DEL0018873MA

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Publication number: DEL0018873MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 20. Mai 1954 Bekanntgemacht am 5. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Bekanntlich wird durch Blindstromkompensation das Netz vom Blindstrom befreit, nicht aber der Motor oder Transformator, also nicht die Wicklung des elektrischen Gerätes..Aus diesem Grunde wurden Schaltungen bekannt, um die induktive Blindstromaufnahme z. B. eines Transformators, die durch den Magnetisierungsbedarf seines Eisenkernes und den der abgabeseitig angeschlossenen Verbraucher verursacht wird, mittels eines Kondensators zu kompensieren.

So wurde beispielsweise die Sekundär- oder Abgabewicklung eines Transformators zum Teil mit Anzapfungen versehen, die mit einem Stufenschaltwerk verbunden sind. Ein Kondensator ist dabei zwischen eine Phase und die Anzapfungen geschaltet, so daß die Anpassung seines Lade-, stromes an den jeweiligen Blindstrombedarf durch das an die Anzapfungen angeschlossene Stufenschaltwerk unter Last erzielt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel dieser bekannten Schaltung zeigt Fig. 1. Dabei ist mit 1 die Primärwicklung und mit 2 die Sekundärwicklung bezeichnet, wobei die letztere mit verschiedenen Anzapfungen 3 versehen ist. Zwischen die Leitung 4 und die dem jeweiligen Betriebsfall entsprechende Anzapfung 3 ist ein Kondensator 5 geschaltet. Wie daraus zu ersehen ist, ergibt sich auf der Abgabeseite des Transformators sowohl eine Reihen- als auch eine Parallelschaltung einer relativ großen Kapazität mit den Streuinduktivitätsanteilen der durch den jeweiligen Abgriff des Stufenschaltwerkes unterteilten Abgabewicklung. Dies hat aber zur Folge, daß die Eigenfrequenzen des Transformators weit unter die Eigenfrequenzwerte normaler Transfor-

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matoren sinken, woraus sich der Nachteil ergibt, daß die Harmonischen der Netzspannung unliebsame Resonanzerscheinungen hervorrufen. Diese Resonanzerscheinungen können dadurch vermieden werden, daß die Streuinduktivitätsanteik der Abgabewicklung genügend klein gehalten werden, da die Größe des Kondensators durch die zu kompensierende Blindlast festgelegt ist. Bezüglich des Kondensators wirkt die Sekundärwicklung wie ein

ίο Spartransformator ohne Rückwirkung auf die Primärseite.

.. Um die Streuinduktivitätsanteile herabzumindern, wurden bereits Schaltungen verwendet, bei denen auf jedem Transformatorschenkel eine Schubwicklung als Tertiärwicklung vorgesehen ist. Die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung mittels einer Schubwicklung bewirkt nur die Umwandlung eines radialen Querfeldes in ein axiales Längsfeld, wodurch nur eine unzureichende Verringerung der Streuinduktivität erzielt wird, da zwischen der Schubwicklung und der angezapften Wicklung die Primärwicklung angeordnet ist, wodurch zwangläufig zwischen Schubwicklung und angezapfter Wicklung ein großer Abstand besteht.

Durch die Erfindung wird hier Abhilfe geschaffen. Sie besteht darin, daß die mit Anzapfungen versehenen Wicklungsteile gegenseitig und mit der Stammwicklung durch entsprechende Wicklungsausbildung derart verkoppelt sind, daß die Streu- induktivität vernachlässigbar klein ist. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Abgabewicklung, insbesondere aber der Teil der Abgabewicklung, der mit Anzapfungen versehen ist, als Lagenwicklung ausgeführt ist, wobei die Anzapfungen an den Lagenübergängen angeordnet sind. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Auf den Kern 6 sind die Abgabewicklungen 7, 8 und konzentrisch darüber die Primärwicklung 9 aufgebracht. Während die Primärwicklung 9 eine beliebige Wicklungsart aufweisen kann, wird der mit Anzapfungen versehene Teil 7 der Abgabewicklung als Lagenwicklung ausgeführt. Dabei hat man es in der Hand, den Streuinduktivitätsanteil des mit dem nicht gezeichneten Kondensator in Reihe liegenden Wicklungsteiles, der wegen der bewirkten Spannungs- ' resonanz besonders gefährlich werden kann,, dadurch bevorzugt zu verkleinern, daß man die Stufenwicklung 7 konzentrisch innerhalb der Stammwicklung 8 anordnet.

Eine vollkommene Kopplung der einzelnen mit Anzapfungen versehenen Spulen wird in an sich bekannter Weise dadurch erreicht, daß die Leiter der einzelnen Spulen als parallele Leiter zusammengefaßt und sämtliche Leiter gemeinsam als verstürzte Wicklung gewickelt werden.

Zum Schutz des Transformators gegen Überspannungen ist es bei diesen Schaltungen beson-. ders zweckmäßig, in an sich bekannter Weise Überspannungsableiter vorzusehen, da der Kondensator, der zu einem Teil der Abgabewicklung par- ' allel geschaltet ist, einen relativ geringen Widerstand für die Überspannungen, also praktisch einen Kurzschluß des parallel Hegenden Wicklungsteiles darstellt, so daß mit der ganzen Überspannung der restliche mit dem Kondensator in Reihe liegende Wicklungsteil beansprucht ist. Aus diesem Grunde ist jeweils zwischen Sternpunkt des Transformators und deni Spannungsabgriff für den Kondensator ein Überspannungsableiter vorgesehen, um den Transformator vor Schaden zu bewahren.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für diesen Schutz bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung schematisch dargestellt. Gezeichnet sind lediglich die Abgabewicklungen 10, 11, 12 eines Drehstromtransformators, wobei jeweils zu einem Teil der Wicklung ein Kondensator 13, 14, 15 parallel geschaltet ist. Parallel zu den restlichen Wicklungsteilen ist pro Phase je ein Überspannungsableiter 16, 17, 18 geschaltet, Diese Überspannungsableiter 16, 17, 18 dienen dazu, Überspannungen aufzunehmen, die einzeln auf jede Phase auf treffen können. Um dreiphasige Überspannungen aufnehmen zu können, ist es bekanntlich zweckmäßig, zusätzlich noch einen zwischen Sternpunkt und Erde liegenden Überspannungsableiter 19 vorzusehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Transformator mit angezapfter Sekundärwicklung und einstellbarer Blindstromkompensation, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Anzapfungen versehenen Wicklungsteile gegenseitig und mit der Stammwicklung durch entsprechende Wicklungsausbildung derart verkoppelt sind, daß die Streuinduktivität vernachlässigbar klein ist.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabewicklung als Lagenwicklung mit Anzapfungen an den Lagenübergängen ausgeführt ist.

3. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Abgabewicklung als verstürzte Wicklung ausgeführt ist, wobei die einzelnen parallelen Leiter der verstürzten Wicklung die mit Anzapfungen versehenen "Spulen darstellen. "

4. Transformator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenwicklung konzentrisch innerhalb der Stammwicklung angeordnet ist.

5. Transformator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch . gekennzeichnet, daß je Phase zwischen Sternpunkt der mit Anzapfungen versehenen Wicklungsteile und Abgriff des Kondensators ein Überspannungsableiter eingeschaltet ist.

6. Transformator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sternpunkt des Transformators und Erde ein Überspannungsableiter eingeschaltet ist. ■

Hierzu 1 Blaitt Zeichnungen