DE711771C

DE711771C - Anordnung zum Ausgleich der Oberwelloen in Transformatoren oder Drosselspulen

Info

Publication number: DE711771C
Application number: DES132064D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eberhard Fischer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1938-05-12
Filing date: 1938-05-12
Publication date: 1941-10-06

Description

Anordnung zum Ausgleich der Oberwellen in Transformatoren oder Drosselspulen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ausgleich der Oberwellen in Transformatoren oder Drosselspulen. Bekanntlich läßt sich ein Ausgleich der Oberwellen in den Magnetisierungsströmen von Transformatoren dadurch erzielen, daß man die dritte Harmonische in den Eisenkernflüssen eines Mehrphasentransformators auf einen solchen Wert einstellt, daß die fünfte Harmonische im Magnetisierungsstrom verschwindet. Voraussetzung für dieses Verfahren ist also das Vorhandensein einer dritten Oberwelle im Fluß. Man kann daher bei Transformatoren in Dreieckschaltung der Arbeitswicklungen keinen Ausgleich erzielen. Um nun einen Oberwellenausgleich zu schaffen, der der Schaltung der Arbeitswicklungen keinen Zwang auferlegt, wird gemäß der Erfindung nur m einem Teil des Eisenkerns die dritte Flußharmonische durch Regeln des Ohmschen, induktiven, kapazitivenoder komplexen Widerstandes eines mit dem Eisenkern gekoppelten Stromkreises derart eingestellt, daß die fünfte Harmonische der Amperewindungen dieses Teils diejenige Größe erhält, die zum Ausgleich der fünften Harmonischen in den übrigen Kernteilen @erforderlich ist. Es sind also in dem Mehrphasenkern mindestens zwei mehrphasige, um einen Winkel gegeneinander versetzte Flußsysteme vorhanden. Man spart unter Umständen den bei bekannten Anordnungen erforderlichen vierten oder fünften Rückschlußschenkel.
In den Figuren sind Ausführungsheispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt einen Drehstromtransformator mit dreischenkeligem Eisenkern i. Die Schenkelwicklungen z sind als in Dreieck geschaltete Arbeitswicklungen mit dem Netz 3 verbunden. Die beiden Eisenkernjoche 4. haben mindestens je einen Jochschlitz 5 und 6. Dadurch entstehen einzelne Teilpfade; z. B. hat das obere Joch q. die Teilpfade 7, 8 und g. Diese sind sämtlich bewickelt mit Teilen einer Hilfswicklung i i. Die Hilfswicklung i i ist in offenem Dreieck geschaltet und über einen Ohmschen, induktiven oder kapazitivn Belastungswiderstand i o geschlossen. Unter Umständen kann man hier auch einen gemischten Widerstand verwenden, der Induktivität, Kapazität und O.hmschen Widerstand enthält.
Wie beispielsweise für das untere Joch dargestellt ist, kann man die Hilfswicklungsteile 12 selbst regelbar machen. Auf blankgemachten Windungen oder an Anzapfungen wird der Stufenschalter 13 entlanggeschaltet. Durch Einstellen verschiedener Windungszahlen in den einzelnen Teilwicklungen kann man unsymmetrische Jochoberwellen erzeugen, um unsymmetrische Schenkeloberwellen damit auszugleichen.
In Fig.2 ist eine Anordnung dargestellt, mit der man die Größe einer bestimmten Harmonischen, z. B. der dritten Harmonischen, durch Einstellen auf Stromresonanz verändern kann. Hierbei haben das eine oder beide Eisenkernjoche je drei Schütze 15. Die Teilpfade 16, 17 und 18 sind mit Teilen der Hilfswicklung 1g bewickelt. Diese sind durch regelbare Widerstände 20 miteinander zu einer Dreieckschaltung zusammengeschlossen. Die Widerstände 2o können rein ohmisch, kapazitiv, induktiv oder gemischt sein. Die Hilfswicklung 19 ist fremderregt und -durch die Leitungen 21 an das Netz oder an eine Wicklung des Transformators, z. B. an eine Tertiärwicklung, angeschlossen.
Gemäß Fig.3 ist die aus den einzelnen Teilen 22,z3 und 24 bestehende Hilfswicklung über einen regelbaren Blind- oder Wirk- oder gemischten Widerstand 25 zum Dreieck geschlossen. Diese Hilfswicklungsteile sind auf die Jochteile z6, 27 und 28 verteilt. Sie werden über weitere regelbare Widerstände 29 an die Arbeitswicklungen 30, die auf den Kernschenkeln des Transformators liegen, angeschlossen. nlit den Widerständen 25 und 29 kann die Stromresonanz für die gewünschte Stromoberwelle, z. B. für die dritte Harmonische, eingestellt werden. Natürlich kann man die Hilfswicklungen auch an das Netz anschließen oder an Anzapfungen der Hauptwicklungen 30.
Für Fünfschenkelkerne kann die Schaltung etwa nach der Fig.4 erfolgen. Das obere Joch 3 5 trägt die in Reihe geschalteten Hilfswicklungen 36. Das untere Joch 37 hat die Hilfswicklungen 38. Die Belastung ist durch 39 verdeutlicht. Eine Schaltung, die sich auch für die Bewicklung nur eines Joches eignet, ist in Fig.5 enthalten. Hier sind die Wicklungsteile 40 und 41 miteinander parallel geschaltet. Miteinander in Reihe liegen die Teile 42 und .13, die auch die Belastung 44 enthalten.
Unbewickelt bleiben meist die beiden Außenschenkel, so daß die die Arbeitswicklung tragen. Natürlich lassen sich auch Hilfswicklungen zu Arbeitswicklungen heranziehen oder sie arbeiten mit Sekundärwicklungen zusammen.
Die Regelung der Hilfswicklungen kann durch Relais und Steuerorgane selbsttätig in Abhängigkeit von der Netzspannung oder dem Strom der Hilfswicklung erfolgen. Dabei muß sich der Widerstand im Hilfswicklungskreise bei steigender Netzspannung vermindern. Man kann daher auch in den Hilfswicklungskreis einen spannungsabhängigen Widerstand einschalten, dessen Ohmwert sich bei steigender angelegter Spannung infolge seiner Werkstoffbeschaffenheit selbsttätig vermindert.
Die Stromresonanz kann auch für andere durch drei teilbare Oberwellen eingestellt werden oder auf Oberwellen anderer Ordnungszahl.

Claims

PATENTANsrrÜc.IiF: i. Anordnung zum Ausgleich der Oberwellen in Transformatoren oder Drosselspulen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Teil des Eisenkerns die dritte Flußharmonische durch Regeln des ohmschen, induktiven, kapazitiven oder komplexen Widerstandes eines mit dem Eisenkern gekoppelten Stromkreises derart einstellbar ist, daß die fünfte und/oder siebente Harmonische der Amperewindungen in diesem Teil etwa diejenige Größe erhält, die zum Ausgleich der .fünften und%oder siebenten Harmonischen in den übrigen Kernteilen erforderlich ist.
2. Anordnung zum Ausgleich der Oberwellen in Transformatoren oder Drosselspulen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der dritten Harmonischen die durch einen oder mehrere Jochschlitze gebildeten Teilpfade des Joches mit Dreieckwicklungen versehen sind.
3. Anordnung » nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Dreieck geschalteten Hilfswicklungen regelbare Windungszahlen haben. ,..
Anordnung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen fremderregt sind.
5. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremderregung regelbar ist.
6. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen über auf Stromresonanz für die gewünschte Oberwelle einstellbare Widerstände an das Netz angeschlossen sind.
7. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Dreieck geschaltete Hilfswicklung über auf Stromresonanz für die gewünschte Oberwelle einstellbare Widerstände geschlossen ist.