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Drehstrom -Transformator für hohe Spannung und Leistung in Stern-Stern-Schaltung
mit im Sternpunkt angeschlossener Löschspule sowie mit Dreieckzusatzwicklung und
Ladestrom-Kompensationsspulen Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator
für hohe Spannung und Leistung in Stern-Stern-Schalttlng mit im Sternpunkt angeschlossener
Löschspule sowie Ladestrom-Kompensationsspulen und einer Dreieckzusatzwicklung.
Bekanntlich hat eine an den Sternpunkt eines in Stern-Stern geschalteten Transformators
angeschlossene Löschspule praktisch keinen Einfluß auf den beim Auftreffen. von.
Stoßwellen, ausgelösten Ausgleichsvorgang im Transformator. Der Grund hierfür ist
einmal in der Tatsache begründet, daß der räumliche Verlauf der Anfangsverteilung
bei den praktisch vorkommenden. Werten der Erd- und Serienkapazitäten von Röhrenwicklungen
kaum vom, der Belastung des Wicklungsendes beeinflußt wird; zum anderen aber auch
darin, daß die Induktivität der Löschspule meistens viel größer ist (etwa das ao-
bis 3ofache) als die in bezug auf den, Vorgang wirksame Induktivität der vorgeschalteten
Transformatorwicklung, so@ daßauch die Endverteilung im Transformator auf Grund
der Reihenschaltung dieser beiden Induktivitäten kaum von der Endverteilung abweicht,
die der Transformator beim isolierten Sternpunkt und Nichtanschluß der Löschspule
aufweist. Die Löschspule beeinflu$t im allgemeinen merklich lediglich die Periodendauer
der am Ausgleichsvorgang be-
teiligten Schwingungen. Die Werte der von den
Wicklungspunkten. des Transformators und der Löschspule sowohl gegeneinander als
auch gegen
Erde angenommenen Höchstspannungen bleiben aber von dem
Anschluß dei- Löschspule praktisch unberührt.
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Nicht nur für den. Transformator, sondern gleichermaßen auch für die
Löschspule wirkt sich eine solche Erscheinung insofern nachteilig aus, als der Löschspule
während des gesamten Ausgleichsvorganges die sich am Sternpunkt des Transformators
ausbildende Schwingungsspannung fast in der vollen Höhe aufgedrückt wird, die sie
bei Abwesenheit der Spule erreicht. Diese Beanspruchungen sowohl im Transformator
als auch. in der Löschspule lassen sich mit verhältnismäßig einfachen Mitteln wesentlich
mildern.
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Gemäß der Erfindung kann man. dies dadurch erreichen, daß bei in Stern-Stern
geschalteten Transformatoren, die mit im Sternpunkt angeschlossener Löschspule,
Dreieckzusatzwicklung sowie Ladestrom-Kompensationsspulen versehen sind, die Kompensationsspulen
phasenweise innerhalb der Dreieckwicklung eingeschaltet und die drei vorzugsweise
außenliegenden Klemmen der Dreieckzusatzwicklung kurzgeschlossen werden. Auf diese
Weise wird die Endverteilung der Stoßspannung im ganzen Gebilde Transformator-Löschspule
in zweierlei Weise spannungserniedrigend beeinfluß.t. Einmal wird die wirksame Induktivität
der Transformatorwicklung um den Betrag der auf -diese Seite des Transformators
bezogenen Induktivität der Kompensationsspulen erhöht, und das andere Mal muß die
tatsächliche Induktivität der Löschspule um denselben Betrag niedriger bemessen
werden, damit im Erdschlußfalle die Löschung des Lichtbogens an der Erdschlußstelle
nicht beeinträchtigt wird. Auf Grund dieser Tatsachen werden die Höchstspannungen
der einzelnen Wicklungspunkte gegen. Erde und gegeneinander sowohl im Transformator
als auch in der Löschspule während des von Stoßwellen. ausgelösten Ausgleichsvorganges
kleiner als bei der üblichen Schaltung der Kompensationsspulen. Außerdem bringt
die vorgeschlagene Lösung gleichzeitig de weiteren beachtlichen Vorteil mit sich,
daß die Leistung der Löschspule bei gleichem Spulenstrom wie bei der normalen. Schaltung
der Kompensationsspulen, da jetzt für den Erdschlußvorgang diese Spulen mit herangezogen,
werden, kleiner gehalten werden kann. Dies bedeutet niedrigere Anschaffungskosten
für die Löschspule, kleinere Verluste und auch geringeren Platz in der Anlage, ohne
daß die Kompensationsspulen eine höhere Leistung bedingen, denn sie übernehmen jetzt
neben der Verbesserung des Verhaltens des Transformators und der Löschspule gegenüber
Stoßwellen eine zweifache Aufgabe: volle Kompensation der Ladeleistung der Freileitungen
und Beteiligung an der Erdschlußlöschung.
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Um die Wicklung der Kompensationsspulen sowohl hinsichtlich des Verhaltens
der Wicklung des Transformators gegenüber Stoßwellen als auch in bezug auf die Wirtschaftlichkeit
der Löschspule im Hinblick auf die Verkleinerung ihrer Leistung -#Yall zur Geltung
kommen zu lassen, muß man den Transformator in an sich bekannter Weise mit magnetischem
Rückschluß bauen,, d. h., man, muß den Kern entweder vier- oder fünfschenklig ausführen
oder die gesamte Leistung der Kompensationsspulen auf drei einphasige Transformatoren
verteilen, die dann zu einer dreiphasigen Einheit zusammengeschaltet werden. Zu
diesen beiden Maßnahmen muß man bei großen Einheiten ohnehin schon mit Rücksicht
auf die Bahntran.sportfähigkeit vielfach greifen. Dies bedeutet daher keineswegs
eine Erschwerung der Konstruktion.
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Bei Übertragung solcher Leistungen, für die die Kompensationsspulen,
auf die Ladestromkompensation, nicht gebraucht werden, kann man. gegebenenfalls
den Kurzschluß an den Klemmen der Dreieckzusatzwicklung beseitigen.
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In besonders gelagerten Fällen. kann es zweckmäßig erscheinen, die
gesamte Leistung der Kompensationsspulen auf zwei Gruppen. zu verteilen, wovon die
eine Gruppe phasenweise innerhalb der Dreieckwicklung, die andere Gruppe aber an.
die Klemmen dieser Wicklung in Stern oder Dreieck geschaltet wird. In diesem Falle
sind natürlich die Klemmen der Dreneckwicklung nicht kurzzuschließen.
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An Hand der Zeichnung, die in den Fig. z und 2 Ausführungsbeispiele
des. Erfindungsgegenstandes zeigt, soll die Erfindung näher erläutert werden..
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In Fig. z ist mit r diä Oberspannungswicklung angedeutet, die über
die Leitung 2 in Stern geschaltet ist. 3 ist eine am Sternpunkt angeschlossene Löschspule,
die bei E geerdet ist. Mit ¢, 5, 6 sind die Phasenwicklungen einer Dreieckzusatzwicklung
bezeichnet und mit 7, 8, 9 die Phasenwicklungen einer Kompensationsspule. Die Phasenwicklungen
der Kompensationsspule sind je phasenweise in die Draieckzusatzwicklung eingeschaltet,
so daß also die Wicklung q. mit der Wicklung 7, die Wicklung 5 mit der Wicklung
8 und die Wicklung 6 mit der Widdung 9- in Reihe liegt. Mit 1o, 1i, 12 sind die
die Dreieckschaltung herstellenden. Verbindungsleiter bezeichnet. Mittels der Schaltverbindung
13, , die die vorzugsweise außenliegenden Klemmen der Dreieckzusatzwickfung miteinander
verbindet, ist diese Wicklung kurzgeschlossen..
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In der Fig.2 sind gleiche Teile mit gleichen. Bezugszeichen versehen
wie in Fig. z. q., '5, 6 sind wieder die Phasenwicklungen der Dreieckzusatzwicklung.
Die Kompensationsspulen sind in zwei Wicklungsgruppen 7, 8, 9 bzw. 70, 80,
90 aufgeteilt. Dabei sind die Wicklungen 7, 8, 9 wieder phasenweise innerhalb
der Dreieckzusatzwicklung eingeschaltet. ro, 1r, r2 sind die hierzu erforderlichen
Schaltverbindungen. Die Wicklungsgruppe 70, 80, 9o ist an die Klemmen, q.0, 5o,
6o der Dreieckzusatzwicklung angeschlossen, und mittels der Leitung 13o kurzgeschlossen.