DE974134C

DE974134C - Phasendrehender Spartransformator zur Kupplung von Drehstromleitungen mit Spannungen etwa gleicher Hoehe bei ungleicher Phasenlage

Info

Publication number: DE974134C
Application number: DEL11026A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Langrehr
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-12-11
Filing date: 1951-12-11
Publication date: 1960-09-22

Description

Es ist bereits eine Einrichtung zur Regelung der Spannung nach Größe und Phasenlage in Drehstromanlagen bekannt, bei der die Grundwicklung eines Transformators in Stern geschaltet und auf jedem Schenkel eine Zusatzwicklung angebracht ist. Jede Zusatzwicklung steht für sich in Verbindung mit einem Stufenschalter. Die Zusatzwicklungen können bei einer Ausführungsform der bekannten Einrichtung so geschaltet werden, daß nur eine ίο Regulierung der Spannungshöhe erfolgt. Bei einer anderen Schaltungsweise wird gleichzeitig mit einer Regulierung der Höhe der Spannung auch eine Phasendrehung erzielt, und zwar gehört zu jeder Phasendrehung um einen bestimmten Winkel eine ganz bestimmte Spannungsänderung.

Im praktischen Netzbetrieb tritt aber der Fall ein, daß bei der Vermaschung, d. h. beim Zusammentreffen von zwei miteinander zu kuppelnden Leitungsenden, die Phasenlagen gleichnamiger Phasen nicht übereinstimmen, weil das eine Leitungsende von einem Stern-Stern-Transformator, das andere von einem Stern-Dreieck- oder Stern-Zickzack-Transformator versorgt wird. Die Phasendifferenz zwischen den beiden Spannungsvektoren beträgt 30⁰. Man kann in diesen Fällen, obgleich die Nennspannungen übereinstimmen, die Leitungen nicht miteinander kuppeln, sondern ist gezwungen, an dieser Stelle einen phasendrehenden Transformator in Stern-Dreieck- oder Stern-Zickzack-Schaltung einzubauen, der für die volle Durchgangsleistung bemessen sein muß. Man trachtet daher danach, die für dieses Betriebsmittel aufzuwendenden Kosten zu verringern.

Die Erfindung betrifft einen phasendrehenden Spartransformator zur Kupplung von Drehstromleitungen mit Spannungen etwa gleicher Höhe bei ungleicher Phasenlage. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß an Knotenpunkten der sternförmig in Sparschaltung angeordneten Grundwicklungen in der Phase um 6o° abweichende Zusatzwicklungen zyklisch-symmetrisch oder daß an die Endpunkte der sternförmig angeordneten Grundwicklungen in Gabelschaltung spiegelsymmetrisch ausgebildete Zusatzwicklungen angeschlossen sind. Durch diese Anordnung wird eine schaltungsmäßige Vereinfachung und wesentliche Herabsetzung der Kosten erreicht. Außerdem ist eine Phasendrehung um die jeweils gewünschten Winkel möglich, ohne daß dadurch die Höhe der Spannung beeinflußt wird. Das Diagramm eines solchen Transformators ist in Abb. 1 der Zeichnung dargestellt mit den ankommenden Phasen R, S und T und den abgehenden Phasen R', S' und T". Die Knotenpunkte r, s und t haben vom Sternpunkt ο

den relativen Abstand -ψ*- oder 57,7^fl/o, wenn die

Phasenspannung OR gleich 1 oder ioo^fl/o gesetzt wird. Ebenso hat der Wicklungsteil rR' den Windungsanteil 57,7%. Das zugehörige Stromdiagramm, z. B. bezogen auf den Knotenpunkt r, ist in Abb. 2 a dargestellt. Die Ströme/^ und Jr' haben je den Wert 1 mit 180 bis 30⁰ Phasendifferenz gegeneinander. Der Strom J_ro schließt das Stromdreieck und hat den Wert 0,517. Der von ihm durchflossene Wicklungsteil kann also im Querschnitt entsprechend schwächer bemessen werden. Während man für einen normalen Stern-Zickzack-Transformator an Amperewindungen primär z. B. 1 · 100 und sekundär 1 · 2 · 57,7, zusammen also 215,4, aufwenden muß, benötigt man nach dem Vorschlag nach der Erfindung nur 0,517*57,7 + 1 · S7>7 + ^τ ' 4²>3> zusammen also 129,8 Amperewindungen. Man erzielt also eine Ersparnis von 39,2%. Abb. 2 b. zeigt das Diagramm der Amperewindungen des Schenkels R.

Eine auf dem gleichen Gedanken beruhende, aber in wirtschaftlicher Hinsicht noch vorteilhaftere Lösung zeigt Abb. 3, bei der die Wicklungen nicht nur zyklisch-symmetrisch, sondern auch noch spiegelsymmetrisch gleichartig angeordnet sind. Der Punkt r hat in diesem Falle vom Sternpunkt ο den relativen Abstand 81,6%. Das zugehörige Stromdiagramm für den Knotenpunkt r entspricht der Abb. 2 a, während das yiPF-Diagramm durch Abb. 4 veranschaulicht wird. Der Amperewindungsaufwand beträgt insgesamt 0,517-0,816+1· 29,9 + ι · 29,9 = 102%, Ersparnis also 52,6%.

Die vorstehenden Beispiele beziehen sich, wie eingangs bereits bemerkt, auf miteinander zu kuppelnde Drehstromleitungen gleicher Nennspannung. Selbstverständlich kann man durch passende Wahl der Wicklungszweige auch Leitungen, deren Spannungen sich nicht nur in ihrer Phasenlage, sondern auch hinsichtlich ihrer Spannungshöhe voneinander unterscheiden, in der beschriebenen Art miteinander verbinden, wobei die Typenleistung des Kupplungstransformators geringer ist als die üblicher Transformatoren mit getrennten Primär- und Sekundärwicklungen.

Claims

PaTENTANSPBUCH:

Phasendrehender Spartransformator zur Kupplung von Drehstromleitungen mit Spannungen etwa gleicher Höhe bei ungleicher Phasenlage, dadurch gekennzeichnet, daß an Knotenpunkten (r, s, t; Abb. 1) der sternförmig in Sparschaltung angeordneten Grundwicklungen in der Phase um 6o° abweichende Zusatzwicklungen (rR', sS', tT'; Abb. 1) zyklisch-symmetrisch oder daß an die Endpunkte (r, s, t, Abb. 3) der sternförmig angeordneten Grundwicklungen in Gabelschaltung spiegelsymmetrisch ausgebildete Zusatz wicklungen (rR, rR'; sS, sS'; tT, tT'; Abb. 3) angeschlossen sind.