DE880758C

DE880758C - Mehrphasiger Leistungstransformator zur Loeschung des Erdschluss-stromes mit einer unter die Phasenspannung des Systems abgesenkten Sternpunktspannung

Info

Publication number: DE880758C
Application number: DES4872D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Elsner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1942-12-21
Filing date: 1942-12-22
Publication date: 1953-06-25

Description

Mehrphasiger Leistungstransformator zur Löschung des Erdschlußstromes mit einer unter die Phasenspannung des Systems abgesenkten Sternpunktspannung Es ist bekannt, bei einem Leistungslöschtransfo.rmator die im offenen Dreieckskreis liegende Drosselspule auf dem oder den mitLuftspalteniversehenen Rückschlüssen des Eisenkerns des Transformators anzuordnen und die Luftspalte in d@e-n Rückschlüssen so zu bemessen, d.aß der Bedarf an 1Tagnetisierungsleistung für das Hindurchtreiben des im Erdschlußfall auftretenden Unsymmetrieflusses gerade der erforderlichen Erdschlußleistung entspricht. Da aber bei einem Lei,stungslöschtransformator der Unsymmetriefluß das Dreifache des normalen. Phasenflusses beträgt, so sind für die Rückschlüsse sehr große Querschnitte erforderlich, die den Transformator verteuern. Es i:st auch vorgeschJagen worden, zur Löschung von Erdschlüssen in Höchstspannungs,netzenTransformatoren zu verwendeen, die eine Kombination zwischen einem reinen Leistungslöschtransformator und einem mit Nullpunktlöschung arbeitenden normalen Leistungstransformator darstellen, wobei außer der im Sternpunkt der Hochspannungs:wicklungangesch.lossenen@ Drosselspule, die nur für einen Teil der Löschleiistung bemessen ist, noch an eine auf dem Transformator angeordnete Polygonwicklung eine Drosselspule angeschlossen ist, die den Rest der Löschleistung übernimmt. Dabei Imnn entsprechend einem. früheren Vorschlag die im Dreieckskreis: liegende Dromel-wicklung auf den mit Luftspalten versehenen Rückschlüssen des Transformatorkerns angeordnet werden.
Erfindungsgemäß wird außer der im, Polygonkreis liegenden Drossel auch die im, Sternpunkt des Trans:form.atar#s angeschlossene Drosselwicklung auf dem Transformatorkern selbst, und zwar insbesondere auf den mit Luftspaltenr versehenen Rückschlüssen, angeordnet.
Die Luftspalte der Rückschlüsse werden so bemessen; daß die erforderliche Magnetisierungsleistung zumHindurchtreiben des. je nach dem Aufteilungsverhältnis der Erdschlußspannung auf die Transfonmatorwicklung und die Nullpunktdrossel verschiedenen Unsymmetrieflusses gerade gleich der vom Netz geforderten Erdschlußlöschleistung wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in. der Zeichnung dargestellt.
Der Eisenkern i des Transformators ist mit zwei Luftspalte enthaltenden magnetischen Rückschlußschenkeln 2 versehen. 3 ist die in Stern: geschaltete Hochspannungswicklung, die Niederspaninungswicklung ist .der Einfachheit ha=lber weggelassen. 4 ist eine im Dreieck geschaltete Wicklung, an die die als Drossel wirkende, auf den Rückschlüssen :2 sitzende Wicklung 5 angeschlossen ist. Die zwisc hen dem Sternpunkt 6 und er Erde. E liegende Drasseiwieklung 7 ist ebenfalls. auf den Rückschlüssen 2 aufgebracht.
Hinsichtlich der Bemessung der einzelnen Teile ist zu beachten, daß im E.rdschlußfali der gesamte Unsymmetriefluß ist, wobei mit $ der normale Phasenfluß; mit U (vgl. Fig. 2) die Phasenspannung und mit U2 die von der Hochspannungswicklung bei Erdschiuß aufgenommene Fehlerspannung bezeichnet ist. Der Querschnitt:derRückschlüsse 2 ist entsprechend dem gesamten Unsymmetriefluß' 3 0' zu bemessen. Für die Aufteilung der Fehlerspannung ergibt sich U2 = w3 : (o . (»' . i.0-8 und U1 = :2W7 (0 - 1,5 (»' - 10-8, 'wobei w. die Windungszaihl der Wicklung 3 und w7 die Win@dungszahl der Wäcli:lung 7 isst und co die Kreisfrequenz der fünfzigperiodigen Wechselspannung bedeutet. Die Spannung U2 tritt an der Wicklung 3 auf,. die Spannung Ui an der Wicklung 7. Die Formel Ui = 2 w7 - Q) -,15 0' ' IC)-8 gilt für den Fall; daß beide Drosselwicklungen, 7 in Reihe geschaltet sind. Aus den Formeln U2 - 7713. (0 . (@@ . 10-81 Ui = 2. w7 . . 1,5 . . i.0-8

folgt Ui - 3 W7

U2 w3

Bezeichnet man ferner mit w5 die Windung szahl der Wicklung 5 und mit w4 die Windungs.zahl der Wicklung 4, dann: ergibt sich folgende Beziehung für das. Verhältnis dieser beiden. Win,dunaszahlen: 2 w5 . 45 0' = 3 w4 @@.
Daraus. folgt w5 = w4. Die Windungszahlen der .im Dreieckskreis liegenden Drosselwicklung 5 und einer Schenkelwicklung 4 des Dreieckskreises müssen also gleichgemacht werden.
Die Erfindung ist, -wie Fig. 3 zeigt, auch auf aus drei Einphaseneinheiten bestehende Drehstromtransforrnator.an.ordnungen anwendbar.
In, der Fi,g.3 haben die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie in Fig. i. Während der Mittelschenkel io jedes Einphasentransfarmators. für die geometrische Summe der Flüsse 0 + $' (vgl. Fig. 2) zu bemessen ist, braucht der die Luftspalte tragende, Rückschlußschenkel 2 nur für den Unsymmetrieifluß 0', der andere Schenkel i i nur für den normalen Phasenfluß 0 ausgelegt zu werden.
Die Erfindung bietet den. Vorteil, daß sowohl .für die an die Polygonwicklung angeschlossene Drossel wie für die zwischen dem Sternpunkt und der Erde liegende Drossel ein 'besonderer Eisenkern erspart wird, also das, Eisen des Transformators selbst weitgehend` für diese Drosseln ausgenutzt ist. Durch diese bauliche Zusammenfassung ergibt sich eine erhebliche Platz- und Materialersparnis.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrphasiger Leistungstransformator zur Löschung des Erdschlußstromes mit einer unter die Phasenspannung des Systems abgesenkten Sternpunktspannung, bei dem ein Teil der Erdsch#luß:löschleistung von, einer an eine Polygonwicklun:g angeschlossenen Drossel, der andere Teil. von einer .zwischen dem Sternpunkt und Erde liegenden Erdschlußdrossel aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drosselwicklungen (5 und 7) auf dem Transfarmätorkern (i) angeordnet s.i.nrd.
2. Leistungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daßs sowohl die an die Polygonwicklung (4) angeschlossene, Drosselwicklung (5) wie die Erdschlußdrosselwicklung (7) auf den mit Luftspalten vers-e'henen magnetischen Rückschlüssen (2) des TransfGrmatorkerns (i) sitzen.
3.Mehrp'hasiger Leistungstransformator nach Anspruch i und 2, der aus: mehreren Einp;hasenein'heiten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosselwicklungen (5 unid 7) auf einem besonderen., nur für den im Erdschluß auftretenden Unsymmetrieflu:ß bemessenen Rückschlußschenlzel (2) sitzen, der Luftspalte besitzt, während der normale Phasenfuß sich über einen zweiten, lediglich für den Phasenfluß bemessenen Rückschlußschenkel (i i) schließt (Fig. 3). 4.. Mehrphasiger Leistun:gstransform,ator nach Anspruch, i bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß die Luftspalte in den die Drosselwicklungen (5, 7) tragenden Rückschlußschenkeln (2) so bemessen sind, daß die zum Hindu.rchtreiben des Unsymmetrieflusses erforderliche Magnetisierungsleistung gerade gleich der vom Netz geforderten Erdschl'ußlöschleistung wird.