EP0213461A1 - Stufentransformator mit Mittenanzapfung - Google Patents

Stufentransformator mit Mittenanzapfung Download PDF

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EP0213461A1
EP0213461A1 EP86111042A EP86111042A EP0213461A1 EP 0213461 A1 EP0213461 A1 EP 0213461A1 EP 86111042 A EP86111042 A EP 86111042A EP 86111042 A EP86111042 A EP 86111042A EP 0213461 A1 EP0213461 A1 EP 0213461A1
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tap
contacts
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winding part
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
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MASCHINENFABRIK REINHAUSEN Gebr SCHEUBECK & Co KG GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current

Definitions

  • the invention relates to a step transformer according to the preamble of claim 1.
  • Step transformers of this type are usually equipped with center changeovers, which can only be actuated when the transformer is switched off. To set the voltage, the transformer must therefore always be switched off.
  • transformers in which a voltage setting can be carried out under load i.e. transformers in which a voltage setting can be carried out under load.
  • the mere replacement of a transformer equipped with a diverter by a transformer that can be regulated under load is of course very complex. Therefore, efforts are being made to replace the existing diverter with a load selector in such transformers. In general, this does not cause too much difficulty for transformers with star point tapping.
  • modified load selectors of a conventional type can now be used to convert the step transformer with center tap. That it is no longer necessary to use two load selectors per phase or one two-pole load selector per phase. It is possible to provide the load selector on the transformer instead of the original diverter without major modifications. However, it is also possible to use a load selector of the attachment type.
  • the step transformer has two winding parts W1, W2, which are provided with three taps 1, 2, 3 and 4, 5, 6 towards the center M.
  • the taps are each connected to a fixed step contact Kl, K2, K3 or K4, K5, K6 of a load selector.
  • the step contacts K1 to K6 are arranged in a circle in the usual way.
  • the load selector has a movable contact system 10; which can be pivoted around the center of the circle from one to the next step contact.
  • the movable contact system has a main contact 11 and two resistance contacts 12 and a sliding contact 13,
  • annular discharge contact 14 which is connected to a two-part annular discharge contact 14, 15.
  • the main contact 11 is directly connected to the sliding contact 13, while the resistance contacts 12 are each connected to the sliding contact 13 with the interposition of the transition resistors 16.
  • the annular discharge contact is - as I said - in two parts, the first part 14 being assigned to the step contacts K1 to K3 and being electrically connected to the tap 4 of the winding part W2 which is located away from the center, while the second part 15 of the discharge contact is the step contacts K4, K5, K6 is assigned and is electrically connected to the tapping 3 of the first winding part W1 lying towards the center M.
  • the lowest voltage setting is present in the position shown in FIG. 1.
  • the current profile goes from tap 1 via the step contact K 1, the main contact 11, the sliding contact 13, the discharge contact 14 to the tap 4.
  • the winding parts lying between the taps are therefore all removed.
  • the movable contact system 10 is moved from the step contact K1 to the step contact K2.
  • the two step contacts Kl and K2 are briefly bridged in the usual way, in that one of the resistance contacts 12 is still in contact with the step contact Kl, while the other resistance contact 12 has already come into contact with the step contact K2 (see also FIG. 2).
  • the change takes place of the movable contact system 10 from the step contact K3 to the step contact K4.
  • the sliding contact 13 also changes from the diverter contact 14 to the diverter contact 15. If the current profile was initially from the tap 3 via the step contact K3 and the diverter contact 14 to the tap 4, the current profile is after the switching operation has been completed from the tap 3 via the diverter contact 15 and the tap contact K4 for tapping 4.
  • This switching step means no change in voltage on the tap transformer.
  • the movable contact system changes from step contact K4 to step contact K5, whereby the winding part lying between taps 4 and 5 is switched on with a further voltage increase.
  • the movable contact system can be moved to the K6 step contact.
  • the discharge contacts 14, 15 lie in a plane below or above the fixed step contacts K1-K6 arranged in a circle, and the movable contacts can be designed as roller bridges.
  • the arrangement is in no way limited to the number of stages shown.

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Abstract

Stufentransformator, bei dem die Wicklung (W1, W2) jeder Phase in ihrer Mitte (M) geteilt und jeder Wicklungsteil von dieser Mitte aus mit mehreren Anzapfungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) versehen ist. Die Anzapfungen sind mittels eines Lastwählers, bei dem die Anzapfungen (K1, K2, K3, K4, K5, K6) der beiden Wicklungsteile in gegensinniger Reihenfolge an die feststehenden Kontakte angeschlossen sind, umschaltbar. Hierbei sind die beweglichen Kontakte (10) ständig mit einem ringförmigen Ableitkontakt (14, 15) in Eingriff, wobei der ringförmige Ableitkontakt in zwei Teile (14, 15) unterteilt ist, dessen erster Teil (14) den Stufenkontakten (K1, K2, K3) des ersten Wicklungsteils (W1) und dessen zweiter Teil (15) den Stufenkontakten (K4, K5, K6) des zweiten Wicklungsteils (W2) zugeordnet ist. Der erste Teil des Ableitkontaktes (14) ist mit der von der Mitte (M) her gesehen letzten Anzapfung (4) des zweiten Wicklungsteils (W2) und der zweite Teil (15) ist mit der von der Mitte (M) her gesehen ersten Anzapfung (3) des ersten Wicklungsteils (W1) verbunden. Sobald die beweglichen Kontakte hierbei vom Stufenkontakt (K3) der ersten Anzapfung (3) des ersten Wicklungsteils (W1) zum Stufenkontakt (K4) der letzten Anzapfung (4) des zweiten Wicklungsteils (W2) wechseln, erfolgt gleichzeitig der Wechsel vom ersten Teil (14) zum zweiten Teil (15) des Ableitkontaktes.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufentransformator gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Derartige Stufentransformatoren sind üblicherweise mit Mittenumstellern ausgerüstet, die nur bei abgeschaltetem Transformator betätigt werden können. Zur Einstellung der Spannung muß deshalb der Transformator stets abgeschaltet werden. Im Zuge der Modernisierung elektrischer Versorgungsnetze, die zu einer größeren Energiedichte und zu einer stärkeren Vermaschung der Netze führt, besteht nun die Notwendigkeit, in den vorhandenen Netzen im verstärkten Maße Regeltransformatoren einzusetzen, also Transformatoren bei denen eine Spannungseinstellung unter Last vorgenommen werden kann. Der reine Austausch eines mit Umsteller ausgerüsteten Transformators durch einen unter Last regelbaren Transformator ist natürlich sehr aufwendig. Deshalb ist man bemüht, bei derartigen Transformatoren den vorhandenen Umsteller durch einen Lastwähler zu ersetzen. Bei Transformatoren mit Sternpunktanzapfung bereitet dies im allgemeinen keine zu großen Schwierigkeiten. Anders ist es jedoch bei Transformatoren mit Mittenanzapfung, weil hier 'jeweils pro Phase zwei verschiedene Anzapfungen miteinander zu verbinden sind. Dies führt dazu, daß pro Phase entweder zwei Lastwähler oder aber ein zweipoliger Lastwähler zum Einsatz gelangen müssen. Dies ist natürlich sehr aufwendig und scheitert auch oft daran, daß sich die Lastwähler schon rein räumlich nicht unterbringen lassen.
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeit für das Umrüsten speziell der mit Mittenumstellern ausgerüstete Transformatoren sowohl bezüglich des Aufwandes wie auch bezüglich des Platzbedarfes erheblich zu verbessern. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Stufentransformatoren erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.
  • Der entscheidende Vorteil der Erfindung ist, daß für die Umrüstung des Stufentransformators mit Mittenanzapfung nunmehr abgewandelte Lastwähler herkömmlicher Art Verwendung finden können. Daß es also nicht mehr erforderlich ist, pro Phase zwei Lastwähler bzw. pro Phase einen zweipoligen Lastwähler einzusetzen. Es ist möglich, den Lastwähler ohne größere Umbauten am Transformator anstelle des ursprünglichen Umstellers vorzusehen. Es ist aber auch möglich, einen Lastwähler des Anbautyps einzusetzen.
  • Anspruch 2 gibt eine zweckmäßige Ausgestaltung des zu verwendenden Lastwählers an. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in schematischer Schaltanordnung dargestellt. Es zeigen
    • Figur 1 die Anordnung in Betriebsstellung auf Anzapfung 1 stehend (niedrigste Spannungseinstellung),
    • Figur 2 die Anordnung während des Umschaltvorganges von Anzapfung 3 nach Anzapfung 4.
  • Wie ersichtlich, besitzt der Stufentransformator zwei Wicklungsteile W1, W2, die zur Mitte M hin mit je drei Anzapfungen 1, 2, 3 bzw. 4, 5, 6 versehen sind. Die Anzapfungen sind an je einen feststehenden Stufenkontakt Kl, K2, K3 bzw. K4, K5, K6 eines Lastwählers angeschlossen. Die Stufenkontakte Kl bis K6 sind auf übliche Weise im Kreis angeordnet. Der Lastwähler besitzt ein bewegliches Kontaktsystem 10; welches um den Kreismittelpunkt von einem zum nächsten Stufenkontakt verschwenkbar ist. Das bewegliche Kontaktsystem besitzt dabei einen Hauptkontakt 11 sowie zwei Widerstandskontakte 12 und einen Schleifkontakt 13,
  • der mit einem zweiteilig ausgebildeten ringförmigen Ableitkontakt 14, 15 in Verbindung steht. Hierbei ist der Hauptkontakt 11 unmittelbar mit dem Schleifkontakt 13 verbunden, während die Widerstandskontakte 12 jeweils unter Zwischenschaltung der Überschaltwiderstände 16 mit dem Schleifkontakt 13 verbunden sind. Der ringförmige Ableitkontakt ist - wie gesagt - zweiteilig, wobei der erste Teil 14 den Stufenkontakten Kl bis K3 zugeordnet und elektrisch mit der von der Mitte wegliegenden Anzapfung 4 des Wicklungsteiles W2 verbunden ist, während der zweite Teil 15 des Ableitkontaktes den Stufenkontakten K4, K5, K6 zugeordnet ist und mit zur Mitte M liegenden Anzapfung 3 des ersten Wicklungsteiles W1 elektrisch verbunden ist.
  • In der in Figur 1 gezeigten Stellung liegt die niedrigste Spannungseinstellung vor. Der Stromverlauf geht von Anzapfung 1 über den Stufenkontakt Kl, den Hauptkontakt 11, den Schleifkontakt 13, den Ableitkontakt 14 zur Anzapfung 4. Die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile sind also alle herausgenommen. Zur Umschaltung zur nächst höheren Spannungsstufe wird das bewegliche Kontaktsystem 10 vom Stufenkontakt K1 zum Stufenkontakt K2 bewegt. Hierbei erfolgt auf übliche Art eine kurzzeitige Überbrückung der beiden Stufenkontakte Kl und K2, indem einer der Widerstandskontakte 12 noch am Stufenkontakt Kl anliegt, während der andere Widerstandskontakt 12 bereits am Stufenkontakt K2 zur Anlage gelangt ist (vergleiche auch Figur 2). Sobald das bewegliche Kontaktsystem 10 seine Betriebsstellung am Stufenkontakt K2 eingenommen hat, ist - wie ohne weiteres ersichtlich - der zwischen der Anzapfung 1 und der Anzapfung 2 befindliche Wicklungsteil zugeschaltet und die Spannung des Stufentransformators entsprechend erhöht. Beim Weiterschalten zum Stufenkontakt K3 wird der zwischen Anzapfung 2 und Anzapfung 3 liegende Wicklungsteil zur weiteren Spannungserhöhung zugeschaltet. Gemäß Figur 2 erfolgt der Wechsel des beweglichen Kontaktsystems 10 vom Stufenkontakt K3 zum Stufenkontakt K4. Mit diesem Wechsel wechselt auch der Schleifkontakt 13 vom Ableitkontakt 14 zum Ableitkontakt 15. War der Stromverlauf zunächst von der Anzapfung 3 über den Stufenkontakt K3 und den Ableitkontakt 14 zur Anzapfung 4, so ist der Stromverlauf nach vollendetem Umschaltvorgang von der Anzapfung 3 über den Ableitkontakt 15 und den Stufenkontakt K4 zur Anzapfung 4. Dieser Schaltschritt bedeutet keine Spannungsänderung am Stufentransformator. Beim nächsten Schaltschritt wechselt das bewegliche Kontaktsystem vom Stufenkontakt K4 zum Stufenkontakt K5, wodurch der zwischen Anzapfung 4 und 5 liegende Wicklungsteil mit weiterer Spannungserhöhung zugeschaltet wird. Schließlich kann zur höhsten Spannungseinstellung das bewegliche Kontaktsystem noch zum Stufenkontakt K6 bewegt werden.
  • Da beim Wechsel des beweglichen Kontaktsystems vom Stufenkontakt K3 zum Stufenkontakt K4 ein Teilstrom auch über die beiden Teile 14, 15 des Ableitkontakts verläuft, erfolgt der gleichzeitige Wechsel des Schleifkontaktes 13 vom Ableitkontakt 14 zum Ableitkontakt 15 nicht stromlos, - weshalb die entsprechenden Endstücke 17 der Ableitkontakte 14, 15 wie auch die Enden 18 des Schleifkontaktes 13 mit abbrandfestem Material versehen sind.
  • Es ist klar, daß in der schematischen Darstellung alle Kontakte in einer Ebene liegen, was in der praktischen Ausführung jedoch keineswegs der Fall sein muß. So können z.B. die Ableitkontakte 14, 15 in einer Ebene unterhalb oder oberhalb der im Kreis angeordneten feststehenden Stufenkontakte Kl - K6 liegen, und die beweglichen Kontakte können als Rollenbrücken ausgeführt werden. Auch ist die Anordnung keineswegs auf die gezeigte Stufenzahl beschränkt.

Claims (2)

1. Stufentransformator, bei dem die Wicklung jeder Phase in ihrer Mitte geteilt und jeder Wicklungsteil von dieser Mitte aus mit mehreren Anzapfungen versehen ist, die mittels eines Wahlschalters, an dessen im Kreis angeordneten feststehenden Stufenkontakten die Anzapfungen angeschlossen sind und dessen bewegliche Kontakte um den Kreismittelpunkt von Stufenkontakt zu Stufenkontakt schwenkbar sind, der Reihe nach zu- bzw. abschaltbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wahlschalter ein unter Last betätigbarer Lastwähler ist, bei dem die Anzapfungen (1, 2, 3 bzw. 6, 5, 4) der beiden Wicklungsteile (W1, W2) in gegensinniger Reihenfolge an die feststehenden Kontakte (Kl, K2, K3 bzw. K6, K5, K4) angeschlossen sind und bei dem die beweglichen Kontakte (10) ständig mit einem ringförmigen Ableitkontakt (14, 15) in Eingriff sind, wobei der ringförmige Ableitkontakt in zwei Teile (14, 15) unterteilt ist, dessen erster Teil (14) den Stufenkontakten (K1, K2, K3) des ersten Wicklungsteils (W1) und dessen zweiter Teil (15) den Stufenkontakten (K4, K5, K6) des zweiten Wicklungsteils (W2) zugeordnet ist, wobei der erste Teil (14) des Ableitkontaktes mit der von der Mitte (M) her gesehen letzten Anzapfung (4) des zweiten Wicklungsteils (W2) elektrisch verbunden ist, während der zweite Teil (15) des Ableitkontaktes mit der von der Mitte her gesehen ersten Anzapfung (3) des ersten Wicklungsteiles (W1) verbunden ist,und wobei die beweglichen Kontakte (10) gleichzeitig mit ihrem Wechsel vom Stufenkontakt (K3) der ersten Anzapfung (3) des ersten Wicklungsteils (W1) zum Stufenkontakt (K4) der letzten Anzapfung des zweiten Wicklungsteils (W2) vom ersten Teil (14) zum zweiten Teil (15) des Ableitkontaktes unterbrechungslos wechseln.
2. Stufentransformator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden während des Umschaltvorganges überbrückbaren Enden (17) der beiden Teile des Ableitkontaktes (14, 15) ebenso wie der mit ihnen in Eingriff stehende Teil (13) des beweglichen Kontaktsystems (10) mit abbrandfestem Kontaktmaterial (17, 18) versehen sind.
EP86111042A 1985-08-21 1986-08-09 Stufentransformator mit Mittenanzapfung Expired - Lifetime EP0213461B1 (de)

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