DE638313C

DE638313C - Einrichtung an Mehrphasentransformatoren mit wenigstens einer Sternwicklung zur Erzielung einer beliebigen Lage des Sternpunktes

Info

Publication number: DE638313C
Application number: DES104400D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-04-30
Filing date: 1932-04-30
Publication date: 1936-11-13

Description

In Mehrphasensystemen ist es unter Umständen wünschenswert, einen beliebigen Potentialpunkt, z. B. für den Anschluß von Relais, Meßgeräten, Schutzeinrichtungen ο. dgl., zu schaffen. Man hat bisher zu diesem Zweck Mehrphasentransformatoren mit in Zickzack geschalteten Wicklungen benutzt, bei denen dem Sternpunkt durch geeignete Bemessung der Wicklungsteile eine beliebige Lage gegeben wurde. Diese Schaltung verlangt aber eine reichliche Isolation für die einzelnen Wicklungsteile, und zwar müssen die in Zickzack geschalteten Teile nicht bloß gegen den Eisenkern, sondern auch gegeneinander isoliert sein.

Bei hohen Systemspannungen ergibt sich infolgedessen ein hoher Aufwand an Isolationsmaterial, weil auf den einzelnen Schenkeln zu verschiedenen Phasen gehörige Wick-

ao lungsteile liegen.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten.

Erfindungsgemäß werden zur Bildung eines bestimmten Potentialpunktes zwei auf den gleichen Schenkeln eines Mehrphasentransformators oder auf mehreren Einphasenkernen phasenweise angeordnete Mehrphasenwicklungen verwendet, von denen beide für jede Phase im allgemeinen verschiedene Windungszahlen haben, und von denen die eine in Stern geschaltet und an das Mehrphasensystem angeschlossen ist, während die andere in sich im Polygon geschlossen ist.
Die Erfindung wirkt folgendermaßen:
Infolge der Polygonschaltung der zweiten Wicklung ergibt sich für diese Wicklung ein geschlossenes Spannungspolygon, und zwar ein Polygon mit verschieden großen Seiten, weil die einzelnen Wicklungsteile verschiedene Windungszahlen haben. Wegen der transfermatorischen Verkettung der Polygonwicklungsteile mit den Sternwicklungsteilen ergibt sich auch für diese ein im allgemeinen unsymmetrisches, sternförmiges Spannungssystem, dessen einzelne Strahlen wegen des Anschlusses der Sternwicklung an das Mehrphasensystem naturgemäß an den Polygoneckpunkten dieses Systems enden.

Infolge der Unsymmetrie der Sternspannungen liegt der Sternpunkt außerhalb des Polygonmittelpunktes für das Mehrphasensystem. Es ist leicht zu ersehen, daß dem Sternpunkt durch Wahl der Windungszahlen der Wicklungsteile eine beliebige Lage gegeben werden kann. ..-

Die Erfindung soll an Hand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele erläutert werden.

In den Figuren sind schematisch, die ein zelnen Wicklungen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Transformators entsprechend der Größe und der Phasenlage ihrer Sp nungsvektoren dargestellt. R, S, T sind b spielsweise die Eckpunkte des SpannungsK polygons eines Drehstromsystems'. An die* einzelnen Phasen sind die Wicklungsteile ι bis 3 der Primärwicklung angeschlossen und ίο bei P in Stern geschaltet. Die Windungszahl des Wicklungsteiles 2 ist größer als die des Wicklungsteiles 3 und diese wieder größer als die des Wicklungsteiles 1. Die drei Wicklungsteile ι bis 3 sind beispielsweise auf den drei Schenkeln eines' Drehstromtransformators angeordnet. Auf den gleichen Schenkeln sitzen die im Polygon geschalteten Wicklungsteile io, 20, 30. Die Windungszahl des Wicklungsteiles 10 ist größer als die des Wicklungsteiles 30 und diese größer als die des Wicklungsteiles 20. Das Spannungspolygon der aus den Wicklungsteilen 10, 20, 30 gebildeten, geschlossenen, die Verlagerung des Sternpunktes bewirkenden Wicklung ist in Fig. 2 noch besonders dargestellt. Wegen der transformatorischen "Verkettung sind die Spannungsvektoren der Wicklungsteile r und ro, von Spannungsabfällen abgesehen, parallel. Entsprechendes gilt für die übrigen Wicklungsteile der beiden Wicklungen.

Während bei der Fig. 1 sämtliche Wicklungsteile der Primärwicklung und der zur Verlagerung des Sternpunktes vorgesehenen Wicklung verschiedene Windungszahlen haben, sind bei der Ausführungsform nach Fig. 3 für jede Wicklung nur zwei verschiedene Windungszahlen erforderlich; Hier liegt der Punkt P der Sternwicklung auf einer Mittellinie M-M des Spannungsdreieckes R, S, T. Daß die Windungszahlen einzelner Wicklungsteile an beiden Wicklungen gleich sind, ist für die Fabrikation besonders günstig, weil man zur Herstellung jeder Wicklung nur zwei verschiedene Wicklungsschablonen benötigt, an Stelle von drei bei dem Transformator nach Fig. 1.

In Fig. 4 ist noch das SpannungspolygOn der Wicklungen 13, 23, 33 dargestellt.

Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß die Wicklungsteile für eine verhältnismäßig niedrige Spannung isoliert werden können, weil niemals auf einem Schenkel Wicklungsteile, die zu verschiedenen Phasen gehören, liegen. Gegebenenfalls können die Wicklungsteüe als Ganzes für sich hergestellt und isoliert werden. Die Polygonwicklung kann mit Vorteil so ausgeführt werden, daß sie nur sehr geringe Potentialdifferenzen aufweist, also nur wenig Isolation erfordert. Sind die Wicklungsteüe der beiden Wicklungen als Zylinderspulen ausgebildet und nebeneinander angeordnet, so ergibt sich gemäß der Erfindung eine äußerst günstige Anordnung, wenn die Polygonwicklung innen in Unmittelbarer Nähe des Eisenkernes, gegebe-';i|iäifalls unter Zwischenschaltung nur einer l'^ehwachen Isolation, die Sternwicklung da-Isgegen außen unter Zwischenschaltung einer entsprechend scärkeren Isolierung angeordnet wird. *

Um Aufladungen der Polygonwicklung zu verhüten, kann diese mit einem Punkt an den Eisenkern bzw. an die Erde angeschlossen werden, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines hochohmigen Widerstandes; doch kann sie auch unmittelbar geerdet werden.

Wie bereits erwähnt, können Transformatoren der beschriebenen Art für den Anschluß von Relais, Meßgeräten, Schutzeinrichtungen 0. dgl. verwendet werden.

Der Anschluß der Relais oder der entsprechenden Einrichtungen kann beispielsweise derart erfolgen, daß diese einerseits an den Sternpunkt/³ eines gemäß der Erfindung ausgebildeten und geschalteten Transformators, andererseits an den Mittelpunkt O des Systempolygons, der beispielsweise durch den normalen Sternpunkt eines gewöhnlichen Transformators gegeben ist, angeschlossen werden.

Statt dessen können aber auch zwei Transformatoren gemäß der Erfindung vorgesehen werden und die Relais oder Schutzeinrichtungen an die verschobenen Sternpunkte dieser Transformatoren angeschlossen werden.· Dabei kann die Einrichtung derart getroffen werden, daß die beiden verlagerten Sternpunkte verschiedenes Potential gegeneinander haben.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung an Mehrphasentransformatoren mit wenigstens einer Sternwicklung zur Erzielung einer beliebigen Lage des Sternpunktes, gekennzeichnet durch zwei phasenweise, auf den gleichen Sehen- 105. kein eines Mehrphasentransformators oder auf mehreren Einphasenkernen angeordnete Mehrphasenwicklungen, die beide mindestens in je einer Phase verschiedene Windungszahlen haben und von denen die eine in Sternschaltung an das Mehrphasensystem angeschlossen, die andere in sich im Polygon geschlossen ist.
2. Einrichtung an Mehrphasentransformatoren nach Anspruch 1 zur Erzielung einer derartigen Verlagerung des Sternpunktes, daß zwei Phasenspannungen gleich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen nur Wicklungsteile mit zwei verschiedenen Windungszahlen aufweisen.
3. Einrichtung an Mehrphasentransfor-

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matoren nach Anspruch ι oder ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygonwicklung in unmittelbarer Nähe des Eisenkerns unter Zwischenschaltung einer verhältnis-, mäßig schwachen Isolation angeordnet ist.
4. Einrichtung an Mehrphasentransformatoren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnetj daß die Polygonwicklung mit einem Punkt des Eisenkerns bzw. mit der Erde verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen