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Anordnung für den Parallelbetrieb von zwei Transformatoren. Die Erfindung
bezieht sich auf Anordnungen für den Parallelbetrieb von Transformatoren mit gleichem
Übersetzungsverhältnis, aber verschiedenen durch Impedanz und Reaktanz bestimmten
Spannungscharakteristiken.
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In der Praxis machte es bisher Schwierigkeiten, die Belastung so zu
verteilen, daß jeder Transformator den für ihn bestimmten Teil erhielt. Man suchte
Abhilfe, indem man jeden Transformator je mit einem Ende seiner Sekundär- oder seiner
Primärwicklung oder beider Wicklungen unmittelbar an einen Hauptleiter anschloß,
während zwischen den anderen Enden der beiden Transformatorwicklungen eine Kompensationswicklung
lag, deren Enden an dem anderen Hauptleiter lagen.
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Gemäß der Erfindung ist ein Ende jedes Transformators unmittelbar
an einen Hauptleiter angeschlossen, während das andere Ende an einer Klemme einer
Kompensationswicklung liegt, die mit einem Punkt ihrer Länge mit dem anderen Hauptleiter
verbunden ist.
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Die Wicklungen des so verbundenen Transformators können sowohl die
Primär- wie die Sekundärwicklungen oder die Primär- und dic Sekundärwicklungen sein.
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Die Kompensationswicklung, die im folgenden der Einfachheit halber
als Regulierwicklung bezeichnet werden soll, kann mit einem Magnetkern versehen
werden. Der Abzweigungspunkt ist bestimmt durch die gewünschte relative Leistung
der beiden Transformatoren.
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In der Zeichnung sind in den Abb. r, z, 3 und q. verschiedene Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
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Vorausgesetzt, daß zwei Transformatoren A, B (Abb. r) von verschiedener
Größe und infolgedessen verschiedener Leistung aber von gleichem Übertragungsverhältnis
und mit verschiedenen Spannungsimpedanzen sekundäre Wicklungen a, b be--itzen,
die wie üblich parallel an ein Paar sekundärer Hauptleitungen c, d angeschlossen
sind, während die Primärwicklungen e, f unmittelbar an einem Ende mit einer
der primären Hauptleitungen, also etwa g, verbunden sind, so werden die anderen
Enden dieser Primärwicklungen gemäß der Erfindung mit den Klemmen i, j einer Regulierwicklung
k verbunden, deren Abzweigung m mit der anderen Hauptleitung h verbunden
ist.
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Hätten die Transformatoren die gleiche Spannungsimpedanz, so müßte
die Zahl der Windungen zwischen der Abzweigung m und jedem Ende der Regulierwicklung
i bzw. j im umgekehrten Verhältnis zu den Leistungen der Transformatoren stehen,
so daß unter Belastung die Amperewindungen in jedem Teil der Wicklung zwischen den
Punkten m und i
und m und j die gleichen sind, daß also diese beiden
Teile im magnetischen Gleichgewicht sich befinden.
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Unter der Voraussetzung, daß der Punkt in in der oben dargestellten
Weise festgelegt ist, hat, wenn die Transformatoren verschiedene Spannungsimpedanzen
haben, der Transformator mit der niedrigeren Spannungsimpedanz das Bestreben, einen
höheren relativen Strom und einen höheren Anteil der Belastung aufzunehmen als der
Transformator mit der höheren Impedanz. Die beiden Teile der Regulierwicklung k
sind also nicht mehr genau im magnetischen Gleichgewicht, indem die Amperewindungen
in den beiden Teilen ein wenig voneinander verschieden sind, woraus sich eine Magnetisierung
der gesamten Regulierwicklung ergibt, wodurch die scheinbare Impedanz der Stromkreise
der beiden Primärwicklungen e und f gleichgemacht wird. Die Abweichung von den genauen
Belastungen der beiden Transformatoren, welche nötig ist, um die Magnetisierung
der Regulierwicklung zu ergeben, ist gering. Gewünschtenfalls kann die Stellung
der Abzweigung m an der Regulierwicklung
so gewählt werden, daß
bei richtigem Strom im Verhältnis zu den beiden Leistungen, der in den beidenTransformatoren
fließt, die beiden Teile dieser Wicklung so weit aus dem magnetischen Gleichgewicht
gebracht werden, daß die Magnetisation in der Regulierwicklung die scheinbare Impedanz
der Stromkreise der beiden Primärwicklungen e und f berücksichtigt.
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Unter der Voraussetzung, daß der Transformator A eine höhere Spannungsimpedanz
habe als der Transformator B, würde der Strom in den Wicklungen der beiden Transformatoren
nicht im richtigen Verhältnis zu den gewünschten Leistungen stehen, sondern der
in den Wicklungen des Transformators A würde niedriger und der in den Wicklungen
des Transformators B würde höher sein als dem richtigen Verhältnis entspricht.
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Wenn man aber die Regulierwicklung k einführt und wenn die Stellung
der Abzweigung m so gewählt ist, daß die Windungen zwischen m und i dem mit der
Primärwicklung e des Transformators A verbundenen Punkt; und die Windungen zwischen
m und j, dem. mit der Primärwicklung f des Transformators
B verbundenen Punkt, im umgekehrten Verhältnis zu den Leistungen der Transformatoren
stehen, so wird das Ergebnis sein, daß die Transformatoren an der Belastung sehr
nahe in dem richtigen Verhältnis zu ihren Leistungen teilnehmen. Es besteht dann
eine Stellung zwischen den Punkten m und j der Regulierwicklung, die genau
festgelegt werden kann, welche, wenn sie von dem Punkt m in der oben gezeigten Weise
eingenommen wird, eine ganz genaue richtige Belastung der beiden Transformatoren
sichert.
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Bei der praktischen Ausführung sichert die Festlegung des Punktes
m durch Wahl der Windungszahl zwischen den beiden Enden, im umgekehrten Verhältnis
zu den Leistungen der Transformatoren, mit genügender Genauigkeit die Parallelwirkung
der beiden Transformatoren, wobei der Unterschied gegenüber der genauen richtigen
Belastung, wodurch die gewünschte Magnetisierung in der Regulierwicklung erreicht
werden soll, sehr gering ist.
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Die neue Anordnung kann auf jede beliebige Zahl von paarweisen Transformatorgruppen
angewendet werden, wobei jede Gruppe über die Hauptleitungen c, d und g, .h in derselben
Weise verbunden werden kann wie die oben gezeigte einzelne Gruppe.
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Die in Abb. 2 gezeigte abgeänderte Ausführungsform besitzt eine Regulierwicklung
k1, die mit den Sekundärwicklungen a, b der Transformatoren A, B verbunden
ist. Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher eine Regulierwicklung
k mit den Primärwicklungen e, f und eine Regulierwicklung k1 mit den Sekundärwicklungen
a, b zusammenwirkt.
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Anordnungen der oben beschriebenen Art haben den weiteren Vorteil,
daß, wenn von zwei Transformatoren mit besonderen Schaltern auf jeder der Primärseiten
,oder der Sekundärseite oder beiden Seiten geregelt werden, der eine Transformator
abgeschaltet wird, also ein Transformator oder eine Transformatorgruppe in dem Stromkreis
belassen wird, um allein die Belastung zu bewältigen, die Regulierwicklung als einfache
Drosselspule wirkt und eine übermäßige Belastung des in dem Stromkreis belassenen
Ti ansformators verhindert.
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Die Regulierwicklung oder jede solche Wicklung kann einen magnetischen
Kern und auch eine Anzahl Abzweigungen besitzen, deren jede nach Bedarf durch einen
drehbaren Schaltarm eingeschaltet werden kann. Eine solche Ausführungsform ist in
Abb. q. gezeigt, wo die mit einem Magnetkern k2 versehene Wicklung h mit einer Anzahl
von Abzweigungen m ausgerüstet ist, welche mit einer Gruppe von Kontakten p verbunden
sind, mit denen ein Schaltraum s zusammenwirkt, um die gewünschten Verbindungen
herzustellen.