DE585504C

DE585504C - Hochspannungstransformatoranlage, die aus zwei isoliert aufgestellten Einphasentransformatoren besteht

Info

Publication number: DE585504C
Application number: DE1930585504D
Authority: DE
Original assignee: K FISCHER DR ING
Current assignee: K FISCHER DR ING
Priority date: 1930-11-23
Filing date: 1930-11-23
Publication date: 1933-10-11

Description

Hochspännungstransformatoranlage, die aus zwei isoliert aufgestellten Einphasentransformatoren besteht Es ist bereits bekanntgeworden,. daß man Transformatoren und zu ihrer Erregung bestimmte Generatoren isoliert aufstellen kann. Dabei wird den sonst-geerdeten Eisenteilen ein Vorpotential gegeben, zu welchem sich das ' von dem betreffenden Transformator selbst erzeugte addiert. Derartige Einrichtungen sind in. der deutschen Patentschrift 391 088 und der schweizerischen Patentschrift 196 3_z5 beschrieben. Für höhere Spannungen werden aber die bisher beschriebenen Anlagen sehr teuer und umständlich, weil die verschiedenen Potentialstufen immer eigene Isolatoren und eigene Isolierantriebe mit den Steuerungsorganen verlangen. Außerdem besteht darin eine große Schwierigkeit, daß die einzelnen mechanischen Wellen zwischeri Antriebsmotor und Generator sowie 'zwischen den einzelnen Generatoren aus Isolationsmaterial sein müssen. Es sind-auch zahlreiche Verbindungskupplungen nötig.
Die Erfindung betrifft eine Anlage, bei der nur eine einzige Potentialstufe notwendig ist. Dadurch verbilligt sich die Anlage, und außerdem wird sie betriebssicherer. Die technische Entwicklung,. drängt dahin, die Zahl der Einzeltransformatoien bei Prüfschaltungen zu vermindern; weil damit eine Verringerung der Kurzschlußspannung -des gesamten- Satzes erreicht wird; andererseits wird immer angestrebt, eine möglichst vielseitige -Verwendungsmöglichkeit zu erreichen, und man hat daher in den meisten Fällen drei Transformatoren bevorzugt. Durch die Erfindung wird nun dasselbe, was bisher nur mit drei Transformatoren zu erzielen war, auch mit zwei Transformatoren erreicht.
In Bild i der Zeichnung bedeutet a einen Antriebsmotor. Dieser ist durch eine isolierte Welle b . mechanisch -mit zwei Drehstromgeneratoren c und d verbunden. Diese beiden Generatoren sind isoliert aufgestellt und werden durch eine Erregermaschine erregt. Bei dieser Schaltung sind nur zwei Transformatoren l _ und m notwendig, um Einphasenhochspannung, Zweiphasenhochspannung oder Drehstromhochspannung für Prüfzwecke zu erzeugen. Beide Transformatoren sind für die Spannung eines Transformators isoliert von der Erde aufgestellt und ebenso die Generatoren. Die dann möglichen Schaltungen sind folgende: i. Jeder Transformator kann für- sich von einem der beiden Generatoren betrieben werden. Sie lassen sich in diesem Falle getrennt durch die isoliertenWiderstandsantriebe f und g regeln, und so kann jeder seine Einphasenhochspannung an- je einen Arbeitsplatz liefern. z. Beide Transformatoren lassen sich oberspannungsseitig in Serie schalten zur Erzeugung der doppelten Einphasenhochspannung (Bild a). Hierzu wird das nicht am Eisen liegende Ende der Hochspannungswicklung des einen Transformators geerdet. Die beiden am Eisen liegenden Enden der Hochspannungswicklungen von beiden Transformatoren liegen dann mit den Generatoren auf der Spannung des einen Transformators. Die Spannung des zweiten Transformators addiert sich hierzu. Die Unterspannungswicklung mit der angehängten Maschine wird also die Spannung eines Transformators annehmen, und man muß die Regelung der Maschine durch isolierende Steuerungsorgane bewirken. Man kann die Unterspannung für beide Transformatoren entweder aus einem Generator nehmen, oder man kann die Spannung je aus einer gleichartigen Phase der beiden Generatoren entnehmen, Die letztere Schaltung gewinnt an Verwendbarkeit, wenn man die Statoren der beiden Generatoren drehbar lagert, so daß man die Phasenlage der einen Spannung etwas gegenüber der anderen verändern kann. - Bei der Serienschaltung stellt sich nämlich infolge der Eigenkapazität die Phase des auf höherem Potential befindlichen Apparates immer etwas abweichend ein. In dem Bild i sind Verstelleinrichtungen i und k für beide Generatoren vorgesehen, wobei der Antrieb wieder durch isolierte Wellen erfolgt. Man kann diese Verstelleinrichtung auch direkt zum Regeln der Gesamtspannung benutzen. Wenn z. B. die beiden Spannungsvektoren in gleicher Phase sind und gleichsinnig erregt sind, dann ist zunächst die Spannung zwischen den Außenpolen der Wicklungen gleich Null. Dreht man jetzt die Phasen auseinander, dann wächst sehr allmählich die Spannung zwischen den Außenpolen.
3. Man kann mit beiden Transformatoren Zweiphaserihochspannung erzeugen, wenn die beiden Generatoren dreiphasig gewickelt sind. Man erregt z. B. Transformator I von Phase I des einen Generators und Transformator II von der verketteten Spannung aus Phase II und III des anderen Generators oder indem man gleichartige Phasen wählt und bei dem einen Stator eine mechanische Verstellung um go° vornimmt.
q.. Man kann Dreiphasenhochspannung erzeugen, indem man, wie in Bild 3 gezeigt, die sog. V-Schaltung herstellt. Die Erregung kann auch hier entweder bei gleichartiger Lage der Statoren erfolgen, und zwar bei Wicklung L etwa durch Phase I-II und bei Wicklung m etwa durch Phase II-III, oder man kann dieselbe Phase nehmen und den einen Stator um i2o° gegenüber dem anderen verdrehen. Wenn die Mitte der Hochspannungswicklung eines der Transformatoren zugänglich gemacht wird, dann kann man auch die Skottsche Schaltung verwenden und zwei um go° gedrehte Erregerspannungen zur Erregung benutzen.
Der Vorteil der beschriebenen Schaltung liegt vor allen Dingen in einer wesentlichen Ersparnis an Konstruktionsteilen und Apparaten. Man kann, wie oben gezeigt, hier alle Schaltungen so ausführen wie mit drei Transformatoren. Außerdem ist die-Raumbeanspruchung sehr viel kleiner als bei der üblichen dreiteiligen Kaskadenschaltung.
Wenn man auf die getrennte Regelung der Einzeltransformatoren verzichten will, dann genügt auch ein einziger isoliert aufgestellter Drehstromgenerator, dessen Stator dann auch nicht verstellbar zu sein braucht. Man kann grundsätzlich alle vier beschriebenen Betriebsschaltungen auch mit einem Drehstromgenerator erreichen, wenn man je nach Bedarf die Phasenspannung oder die verkettete Spannung zur Erregung benutzt; es ist zweckmäßig, die beiden Transformatoren so zu bemessen, daß sie unterspannungsseitig sowohl mit der Phasenspannung als auch mit der verketteten Spannung erregt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. _ Hochspannungstransformatoranlage, die aus zwei isoliert aufgestellten Einphasentransformatoren besteht, deren Primärwicklungen je von einer 'besonderen Stromquelle gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transformatoren auf der gleichen Potentialstufe sich befinden und durch einen ebenfalls isoliert aufgestellten und auf derselben Potentialstufe sich befindlichen Doppeldrehstromgenerator erregt sind.
2. Hochspannungstransformatoranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Generatoren in ein Gehäuse eingebaut sind.
3. Hochspannungstransformatoranlage nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Statoren der Generatoren drehbar gelagert sind, so daß durch isolierte Antriebe an den S tatored eine Verstellung des einen gegenüber dem anderen in der Phasenlage möglich ist. q..
Höchspannungstransformatoranlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung beider Transformatoren an Stelle des Doppeldrehstromgenerators ein Doppeleinphasengenerator Verwendung findet.
5. Hochspannungstransformatoranlage nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsregelung eines jeden Generators ein, besonderer, durch eine isolierte Welle gesteuerter Erregerwiderstand dient.
6. Hochspannungstransformatoranlage nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung beider Transformatoren an Stelle. des Doppeldrehstromgenerators ein einzelner Drehstromgenerator Verwendung findet.