DE530033C - Hochspannungsreguliereinrichtung - Google Patents

Description

Es ist schon bekannt, einen Drehtransformator in Verbindung mit einem eine feste Zusatzspannung liefernden und gewöhnlich in Sparschaltung ausgeführten Zusatztransformator in einen Netzstromkreis einzuschalten, um die ankommende Spannung um einen festen Betrag zu erhöhen oder zu erniedrigen und einerseits die Erzeugung und Konstanthaltung der gewünschten Spannung zu ermöglichen und anderseits den Drehtransformator und den Zusatztransformator ohne Störung des Betriebes zu- und abzuschalten. Zu diesem Zweck müssen der Zusatz- und der Drehtransformator je für die Hälfte des Ge-

IS Samtregelbereiches bemessen sein. Wenn z. B. die Netzspannung um insgesamt io °/₀ erhöht werden soll, so erzeugt der Zusatztransformator eine feste Zusatzspannung von 5 °/oj zu der die veränderliche Zusatzspannung des Drehtransformators von maximal plus oder minus 5°/„ zugefügt wird, so daß die resultierende Zusatzspannung zwischen ο und io °/₀ einstellbar ist. Bei einer derartigen Anordnung liegt jedoch die S tänder wicklung des Drehtransformators direkt an der Netzspannung, so daß diese Anordnung nur für die Regelung niederer Netzspannungen in Betracht kommt, da die Wicklungen des Drehtransformators in Nuten eingebettet sind und die Isolation der Wicklungen innerhalb der Nuten gegen das aktive Eisen bei hohen Spannungen Schwierigkeiten macht.

Bei Anordnungen für die Regulierung von Hochspannungsnetzen setzt man mit einem Transformator (Haupttransformator) die hohe Spannung auf eine für den Drehtransformator brauchbare Spannung herunter. Man kommt dann zu einer Schaltung für Hochspannungsnetze mit einem Haupttransformator, der einen Drehtransformator speist, wobei die von dem Drehtransformator abgegebene veränderliche Zusatzspannung vermit- ' " tels eines besonderen Zusatztransformators in das Hochspannungsnetz übertragen wird.

Gegenstand der Erfindung ist nun, in einer derartigen Schaltung sowohl die Größe des Drehtransformators als auch die des Zusatztransformators zu verringern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Haupttransformator eine dritte im Zuge der Netzleitung liegende Reihenwicklung aufweist, welche einen Teil der Regelspannung als feste Zusatzspannung liefert, so daß Dreh- und Zusatztransformator nur für den restlichen Teil der Regelspannung zu bemessen sind. Die Größe des Drehtransformators läßt sich hierbei noch weiter verkleinern, wenn er mit Sparschaltung ausgeführt wird.

Die Abbildungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Abb. 1 zeigt eine

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ernst Frank in Berlin-Wilmersdorf.

Ausführung mit verkleinertem Zusatztransf ormator^'Äbff. 2 "eine*' Ausführung mit verkleinertem Zusatztransformator und mit angezapfter Tertiär-" und "Sekundärwicklung des Haupttransformators zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses; Abb. 3 zeigt eine Ausführung mit verkleinertem Dreh- und Zusatztransformator. In der Zeichnung ist die Schaltung für Dreiphasenstrom dargestellt, die Schaltung kann aber auch ohne weiteres für Ein- und Zweiphasenstrom verwendet werden.

In den Abbildungen ist α der Haupttransformator, b der Drehtransformator und c der Zusatztransformator. Es ist 1 die Primär-, 2 die Sekundär- und 3 die Tertiärwicklung des Haupttransformators a. In Abb. 1 werden die Wicklungen zweckmäßig so ausgeführt, daß ungefähr die Hälfte der maximal ao verlangten Spannungsregulierung in der Tertiärwicklung 3 des Transformators α erzeugt wird, wenn die Sekundärwicklung des Zusatztransformators für ungefähr die gleiche Spannung bemessen ist. Die Richtung und Größe oder Phasenlage dieser Spannung wird durch Verdrehen des Drehtransformators so geändert, daß die Summe der in der Tertiärwicklung des Transformators α und der in der Sekundärwicklung des Zusatztransformators c erzeugten Spannung auf jeden beliebigen Wert zwischen Null und der maximal verlangten Spannungsänderung einreguliert werden kann.

Je nach der verlangten Spannungsregulierung kann auch ein anderes Verhältnis für die Aufteilung der Zusatzspannung, die an sich auf in Reihe geschaltete Wicklungen eines festen Transformators und eines Zusatztransformators bekannt ist, gewählt werden, z. B. drei Viertel für die Tertiärwicklung des Transformators α un.d ein Viertel für den Zusatztransformator. Eine Regelung des Übersetzungsverhältnisses ist dadurch möglich, daß man die Sekundärwicklung 2 und die Tertiärwicklung 3 des Transformtors a nach der Schaltung (Abb. 2) in an sich bekannter Weise mit Anzapfungen versieht.

In diesem Fall muß der Drehtransformator

für die größtmöglichste Spannung bemessen werden, die erhalten wird, wenn sämtliche Windungen der Sekundärwicklung 2 des Transformators α eingeschaltet sind.

Es ist zweckmäßig, die Spannungserhöhung möglichst durch die Tertiärwicklung 3 vorzunehmen und die Regelung durch den Drehtransformator wegen der damit verbundenen Verluste nur auf das erforderliche Maß zu beschränken.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil soll durch folgendes Beispiel gezeigt werden.

In einem 100 000 V-Netz soll an einer Stelle ■ die Spannung von 90 000 auf 100 000 V erhöht werden. Die Durchgangsleistung betrage 10 000 kVA. Dann beträgt der Strom auf der regulierten Seite, der durch die Sekundärwicklung des Zusatztransformators fließt, 58 A. Die Übersetzung des Drehtransformators b sei ungefähr 1:1, und die Übersetzung des Transformators α sei 90000/500 V. Die Zusatzspannung, die bei bekannten An-Ordnungen 10 000 V betrug, wird erfindungsgemäß aufgeteilt auf die Tertiärwicklung des Transformators α und die Sekundärwicklung des Zusatztransformators c, jede wird für 5000 V ausgeführt, so daß der Zusatztransformator c eine Übersetzung unter Vernachlässigung aller Verlust- und Spannungsabfälle von 500/5000 V erhält und seine Leistung nur 500 kVA beträgt. Die Leistung des Drehtransformators b beträgt ebenfalls 500 kVA. Der Transformator α liefert über seine Sekundärwicklung 500 kVA an den Drehtransformator und gibt gleichzeitig über seine Tertiärwicklung 500 kVA an das Netz ab, so daß seine höchste Leistung, wenn der Drehtransformator auf größte Spannungserhöhung eingestellt ist, 1000 kVA beträgt. Daraus ergibt sich, daß die Leistungen des Transformators α und des Drehtransformators b bei der Schaltung: nach Abb. 1 die gleichen sind wie bei bekannten Anordnungen, während die Leistung des Zusatztransformators c nur die Hälfte beträgt. Da die Verluste eines 500 kVA-Transformators kleiner sind als die eines 1000 kVA-Transformators, der bei gleicher Durchgangsleistung bei den bekannten Anordnungen verwendet werden mußte, so steigt auch der Wirkungsgrad der Anordnung bei Anwendung der Schaltung nach Abb. 1.

Man kann den Drehtransformator noch weiter verkleinern, wenn er mit Sparschaltung versehen wird. Er braucht dann nur für die Hälfte der bei der Schaltung nach Abb. 1 erforderlichen Leistung ausgelegt zu werden, also nur für 250 kVA. Dann wird allerdings auch der Regulierbereich der Anordnung auf die Hälfte, also auf 5000 V verkleinert. Will man trotzdem einen Regulierbereich von 10 000 V beibehalten, so wendet man die Schaltung nach Abb. 3 an. Hierbei ist es notwendig, den Zusatztransformator c in an sich bekannter Weise mit einer Schalteinrichtung zu versehen, welche den Nullpunkt der Primärwicklung um i8o° zu verlegen gestattet. Dadurch wird es möglich, die von dem Zusatztransformator dem Netz aufzudrückende Spannung von 5000 V einmal der Netzspannung hinzuzurechnen, das andere Mal von der Netzspannung abzuziehen. Auf diese Weise erhält man wiederum einen Regulierbereich von 10 000 V.

Die Umschaltung des Nullpunktes darf nur erfolgen, wenn der Drehregler in der Stellung steht, bei welcher die Spannung an seinen Sekundärklemmen gleich Null ist. Der S Umschalter kann mechanisch oder elektromagnetisch verriegelt werden, daß er nur bei richtiger Stellung des Drehreglers geschaltet werden kann. Die Verriegelung ist in Abb. 3 beispielsweise durch eine um die Schaltertraverse gezeichnete Spule angedeutet.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι . Hochspannungsreguliereinrichtung, bestehend aus Haupt-, Zusatz- und Drehtransformator, wobei der Drehregler von der Sekundärwicklung des Haupttransformators erregt wird und einen von ihm gelieferten, änderbaren Teil der Regelspannung über den Zusatztransformator ins Netz speist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttransformator eine dritte, im Zuge der Netzleitung liegende Reihenwicklung aufweist, welche einen anderen unveränderbaren Teil der Regelspannung liefert.
2. 2. Hochspannungsreguliereinrichtüng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses die Sekundär- und die Reihenwicklung des Haupttransformators mit Anzapfungen versehen sind.
3. 3. Hochspannungsreguliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtransformator in Sparschaltung geschaltet und der Zusatztransformator mit einem Schalter versehen ist, der eine Verlegung des Nullpunktes um i8o° gestattet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen