DE4010122A1

DE4010122A1 - Einrichtung zum speisen einer last durch zwei spartransformatoren

Info

Publication number: DE4010122A1
Application number: DE4010122A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Bliesner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-10-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Speisen einer Last durch zwei Spartransformatoren, die parallel an eine Versorgungsspannung geschaltet sind.

Aus Kosten- und Platzgründen versucht man, die Baugröße von Transformatoren zu minimieren. Eine übliche Möglichkeit ist dabei die Verwendung von Spartransformatoren, deren Leistung der folgenden Gesetzmäßigkeit genügt:

P_B = P_A · (1 -U_a/U_e)

mit
P_B = Eigenleistung
P_A = Durchgangsleistung
U_a = Unterspannung
U_e = Oberspannung.

Ferner ergibt sich auch durch Parallelschaltung von zwei kleinen Transformatoren, die gemeinsam die erforderliche Leistung übertragen können, ein relativ kleines Bauvolumen. Bei diesen kleinen Transformatoren kann es sich dann selbstverständlich auch um Spartransformatoren handeln.

Nach VDE 0550 gilt allerdings für Kleintransformatoren eine Spannungstoleranz von ±5% (bis 16 kVA). Dies führt beim unterschiedlichen Lastverhalten der Transformatoren eventuell dazu, daß der unter Last die höhere Spannung abgebende Transformator durchbrennt, während der andere Transformator zunächst mehr oder minder im Leerlauf mitläuft und nach Ausfall des ersten Transformators dann ebenfalls ausfällt.

Die eingangs erwähnte Formel für die Eigenleistung eines Spartransformators findet sich beispielsweise im Handbuch der Elektrotechnik, Siemens AG 1971, Seite 586, die Problematik des Parallelbetriebs von Transformatoren ist im gleichen Handbuch auf Seite 594 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Last so von zwei Spartransformatoren gespeist wird, daß auch bei Abweichung der Transformatorenkenngrößen stets gewährleistet ist, daß keiner der Transformatoren überlastet wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der eine Anschluß der Last an die Anzapfung des ersten und der andere Anschluß der Last an die Anzapfung des zweiten Spartransformators geschaltet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Spannung zwischen Anzapfung und Phase beim ersten Transformator der Größe der Spannung zwischen Anzapfung und Rückleiter beim zweiten Transformator entspricht. Hierdurch wird von vornherein sichergestellt, daß die Leistungsaufteilung zwischen den Transformatoren einen Wert 1 : 1 einnimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine bekannte Schaltung und

Fig. 2 die erfindungsgemäße Schaltung.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind zwei Transformatoren T1 und T2 gezeigt, bei denen es sich um Spartransformatoren handelt, die parallelgeschaltet sind und mit der Phase P und dem Rückleiter Mp eines der Übersichtlichkeit halber einphasig angenommenen Netzes gespeist werden. Die Eingangsspannung U_E ist dabei durch einen Pfeil angedeutet. Beide Transformatoren T1 und T2 weisen Anzapfungen auf, die beim Betrieb jeweils eine Ausgangsspannung U_A abgibt, die ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist. Der Verbindungspunkt der beiden Anzapfungen der Transformatoren T1 und T2 führt dabei an den ersten Anschluß einer Last R_L, die mit ihrem zweiten Anschluß an einen Rückleiter Mp führt. Eben diese Zusammenschaltung von zwei Transformatoren erfordert ein weitgehend identisches Betriebsverhalten der Transformatoren T1 und T2, wenn es nicht zu den oben geschilderten Ausfällen der Einrichtung führen soll. Aufgrund der eingangs geschilderten Spannungstoleranzen ist dieses Verhalten jedoch nicht stets gewährleistet, so daß eine derartige Schaltung schwere Nachteile beinhaltet.

Durch die Erfindung wird nunmehr die Möglichkeit geschaffen, wie zwei Spartransformatoren, in diesem Fall Transformatoren T3 und T4 gemeinsam eine Last, in diesem Fall ebenfalls die Last R_L speisen können, ohne daß eine Transformatorenüberlastung zu erwarten ist. Eingangsseitig werden beide Transformatoren T3 und T4 ebenfalls an die Phase P und den Rückleiter Mp geschaltet, so daß eingangsseitig die Spannung U_E vorliegt. Ausgangsseitig sind die Abgriffe an den Spartransformatoren T3 und T4 nunmehr allerdings so gewählt, daß der Transformator T3 zwischen seinem Abgriff und der Phase P eine Spannung U_A* führt, während die Anzapfung des Transformators T4 so gewählt ist, daß dort zwischen dieser Anzapfung und dem Rückleiter Mp ebenfalls die Spannung U_A* vorliegt. Wenn folgende Bedingung vorliegt:

U_A* = 0,5 · (U_E - U_A)

ist gewährleistet, daß von der Last U_L eine Spannung U_A vorliegt.

Claims

1. Einrichtung zum Speisen einer Last durch zwei Spartransformatoren, die parallel an eine Versorgungsspannung geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß der Last (R_L) an die Anzapfung des ersten (T3) und der andere Anschluß der Last (R_L) an die Anzapfung des zweiten Spartransformators (T4) geschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Spannung (U_A*) zwischen Anzapfung und Phase (P) beim ersten Transformator (T3) der Größe der Spannung (U_A*) zwischen Anzapfung und Rückleiter beim zweiten Transformator (T4) entspricht.