DE643920C

DE643920C - Device for monitoring the operation of a group of step transformers working in parallel, each of which is driven by a special motor, but is operated jointly by means of a device that controls all drive motors

Info

Publication number: DE643920C
Application number: DES92175D
Authority: DE
Inventors: Max Schwaiger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-06-12
Filing date: 1929-06-12
Publication date: 1937-04-20
Also published as: NL29475C

Description

Für den geregelten Betrieb einer Gruppe von parallel arbeitenden Stufentransformatoren, deren Stufenschaltwerke je durch einen besonderen Motor angetrieben, -aber mittels einer alle Antriebsmotoren steuernden Einrichtung gemeinsam bedient werden, ist es notwendig, daß die Stufenschalter der verschiedenen Transformatoren im Gleichlauf erhalten, d. h. so bewegt werden, daß dieFor the regulated operation of a group of step transformers working in parallel, whose tap changers are each driven by a special motor, but by means of one device that controls all drive motors is to be operated jointly It is necessary that the tap changers of the various transformers operate in synchronism received, d. H. be moved so that the

ίο Spannungen der verschiedenen Transformatoren untereinander gleichbleiben, wenn die Stufenschalter verstellt werden.ίο voltages of the various transformers remain the same when the step switches are adjusted.

Es ist nun bereits eine Regeleinrichtung für die Parallelsteuerung von Drehtransformatoren bekanntgeworden, bei der die Fortbewegung sämtlicher Transformatorkerne im Synchronismus erfolgt. Bei dieser bekannten Regeleinrichtung wird in jedem Augenblick ein etwa vorauseilender Drehtransformator so lange umgesteuert, bis die gegenseitige Stellung aller Drehtransformatoren wieder übereinstimmt. Die Übertragung einer derartigen bekannten Regeleinrichtung auf StufentransformatO'ren ist jedoch unvorteilhaft; sie würde einerseits zu'einer äußerst komplizierten Anlage führen, und andererseits würden die einzelnen Antriebsmotoren infolge des häufigen Vor- und Zurücksteuerns bald in Verwirrung geraten mit der Folge eines Außertrittfallens der Stufentransformatoren. Auch als Überwachungseinrichtung wäre diese bekannte Anordnung ungeeignet, da sie häufig Anzeige erstatten würde, wenn überhaupt keine Betriebsstörung vorliegt.It is now a control device for the parallel control of rotary transformers became known, in which the movement of all transformer cores takes place in synchronism. With this well-known The control device becomes an approximately leading rotary transformer at every moment reversed until the mutual position of all rotary transformers again matches. The transfer of such a known control device on Step transformer O'ren is, however, disadvantageous; on the one hand it would lead to an extremely complicated system, and on the other hand would the individual drive motors as a result of the frequent forward and backward steering soon get into confusion with the consequence of the step transformers being stepped out of the way. This known arrangement would also be unsuitable as a monitoring device, since it would often report if there is no malfunction at all.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, mit dem beweglichen Teil des Drehreglers einen auf einer feststehenden Kontaktbahn beweglichen Kontakt zu kuppeln, der je nach der Stellung des Läufers des Drehreglers mehr oder weniger Widerstand in den Signalstromkreis schaltet. Die Überwachungsrelais sprechen an, wenn die mit den Drehreglern gekoppelten Kontakte auf verschiedenen Widerstandsstufen stehen. Abgesehen davon, daß für diese Steuerung besondere und untereinander abgeglichene Widerstände erforderlich sein müssen, können auch die Überwachungsrelais bei größeren Abweichungen in der Stellung der beweglichen Widerstandskontakte gegeneinander zu hohe SpannungenIt has also been suggested to do one with the moving part of the rotary control to couple on a fixed contact path movable contact, depending on the Position of the rotor of the rotary control more or less resistance in the signal circuit switches. The monitoring relays respond when the contacts coupled to the rotary controls are on different Resistance levels are available. Apart from the fact that for this control special and among each other balanced resistors must be required, the monitoring relays can also If there are major deviations in the position of the movable resistance contacts, the voltages are too high

") Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:") The patent seeker stated as the inventor:

Max Schwaiger in Nürnberg.Max Schwaiger in Nuremberg.

erhalten und Schaden leiden, so daß die Betriebssicherheit der Anlage in Frage gestellt ist.get and suffer damage, so that the operational safety of the plant is in question is.

Alle diese Nachteile werden durch die Einrichtung gemäß der Erfindung vermieden. Diese Einrichtung rindet Anwendung bei parallel arbeitenden Stufentransformatoren deren Stufenschaltwerke je durch einen besonderen Motor angetrieben, aber mittels einer ίο alle Antriebsmotoren steuernden Einrichtung gemeinsam bedient werden. Erfindungsgemäß werden von den beweglichen Teilen der parallellaufenden Stufenwähler betätigte synchrone Schrittschalter abwechselnd einpolig, aber an verschiedene Klemmen der Überwachungsstromquelle Zug um Zug angeschlossen, um damit beim Abweichen eines Schaltschrittes einer der Regeltransformatoren den Überwachungsstromkreis zu schließen, so daß Schaltmittel oder Sicherungseinrichtungen wirksam werden. Diese Schaltmittel oder Schaltschütze werden mit einer gemeinsamen Signalanlage verbunden, oder es wird für jedes Schaltschütz eine besondere Signalanlage vorgesehen. Dabei können die Schaltschütze noch außerdem auf die Steueranlage für die Betriebsmotoren einwirken, so daß eine Betätigung der Steueranlage verhindert oder unwirksam gemacht oder die Anlage ganz oder teilweise abgeschaltet wird, wenn eines der Schaltschütze anspricht. Xaturgemäß kann man auch auf die Signalanlage verzichten und die Schaltschütze nur auf die Steueranlage einwirken lassen, die selbsttätig das außer Tritt gefallene Schaltwerk wieder einspielen läßt.All these disadvantages are avoided by the device according to the invention. This device is used in step transformers working in parallel, each of which is driven by a special motor, but is operated jointly by means of a device that controls all drive motors. According to the invention, synchronous step switches operated by the moving parts of the parallel tap selector are alternately single-pole, but connected step by step to different terminals of the monitoring power source in order to close the monitoring circuit when a switching step of one of the regulating transformers deviates, so that switching means or safety devices become effective. These switching devices or contactors are connected to a common signaling system, or a special signaling system is provided for each contactor. The contactors can also act on the control system for the operating motors, so that actuation of the control system is prevented or made ineffective or the system is completely or partially switched off when one of the contactors responds. Naturally, you can do without the signaling system and only let the contactors act on the control system, which automatically lets the switchgear that has fallen out of step be restored.

Die Abbildung zeigt ein Schaltbild einer derartigen Einrichtung, die für die Überwachung von drei Transformatoren bestimmt ist. Es sind darin nur die eigentlichen Überwachungsorgane und die damit verbundenen Organe zur Steuerung der Antriebsmotoren der Stufenschaltwerke abschließend mit den Wicklungen der Reversierschütze angegeben. Die Transformatoren selbst sind nicht dargestellt: ihre Stufenschaltwerke sind nur angedeutet durch die Achsen I", II", III" und die Scheiben I⁶, IP, TIP, deren Bedeutung später angegeben wird. P ist das Reversierschüt? für den Motor des Stufenschaltwerkes, zu dem die Achse I" gehört. Analoges gilt für die Reversierschütze TP und UP.The figure shows a circuit diagram of such a device, which is intended for monitoring three transformers. It only specifies the actual monitoring organs and the associated organs for controlling the drive motors of the tap changer units, concluding with the windings of the reversing contactors. The transformers themselves are not shown: their tap changers are only indicated by the axes I ", II", III "and the disks I ⁶ , IP, TIP, the meaning of which is given later. P is the reversing protection for the motor of the tap changer, to which the axis I "belongs. The same applies to the reversing contactors TP and UP.

Die eigentliche Überwachungseinrichtung besteht aus drei völlig gleichen und untereinander gleichartig verbundenen Gliedern. Es genügt darum, eines dieser Glieder zu beschreiben. The actual monitoring device consists of three completely identical and one below the other similarly connected members. It is therefore sufficient to describe one of these links.

Auf der Achse I" ist der Zeiger 13 befestigt. Er wirkt als Schaltarm zusammen So mit einer kreisförmigen Kontaktbahn, deren Kontakte mit 1 bis 11 bezeichnet sind. Die Kontakte sind so gesetzt, daß der Schaltarm 13 von Kontakt zu Kontakt fortschreitet, wenn das nicht gezeichnete Stufenschalt- £&erk I von Schaltstufe zu Schaltstufe fort- ;; Schreitet.The pointer 13 is attached to the axis I ″. It cooperates as a switching arm So with a circular contact track, the contacts of which are denoted by 1 to 11. the Contacts are set so that the switching arm 13 advances from contact to contact, if the not shown step switching £ & Erk I continues from switching step to switching step ;; Strides.

'V" Die ungeradzahligen Kontakte 1, 3, 5, 7, 9, 11 sind an den Pol 14, die geradzahligen Kontakte 2, 4, 6, 8, 10 an den Pol 15 einer besonderen Spannungsquelle angeschlossen, bei- spielsweise der Sekundärwicklung eines Transformators 16, dessen Primärwicklung durch die Leitungen 17, 18 mit Strom versorgt wird.'V "The odd-numbered contacts 1, 3, 5, 7, 9, 11 are on pole 14, the even-numbered contacts 2, 4, 6, 8, 10 connected to pole 15 of a special voltage source, both for example the secondary winding of a transformer 16, its primary winding powered by the lines 17, 18 with power will.

Der Schaltarm 13 ist durch die Leitungen 19, 20, 2r über die Schaltrelaisspule P mit dem Schaltarm auf der Achse II" verbunden. Dieser Schaltarm ist durch die Leitungen 21, 22, 23, 24 über die Schaltrelaisspule IIP mit dem Schaltarm der Achse IIP verbunden. Dieser Schaltarm ist durch die Leitungen 24, 25, 19 über die Schaltrelaisspule IP mit dem Schaltarm der Achse P verbunden.The switching arm 13 is through the lines 19, 20, 2r via the switching relay coil P with the switching arm on the axis II "connected. This switching arm is connected by the lines 21, 22, 23, 24 via the switching relay coil IIP connected to the switching arm of the axis IIP. This switching arm is through the lines 24, 25, 19 connected to the switching arm of the P axis via the switching relay coil IP.

Der Pol 14 des Transformators 16 ist mit den entsprechenden Polen der Transformatoren der beiden anderen Glieder der Überwachungseinrichtung durch die Leitungen 26, 27, 28, 29 verbunden.The pole 14 of the transformer 16 is with the corresponding poles of the transformers of the two other members of the monitoring device through the lines 26, 27, 28, 29 connected.

Die drei Kontaktbahnen sind so gegeneinander angeordnet, daß die von den Schaltarmen berührten Kontakte, auf der Zeichnung beispielsweise die Kontakte 5, keine Spannungsdifferenz gegeneinander aufweisen, wenn die zu den Schaltarmen gehörigen Stufenschaltwerke auf Schaltstufen gleicher Spannung stehen. Offensichtlich wird zwischen den Schaltarmen der Achsen P und IP eine Spannungsdifferenz auftreten, wenn einer der beiden Schaltarme um einen Kontakt vorwärts oder rückwärts relativ zum anderen verstellt wird. In diesem Falle wird das Schaltrelais P ansprechen. Die Schaltrelais P, IP, IIP betätigen Umschalter, die im Ruhezustand, wie gezeichnet, drei hintereinanderliegende Unterbrechungsstellen der Hauptsteuerleitung 30 überbrücken. Jeder Umschalter kann aber bei Erregung seines Relais auch eine von drei zueinander parallel liegenden Unterbrechungen eines Stromkreises mit den Leitungen 31, 32 über- no brücken, in den eine Signalvorrichtung 33 eingebaut ist.The three contact tracks are arranged against each other so that the switch arms touched contacts, for example contacts 5 on the drawing, do not have a voltage difference from one another, if the step switches belonging to the switching arms are the same on switching steps Stand tension. Obviously, between the switching arms of axes P and IP a voltage difference will occur when one of the two switching arms around a contact is adjusted forward or backward relative to the other. In this case it will the switching relay P respond. The switching relays P, IP, IIP operate changeover switches that at rest, as shown, three consecutive interruption points of the Bridge main control line 30. Each switch can but when excited his Relay also one of three parallel interruptions of a circuit with lines 31, 32 over no bridge, in which a signal device 33 is built.

Die Hauptsteuerleitung 30 enthält bei der gezeichneten Ausführung noch drei weitere L^Tnterbrechungsstellen, die von Kontakten am Rande der Scheiben P, IP, IIP überbrückt werden. Dies soll aber vorerst noch unberücksichtigt bleiben.In the embodiment shown, the main control line 30 also contains three further L ^T interruption points, which are bridged by contacts on the edge of the panes P, IP, IIP. However, this should not be taken into account for the time being.

Die Hauptsteuerleitung 30 führt zum Drehpunkt des Steuerschalters 34. Er ist ein iaoThe main control line 30 leads to the pivot point of the control switch 34. He is an iao

Tmschalter, der, aus seiner gezeichneten Mittelstellung abgelenkt, entweder über KontaktTm switch, the, out of its drawn middle position distracted, either through contact

35, Leitung 36 und Leitung 37 die Wicklung eines Schaltrelais 38 oder über den Kontakt 39, Leitung 40 und Leitung 37 die Wicklung eines anderen Schaltrelais 41 in den Steuer-Stromkreis einschalten kann. Das Relais 38 betätigt einen dreipoligen Schalter, der bei Erregung des Relais geschlossen wird und dabei die Spulen 42, 43, 44 der Reversierschütze 1°, IP, IIP in einen Xebenzweig des Steuerstromkreises einschaltet. Das Relais 41 betätigt einen dreipoligen Schalter, der beim Ansprechen des Relais die Spulen 45, 46, 47 der Reversierschütze in den genannten Nebenstromzweig einschaltet. Im ersten Falle werden die Antriebsmotoren aller drei Stufenschaltwerke für Vorwärtslauf eingeschaltet, beispielsweise so, daß die Achsen 1°, IP, IIP sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Durch Erregung des Relais 41 wird die Drehrichtung der Motoren und somit auch der Stufenschaltwerke umgekehrt.35, line 36 and line 37 can switch on the winding of a switching relay 38 or via the contact 39, line 40 and line 37 the winding of another switching relay 41 in the control circuit. The relay 38 actuates a three-pole switch which is closed when the relay is energized and thereby switches on the coils 42, 43, 44 of the reversing contactors 1 °, IP, IIP in a branch of the control circuit. The relay 41 actuates a three-pole switch which, when the relay responds, switches on the coils 45, 46, 47 of the reversing contactors in the branch circuit mentioned. In the first case, the drive motors of all three tap changers are switched on for forward running, for example so that the axes 1 °, IP, IIP rotate counterclockwise. By energizing the relay 41, the direction of rotation of the motors and thus also of the tap changers is reversed.

Die beschriebene Steuereinrichtung ist von bekannter Art; die Überwachungseinrichtung, in der die Erfindung verkörpert ist, wirkt auf folgende Weise: Wenn die Anlage in Ordnung und in Ruhe ist, so stehen die Schaltarme der Achsen I^a, 11°, III^s auf den gleichbezifferten Kontakten, die Schaltrelais I^d, IP, IIP sind stromlos, und ihre Schalter halten die Unterbrechungsstellen der Hauptsteuerleitung 30 geschlossen. Soll nun die Spannung der Transformatoren geändert werden, so muß der Steuerschalter 34 nach einem der Kontakte 35 oder 39 umgelegt werden.The control device described is of a known type; the monitoring device, in which the invention is embodied, works in the following way: If the system is in order and at rest, the switching arms of axes I ^a , 11 °, III ^{s are} on the contacts with the same number, the switching relays I ^d , IP , IIP are de-energized and their switches keep the interruption points of the main control line 30 closed. If the voltage of the transformers is to be changed, the control switch 34 must be moved to one of the contacts 35 or 39.

Da die Hauptsteuerleitung an keiner Stelle unterbrochen ist, so wird eines der Relais 38 oder 41 erregt und, wie vorher schon angegeben, das Anlaufen der Motoren bewirkt. Wenn aber aus irgendeinem Grunde eines der Stufenschaltwerke falsch steht, etwa das Stufenschaltwerk I mit dem Schaltarm 13 auf dem Kontakt 6, während die Schaltwerke II und III mit ihren Schaltarmen auf den Kontakten S stehen, so fließt Strom durch das Schaltrelais P, mit der Folge, daß die Hauptsteuerleitung an dieser Stelle unterbrochen, dafür aber der Signalstrotnkreis geschlossen wird. Durch das Signal wird der Wärter der Anlage auf die bestehende Unregelmäßigkeit aufmerksam gemacht. Die Unterbrechung der Hauptsteuerleitung macht eine Betätigung des Steuerschalters 34 unwirksam und somit auch eine Bedienung der Anlage bis zur Beseitigung des Fehlers unmöglich. Since the main control line is not interrupted at any point, one of the relays 38 or 41 energized and, as previously indicated, causes the motors to start. But if for some reason one of the tap changers is wrong, say this Step switch mechanism I with the switch arm 13 on contact 6, while the switch mechanisms II and III are with their switching arms on the contacts S, so current flows through the switching relay P, with the result that the main control line is interrupted at this point, but the Signalstrotnkreis is closed. The signal becomes the Attendant of the facility made aware of the existing irregularity. the Interruption of the main control line makes actuation of the control switch 34 ineffective and thus it is also impossible to operate the system until the error has been eliminated.

Die Scheibe I* ist ein Bestandteil des Stufenschaltwerks I; sie ist mit der Achse I" so gekuppelt, daß sie bei jedem Schritt des Stufenschaltwerkes eine volle Umdrehung macht und mit ihrem Schleifstück 48 die Unterbrechungsstelle in der Hauptsteuerleitung 30 überbrückt, wenn das Schaltwerk I nach einem Schaltschritt die richtige Stromschlußstellung seiner Kontaktteile eingenommen hat. Analoges gilt für die Scheiben IP und IIP.The disk I * is part of the tap changer I; it is with the axis I " coupled in such a way that it turns one full turn with each step of the step switch mechanism makes and with its contact strip 48 the interruption point in the main control line 30 bridged when the switching mechanism I the correct current short position after a switching step has taken his contact parts. The same applies to the slices IP and IIP.

Mittels dieser Vorrichtungen wird durch Unterbrechung der Hauptsteuerleitung eine Bedienung der Anlage nur dann möglich gemacht, wenn alle Stufenschaltwerke richtigen Stromschluß ihrer Kontaktteile aufweisen.By means of these devices, by interrupting the main control line, a Operation of the system only made possible if all tap changers are correct Have short circuit of their contact parts.

Für Stufentransformatoren, bei denen das Stufenschaltwerk außer dem zur Änderung der Spannung dienenden Stufenwähler einen Lastschalter zur Wegnahme des Belastungsstromes von dem gerade betätigten Teil des Stufenwählers enthält, kann die Überwachungseinrichtung gemäß der Erfindung so gebaut werden, daß die Zeiger oder Schaltarme mit den Stufenwählern gekuppelt sind So und die Einrichtung somit nur den Gleichlauf der Stufenwähler überwacht, während zur Überwachung der Lastschalterstellung irgendeine andere Einrichtung verwendet werden kann.For step transformers in which the step switchgear can also be changed the voltage level selector a load switch to remove the load current of the part of the tap selector that has just been actuated, the monitoring device can be built according to the invention so that the pointers or switch arms are coupled to the step selectors So and the device thus only monitors the synchronization of the tap selector while for Any other device can be used to monitor the load switch position can.

Die hier beschriebene Überwachungseinrichtung wird mit Arbeitsstrom betrieben, doch kann die Einrichtung auf an sich bekannte Weise für Ruhestrombetrieb abgeändert werden.The monitoring device described here is operated with working current, however, the device can be modified for closed-circuit operation in a manner known per se will.

Claims

Patent claims:

1. Device for monitoring the operation of a group of parallel working tapped transformers, their tap changers each by a special one Motor driven, but operated jointly by means of a device that controls all drive motors, characterized in that synchronous step switches actuated by the moving parts of the step selector running in parallel alternately single-pole, but to be connected step by step to different terminals of the monitoring power source are in order to be one of the regulating transformers if a switching step deviates the monitoring circuit close so that switching means or safety devices become effective. »»

2. Switching arrangement according to claim 1, in which each step switch mechanism carries a pointer which participates in its switching steps, characterized in that a contactor (P, IP, III ^d ) is assigned to each pair of such pointer, which responds when one of the pointer gets out of step, whereby the signaling device (33) comes into operation when the associated contactor responds and, if necessary, the actuating circuit for the control system is interrupted.

3 switching arrangement according to claim 2, characterized in that each pointer designed as a switching arm cooperates with a contact track (1 to 11), S whose contacts are arranged so that the switching arm (13) from contact to contact advances when the step switch mechanism advances from step to step.

4. Switching arrangement according to claim 3, characterized in that two of the existing switching arms (13) are connected ^{in series via the excitation coil of the associated contactor (I 1} 'to III ^d ) and the voltage sources of the contact paths belonging to the two switching arms are single-pole ¹ connected to one another are.

5. Switching arrangement according to claim 4, characterized in that the contact ao tracks are designed in such a way that the contacts touched by the switching arms do not show any voltage difference from one another, if the tap changers belonging to the switching arms are on switching as levels are of the same voltage.

6. Switching arrangement according to claim 2 to 5 for step transformers in which the tap changer apart from the tap selector used to change the voltage, a load switch to remove it contains the load current from the part of the tap selector that has just been actuated, characterized in that the switching arms of the device are coupled to the step selectors and one further device for monitoring the load switch positions is provided.

For this purpose ι sheet of drawings