines form a system with which the third and sixth mode of natural vibration can be dampened. The winding groups formed from the bandages are connected on one side to a common collecting line, which in this case is grounded. On the left side, the bandages according to claims 1 and 2 are connected by vertical connecting lines. Corresponding RC combinations have been switched into these connecting lines, which are omitted in FIG. 4 for the sake of clarity.

Fig. 5 verdeutlicht das Ausmaß der Bedämpfung mittels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Auf der Abzisse sind die Meßpunkte längs der Wicklung aufgetragen, auf der Ordinate die gegen Erde gemessenen Spannungen an den einzelnen Wicklungspunkten. Die Kurve 1 zeigt die Meßwerte der ersten Eigenschwingungsform ohne Einschaltung der Dämpfungsanordnung. Die Kurve 2 wurde nach dem Einschalten der Dämpfungseinrichtung ermittelt. Diese Kurve nähert sich schon sehr gut der wünschenswerten linearen Spannungsverteilung. Die Kurven 3 und 4 zeigen die Verhältnisse für die zweite Eigenschwingungsform. Fig. 5 illustrates the degree of damping means of the inventive circuit arrangement. The measuring points along the winding are plotted on the abscissa, and the voltages measured to earth at the individual winding points are plotted on the ordinate. Curve 1 shows the measured values of the first mode of natural vibration without switching on the damping arrangement. Curve 2 was determined after switching on the damping device. This curve is very close to the desirable linear stress distribution. Curves 3 and 4 show the conditions for the second mode of natural vibration.

Claims

1. Arrangement for damping electrical vibrations in high-voltage windings of transformers, choke coils and the like using a damper winding consisting of x axially arranged partial windings ( x even number), which are connected in pairs with the involvement of RC elements so that the technical Abolish the frequency of the voltages induced therein and the voltages induced by the natural waveforms add up, the partial windings each having one end leading to a point of common potential, and the number of pairs of the switched partial windings corresponding to the highest ordinal number of the natural vibration mode to be damped, characterized in that , according to the following table that are connected consecutively for damping the 1st and 2nd or 1st, 2nd and 4th and the 1st, 2nd, 4th and 8th natural oscillation mode, the partial windings of the damper winding from top to bottom :

2. arrangement in modification of claim 1, characterized in that for the damping of the 3rd and 6th, the 5th and 10th or the 7th and 14. Natural vibration form the partial windings according to claim 1 arranged accordingly three times, five times or seven times are.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that some of the partial windings according to claim 1 and others are switched together according to claim 2.