DE923682C - Drehstromtransformator oder -Drossel mit isoliertem Nullpunkt, der ausser den Leistungswicklungen mindestens eine Hilfswicklung zur Beeinflussung der primaerseitigen Nullpunktschwingung besitzt - Google Patents

Description

• Drehstromtransformator oder -Drossel mit isoliertem Nullpunkt, der außer den Leistungswicklungen mindestens eine Hilfswicklung zur Beeinflussung der primärseitigen Nullpunktschwingung besitzt In dem Patent 732, 783 ist ein D:reihs-tramtransformator oder -Drossel mit isoliertem Nullpunkt Ixeschnieben, der außer den Leistungswicklungen mindestens eine in offenem Dreieck geschaltete Hilfswicklung besitzt, die durch Ans chluß von Wirk- oder Blindwiderständen dazu benutzt wird, die von den einziehenden Stoßspannungen verursachte Nullpunktschwingung der Hochspannungswicklung auf einen für die Transformatorisolation ungefährlichen Wert herabzusetzen. Die Amplitude der bei Stoßspannungen auftretenden Nullpunktschwingurig kann weiterhin verkleinert werden, wenn man gemäß der Erfindung an die Klemme der im offenen Dreieck geschalteten Hilfswicklung einen Kondensator mit der Kapazität anschließt. Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
• In Fig. i sind i, a, 3 die in Stern geschalteten Phasen der Primärwicklung mit isoliertem Nullpunkt. 1o, 2o, 3o sind in offenem Dreieck geschaltete Hi:I£sNviclclurnggn, @in deren Stromkreis die Kapazität 4 Liegt. Die Kapazität des Kondensators 4 muß etwa ein Drittel der auf die Hilfswücklung bezogenen wirksamen Erdkapazität pro Phase der Hochspannungswicklung hetraggen,- d. h. die Kapazität C, des Kondensators 4 muß ungefähr gleich sein, wobei Cl die Erdkapazität einer Phase auf -der Primärseite und ü dies Windungsza)h,lverhältnis von der Primärseite zur Hilfswicklungsseite pro Phase ist.
• In Ei.-. 2 isit die Hilfswicklung i0, 20, 30 @in drei einzelne Phasenwicklungen aufgelöst; jede Phasenwicklung :ist mit einem Kondensator 4o :belastet, dessen Kapazität etwa dreimal so groß -ist wie .die des Kondensators 4 in Fig. i, gleiche Erdkapazitäten und Übersetzungsverhältnisse der Hochspannungsivieklung auf .die Hilfswicklung vorausgesetzt. Wne in FRg.2 .gestrichelt angedeutet ist, können--die Hilfswicklungen i0, 20, 30 einpolig ziusammengesehaltet und geerdet werden.
• Unter Umständen kann ats Hilfswicklung auch eine Hauptwicklung bzw. ein Teil einer Hauptwicklung .selbst verwendet werden; so kann man z. B. dse Kondensatoren 4o nach Fig. 2 @lyei Stern-Stern geschalteten Transformatoren je zwischen den Sternpunkt und die Phasenklemme auf der Uniters:pannungsseire schalten.
• Wie Fig. 3 zeigt, kann dem Kondensator 4 ein Wirkwiderstand 5 vorgeschaltet werden; der Widerstandswert R2 des Widerstandes 5 muß etwa gleich sein, dabei ist wieder ü das genannte Ühersetzungsverhältnis, Ls .die Streuindwktivität- pro Phase von der Hochsp-annungswicklung auf die Hilfswicklung und C, wieder, wie vorher, die Erd@kapazii.tät einer Hochspannungsphase. Der Kapazitätswert C2 des Kondensators 4 wird in Abweichung von Fig. 4 so gewählt, däß er für die Betriebsfrequenz praktisch als Sperrung wirkt, während er die bei Stoßapannungsbeanspruchung auftretenden höheren Frequenzen, fast widerstandslos hindurohläßt. Der Wert C2 ergibt sich etwa .aus den beiden folgenden Gleichungen: auftretende Frequenz der primärseitigen Null- dabei ist w die bei Stoßbeanspruchung punktschwingung. Aus dieser ersten Gleichung und dien übrigen Beziehungen. folgt, daß e2' >_ Cl - ü2.
• Auch ibei der Auflösung der Hilfswicklung in einzelne Phasenwicklungen (vgl. Fig.2) könnenentspredhendden einzelnen Kondensatoren 40 (vgl. Fig. 4) Wirkwiderstände 5o vorgeschaltet werden. Die Kaparitätswerte der Kondensatoren 40 (Fig.4) sind sinngemäß etwa dreimal so groß wie C2 , die Widerstandswerte der Widerstände 5o dagegen nur etwa ein Drittel so groß wie die der Widerstände 5 ,in Fig. 3 zu wählen.
• Während bei den Schaltungen mach Fig. i und 2 die Amplitude der Nullpunktschwingung, wie sich theoretisch ohne weiteres beweisen läßt, ähnlich wie bei einer Spannungsteilung 'herabgesetzt wird, hat die Schaltung nach Pig. 3 und 4 den Zweck, diese Amplitude ganz oder vorwiegend durch Dämpfung zu verkleinern. Damit sich beide Wirkungen gegenseitig voll unterstützen, können die Schaltungen nach Fig. i und 3 bzw. 2 und 4, wie es beispielsweise Fig. 5 zeigt, kombiniert werden. Es liegt hier also zum Kondensator 4. der mit dem Dämpfungswiderstand 5oo in Reihe geschaltete Kondensator q.oo parallel. Die Kapazitäten uind Widerstände sind dabei nach ähnlichen Gesichtspunkten zu bemessen wie vorher angegeben.
• Für Transformatoren, welche aus lyetriebstechnischen Gründen schon eine in Dreieck geschaltete Ausgleichswicklung benötigen, um beispielsweise die Harmonischen der Dritteil und Neunten aus der Spannung auszumerzen oder bei fünfsehenkli:gem Kern d.ie Erdschlußlöschung durch Nullpunktdrossel zu ermögliichen usw., empfiehlt es sich, diese vorhandene Wicklung als Hilfswicklung auszunutzen, indem ihr Stromkreis an einer Stelle aufgemacht und dort eine Induktivität geeigneter Größe eingeschaltet wird, die für die be-trnebsfrequenten Ströme den erforderlichen Ausgleichspfad bildet. Zu dieser Induktivität werden dann die oben -beschriebenen Kondensatoranordnungen parallelgeschaltet. Die Gesamtschaltung ist in Ekg. i, 3 rund 5 (vgl. Induktiwität 6) gestrichelt angedeutet. Damit .der Ausgleich für die be-trieb.sfrequenten Ströme möglich ist, muß die Induktivität 6 zweckmäßig so bemessen werden, daß Mir Wert nicht wesentliidli größer .als etwa das Dreifache der Sbreuiinduktivi.tät zwischen Ausgleichswückl:umg und Hochspannungsw.ickliung pro Phase wird. Bei 12ehrwiclalun :gstransformatoren, die keine Ausgleichswicklung besitzen, iist es zweckmäßig, die der Hochspannungswicklung räumlich benachbarte Wicklung mit den Mitteln nach Fig. 2 bzw. .4 auszurüsten. Insbesondere bei Meh.rwicklungstransformatoren, die eine geschlossene Dreiecksarbeitswicklung besitzen, muß die dritte in Stern geschaltete Arbeitswicklung, welche mit den Mitteln nach Fig.2 bzw. >4. ausgerüstet -ist, räumlich zwischen der Hochspannungswicklung und der Dreieckswicklung angeordnet werden.
• Die Erfindung erlaubt durch Mittel, welche lediglich für Niederspannung bemessen zu werden brauchen, auf .bil:lige Weise die Überspannungen der Hochspannungsseite herabzusetzen und dadurch für die Hochspannungswicklung erheblich an Isolation gegen Erde zu sparen. Sie gestattet außerdem, durch Vermeidung der Möglichkeit von Nu.llpunktuberschlägen, unter Umständen auch die innere Isolation der Hochspannungswicklung am Nullpunkt schwächer zu bemessen. Man könnte die Amplitude der Nullpuniktsohw:ingung .in bekannter Weise dadurch verkleinern, daß man zwischen dein hochspannungsseitigen Nullpunkt und Erde einen Kondensator einschaltet. Dieser Kondensator müßte aber für die volle Stoß- und Betriebsspannung gegen Erde auf der bemessen werden, würde also groß und teuer ausfallen. Die Erfindung gestattet, :m!it einem volumenmäßig kleineren iund nur für Nieder- oder Mittelspannung isolierten billigeren Kondensator eine ähnliche Wirkung zu erreichen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Drehstromtransformator oder -Drossel mit isoliertem Nullpunkt, der außer den Leistungs-,vicklungen mindestens eine Hilfswicklung zur Beeinflussung der primärseitigen Nullpunktschwingung besitzt, nach Patent 73:2783, dadurch gekennzeichnet, d@aß an, die Klemmen :der im offenen Dreieck geschalteten Hilfswicklung ein Kondensator mit der Kapaz,ität angeschlossen ist, wobei C1 dtie Erdkapazität einer Phase auf der Primärseite und ü2 das Windungszahlverhältnis von dies Primärseite zur Hilfswicklungsseite pro Phase .ist.
2. 2. Drehstromtransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .d:aß die Hilfswicklung indrei einzelne Ph-asenwkklungen aufgelöst ist, von denen jede mit einem Kondensator belastet is.t, dessen Kapazität etwa gleich ist, wobei C1 die Erdkapazität einer Phase auf der Primärseite und i% das Windurngszahlverhältni.s von der Primärseite zur Hilfswicklungsseite pro Phase ist.
3. 3. Drehstromtransfor-mator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß .die Hilfswicklungen (1o, 20, 30) einpolig, gegebenernfallis bei gleichzeitiger Zusammenschaltung geerdet sind.
4. 4. Drehs-tromtransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfswicklun-@gen die eine Hauptwicklung bzw. Teile der Hauptwicklung selbst verwendet sind.
5. 5. Drehstromtranisformator nach Anspruch 4, ,dadurchgekennzeichnet , daß bei Stern-Stern-Schaltung die Kondensatoren zwischen die Phasenkliemme und den Sternpunkt jeder Phase der Unterspannungsseite geschaltet sind.
6. 6. Drehstromtransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator ein Dämpfungawiderstand vorgeschaltet ist.
7. 7. Drehstromtransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität C2 des Kondensators so bemessen wird, daß sie für die betriebsfrequenten Ströme eine Sperrung, für die hochfrequenten Ströme dagegen einen Durchgang bildet, und daß der Scheinwiderstand des Kondensators bei Hochfrequenz klein ist gegenüber dem vorgeschalteten Wirkwiderstand. B. Drehstromtransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem im Stromkreis der Hilfswicklungen (io, 2o, 3o, Fig.5) liegenden Kondensator (4) noch die Reihenschaltung eines Kondensators (400) und eines Dämpfungswiderstandes (5oo) parallel liegt. g. Drehstromtransformator nach Anspruch i, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die offene Dreieclcs@vicklun.g parallel zu der Kondensatoranordnung eine Induktivität geschaltet ist, die für die bei der Stoßspannungsbeanspruchung auftretenden höheren Frequenzen praktisdh eine Sperre, für die Betriebsfrequenz dagegen einen Ausgleichspfad bildet. io. Drehstromtransformator nach Anspruch :2 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Meh @rwicklungstrarnsformatoren die der Hochspannungswicklung- räumlich benachbarte Wicklung mit den Mitteln der betreffenden Vorriichtung ausgerüstet is,t. i i. D,relhstromtran@sformator nach Anspruch 2 und .4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, d aß bei Mehrwicklu ngstrarnsformatoren, die eine gesch:lossene Dreie cksarbeitswicklung besitzen, .die mit :den Mitteln nach obigen Ansprüchen ausgerüstete Wicklung zwischen der Hoch-,spannungswicklung und der geschlossenen Dreieckswicklung angeordnet wird.