DEL0018873MA

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Publication number: DEL0018873MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 20. Mai 1954 Bekanntgemacht am 5. Juli 1956Registration date: May 20, 1954. Advertised on July 5, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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.It is well known that reactive current compensation frees the network from reactive current, but not the network Motor or transformer, i.e. not the winding of the electrical device ... For this reason Circuits were known to reduce the inductive reactive power consumption z. B. a transformer, those due to the magnetization requirement of its iron core and that of the one connected on the output side Consumer is caused to compensate by means of a capacitor.

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.For example, the secondary or output winding of a transformer was partly included Provided taps that are connected to a tap changer. A capacitor is switched between a phase and the taps, so that the adaptation of its charging, current to the respective reactive current requirement through the tap changer connected to the taps can be achieved under load.

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-An exemplary embodiment of this known circuit is shown in FIG. 1. Here, 1 is the primary winding and 2 designates the secondary winding, the latter with different taps 3 is provided. Between the line 4 and the tap 3 corresponding to the respective operating case a capacitor 5 is connected. As can be seen from this, on the delivery side of the Transformer both series and parallel connection of a relatively large capacity with the leakage inductance components of the subdivided by the respective tap of the tap changer Dispatch processing. However, this has the consequence that the natural frequencies of the transformer go far below the natural frequency values of normal transforma-

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L 18873 VIIIbI'21 d² L 18873 VIIIbI'21 d ²

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 einMeters decrease, which has the disadvantage that the harmonics of the mains voltage are unpleasant Cause resonance phenomena. This can avoid these resonance phenomena be that the leakage inductance of the delivery winding are kept sufficiently small because the size of the capacitor is determined by the reactive load to be compensated. Regarding the The secondary winding acts like a capacitor

ίο Spartransformator ohne Rückwirkung auf die Primärseite. ίο Autotransformer without affecting the primary side.

.. 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... In order to reduce the leakage inductance components, circuits have already been used at where a thrust winding is provided as a tertiary winding on each transformer leg. The coupling between the primary and secondary winding by means of a thrust winding is only effective the conversion of a radial transverse field into an axial longitudinal field, whereby only an inadequate Reduction in leakage inductance is achieved because between the thrust winding and the tapped Winding the primary winding is arranged, which inevitably between the thrust winding and there is a large distance from the tapped winding.

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.The invention provides a remedy here. It consists in the fact that the winding parts provided with taps are mutually coupled and with the main winding by means of appropriate winding formation in such a way that the leakage inductance is negligibly small. This is achieved, for example, in that the dispensing winding, but in particular the part of the dispensing winding which is provided with taps, is designed as a layer winding, the taps being arranged at the layer transitions. An embodiment of the invention is shown schematically in FIG. The output windings 7, 8 and concentrically above the primary winding 9 are applied to the core 6. While the primary winding 9 can have any type of winding, the part 7 of the output winding provided with taps is designed as a layer winding. This one has it in hand, the Streuinduktivitätsanteil of lying with the not shown condenser in series winding part, the resonance due to the induced voltage 'can be particularly dangerous ,, characterized preferable to shrink, that the tap winding 7 concentrically within the main winding 8 arranges.

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.A perfect coupling of the individual tapped coils is in itself As is known, achieved in that the conductors of the individual coils are combined as parallel conductors and all conductors are wound together as an overturned coil.

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.It is special in these circuits to protect the transformer against overvoltages. It is also advisable to provide surge arresters in a manner known per se, since the capacitor, which is part of the output winding, is allele is connected, a relatively low resistance for the overvoltages, so practically a short circuit of the parallel Hegenden winding part represents, so that with the entire overvoltage the remaining one is in series with the capacitor Winding part is stressed. For this reason there is always between the neutral point of the transformer and a surge arrester is provided to the voltage tap for the capacitor to protect the transformer from damage.

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.In Fig. 3 is an embodiment for this protection when using the invention Circuit shown schematically. Only the delivery coils 10, 11, 12 of one are shown Three-phase transformer, with a capacitor 13, 14, 15 parallel to each part of the winding is switched. In parallel to the remaining winding parts, there is one surge arrester for each phase 16, 17, 18 switched, these surge arresters 16, 17, 18 are used to absorb overvoltages that hit each phase individually be able. In order to be able to absorb three-phase overvoltages, it is known to be useful in addition a surge arrester 19 located between the star point and earth must also be provided.

Claims

Patent claims:

1. Transformer with tapped secondary winding and adjustable reactive current compensation, characterized in that the winding parts provided with taps are mutually exclusive and so coupled to the main winding by appropriate winding formation are that the leakage inductance is negligibly small.

2. Transformer according to claim 1, characterized in that the delivery winding as Layer winding is carried out with taps at the layer transitions.

3. Transformer according to claim 1, characterized in that the. Surrender as overturned winding is executed, with the individual parallel conductors of the overturned Winding represent the "coils" provided with taps.

4. Transformer according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the step winding is arranged concentrically within the main winding is.

5. Transformer according to claim 1 to 4, characterized. characterized that each phase between Star point of the winding parts with taps and tap of the capacitor a surge arrester is switched on.

6. Transformer according to claim 1 to 5, characterized in that between the star point of the transformer and earth a surge arrester is switched on. ■

In addition 1 Blaitt drawings