DE4300708C1 - Kontaktanordnung eines Umstellers für eine Stufenwicklungsanordnung - Google Patents

Description

Zur Spannungseinstellung bei Transformatoren ist es be­ kannt, einen unterbrochenen Wicklungsstrang mit Anzapfungen zu versehen, wobei durch das Verbinden von vorgebbaren An­ zapfungen eine einstellbare elektrische Verbindung zwischen den zwei Teilsträngen hergestellt wird. Für das Verbinden werden sogenannte Umsteller verwendet, die im spannungs­ losen Zustand geschaltet werden.

Fig. 1 zeigt einen derartigen Wicklungsstrang, der mit einem Schiebeumsteller verbunden ist. Siehe hierzu auch JP 59-34 103 Y. Herkömmliche Umsteller sind durch eine Kontaktanordnung gekennzeichnet, welche zwischen zwei benachbarten Kontakten die Differenzspannung des gesamten Anzapfbereichs der Wicklung aufweisen. Die dort auftretenden Stoßprüfspannungen bestimmen die Baugröße des Umstellers. In der gezeigten Stellung tritt beispielsweise die maximale Stoßspannung zwischen den Kontakten a und f auf. Die stationäre Spannung beträgt das Vierfache der Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen. Im anderen Grenzfall (Verbindung der Kontakte a und f) tritt die maximale Stoßspannung zwischen den Kontakten c und d auf. Bei Störungen in den Grenzstellungen ist die Betriebssicherheit eines derartigen Umstellers gefährdet. Eine ähnliche Situation ist auch bei Drehumstellern gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Umsteller derart zu verbessern, daß eine verkleinerte Bauweise möglich ist.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine wesentlich kompaktere Ausführung des Umstellers möglich. Bei gleich­ bleibenden elektrischen Daten kann der Aufwand für Gehäuse und Aufstellung des Umstellers verringert werden. Für die Bemessung der Spannungsbeanspruchung wird insbesondere die höhere der beiden Kontaktgruppenspannungen verwendet. Dies betrifft insbesondere die Anwendung bei unsymmetrischer Auslegung der Anzapfungen der einzelnen Wicklungsstränge.

Der minimale Abstand der beiden Kontaktgruppen wird da­ bei von Kontakten minimaler Spannungsbeanspruchung ge­ bildet. Die Kontakte mit maximaler Spannungsbeanspru­ chung sind vorzugsweise am weitestens voneinander ange­ ordnet. Durch diese einfache Anordnung der Kontakte wird gleichzeitig eine Staffelung der Spannungsabstände er­ zielt, was zu einer weiteren Reduzierung der Baugröße führt. Die Reduzierung der Baugröße kann allgemein bei der Erfindung auch dahingehend ausgelegt werden, daß bei gleichbleibender Baugröße erhöhte elektrische Werte er­ zielt werden können. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Die Kontaktanordnung kann dabei bevorzugt bei Schiebe- oder auch Drehumstellern verwendet werden.

Durch die erfindungsgemäße Kontaktanordnung tritt zwischen benachbarten Kontakten eine stationär auftretende Diffe­ renzspannung von nur 50% der Spannung des Umstellbereichs auf. Diese Spannung beträgt bei Stoßspannungsprüfung nur 60% der Spannung des Umstellbereichs. In demselben Maß reduziert sich etwa die Baugröße des Umstellers.

Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei Umstellern von Transformatoren für hohe Spannungen. Insbesondere bei Öl- oder SF6-gekühlten Transformatoren kann der Aufwand beim Kessel und damit allgemein bei der Baugröße verringert werden.

Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend an­ hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Anordnung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Kontaktanordnung bei einem Schiebeumsteller und

Fig. 3 eine Kontaktanordnung bei einem Drehumsteller.

In der Darstellung des Standes der Technik gemäß Fig. 1, wie sie im genannten japanischen Gebrauchsmuster verwirklicht wurde, ist eine Stufenwicklungsanordnung 1 zu sehen, welche einen ersten und einen zweiten Wicklungsstrang 3a und 3b aufweist. Der erste Wicklungsstrang 3a weist Anzapfungen a, b, c und der zweite Wicklungsstrang 3b Wicklungsanzapfungen d, e und f auf. Diese sind jeweils mit identisch bezeichneten Kontakten eines Umstellers 5 verbunden. Die Kontakte sind abwechselnd zueinander angeordnet. In der gezeigten Stellung verbindet eine Kontaktbrücke 7 die Anzapfungen c und d miteinander. Damit ergibt sich eine Spannungsbelastung zwischen den Kontakten der Anzapfungen a und f vom vierfachen Wert dessen, der zwischen benachbarten Anzapfungen auftritt. Bei Stellung der Kontaktbrücke 7 zwischen den Anzapfungen a und f ergibt sich die gleiche Spannungsbelastung zwischen den Anzapfungen c und d. Bei einem gleichmäßigen Kontaktabstand zwischen allen Kontakten des Umstellers 5 muß dieser jeweils auf den vierfachen Spannungswert ausgelegt werden. Danach bestimmt sich die Baugröße.

Fig. zeigt die neue Kontaktanordnung bei einem Schiebeumsteller 9. Die elektrische Verbindung des Schiebeumstellers 9 mit der Stufenwicklungsanordnung 1 erfolgt sinngemäß wie in Fig. 1 gezeigt. Seine Kontakte sind dabei in Reihe angeordnet. Damit eine gleiche Schaltreihenfolge wie bei Fig. 1 möglich ist, ist es hier erforderlich, einzelne Kontakte zu verdoppeln und mit Brücken 11 zu versehen. Die Kontakte sind - abweichend vom Stand der Technik - in separaten Kontaktgruppen 12a, 12b getrennt voneinander angeordnet. Der minimale Abstand G0 zwischen den beiden Kontaktgruppen 12a, 12b wird durch die Spannungsbelastung zwischen den Anzapfungen a und d vorgegeben. Diese entspricht jedoch nur noch dem zweifachen Wert der Spannung, die zwischen zwei benachbarten Anzapfungen auftritt. Trotz der seriellen Anordnung und der Doppelung von Kontakten wird in Summe eine Reduzierung der Baulänge des Schiebeumstellers 9 erzielt. Auch die Spannung zwischen den jeweiligen Kontaktgruppen 12a, 12b und der Kontaktbrücke 7 betägt nur die doppelte Anzapfspannung.

Fig. 3 zeigt einen Drehumsteller 13. Die Kontaktgruppen 12a, 12b sind dabei in gegenüberliegenden Kreissegmentabsschnitten einer Umstellerebene angeordnet. Die Kontaktbrücke 7 bildet dabei eine Querverbindung zwischen den Segmentabschnitten. Die Baugröße des Drehumstelllers 13 wird im wesentlichen durch die Abstände G1 und G2 zwischen den Kontakten bestimmt. Im vorliegenden Fall beträgt G1 nur noch 60% und G2 sogar nur noch 30% des bisherigen Kontaktabstandes nach dem Stand der Technik.

Die gezeigten Kontaktanordnungen eignen sich insbesondere für Umsteller, die bei Hochspannungstransformatoren Anwendung finden. Dies betrifft insbesondere ölgekühlte Transformatoren, bei denen der Umsteller im Kessel des Transformators angeordnet ist. Die Betätigung der Umsteller erfolgt im spannungslosen Zustand für eine Grundeinstellung des Transformators. Die Kontaktanordnung eignet sich jedoch auch für andere einstellbare Spulenanordnungen.

Claims (5)

1. Kontaktanordnung eines Umstellers (9, 13) für eine Stufenwicklungsanordnung (1) mit zumindest zwei Kontakt­ gruppen (12a, 12b), die jeweils einem Wicklungsstrang (3a, 3b) zugeordnet sind, wobei ein Kontakt (a, b, c) einer Gruppe (12a) mit einem Kontakt (d, e, f) der anderen Gruppe (12b) verbindbar ist, und wobei die Kontaktgruppen (12a, 12b) in Optimierung ihres Abstandes separat zueinander angeordnet sind und als Maß zur Verkleinerung ihres Ab­ standes oder zur Verringerung ihrer Isolation die maximal innerhalb einer Kontaktgruppe (12a, 12b) auftretende Span­ nung dient.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, wobei die Kontakt­ gruppen (12a, 12b) derart zueinander angeordnet sind, daß Kontakte minimaler Spannungsbeanspruchung den minimalen Abstand zwischen den Kontaktgruppen (12a, 12b) bilden.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Umsteller (9, 13) als Schiebeumsteller ausgebildet ist.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 3, wobei die Kontakte (a, b, c, d, e, f) beider Gruppen (12a, 12b) in einer Reihe angeordnet sind.

5. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Umsteller (9, 13) als Drehumsteller ausgebildet ist.