DE946556C

DE946556C - Anordnung zur Erhoehung der Durchgangsleistung von Transformatoren

Info

Publication number: DE946556C
Application number: DEL1191A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alexander Dolch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1950-02-17
Filing date: 1950-02-17
Publication date: 1956-08-02

Description

Anordnung zur Erhöhung der Durchgangsleistung von Transformatoren Es ist bereits ein Dreiphasentransformator bekannt, der zur Aufstellung in Bergwerken oder dergleichen bestimmt ist und dessen Bauhöhe aus diesem Grunde gewissen Beschränkungen unterliegt. Er besitzt einen fünfschenkeligen Kern, und jeder der drei Mittelschenkel trägt sowohl die Oberspannungswicklung als auch die Unterspannungswicklung der betreffenden Phase. Darüber hinaus will man diesen Transformator dazu verwenden, um außer der Drehstromkraftübertragung auch noch Hilfsstromkreise zu speisen. Wegen der beschränkten Bauhöhe ist aber die Unterbringung entsprechender zusätzlicher Wicklungen auf den drei üblicherweise verwendeten Schenkeln nicht mehr möglich. Man hat daher den Transformator links und rechts mit je einem weiteren Schenkel versehen, und darauf sind zusammengehörende Primär- und Sekundärwicklungen angebracht, die dazu dienen, solche Hilfsstromkreise zu speisen.
Der Erfindung liegt eine andere Aufgabe zugrunde, und zwar handelt es sich um einen Transformator für höchste Spannungen und entsprechend große Leistungen. Ein Transformator dieser Art besitzt in der üblichen dreischenkligen Ausführung stets solche Abmessungen, daß er mit Rücksicht auf das Eisenbahnprofil nicht mehr transportfähig ist. Um solche Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die einzelnen Phasen auf drei Einphasentransformatoren zu verteilen. Selbst dann hat aber der Transformatorkern bzw. der Transformatorkessel unter Umständen noch solche Abmessungen, daß ein Bahntransport nicht mehr möglich ist. Es besteht daher die Aufgabe, in einem Transformatorkern, dessen Abmessungen durch das Eisenbahnprofil begrenzt sind, soviel Leistung unterzubringen wie nur irgend möglich.
In diesem Zusammenhang ist bereits ein Einphasentransformator für sehr hohe Spannung und Leistung, insbesondere, für Bahntransport, vorgeschlagen. Er besitzt (n + 2) stehende Kernschenkel, von denen nSchenkelArbeitswicklungen tragen und zwei Schenkel Rückschlüsse bilden. Dabei ist n eine ungerade Zahl. Es wird bei diesem Transformator also ein fünfschenkliger Kern gebraucht, und es ist eine Tertiärwicklung auf mit Arbeitswicklungen versehenen Schenkeln und die beiden Rückschlüsse derart symmetrisch zum Mittelschenkel verteilt, daß auf den Rückschlüssen je der,(n -j-- z)-te Teil der Windungen der Tertiärwicklung und auf den mit Arbeitswicklungen versehenen Schenkeln der Rest der Windungen der Tertiärwicklung zu gleichen Teilen angeordnet ist. Sämtliche Schenkel sind gemeinsam von einer Schubwicklung umschlossen.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Durchgangsleistung von Transformatoren für höchste Spannungen. Erfindungsgemäß ist für jede Phase der Oberspannungsseite ein Kern mit fünf in der Weise bewickelten Schenkeln vorgesehen; daß die drei Mittelschenkel je eine für die volle Phasenspannung bemessene Wicklung tragen, während auf den Außenschenkeln Wicklungen angebracht sind, die bei gleicher Windungszahl parallel, bei halber Windungszahl in Reihe geschaltet an die Phasenspannung angeschlossen sind. .
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. r den Eisenkern des Transformators mit den darauf angeordneten Hochspannungswicklungen; Fig. 2 zeigt denselben fünfschenkligen Kern mit den Unterspannungswicklungen; in Fig. 3 ist eine andere Schaltung der Oberspannungswicklungen schematisch dargestellt, und schließlich zeigt Fig. q. die zugehörige Verteilung .der Unterspannungswicklungen.
In Fig. r ist mit z der Durchführungsisolator des einphasigen Transformators bezeichnet, der beispielsweise für eine Spannung von 38o kV bemessen ist. In dem Transformatorkessel2 befindet sich ein fünfschenkliger Kern 3. Seine Schenkel sind mit I bis V bezeichnet und mit Wicklungen versehen, die in der gezeichneten Weise zusammengeschaltet sind. Die drei Mittelschenkel tragen je eine Oberspannungswicklung, die für die volle Phasenspannung bemessen ist. Der Anschluß der Wicklung auf dem mittleren Schenkel III ist entgegengesetzt dem Anschluß der Wicklungen auf den beiden benachbarten Schenkeln II und IV. Schließlich sind auf den beiden Außenschenkeln I und V zwei Wicklungen angeordnet, die untereinander in der gezeichneten Weise in Reihe geschaltet sind. Nimmt man an, daß j ede der beiden in Reihe geschalteten Wicklungen auf den Außenschenkeln I und V einen Fluß von der Größe x erzeugt, dann erzeugen die Wicklungen auf den Mittelschenkeln II, III, IV, deren jede allein bei derselben Windungszahl an der vollen Spannung liegt, einen Fluß doppelter Größe. Größe und Richtung der in den Schenkeln auftretenden Flüsse sind in Fig. z durch Pfeile bzw. Doppelpfeile angedeutet. In den beiden Jochen ergeben sich dann Flüsse, die stets nur die Größe z haben, dabei aber in Richtung der angedeuteten Pfeile fließen. Es ergibt sich daher in den Jochen und den Schenkeln ein kontinuierlicher Flußverlauf, und die Anbringnng der zusätzlichen Wicklungen auf den beiden Außenschenkeln gestattet in einfacher Weise, die den Transformator durchsetzende Leistung wesentlich zu erhöhen.
In Fig.2 ist derselbe Eisenkern mit den Unterspannungswicklungen dargestellt. Die Mittelschenkel II, III, IV tragen wiederum je eine Wicklung bestimmter Windungszahl, und die Wicklungsenden sind für sich aus dem Transformatorkessel 2 herausgeführt und somit zugänglich. Die beiden Außenschenkel I und V tragen je. eine Wicklung derselben Windungszahl wie die Mittelschenkel; jedoch sind diese beiden Wicklungen ebenso wie auf der Oberspannungsseite untereinander in Reihe geschaltet und gemeinsam herausgeführt.
In Fig.3 ist eine andere Schaltung der Oberspannungswicklungen dargestellt. Die Wicklungen auf den Außenschenkeln I und V sind im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel nicht in Reihe, sondern untereinander parallel geschaltet und besitzen die doppelte Windungszahl der Wicklungen auf den Mittelschenkeln II, III, IV. Die Schaltung der Wicklungen auf den Mittelschenkeln ist im übrigen dieselbe wie beim Ausführungsbeispiel Fig. z.
Sinngemäß können auch die Wicklungen auf der Unterspannungsseite des Transformators geschaltet werden, wie dies in Fig. q. dargestellt ist. Die Wicklungen auf den Mittelschenkeln II, III, IV sind wieder in der gleichen Weise wie beim Ausführungsbeispiel Fig. 2 geschaltet. Die Wicklungen auf den Schenkeln I und V dagegen besitzen die doppelte Windungszahl und sind je für sich herausgeführt.
Beide Anordnungen ermöglichen in gleicher Weise eine beträchtliche Erhöhung der Durchgangsleistung, so daß der gegebene, von vornherein meist fünfschenklige Eisenkern erheblich besser ausgenutzt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Anordnung zur Erhöhung der Durchgangsleistung von Transformatoren für höchste Spannungen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Phase .der Oberspannungsseite ein Kern mit fünf in der Weise bewickelten Schenkeln vorgesehen ist, daß die drei Mittelschenkel-je eine für die volle Phasenspannung bemessene Wicklung tragen, während auf den Außenschenkeln Wicklungen angebracht sind, die bei gleicher Windungszahl parallel, bei halber Windungszahl in Reihe geschaltet an die Phasenspannung angeschlossen sind.
2. Anordnung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Phasenwicklung auf dem mittleren Schenkel entgegengesetzt dem Anschluß der Phasenwicklungen auf den beiden benachbarten Schenkeln ist.
3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Außenschenkel nur den halben Eisenquerschnitt der Mittelschenkel haben. .
4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel auf der Unterspannungsseite eine Wicklung trägt, wobei die Wicklungen der drei Mittelschenkel je für sich herausgeführt sind, während- die Wicklungen auf den Außenschenkeln bei gleicher Windungszahl in Reihe geschaltet herausgeführt sind.
5. Anordnung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Unterspannungswicklungen auf den Außenschenkeln die doppelte Windungszahl besitzen und untereinander parallel geschaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 461 139; deutsche Patentschrift Nr. 885 28o.