DE3529886A1 - STAGE TRANSFORMER WITH CENTER TAP - Google Patents

STAGE TRANSFORMER WITH CENTER TAP

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Abstract

1. Tapped transformer, in which the winding of each phase is split in its centre and each winding part (W1, W2) is provided from this centre outwards with several taps (1 to 3, 4 to 6), which are switchable in and out in sequence by means of a selector switch, to the stationary tap contacts (K1 to K6) - arranged in a circle - of which the taps (1 to 6) are connected and the movable contacts (10) of which are pivotable from tap contact (K1 to K6) to tap contact (K1 to K6) about the center of the circle, characterised thereby, that the selector switch is a load diverter switch, which is operable under load and in which the taps (1, 2, 3 or 6, 5, 4) of both the winding parts (W1, W2) are connected in opposite sequence to the stationary contacts (K1, K2, K3 or K6, K5, K4) and in which the movable contacts (10) are constantly in engagement with an annular lead-out contact (14, 15), wherein the annular lead-out contact is subdivided into two parts (14, 15), the first part (14) of which is associated with the tap contacts (K1, K2, K3) of the first winding part (W1) and the second part (15) of which is associated with the tap contacts (K4, K5, K6) of the second winding part (W2), wherein the first part (14) of the lead-out contact is electrically connected with the last tap (4) - as seen from the centre (M) - of the second winding part (W2), while the second part (15) of the lead-out contact is connected with the first tap (3) - as seen from the centre - of the first winding part (W1), and wherein the movable contacts (10), simultaneously with their change from the tap contact (K3) of the first tap (3) of the first winding part (W1) to the tap contact (K4) of the last tap of the second winding part (W2), change without interruption from the first part (14) to the second part (15) of the lead-out contact.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufentransformator gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a step transformer according to the preamble of claim 1.

Derartige Stufentransformatoren sind üblicherweise mit Mittenumstellern ausgerüstet, die nur bei abgeschaltetem Transformator betätigt werden können. Zur Einstellung der Spannung muß deshalb der Transformator stets abgeschaltet werden. Im Zuge der Modernisierung elektrischer Versorgungs­ netze, die zu einer größeren Energiedichte und zu einer stärkeren Vermaschung der Netze führt, besteht nun die Notwendigkeit, in den vorhandenen Netzen im verstärkten Maße Regeltransformatoren einzusetzen, also Transformatoren, bei denen eine Spannungseinstellung unter Last vorgenommen werden kann. Der reine Austausch eines mit Umsteller ausge­ rüsteten Transformators durch einen unter Last regelbaren Transformator ist natürlich sehr aufwendig. Deshalb ist man bemüht, bei derartigen Transformatoren den vorhandenen Umsteller durch einen Lastwähler zu ersetzen. Bei Trans­ formatoren mit Sternpunktanzapfung bereitet dies im all­ gemeinen keine zu großen Schwierigkeiten. Anders ist es jedoch bei Transformatoren mit Mittenanzapfung, weil hier jeweils pro Phase zwei verschiedene Anzapfungen miteinander zu verbinden sind. Dies führt dazu, daß pro Phase entweder zwei Lastwähler oder aber ein zweipoliger Lastwähler zum Einsatz gelangen müssen. Dies ist natürlich sehr aufwendig und scheitert auch oft daran, daß sich die Lastwähler schon rein räumlich nicht unterbringen lassen.Such step transformers are usually included Center changeover equipped, which only when switched off Transformer can be operated. To set the The transformer must therefore always be switched off will. As part of the modernization of electrical supply networks that lead to a greater energy density and to a leads to stronger meshing of the networks Need in the existing networks in the reinforced Dimensions of regulating transformers, i.e. transformers, where a voltage setting is made under load can be. The mere exchange of one with diverter equipped transformer with a controllable under load Of course, transformer is very complex. Therefore one tries, with such transformers the existing one Replace diverter with a load selector. At Trans This is what formers with star point tapping do in space don't mean too much trouble. It is different however with transformers with center tap because here two different taps per phase are interconnected. This means that per Phase either two load selectors or a two-pole Load selector must be used. This is natural very complex and often fails because the Do not allow load selector to be accommodated in purely spatial terms.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeit für das Umrüsten speziell der mit Mittenumstellern ausgerüsteten Transformatoren sowohl bezüglich des Aufwandes wie auch bezüglich des Platzbedarfes erheblich zu verbessern. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Stufentransfor­ matoren erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.It is therefore an object of the invention, the possibility for retrofitting especially those equipped with center changeovers  Transformers both in terms of effort as well to improve significantly in terms of space requirements. These The task is at the step transformation mentioned above mators according to the invention by the in the characteristic of Claim 1 specified means solved.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung ist, daß für die Umrüstung des Stufentransformators mit Mittenanzapfung nunmehr abgewandelte Lastwähler herkömmlicher Art Ver­ wendung finden können. Daß es also nicht mehr erforder­ lich ist, pro Phase zwei Lastwähler bzw. pro Phase einen zweipoligen Lastwähler einzusetzen. Es ist möglich, den Lastwähler ohne größere Umbauten am Transformator anstelle des ursprünglichen Umstellers vorzusehen. Es ist aber auch möglich, einen Lastwähler des Anbautyps einzusetzen.The key advantage of the invention is that for Conversion of the step transformer with center tap now modified load selector conventional type Ver can find application. So that it is no longer necessary is two load selectors per phase or one per phase use two-pole load selector. It is possible that Load selector without major modifications to the transformer instead of the original diverter. But it is It is also possible to use an attachment load selector of the type

Anspruch 2 gibt eine zweckmäßige Ausgestaltung des zu verwendenden Lastwählers an. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in schematischer Schaltanordnung dargestellt. Es zeigtClaim 2 gives an expedient embodiment of the using the load selector. An embodiment the invention is schematic in the drawing Switching arrangement shown. It shows

Fig. 1 die Anordnung in Betriebsstellung auf Anzapfung stehend (niedrigste Spannungseinstellung), Fig. 1 shows the arrangement in the operating position on standing tap (lowest voltage setting),

Fig. 2 die Anordnung während des Umschaltvorganges von Anzapfung 3 nach Anzapfung 4. Fig. 2 shows the arrangement during the switching of tap 3 after tapping. 4

Wie ersichtlich, besitzt der Stufentransformator zwei Wicklungsteile W 1, W 2, die zur Mitte M hin mit je drei Anzapfungen 1, 2, 3 bzw. 4, 5, 6 versehen sind. Die An­ zapfungen sind an je einen feststehenden Stufenkontakt K 1, K 2, K 3 bzw. K 4, K 5, K 6 eines Lastwählers angeschlossen. Die Stufenkontakte K 1 bis K 6 sind auf übliche Weise im Kreis angeordnet. Der Lastwähler besitzt ein bewegliches Kontaktsystem 10, welches um den Kreismittelpunkt von einem zum nächsten Stufenkontakt verschwenkbar ist. Das beweg­ liche Kontaktsystem besitzt dabei einen Hauptkontakt 11 sowie zwei Widerstandskontakte 12 und einen Schleifkontakt 13, der mit einem zweiteilig ausgebildeten ringförmigen Ableit­ kontakt 14, 15 in Verbindung steht. Hierbei ist der Haupt­ kontakt 11 unmittelbar mit dem Schleifkontakt 13 verbunden, während die Widerstandskontakte 12 jeweils unter Zwischen­ schaltung der Überschaltwiderstände 16 mit dem Schleif­ kontakt 13 verbunden sind. Der ringförmige Ableitkontakt ist - wie gesagt - zweiteilig, wobei der erste Teil 14 den Stufenkontakten K 1 bis K 3 zugeordnet und elektrisch mit der von der Mitte wegliegenden Anzapfung 4 des Wicklungs­ teiles W 2 verbunden ist, während der zweite Teil 15 des Ableitkontaktes den Stufenkontakten K 4, K 5, K 6 zugeordnet ist und mit zur Mitte M liegenden Anzapfung 3 des ersten Wicklungsteiles W 1 elektrisch verbunden ist.As can be seen, the step transformer has two winding parts W 1 , W 2 , which are provided with three taps 1 , 2 , 3 and 4 , 5 , 6 towards the center M. The taps are connected to a fixed step contact K 1 , K 2 , K 3 or K 4 , K 5 , K 6 of a load selector. The step contacts K 1 to K 6 are arranged in a circle in the usual way. The load selector has a movable contact system 10 which can be pivoted around the center of the circle from one to the next step contact. The movable union contact system has a main contact 11 and two resistance contacts 12 and a sliding contact 13 , which is in contact with a two-part annular discharge contact 14 , 15 . Here, the main contact 11 is connected directly to the sliding contact 13, while the resistor contacts 12 each with the interposition circuit 16 of the transition resistors with the sliding contact are connected. 13 The annular discharge contact is - as I said - in two parts, the first part 14 being assigned to the step contacts K 1 to K 3 and being electrically connected to the tap 4 of the winding part W 2 which is away from the center, while the second part 15 of the discharge contact is the step contacts K 4 , K 5 , K 6 is assigned and is electrically connected to the tapping 3 of the first winding part W 1 lying towards the center M.

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung liegt die niedrigste Spannungseinstellung vor. Der Stromverlauf geht von Anzapfung 1 über den Stufenkontakt K 1, den Hauptkontakt 11, den Schleif­ kontakt 13, den Ableitkontakt 14 zur Anzapfung 4. Die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile sind also alle herausgenommen. Zur Umschaltung zur nächst höheren Spannungsstufe wird das bewegliche Kontaktsystem 10 vom Stufenkontakt K 1 zum Stufenkontakt K 2 bewegt. Hierbei erfolgt auf übliche Art eine kurzzeitige Überbrückung der beiden Stufenkontakte K 1 und K 2, indem einer der Widerstands­ kontakte 12 noch am Stufenkontakt K 1 anliegt, während der andere Widerstandskontakt 12 bereits am Stufenkontakt K 2 zur Anlage gelangt ist (vergleiche auch Fig. 2). Sobald das bewegliche Kontaktsystem 10 seine Betriebsstellung am Stufenkontakt K 2 eingenommen hat, ist - wie ohne weiteres ersichtlich - der zwischen der Anzapfung 1 und der Anzapfung 2 befindliche Wicklungsteil zugeschaltet und die Spannung des Stufentransformators entsprechend erhöht. Beim Weiter­ schalten zum Stufenkontakt K 3 wird der zwischen Anzapfung 2 und Anzapfung 3 liegende Wicklungsteil zur weiteren Spannungs­ erhöhung zugeschaltet. Gemäß Fig. 2 erfolgt der Wechsel des beweglichen Kontaktsystems 10 vom Stufenkontakt K 3 zum Stufenkontakt K 4. Mit diesem Wechsel wechselt auch der Schleifkontakt 13 vom Ableitkontakt 14 zum Ableit­ kontakt 15. War der Stromverlauf zunächst von der Anzapfung 3 über den Stufenkontakt K 3 und den Ableitkontakt 14 zur Anzapfung 4, so ist der Stromverlauf nach vollendetem Umschaltvorgang von der Anzapfung 3 über den Ableitkon­ takt 15 und den Stufenkontakt K 4 zur Anzapfung 4. Dieser Schaltschritt bedeutet keine Spannungsänderung am Stufen­ transformator. Beim nächsten Schaltschritt wechselt das bewegliche Kontaktsystem vom Stufenkontakt K 4 zum Stufen­ kontakt K 5, wodurch der zwischen Anzapfung 4 und 5 liegen­ de Wicklungsteil mit weiterer Spannungserhöhung zuge­ schaltet wird. Schließlich kann zur höhsten Spannungsein­ stellung das bewegliche Kontaktsystem noch zum Stufen­ kontakt K 6 bewegt werden.The lowest voltage setting is present in the position shown in FIG. 1. The current profile goes from tap 1 via the step contact K 1 , the main contact 11 , the sliding contact 13 , the discharge contact 14 to the tap 4 . The winding parts lying between the taps are all removed. To switch to the next higher voltage level, the movable contact system 10 is moved from the step contact K 1 to the step contact K 2 . In this case takes place in the usual way for a short time bridging the two levels of contacts K 1 and K 2 by one of the resistor contacts 12 still at the stage contact K 1 is present, while the other resistor contact 12 comes into contact is already at the stage contact K 2 (see also Fig. 2 ). As soon as the movable contact system 10 has reached its operating position at the step contact K 2 , the winding part located between the tap 1 and the tap 2 is switched on and the voltage of the step transformer is increased accordingly, as can be readily seen. When switching on to step contact K 3 , the winding part lying between tap 2 and tap 3 is switched on for further voltage increase. According to FIG. 2, the movable contact system 10 is changed from the step contact K 3 to the step contact K 4 . With this change, the sliding contact 13 also changes from the diverter contact 14 to the diverter contact 15 . If the current profile was initially from the tap 3 via the step contact K 3 and the discharge contact 14 to the tap 4 , the current profile after the switching process has been completed is from the tap 3 via the Ableitkon clock 15 and the step contact K 4 to the tap 4 . This switching step means no voltage change at the step transformer. In the next switching step, the movable contact system changes from the step contact K 4 to the step contact K 5 , whereby the winding part lying between taps 4 and 5 is switched on with a further voltage increase. Finally, the movable contact system can be moved to the step contact K 6 at the highest voltage setting.

Da beim Wechsel des beweglichen Kontaktsystems vom Stufen­ kontakt K 3 zum Stufenkontakt K 4 ein Teilstrom auch über die beiden Teile 14, 15 des Ableitkontakts verläuft, erfolgt der gleichzeitige Wechsel des Schleifkontaktes 13 vom Ableitkontakt 14 zum Ableitkontakt 15 nicht stromlos, weshalb die entsprechenden Endstücke 17 der Ableitkontakte 14, 15 wie auch die Enden 18 des Schleifkontaktes 13 mit abbrandfestem Material versehen sind.Since when the movable contact system changes from the step contact K 3 to the step contact K 4, a partial flow also runs over the two parts 14 , 15 of the discharge contact, the simultaneous change of the sliding contact 13 from the discharge contact 14 to the discharge contact 15 is not without current, which is why the corresponding end pieces 17 the discharge contacts 14 , 15 and the ends 18 of the sliding contact 13 are provided with erosion-resistant material.

Es ist klar, daß in der schematischen Darstellung alle Kontakte in einer Ebene liegen, was in der praktischen Ausführung jedoch keineswegs der Fall sein muß. So können z. B. die Ableitkontakte 14, 15 in einer Ebene unterhalb oder oberhalb der im Kreis angeordneten feststehenden Stufenkontakte K 1-K 6 liegen, und die beweglichen Kontakte können als Rollenbrücken ausgeführt werden. Auch ist die Anordnung keineswegs auf die gezeigte Stufenzahl beschränkt.It is clear that in the schematic representation all contacts are in one plane, but this need not be the case in practice. So z. B. the diverter contacts 14 , 15 lie in a plane below or above the fixed step contacts K 1 - K 6 arranged in a circle, and the movable contacts can be designed as roller bridges. The arrangement is in no way limited to the number of stages shown.

Claims (2)

1. Stufentransformator, bei dem die Wicklung jeder Phase in ihrer Mitte geteilt und jeder Wicklungsteil von dieser Mitte aus mit mehreren Anzapfungen versehen ist, die mittels eines Wahlschalters, an dessen im Kreis angeordneten feststehenden Stufenkontakten die Anzapfun­ gen angeschlossen sind und dessen bewegliche Kontakte um den Kreismittelpunkt von Stufenkontakt zu Stufen­ kontakt schwenkbar sind, der Reihe nach zu- bzw. abschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wahlschalter ein unter Last betätigbarer Last­ wähler ist, bei dem die Anzapfungen (1, 2, 3 bzw. 6, 5, 4) der beiden Wicklungsteile (W 1, W 2) in gegen­ sinniger Reihenfolge an die feststehenden Kontakte (K 1, K 2, K 3 bzw. K 6, K 5, K 4) angeschlossen sind und bei dem die beweglichen Kontakte (10) ständig mit einem ringförmigen Ableitkontakt (14, 15) in Eingriff sind, wobei der ringförmige Ableitkontakt in zwei Teile (14, 15) unterteilt ist, dessen erster Teil (14) den Stufenkontakten (K 1, K 2, K 3) des ersten Wicklungsteils (W 1) und dessen zweiter Teil (15) den Stufenkontakten (K 4, K 5, K 6) des zweiten Wicklungsteils (W 2) zugeord­ net ist, wobei der erste Teil (14) des Ableitkontaktes mit der von der Mitte (M) her gesehen letzten Anzapfung (4) des zweiten Wicklungsteils (W 2) elektrisch verbunden ist, während der zweite Teil (15) des Ableitkontaktes mit der von der Mitte her gesehen ersten Anzapfung (3) des ersten Wicklungsteiles (W 1) verbunden ist, und wobei die beweglichen Kontakte (10) gleichzeitig mit ihrem Wechsel vom Stufenkontakt (K 3) der ersten Anzapfung (3) des ersten Wicklungsteils (W 1) zum Stufenkontakt (K 4) der letzten Anzapfung des zweiten Wicklungsteils (W 2) vom ersten Teil (14) zum zweiten Teil (15) des Ableitkontaktes unterbrechungslos wechseln.1.Stage transformer, in which the winding of each phase is divided in its center and each winding part is provided with several taps from this center, which are connected by means of a selector switch, to the fixed step contacts arranged in a circle, the taps and the movable contacts of which The center of the circle can be swiveled from step contact to step contact, can be switched on and off in sequence, characterized in that the selector switch is a load-operated load selector in which the taps ( 1 , 2 , 3 or 6 , 5 , 4 ) of the two winding parts (W 1 , W 2 ) are connected to the fixed contacts ( K 1 , K 2 , K 3 or K 6 , K 5 , K 4 ) in an opposite order and in which the movable contacts ( 10 ) are constantly in engagement with an annular diverter contact ( 14 , 15 ), the annular diverter contact being divided into two parts ( 14 , 15 ), the first part ( 14 ) of which has the step contacts ( K 1 , K 2 , K 3 ) of the first winding part (W 1 ) and its second part ( 15 ) is assigned to the step contacts ( K 4 , K 5 , K 6 ) of the second winding part (W 2 ), the first part ( 14 ) of the Diverter contact is electrically connected to the last tap ( 4 ) of the second winding part (W 2 ) seen from the center (M) , while the second part ( 15 ) of the diverter contact is connected to the first tap ( 3 ) of the first seen from the middle Winding part (W 1 ) is connected, and wherein the movable contacts ( 10 ) simultaneously with their change from the step contact ( K 3 ) of the first tap ( 3 ) of the first winding part (W 1 ) to the step contact (K 4 ) of the last tap of the second Change the winding part (W 2 ) from the first part ( 14 ) to the second part ( 15 ) of the discharge contact without interruption. 2. Stufentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden während des Umschaltvorganges über­ brückbaren Enden (17) der beiden Teile des Ableit­ kontaktes (14, 15) ebenso wie der mit ihnen in Eingriff stehende Teil (13) des beweglichen Kontaktsystems (10) mit abbrandfestem Kontaktmaterial (17, 18) versehen sind.2. Step transformer according to claim 1, characterized in that the two during the switching process via bridgeable ends ( 17 ) of the two parts of the discharge contact ( 14 , 15 ) as well as the part ( 13 ) of the movable contact system ( 10 ) engaging with them ) are provided with erosion-resistant contact material ( 17 , 18 ).
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