EP3039698A1 - Laststufenschalter, stufentransformator zur spannungsregelung und verfahren zur durchführung einer umschaltung im stufentransformator - Google Patents

Laststufenschalter, stufentransformator zur spannungsregelung und verfahren zur durchführung einer umschaltung im stufentransformator

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EP3039698A1
EP3039698A1 EP14747370.6A EP14747370A EP3039698A1 EP 3039698 A1 EP3039698 A1 EP 3039698A1 EP 14747370 A EP14747370 A EP 14747370A EP 3039698 A1 EP3039698 A1 EP 3039698A1
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EP
European Patent Office
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winding
selector
changer
numbered
load tap
Prior art date
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EP14747370.6A
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Christian Hammer
Andreas Sachsenhauser
Konrad RÄDLINGER
Max Weidinger
Thomas Schuster
Jürgen KOLLMANNSBERGER
Christian Pircher
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Definitions

  • tap-changer for voltage regulation and method for carrying out a changeover in the tapped transformer
  • the invention relates to an on-load tap changer for voltage regulation of a tapped transformer, in particular for a tapped transformer having at least one phase to be controlled, having a first winding and a second winding, a tapped transformer for voltage regulation, and a method for performing a switching in a tapped transformer for voltage regulation ,
  • Dry transformers take a resin and the surrounding air. Since the oil fulfills these functions many times better, the power spectra of the different transformer types are correspondingly different.
  • each phase consists of two windings. These windings each have two coupled areas with taps.
  • a load selector a so-called integrated on-load tap changer, is connected to the taps in such a way that it initially switches on the taps of one and then that of the other winding. This also applies to the switching off of the taps. Switching from one tap to the next tap is done in one step. The actual changeover is carried out via a contact system with three contacts and two override resistors.
  • the switching step when switching over the middle position does not cause a voltage change at the transformer.
  • the object of the invention is therefore an on-load tap changer for voltage regulation, which avoids the disadvantages of the prior art and can be used at higher voltages, a step transformer for voltage regulation, which is safe and reliable, and a method for performing a switching in a tapped transformer for voltage regulation to provide a safe operation of the tapped transformer is guaranteed.
  • the invention proposes according to a first aspect of an on-load tap changer for voltage regulation of a tapped transformer, wherein
  • the tapped transformer has at least one phase to be controlled, which is a first
  • the first winding has a control winding with even-numbered winding taps and a main winding
  • the second winding has a control winding with odd-numbered winding taps and a main winding
  • the on-load tap changer has a, in particular first, selector for alternately powerless preselection of the even-numbered or even-numbered winding taps to be connected.
  • the proposed according to the first aspect of the invention on-load tap-changer is used for voltage regulation of a tapped transformer.
  • the tapped transformer has at least one phase to be controlled, which has a first winding and a second winding.
  • the first winding each has a control winding with even-numbered winding taps
  • the second winding has a control winding with odd-numbered winding taps.
  • a master winding is provided in each case, wherein the first winding and the second winding are inductively coupled to the control windings of the even-numbered and the odd-numbered winding taps.
  • the on-load tap-changer has a, in particular first, selector, which is designed in such a way that power-free preselection of the even-numbered or even-numbered winding taps to be connected is alternately possible.
  • the selector has a first selector part for the control winding with the even-numbered winding taps and a second selector part for the control winding with the odd-numbered winding taps for powerless preselection of the winding taps to be connected.
  • each of the proposed on-load tap-changer comprises a, in particular first, diverter switch for carrying out the switching between the even-numbered and the odd-numbered winding taps of the control windings which are selected without load by the selector.
  • the selector has a first selector part for the control winding with the even-numbered winding taps and a second selector part for the control winding with the odd-numbered winding taps for powerless preselection of the winding taps to be connected.
  • the first selector part and the second selector part each have two selector arms for the winding taps of a control winding
  • the first selector part is electrically connected to the even-numbered winding taps of the control winding of the first winding via tap contacts;
  • the second selector part is electrically conductively connected to the odd-numbered winding taps of the control winding of the second winding via tap contacts;
  • each selector arm is electrically conductively connected to a respective discharge line and to a respective step contact of the corresponding control winding
  • each discharge bar is electrically connected to the diverter switch.
  • each selector arm for linear movement of a spindle, a belt or a chain is assigned.
  • the first selector part has two selector arms each, and the second selector part has two selector arms each for the winding taps of a control winding.
  • the first selector part is electrically conductively connected to the even-numbered winding taps of the control winding of the first winding via tap contacts.
  • the second selector part is electrically conductively connected to the odd-numbered winding taps of the control winding of the second winding via tap contacts.
  • Each selector arm of the first or second selector part is electrically conductively connected to a respective arrester rail and to a respective step contact of the corresponding control winding.
  • Each discharge bar is electrically connected to the diverter switch.
  • Each selector arm is associated with a spindle, belt or chain for linear movement.
  • the diverter switch has a first switching side and a second switching side; the first switching side separates the first diverter rail of the first selector part and the second diverter rail of the second selector part;
  • the second switching side separates or connects the second discharge rail of the first selector part and the first discharge rail of the second selector part.
  • the diverter switch has a first switching side and a second switching side, wherein the first switching side separates the first diverter rail of the first selector part and the second diverter rail of the second selector part. Likewise, the second switching side separates or connects the second discharge rail of the first selector part and the first discharge rail of the second selector part.
  • each switching side has at least one mechanical switch, two vacuum interrupters, and one resistor.
  • the mechanical switch is connected in series with a first switching branch with a vacuum interrupter and a parallel second branch with a vacuum interrupter and a resistor connected in series therewith.
  • each switching side has at least one mechanical switch, two vacuum interrupters and one resistor.
  • a first switching branch is connected in parallel with a second switching branch, the first switching branch connected in series having a mechanical switch and a vacuum switching tube and the second switching branch connected in series having a mechanical switch, a vacuum interrupter and a resistor.
  • each switching side has at least one mechanical switch, two vacuum interrupters and one resistor.
  • the mechanical switch is connected in series with a vacuum interrupter and is connected in series with a first switching branch with a resistor and a second branch with a vacuum interrupter, wherein the first and the second branch are connected in parallel.
  • each switching side has a permanent main contact connected in parallel to the first and second switching branches.
  • Each switching side has a permanent main contact, which directly separates the first and the second discharge rail from one another or conductively connects to one another.
  • Each switching side has a permanent main contact, which is connected in parallel with the first and second switching branches. Furthermore, each switching side has a permanent main contact, which connects directly to the first and the second diverter rail with each other.
  • Each switching side can be configured as desired in any desired manner and, for example, at least one additional or further mechanical switch and / or at least one additional or further vacuum interrupter and / or at least one additional or further resistor and / or at least one additional or further permanent main contact include.
  • each of the proposed on-load tap-changer comprises a, in particular first, motor drive, which is coupled to the selector and / or the diverter switch.
  • each of the proposed load stage shifter comprises a, in particular first, output shaft, via which the motor drive is coupled to the selector and / or the diverter switch; and or a, in particular first, transmission, via which the motor drive is coupled to the output shaft or to the selector and / or the diverter switch; and / or one, in particular first, drive shaft, via which the motor drive is coupled to the transmission.
  • the coupling of the first motor drive to the first selector and / or the first diverter switch can take place in any desired manner, for example directly or indirectly, in particular via the output shaft and / or the transmission and / or the drive shaft.
  • the first motor drive is arranged as close as possible to the first selector and / or the first diverter switch and / or attached to the first selector and / or the first diverter switch.
  • Each shaft may preferably be electrically insulating.
  • each of the proposed on-load tap changers includes an electrically insulating stator having a top stator end and a bottom stator end which may be attached to a ground potential socket;
  • the selector is attached to the upper stator end and located above the upper stator end.
  • the stand which is also referred to as a support, ensures the insulation distance required in the respective application between the live contacts, cables and other parts of the on-load tap-changer and the earth potential. With a sufficient height of the stator, an isolation distance of at least 72 kV or at least 123 kV or at least 145 kV can thus be achieved.
  • the base may for example be part of the tapped transformer or the on-load tap-changer.
  • the on-load tap-changer proposed according to the first aspect can be configured as desired in any manner and for example at least one additional or further selector and / or at least one additional or further diverter switch and / or at least one additional or further motor drive and / or at least one additional or further output shaft and / or at least one additional or further gear and / or at least one additional or further drive shaft and / or at least one additional or further stator. It can be provided that
  • the diverter switch is attached to the upper stator end and is arranged above the upper stator end, in particular below the selector; and / or the gear is fixed to the upper stator end and above the upper stator end, in particular below the selector and / or above the resistors, arranged or attached to the lower stator end and below the lower stator end, in particular in the base is arranged ; and / or the motor drive is attached to the lower stator end and located below the lower stator end; and or
  • the drive shaft or the output shaft passes through the stator from the lower stator end to the upper stator end.
  • At least one of the resistors is designed as a cast iron resistor.
  • the resistors are charged with each switching operation with a very high electrical power and heat up accordingly. They can cool down until the next changeover, which, however, can be so small depending on the switching distance that they continue to heat up. Should their temperature be too high, the switching distance would have to be increased to allow more time for cooling. As a result, the operation of the on-load tap-changer is impaired. Since such cast iron resistors have higher masses in comparison with wirewound resistors and therefore heat up more slowly with the same energy input, the switching distance must be increased less frequently. This is particularly important for dry-type transformers because they cool the resistors with air, which is far less effective than the cooling with the transformer oil possible with oil transformers.
  • the hot exhaust air resulting from air cooling of a dry transformer can be used as the cooling air for the resistors since these hot exhaust air are still colder than the resistors in operation.
  • each of the proposed on-load tap-changer comprises a second selector for a second phase of the tapped transformer to be controlled; - For a third phase of the step transformer to be controlled, a third selector; in which
  • the second and third voters are in particular how the first voter is trained; the second and the third phase are designed in particular like the first phase to be regulated;
  • the voters are arranged in the corners of a triangle.
  • Such a three-phase on-load tap-changer is particularly suitable for a so-called temple transformer, in which three phases in the corners of an equilateral triangle are arranged symmetrically to one another and which, for example, from DE 40 29 097 A1, US Pat. No. 5,202,664 A, EP 1 277 217 B1, EP 2 367 181 A1 and US 2013 328 652 A1.
  • For the three voters can be assigned to the phases simply such that for each phase-voter pair analog or similar or equal connection conditions given and in particular short connection lines are possible.
  • three single-phase on-load tap-changers which are designed and / or constructed in particular according to the first aspect, may be arranged symmetrically to one another in the corners of an equilateral triangle.
  • the triangle is equilateral and the voters are arranged in the corners symmetrical to each other.
  • each of the proposed on-load tap-changer comprises a second diverter switch associated with the second selector
  • the second and the third diverter switch are designed in particular as the first diverter switch.
  • the motor drive is coupled to the second and third selectors and / or the second and third diverter switches.
  • each of the proposed on-load tap-changer comprises a second output shaft via which the motor drive is coupled to the second selector and / or the second diverter switch; and or
  • a second transmission via which the motor drive is coupled to the second output shaft or to the second selector and / or the second diverter switch; and / or a third gear, via which the motor drive to the third output shaft or at the third selector and / or the third diverter switch is coupled; and / or a second drive shaft via which the motor drive is coupled to the second transmission; and or
  • each of the proposed on-load tap-changer comprises a second motor drive which is coupled to the second selector and / or the second diverter switch;
  • a third motor drive coupled to the third selector and / or the third diverter switch
  • the second and the third motor drive are designed in particular as the first motor drive; and or
  • the couplings of the second and the third motor drive to the respectively assigned selector and / or diverter switch in particular the coupling of the first motor drive to the first selector and / or the first diverter switch.
  • the motor drives are synchronized in particular by mechanical and / or electronic coupling.
  • the invention proposes a voltage-regulating tapped transformer which comprises a, in particular first, on-load tap-changer, which is designed in particular according to the first aspect, and at least one phase to be regulated, which has a first winding and a second winding
  • the first winding has a control winding with even-numbered winding taps and a main winding
  • the second winding has a control winding with odd-numbered winding taps and a main winding
  • the on-load tap-changer has a first selector part and a second selector part for preselecting the even-numbered or even-numbered winding taps to be connected alternately without power.
  • the step-up transformer for voltage regulation proposed according to the second aspect of the invention comprises a, in particular first, on-load tap-changer, which in particular is formed according to the first aspect, and at least one phase to be controlled, which has a first winding and a second winding.
  • the first winding has a control winding with even-numbered winding taps and a main winding.
  • the second winding has a control winding with odd-numbered winding taps and a main winding.
  • the first winding and the second winding are inductively coupled to the control windings of the even and odd winding taps.
  • the on-load tap-changer has a first selector part and a second selector part for alternately powerless preselection of the even-numbered or even-numbered winding taps to be connected.
  • the first selector part and the second selector part each have two selector arms for the winding taps of each control winding
  • each selector arm of the first or second selector part is electrically connected to a respective arrester rail and each having a step contact of the corresponding control winding;
  • each discharge bar is electrically connected to the on-load tap-changer.
  • the first selector part and the second selector part each have two selector arms for the winding taps of each control winding.
  • Each selector arm of the first or second selector part is electrically conductively connected, each with a discharge bar, to a respective step contact of the corresponding control winding.
  • Each discharge bar is electrically connected to the on-load tap-changer.
  • a, in particular first, transmission is provided with a, in particular first, motor drive for actuating the first selector part and the second selector part, and / or
  • each on-load tap-changer of each phase is connected to a common motor drive;
  • the tapped transformer is designed as a dry-type transformer.
  • A, in particular first, transmission is provided with a, in particular first, motor drive to effect an actuation of the first selector part and the second selector part.
  • a, in particular first, motor drive to effect an actuation of the first selector part and the second selector part.
  • Each on-load tap-changer of each phase is connected to a common motor drive.
  • the tapped transformer is designed as a dry-type transformer. According to a first alternative, it may be provided that each of the proposed tapped transformers comprises
  • a second and a third phase to be regulated designed in particular like the first phase to be regulated
  • the on-load tap-changer comprises
  • the second and third voters are in particular how the first voter is trained
  • the voters are arranged in the corners of a second triangle.
  • the second triangle is equilateral and the voters are arranged in the corners symmetrical to each other.
  • the symmetry axis of the second equilateral triangle is in particular coaxial with the axis of symmetry of the first triangle.
  • a second and a third phase to be regulated designed in particular like the first phase to be regulated
  • a second on-load tap changer and for the third phase a third on-load tap changer, which are designed in particular like the first on-load tap changer;
  • the on-load tap changers are arranged in the corners of a second triangle.
  • the second triangle is equilateral and the on-load tap-changer are arranged in the corners symmetrical to each other.
  • the symmetry axis of the second equilateral triangle is in particular coaxial with the axis of symmetry of the first triangle.
  • step transformers are thus temple transformers and are similar to the temple transformers known, for example, from DE 40 29 097 A1, US Pat. No. 5,202,664 A, EP 1 277 217 B1, EP 2 367 181 A1 and US 2013 328 652 A1.
  • the three on-load tap changers or the three voters can be assigned to the phases simply such that for each phase on-load tap-changer pair or phase-selector pair analog or similar or equal connection conditions are given and in particular short kausieitept are possible.
  • the tapped transformer comprises for each phase a motor drive which is coupled to the respective selector and / or the respective diverter switch;
  • the motor drives are arranged in the corners of a third triangle.
  • the third triangle is equilateral and are the motor drive in the
  • the axis of symmetry of the third equilateral triangle is in particular coaxial with the axis of symmetry of the first equilateral triangle and / or with the axis of symmetry of the second equilateral triangle.
  • a method proposed according to a third aspect of the invention for carrying out a changeover in a voltage-regulating tapped transformer which is designed in particular according to the third aspect, comprises the following steps:
  • the even or odd winding taps of a control winding of the first or second winding are alternately preselected and connected.
  • the even or odd-numbered winding taps of a winding of the first or second winding are alternately preselected and connected.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a tapped transformer with an on-load tap-changer in a first embodiment
  • FIG. 2a-2g show the sequence of a changeover in the tapped transformer of FIG. 1 for voltage regulation
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a diverter switch for an on-load tap-changer
  • FIG. 4 shows an actuating sequence of the diverter switch of FIG. 3
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the diverter switch
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the diverter switch
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of the diverter switch
  • FIG. 8 shows a structural design of three on-load tap changers according to a second embodiment
  • FIG. 9 is a detail view of the selector of one of the on-load tap changers of FIGS. 8th;
  • FIG. 10 shows a second embodiment of a tapped transformer with a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a step transformer 15 with an on-load tap-changer 10 in a first embodiment.
  • the step transformer 15 usually has three phases 16, 17, 18, wherein here only a first phase 16 is shown.
  • Each phase 16, 17, 18 consists of a first winding 20 and a second winding 30, which are inductively coupled together.
  • the first winding 20 consists of a control winding 21 and a main winding 22.
  • the control winding 21 has even-numbered winding taps 23.
  • the second winding 30 also has a control winding 31 and a main winding 32.
  • the control winding 31 of the second winding 30 has odd-numbered winding taps 33.
  • the on-load tap-changer 10 has a selector 40 and a diverter switch 60.
  • the selector 40 consists of a first selector part 41 and a second selector part 46, both of which are of linear construction.
  • the two selector parts 41, 46 do not necessarily have to be linear, but may for example also be arranged in a circle, distributed over several levels.
  • the first selector part 41 has step contacts 44, which are electrically conductively connected to the even-numbered winding taps 23 of the control winding 21 of the first winding 20.
  • the second selector part 46 has tap contacts 49 which are electrically connected to the odd-numbered winding taps 33 of the control winding 31 of the second winding 30.
  • first selector part 41 has a first discharge rail 51 and a second discharge rail 52.
  • the second selector part 46 also has a first discharge rail 53 and a second discharge rail 54.
  • a selector arm 42, 43, 47, 48 is arranged, which has an electrically conductive connection between an even-numbered winding tap 23, 33 and an associated discharge rail 51, 52, 53, 54 produces.
  • the discharge rails 51, 52, 53, 54 are also electrically connected to the diverter switch 60.
  • the diverter switch 60 consists of a first and a second switching side 60A, 60B, which may be either open or closed, that is, a current I lead or interrupt. These states are represented in this view by simple, individual switch symbols, but may be composed of a plurality of switching devices connected in parallel and in series.
  • the diverter switch 60 can be configured as desired in any manner, for example, according to one of the below with reference to FIG. 3 and 5 to 7 described embodiments.
  • FIG. 1 position shown individual step contacts 44, 49 of the first and the second selector part 41, 46 and thus also the first and the second winding 20, 30 connected to each other conductively.
  • a step contact 44 with the number 6 is connected via the second selector arm 43 to the second discharge rail 52 of the first selector part 41.
  • the second switching side 60B is closed, the second diverter rail 52 of the first selector part 41 is connected to the first diverter rail 53 of the second selector part 46.
  • FIGS. 2a-2g is the sequence of a switching for voltage regulation in the tapped transformer 15 of FIG. 1 shown.
  • the current flows from the main winding 22 of the first winding 20 to the even-numbered winding tap 23 with the number 6 of the control winding 23 to the step contact 44 with the number 6 of the first selector part 41.
  • the second switching side 60B is conductive, the current flows from the stepped contact 44 with the number 6 via the second selector arm 43 to the second diverter rail 52 and thus to the second switching side 60B.
  • the second switching side 60B then connects the second discharge rail 52 of the first selector part 41 to the first discharge rail 53 of the second selector part 46 via its selector arm 47 to the step contact 49 with the number 5.
  • the tap contact 49 is connected to the odd numbered winding tap 33 with the number 5 of FIG second winding 30 connected.
  • a conductive connection is made from the even-numbered winding tap 23 with the number 4 via the stage contact 44 with the number 4 of the first Selector 41, the first selector arm 42, the first diverter rail 51, the first diverter arm 60A, the second diverter rail 54 of the second selector member 46, the second selector arm 48, and the stage contact 49 numbered 5, which is connected to the odd numbered winding tap 33 5, as shown in FIG. 2c is shown.
  • an odd-numbered winding tap 33 of the control winding 31 is used for this purpose.
  • the second selector arm 43 of the first selector part 41 drives the stage contact 44, which has already been preselected by the first selector arm 42, to the number 4, which is connected to the even-numbered winding taps 33.
  • the first selector arm 47 of the second selector part 46 approaches the next stage contact 49 with the number 3 to be connected.
  • the second switching side 60B is closed and the first switching side 60A is opened.
  • an odd-numbered winding tap 33 is connected and the first winding 20 and the second winding 30 are connected to one another via the second switching side 60B.
  • an even-numbered winding tap 23 is used again, as shown in FIG. 2f is shown.
  • the first selector arm 42 of the first selector part 41 selects the next stage contact 44, which is connected to the even-numbered winding tap 23 of the control winding 21 of the first winding 20.
  • the second selector arm 48 selects the stepped contact 49 already approached by the first selector arm 47.
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a diverter switch 60 for an on-load tap-changer 10, which is designed, for example, according to the first embodiment.
  • This has a first switching side 60A and a second switching side 60B.
  • the first switching side 60A in the closed state, connects the first diverter rail 51 of the first selector part 41 and the second diverter rail 54 of the second selector part 46.
  • the second switch side 60B in the closed state, connects the first diverter rail 53 of the second selector part 46 and the second diverter rail 52 of the first selector part 41.
  • Both switching sides 60A, 60B have a first and a second switching branch 61, 62, 63, 64, which are arranged parallel to each other.
  • each first switching branch 61 63 a acting as a main contact vacuum interrupter SVa or MSVb is arranged.
  • a mechanical switch MDCa or MDCb is designed as a disconnector. The circuit breakers are not used for commutation, but for activation, ie the galvanic separation of the non-load current leading load branch.
  • the resistors Ra, Rb are formed as a cast iron resistor.
  • FIG. 4 shows an actuation sequence of the circuit shown in FIG. 3 shown load changeover switch 60 after the preselection operation of the first and second selector part 41, 46.
  • the changeover in the diverter switch 60 takes place in the following steps:
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a diverter switch 60 for an on-load tap-changer 10. This embodiment is similar to the first embodiment, so that in the following all the differences are explained in more detail.
  • additional permanent main contacts MCa or MCb are provided in both switching sides 60A, 60B, which in a known manner in steady state operation take over the continuous current conduction and relieve the respective main contact acting vacuum interrupter MSVa or MSVb.
  • Such an additional arrangement of permanent main contacts MCa or MCb is in the context of the invention of course also possible in the further explained embodiments of the invention.
  • the order in which the individual vacuum interrupters and mechanical switches are actuated can be determined freely.
  • FIG. 6 shows a third embodiment of a load changeover switch 60 for an on-load tap-changer 10.
  • This embodiment is similar to the first embodiment, so that the differences will be explained in more detail below.
  • the mechanical switch MDCa or MDCb is different from the first embodiment in FIG. 3 in series with the vacuum interrupter MSVa or MSVb in the first switching branches 61, 63 and additionally a second mechanical switch TDCa or TDCb in series with the vacuum interrupter TTVa or TTVb in the second switching branches 62, 64 arranged.
  • the order in which the individual vacuum interrupters and mechanical switches are actuated can be determined freely.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of a diverter switch 60 for an on-load tap-changer 10.
  • This embodiment is similar to the first embodiment, so that in the following the differences are explained in more detail.
  • n is a resistor Ra, Rb arranged in each first switching branch 61, 63, and vacuum interrupters MSVa, MSVb in each second switching branch 62, 64.
  • a mechanical switch MDCa, MDCb as a disconnector and acting as a resistance contacts vacuum interrupters TTVa, TTVb are connected in series. The order in which the individual vacuum interrupters and mechanical switches are actuated can be determined freely.
  • FIG. FIG. 8 shows three on-load tap changers, namely, a first on-load tap changer 10, a second on-load tap changer 55, and a third on-load tap changer 56 used for a three-phase tapped transformer 15 in a second embodiment.
  • This embodiment is similar to the first embodiment, so that below all the differences are explained in detail.
  • the first and second selector parts 41, 46 of the respective selector are directly below mounted gear, namely a first gear 70, a second gear 36 and a third gear 37 driven.
  • gear 70, 36, 37 resistors 67 of the two switching sides 60A, 60B are arranged.
  • a diverter switch namely a first diverter switch 60, a second diverter switch 38 and a third diverter switch 39 is mounted, which is likewise actuated via the respective gear 70, 36, 37.
  • All on-load switches 10, 55, 56 are or are connected via a common linkage 71 to a common motor drive 72.
  • the resistors 67 are each formed as a cast iron resistor and each include the resistors Ra, Rb of the respective diverter switch 60, 38, 39.
  • Each diverter switch 60, 38, 39 is here by way of example according to the in FIG. 3 shown first embodiment, but can also according to the in FIG. 5 or the embodiment shown in FIG. 6 shown third embodiment or the in FIG. 7 fourth embodiment or may be formed in other ways as needed.
  • each on-load tap-changer 10, 55, 56 comprises two electrically insulating posts 1 1, each having an upper stator end 12 and a lower stator end 13, which is fastened to a base 14 which is at ground potential.
  • the base 14 is here an example of part of the tapped transformer 15, but may also be part of at least one of the on-load tap-changer 10, 55, 56.
  • the selectors 40, 45, 50 are respectively attached to the respective upper stator ends 12 and disposed above the respective upper stator ends 12.
  • the diverter switches 60, 38, 39 are respectively fixed to the upper respective stator ends 12 and disposed above the respective upper stator ends 12 and below the respective selector 40, 45, 50.
  • the gears 70, 36, 37 are respectively secured to the respective upper stator ends 12 and disposed above the respective upper stator ends 12 and below the respective selector 40, 45, 50 and above the resistors 67.
  • the linkage 71 comprises electrically isolating distribution shafts extending substantially horizontally from the motor drive 72 to the pedestal 14 and further into the pedestal 14 to below the pedestals 11 of the respective on-load tap changers 10, 55, 56, as well as for each on-load tap-changer 10, 55, 56 an electrically insulating drive shaft, namely a first, a second and a third drive shaft 19, 34, 35, each extending substantially vertically from the base 14 to the respective transmission 70, 36, 37.
  • Each drive shaft 19, 34, 35 is coupled on the one hand in the base 14 to one of the distribution shafts and on the other hand to the respective transmission 70, 36, 37.
  • the drive shafts 19, 34, 35 extend here between the two respective uprights 1 1, but they can also extend through one of the respective stator 1 1 from the lower stator end 13 to the upper stator end 12.
  • gear 70, 36, 37 are respectively attached to the respective lower stator ends 13 and below the respective lower stator ends 13, in particular in the base 14, are arranged and that the linkage 71 instead of the drive shafts 19, 34, 35 for each on-load tap-changer 10, 55, 56 comprises an electrically insulated output shaft, not shown, which in each case extends substantially vertically from the respective transmission 70, 36, 37 to the respective selector 40, 45, 50 and the respective selector.
  • gene divumber switch 60, 38, 39 run.
  • Each transmission 70, 36, 37 is coupled in the base 14 to one of the distribution shafts, and each output shaft is on the one hand to the respective transmission 70, 36, 37 and on the other hand to the respective selector 40, 45, 50 and the respective diverter switch 60, 38, 39 coupled.
  • the output shafts run here between the two respective uprights 1 1, but they can also extend through one of the respective stator 1 1 from the lower stator end 13 to the upper stator end 12.
  • each on-load tap-changer 10, 55, 56 comprises a motor drive, not shown, attached to the respective lower stator ends 13 and below the respective lower Stand ends 13, in particular in the base 14, is arranged.
  • Each output shaft is coupled on the one hand to the respective motor drive and on the other hand to the respective selector 40, 45, 50 and the respective diverter switch 60, 38, 39.
  • the motor drives are preferably synchronized by mechanical and / or electronic coupling.
  • FIG. 9 shows a detailed view of the first on-load tap-changer 10 from FIG. 8.
  • the step contacts 44, 49 which are contacted by the selector arms 42, 43, 47, 48, are linearly mounted in the vertical direction on Isolierstäben 73.
  • the selector arms 42, 43, 47, 48 can be moved via spindles or belts in the vertical direction.
  • FIG. 10 is a schematic representation of a second embodiment of the stepper transformer 15 with an on-load tap-changer 10 in a third embodiment.
  • This second embodiment of the step-up transformer 15 is similar to the first embodiment, and this third embodiment of the on-load tap-changer 10 is similar to the second embodiment, so that the differences will be explained below in more detail.
  • the phases 16, 17, 18 of the tapped transformer 15 are arranged symmetrically to one another in the corners of a first equilateral triangle 24 with an axis of symmetry 25 passing through its center of gravity, as in a temple transformer.
  • the step transformer 15 comprises the one on-load tap-changer 10 in common for the three phases 16, 17, 18, which is designed as a three-phase on-load tap-changer 10.
  • the on-load tap-changer 10 includes the second phase 17 a second selector 45 and a second diverter switch 38 and for the third phase 18 a third selector 50 and a third diverter switch 39.
  • These two selector 45, 50 are formed like the first selector 40, and these two diverter switches 38, 39 are like the device first diverter switch 60 is formed.
  • the selectors 40, 45, 50 and the diverter switches 60, 38, 39 are exemplified in the corners of a second equilateral one
  • the on-load tap-changer 10 comprises for each phase 16, 17, 18 a motor drive, namely a first motor drive 72, a second motor drive 68 and a third motor drive 69, each via a linkage 71 to the respective
  • Voters 40, 45, 50 and the respective diverter switch 60, 38, 39 are coupled.
  • the motor drives 72, 68, 69 are arranged, for example, symmetrically to one another in the corners of a third equilateral triangle 28 with an axis of symmetry 29 passing through its center of gravity. However, for example, they can also be located under the respective selectors 40, 45, 50 and the respective load changeover switches 60, 38, 39 and thus be arranged in the corners of the second equilateral triangle 26.
  • the symmetry axes 25, 27, 29 are coaxial with each other.
  • the step-up transformer 15 comprises, for each phase 16, 17, 18, connecting lines 65 which electrically connect the step contacts 44 of the first selector part 41 of the respective selector 40, 45, 50 with the even-numbered winding taps 23 of the control winding 21 of the respective first winding 20, and connection lines 66, the step contacts 49 of the second selector part 46 of the respective selector 40, 45, 50 with the odd-numbered winding taps 33 of the control winding 31 of the respective second winding 30 electrically conductively connect.

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Abstract

Bei einem Laststufenschalter (10) zur Spannungsregelung eines Stufentransformators (15) ist vorgesehen, dass der Stufentransformator (15) mindestens eine zu regelnde Phase (16) aufweist, die eine erste Wicklung (20) und eine zweite Wicklung (30) aufweist; die erste Wicklung (20) eine Regelwicklung (21) mit geradzahligen Wicklungsanzapfungen (23) und eine Stammwicklung (22) aufweist und die zweite Wicklung (30) eine Regelwicklung (31) mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (33) und eine Stammwicklung (32) aufweist; die erste Wicklung (20) und die zweite Wicklung (30) mit den Regelwicklungen (21, 31 ) der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) induktiv gekoppelt sind; der Laststufenschalter (10) einen Wähler (40) zum abwechselnd leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) aufweist.

Description

Laststufenschalter, Stufentransformator zur Spannungsregelung und Verfahren zur Durchführung einer Umschaltung im Stufentransformator
Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter zur Spannungsregelung eines Stufentransformators, insbesondere für einen Stufentransformator, der mindestens eine zu regelnde Phase aufweist, die eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist, einen Stufentransformator zur Spannungsregelung, sowie ein Verfahren zur Durchführung einer Umschaltung in einem Stufentransformator zur Spannungsregelung.
Im Bereich der Energieversorgung werden unterschiedliche Arten von Transformatoren verwendet. Neben den weit verbreiteten in Öl angeordneten Transformatoren gibt es auch Trockentransformatoren. Die isolierende und kühlende Funktion des Öles müssen bei
Trockentransformatoren ein Harz und die umgebende Luft übernehmen. Da das Öl diese Funktionen um ein Vielfaches besser erfüllt, sind die Leistungsspektren der unterschiedlichen Transformatortypen entsprechend unterschiedlich.
In der heutigen Zeit wandern große Menschenmengen in Innenstädte und siedeln sich dort an. Somit muss die Energieversorgung dementsprechend an diese Entwicklung an- gepasst werden. Bei mit Öl gefüllten Transformatoren besteht stets die Gefahr eines Transformatorbrandes, welcher verheerende Folgen in einem dicht besiedelten Gebiet hätte. Aus diesem Grund besteht ein reges Interesse an der Entwicklung von unterschiedlichen Trockentransformatoren und den dazu gehörenden Regelungseinrichtungen. Aus der EP 0 213 461 B1 ist ein Stufentransformator bekannt, bei dem jede Phase aus zwei Wicklungen besteht. Diese Wicklungen weisen jeweils zwei miteinander gekoppelte Bereiche mit Anzapfungen auf. Ein Lastwähler, ein sog. integrierter Laststufenschalter, ist derart mit den Anzapfungen verbunden, dass dieser zunächst die Anzapfungen der einen und danach die der anderen Wicklung zuschaltet. Dies gilt ebenso für das Abschalten der Anzapfungen. Die Umschaltung von einer Anzapfung zu einer nächsten Anzapfung erfolgt in einem Schritt. Die eigentliche Umschaltung wird über ein Kontaktsystem mit drei Kontakten und zwei Überschaltwiderständen durchgeführt. Diese Ausführungsform weist folgende Nachteile auf:
Es werden zunächst alle Anzapfungen des einen Wicklungsteils ein- oder ausge- schaltet und danach die des anderen Wicklungsteils. Dies bewirkt ein unerwünschtes magnetisches Ungleichgewicht des Transformators. Beim Bewegen über die Mittelstellung tritt an Ableitkontakten und Schleifkontakten Abbrand durch Kommutieren des Laststroms auf.
Der Schaltschritt beim Schalten über die Mittelstellung bewirkt keine Spannungsänderung am Transformator.
Zwischen Stufenkontakten und Ableitkontakten tritt teilweise die volle Regelbereichs-Spannung des Transformators auf. Dies bedeutet, dass bei hohen Spannungen große Abstände erforderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Laststufenschalter zur Spannungsregelung, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und bei höheren Spannungen verwendet werden kann, einen Stufentransformator zur Spannungsregelung, der sicher und zuverlässig ist, sowie ein Verfahren zur Durchführung einer Umschaltung in einem Stufentransformator zur Spannungsregelung bereitzustellen, mit dem ein sicherer Betrieb des Stufentransformators gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Laststufenschalter, einen Stufentransformator sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt einen Laststufenschalter zur Spannungsregelung eines Stufentransformators vor, wobei
der Stufentransformator mindestens eine zu regelnde Phase aufweist, die eine erste
Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist;
die erste Wicklung eine Regelwicklung mit geradzahligen Wicklungsanzapfungen und eine Stammwicklung aufweist und die zweite Wicklung eine Regelwicklung mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen und eine Stammwicklung aufweist;
die erste Wicklung und die zweite Wicklung mit den Regelwicklungen der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen induktiv gekoppelt sind; der Laststufenschalter einen, insbesondere ersten, Wähler zum abwechselnd leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen aufweist.
Der gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagene Laststufenschalter dient zur Spannungsregelung eines Stufentransformators. Der Stufentransformator weist mindestens eine zu regelnde Phase auf, die eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung besitzt. Die erste Wicklung besitzt jeweils eine Regelwicklung mit geradzahligen Wicklungs- anzapfungen, und die zweite Wicklung besitzt eine Regelwicklung mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen. Ferner ist jeweils eine Stammwicklung vorgesehen, wobei die erste Wicklung und die zweite Wicklung mit den Regelwicklungen der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen induktiv gekoppelt sind. Der Laststufenschalter hat einen, insbesondere ersten, Wähler, der derart ausgestaltet ist, dass abwechselnd ein leistungsloses Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen möglich ist.
Es kann vorgesehen sein, dass
der Wähler einen ersten Wählerteil für die Regelwicklung mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen und einen zweiten Wählerteil für die Regelwicklung mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen zum leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden Wicklungsanzapfungen aufweist.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst einen, insbesondere ersten, Lastumschalter zur Durchführung der Umschaltung zwischen den geradzahligen bzw. den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen der durch den Wähler lastlos vorgewählten Regelwicklungen.
Der Wähler weist einen ersten Wählerteil für die Regelwicklung mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen und einen zweiten Wählerteil für die Regelwicklung mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen zum leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden Wicklungsanzapfungen auf. Zur Durchführung der Umschaltung ist ein, insbesondere erster, Lastumschalter zwischen den geradzahligen bzw. den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen vorgesehen, der zwischen den durch den Wähler lastlos vorgewählten Regelwicklungen umschaltet.
Es kann vorgesehen sein, dass
der erste Wählerteil und der zweite Wählerteil jeweils zwei Wählerarme für die Wicklungsanzapfungen einer Regelwicklung aufweist;
Es kann vorgesehen sein, dass
der erste Wählerteil mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen der Regelwicklung der ersten Wicklung über Stufenkontakte elektrisch leitend verbunden ist; der zweite Wählerteil mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen der Regelwicklung der zweiten Wicklung über Stufenkontakte elektrisch leitend verbunden ist;
Es kann vorgesehen sein, dass jeder Wählerarm mit jeweils einer Ableitschiene und mit jeweils einem Stufenkontakt der entsprechenden Regelwicklung elektrisch leitend verbunden ist;
jede Ableitschiene mit dem Lastumschalter elektrisch leitend verbunden ist.
Es kann vorgesehen sein, dass
jedem Wählerarm zur linearen Bewegung eine Spindel, ein Riemen oder eine Kette zugeordnet ist.
Der erste Wählerteil hat jeweils zwei Wählerarme, und der zweite Wählerteil hat jeweils zwei Wählerarme für die Wicklungsanzapfungen einer Regelwicklung ausgebildet. Der erste Wählerteil ist mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen der Regelwicklung der ersten Wicklung über Stufenkontakte elektrisch leitend verbunden. Der zweite Wählerteil ist mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen der Regelwicklung der zweiten Wicklung über Stufenkontakte elektrisch leitend verbunden. Jeder Wählerarm des ersten oder zweiten Wählerteils ist mit jeweils einer Ableitschiene und mit jeweils einem Stufenkontakt der entsprechenden Regelwicklung elektrisch leitend verbunden. Jede Ableitschiene ist mit dem Lastumschalter elektrisch leitend verbunden. Jedem Wählerarm ist zur linearen Bewegung eine Spindel, ein Riemen oder eine Kette zugeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass
der Lastumschalter eine erste Schaltseite und eine zweite Schaltseite aufweist; die erste Schaltseite die erste Ableitschiene des ersten Wählerteils und die zweite Ableitschiene des zweiten Wählerteils trennt bzw. verbindet;
die zweite Schaltseite die zweite Ableitschiene des ersten Wählerteils und die erste Ableitschiene des zweiten Wählerteils trennt bzw. verbindet.
Der Lastumschalter weist eine erste Schaltseite und eine zweite Schaltseite auf, wobei die erste Schaltseite die erste Ableitschiene des ersten Wählerteils und die zweite Ableitschiene des zweiten Wählerteils trennt bzw. verbindet. Ebenso trennt bzw. verbindet die zweite Schaltseite die zweite Ableitschiene des ersten Wählerteils und die erste Ableitschiene des zweiten Wählerteils.
Bei einer Ausführungsform des Laststufenschalters weist jede Schaltseite mindestens einen mechanischen Schalter, zwei Vakuumschaltröhren und einen Widerstand auf. Der mechanische Schalter ist in Reihe zu einem ersten Schaltzweig mit einer Vakuumschaltröhre und einem parallelen zweiten Schaltzweig mit einer Vakuumschaltröhre und einem dazu in Reihe geschalteten Widerstand geschaltet. Bei einer weiteren Ausführungsform des Laststufenschalters weist jede Schaltseite mindestens einen mechanischen Schalter, zwei Vakuumschaltröhren und einen Widerstand auf. Ein erster Schaltzweig ist parallel zu einem zweiten Schaltzweig geschaltet, wobei der erste Schaltzweig in Reihe geschaltet einen mechanischen Schalter und eine Vaku- umschaltröhre und der zweite Schaltzweig in Reihe geschaltet einen mechanischen Schalter, eine Vakuumschaltröhre und einen Widerstand aufweist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Laststufenschalters weist jede Schaltseite mindestens einen mechanischen Schalter, zwei Vakuumschaltröhren und einen Widerstand auf. Der mechanische Schalter ist in Reihe mit einer Vakuumschaltröhre geschaltet und ist in Reihe zu einem ersten Schaltzweig mit einem Widerstand und einem zweiten Schaltzweig mit einer Vakuumschaltröhre geschaltet, wobei der erste und der zweite Schaltzweig parallel geschaltet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass
jede Schaltseite einen Dauerhauptkontakt aufweist, der parallel zum ersten und zweiten Schaltzweig geschaltet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass
jede Schaltseite einen Dauerhauptkontakt aufweist, der unmittelbar die erste und die zweite Ableitschiene voneinander trennt bzw. miteinander leitend verbindet.
Jede Schaltseite weist einen Dauerhauptkontakt auf, der parallel zum ersten und zweiten Schaltzweig geschaltet ist. Ferner hat jede Schaltseite einen Dauerhauptkontakt, der unmittelbar die erste und die zweite Ableitschiene miteinander leitend verbindet.
Jede Schaltseite kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren mechanischen Schalter und/oder wenigstens eine zusätzliche oder weitere Vakuumschaltröhre und/oder wenigs- tens einen zusätzlichen oder weiteren Widerstand und/oder wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Dauerhauptkontakt umfassen.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst einen, insbesondere ersten, Motorantrieb, der an den Wähler und/oder den Lastumschalter gekoppelt ist. Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschaiter umfasst eine, insbesondere erste, Abtriebswelle, über die der Motorantrieb an den Wähler und/oder den Lastumschalter gekoppelt ist; und/oder ein, insbesondere erstes, Getriebe, über das der Motorantrieb an die Abtriebswelle oder an den Wähler und/oder den Lastumschalter gekoppelt ist; und/oder eine, insbesondere erste, Antriebswelle, über die der Motorantrieb an das Getriebe gekoppelt ist. Die Kopplung des ersten Motorantriebs an den ersten Wähler und/oder den ersten Lastumschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise erfolgen, beispielsweise direkt oder indirekt, insbesondere über die Abtriebswelle und/oder das Getriebe und/oder die Antriebswelle. Vorzugsweise ist bei direkter Kopplung der erste Motorantrieb möglichst nahe bei dem ersten Wähler und/oder dem ersten Lastumschalter angeordnet und/oder an dem ersten Wähler und/oder dem ersten Lastumschalter befestigt.
Jede Welle kann bevorzugt elektrisch isolierend sein.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst einen elektrisch isolierenden Ständer mit einem oberen Ständerende und einem unteren Ständerende, das an einem auf Erdpotential liegenden Sockel befestigt werden kann oder ist;
wobei
der Wähler an dem oberen Ständerende befestigt und oberhalb des oberen Ständerendes angeordnet ist.
Der Ständer, der auch als Stützer bezeichnet wird, sorgt für den im jeweiligen Verwen- dungsfall erforderlichen Isolationsabstand zwischen den unter Spannung stehenden Kontakten, Leitungen und sonstigen Teilen des Laststufenschalters und dem Erdpotential. Bei ausreichender Höhe des Ständers kann somit ein Isolationsabstand von wenigstens 72 kV oder wenigstens 123 kV oder wenigstens 145 kV erreicht werden.
Der Sockel kann beispielsweise Teil des Stufentransformators oder des Laststufenschal- ters sein.
Der gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagene Laststufenschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Wähler und/oder wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Lastumschalter und/oder wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Motorantrieb und/oder wenigstens eine zusätzliche oder weitere Abtriebswelle und/oder wenigstens ein zusätzliches oder weiteres Getriebe und/oder wenigstens eine zusätzliche oder weitere Antriebswelle und/oder wenigstens einen zusätzlichen oder weiteren Ständer umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass
der Lastumschalter an dem oberen Ständerende befestigt und oberhalb des oberen Ständerendes, insbesondere unterhalb des Wählers, angeordnet ist; und/oder das Getriebe an dem oberen Ständerende befestigt und oberhalb des oberen Stän- derendes, insbesondere unterhalb des Wählers und/oder oberhalb der Widerstände, angeordnet ist oder an dem unteren Ständerende befestigt und unterhalb des unteren Ständerendes, insbesondere in dem Sockel, angeordnet ist; und/oder der Motorantrieb an dem unteren Ständerende befestigt und unterhalb des unteren Ständerendes angeordnet ist; und/oder
- die Antriebswelle oder die Abtriebswelle durch den Ständer von dem unteren Ständerende zu dem oberen Ständerende verläuft.
Es kann vorgesehen sein, dass
wenigstens einer der Widerstände als Gusseisenwiderstand ausgebildet ist.
Die Widerstände werden bei jedem Umschaltvorgang mit einer sehr hohen elektrischen Leistung belastet und erwärmen sich entsprechend. Bis zum nächsten Umschaltvorgang können sie sich abkühlen, was jedoch je nach Schaltabstand so gering sein kann, dass sie sich immer weiter erwärmen. Sollte ihre Temperatur zu hoch sein, so müsste der Schaltabstand vergrößert werden, um für mehr Zeit zum Abkühlen zu sorgen. Hierdurch wird der Betrieb des Laststufenschalters beeinträchtigt. Da derartige Gusseisenwider- stände im Vergleich zu Drahtwiderständen höhere Massen haben und sich deshalb bei gleichem Energieeintrag langsamer erwärmen, muss der Schaltabstand seltener vergrößert werden. Dies ist insbesondere für Trockentransformatoren bedeutsam, da bei ihnen die Widerstände mit Luft gekühlt werden, was weitaus weniger effektiv ist als die bei Öl- transformatoren mögliche Kühlung mit dem Transformatoröl. Vorzugsweise kann die bei der mit Luft erfolgenden Kühlung eines Trockentransformators anfallende heiße Abluft als Kühlungsluft für die Widerstände verwendet werden, da diese heiße Abluft immer noch kälter als die Widerstände im Betrieb sind.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst für eine zweite zu regelnde Phase des Stufentransformators einen zweiten Wähler; - für eine dritte zu regelnde Phase des Stufentransformators einen dritten Wähler; wobei
der zweite und der dritte Wähler insbesondere wie der erste Wähler ausgebildet sind; die zweite und die dritte Phase insbesondere wie die erste zu regelnde Phase ausgebildet sind;
die Wähler in den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind.
Ein derartiger dreiphasiger Laststufenschalter ist insbesondere für einen sogenannten Tempeltransformator geeignet, bei dem drei Phasen in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks symmetrisch zueinander angeordnet sind und der beispielsweise aus DE 40 29 097 A1 , US 5 202 664 A, EP 1 277 217 B1 , EP 2 367 181 A1 und US 2013 328 652 A1 bekannt ist. Denn die drei Wähler können den Phasen einfach derart zugeordnet werden, dass für jedes Phase-Wähler-Paar analoge oder ähnliche oder gleiche Anschlussverhältnisse gegeben und insbesondere kurze Verbindungsleitungen möglich sind. Anstelle eines derartigen dreiphasigen Laststufenschalters können auch drei einphasige Laststufenschalter, die insbesondere gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet und/oder baugleich sind, in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks symmetrisch zueinander angeordnet sein.
Vorzugsweise ist das Dreieck gleichseitig und sind die Wähler in dessen Ecken symmetrisch zueinander angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst einen zweiten Lastumschalter, der dem zweiten Wähler zugeordnet ist;
einen dritten Lastumschalter, der dem dritten Wähler zugeordnet ist;
wobei
der zweite und der dritte Lastumschalter insbesondere wie der erste Lastumschalter ausgebildet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass
der Motorantrieb an den zweiten und den dritten Wähler und/oder den zweiten und den dritten Lastumschalter gekoppelt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst eine zweite Abtriebswelle, über die der Motorantrieb an den zweiten Wähler und/oder den zweiten Lastumschalter gekoppelt ist; und/oder
eine dritte Abtriebswelle, über die der Motorantrieb an den dritten Wähler und/oder den dritten Lastumschalter gekoppelt ist; und/oder
ein zweites Getriebe, über das der Motorantrieb an die zweite Abtriebswelle oder an den zweiten Wähler und/oder den zweiten Lastumschalter gekoppelt ist; und/oder ein drittes Getriebe, über das der Motorantrieb an die dritte Abtriebswelle oder an den dritten Wähler und/oder den dritten Lastumschalter gekoppelt ist; und/oder eine zweite Antriebswelle, über die der Motorantrieb an das zweite Getriebe gekoppelt ist; und/oder
eine dritte Antriebswelle, über die der Motorantrieb an das dritte Getriebe gekoppelt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Laststufenschalter umfasst einen zweiten Motorantrieb, der an den zweiten Wähler und/oder den zweiten Lastumschalter gekoppelt ist;
einen dritten Motorantrieb, der an den dritten Wähler und/oder den dritten Lastumschalter gekoppelt ist;
wobei
der zweite und der dritte Motorantrieb insbesondere wie der erste Motorantrieb ausgebildet sind; und/oder
die Kopplungen des zweiten und des dritten Motorantriebs an die jeweils zugeordneten Wähler und/oder Lastumschalter insbesondere wie die Kopplung des ersten Motorantriebs an den ersten Wähler und/oder den ersten Lastumschalter erfolgen.
Es kann vorgesehen sein, dass
die Motorantriebe insbesondere durch mechanische und/oder elektronische Kopplung, synchronisiert sind.
Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt einen Stufentransformator zur Spannungsregelung, der einen, insbesondere ersten, Laststufenschalter, der insbesondere gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet ist, und mindestens eine zu regelnde Phase umfasst, die eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist, vor, wobei
die erste Wicklung eine Regelwicklung mit geradzahligen Wicklungsanzapfungen und eine Stammwicklung aufweist und die zweite Wicklung eine Regelwicklung mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen und eine Stammwicklung aufweist;
die erste Wicklung und die zweite Wicklung mit den Regelwicklungen der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen induktiv gekoppelt sind; der Laststufenschalter einen ersten Wählerteil und einen zweiten Wählerteil zum abwechselnd leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen aufweist.
Der gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgeschlagene Stufentransformator zur Spannungsregelung umfasst einen, insbesondere ersten, Laststufenschalter, der insbe- sondere gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet ist, und mindestens eine zu regelnde Phase, die eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist. Die erste Wicklung weist eine Regelwicklung mit geradzahligen Wicklungsanzapfungen und eine Stammwicklung auf. Die zweite Wicklung weist eine Regelwicklung mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen und eine Stammwicklung auf. Die erste Wicklung und die zweite Wicklung sind mit den Regelwicklungen der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen induktiv gekoppelt. Der Laststufenschalter besitzt einen ersten Wählerteil und einen zweiten Wählerteil zum abwechselnd leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen.
Es kann vorgesehen sein, dass
der erste Wählerteil und der zweite Wählerteil jeweils zwei Wählerarme für die Wicklungsanzapfungen einer jeden Regelwicklung aufweist;
wobei jeder Wählerarm des ersten oder zweiten Wählerteils mit jeweils einer Ableitschiene und mit jeweils einem Stufenkontakt der entsprechenden Regelwicklung elektrisch leitend verbunden ist;
wobei jede Ableitschiene mit dem Laststufenschalter elektrisch leitend verbunden ist.
Der erste Wählerteil und der zweite Wählerteil haben jeweils zwei Wählerarme für die Wicklungsanzapfungen einer jeden Regelwicklung. Jeder Wählerarm des ersten oder zweiten Wählerteils ist mit jeweils einer Ableitschiene elektrisch leitend mit jeweils einem Stufenkontakt der entsprechenden Regelwicklung verbunden. Jede Ableitschiene ist mit dem Laststufenschalter elektrisch leitend verbunden.
Es kann vorgesehen sein, dass
ein, insbesondere erstes, Getriebe mit einem, insbesondere ersten, Motorantrieb zur Betätigung des ersten Wählerteils und des zweiten Wählerteils vorgesehen ist, und/oder
jeder Laststufenschalter einer jeden Phase mit einem gemeinsamen Motorantrieb verbunden ist; und/oder
der Stufentransformator als Trockentransformator ausgebildet ist.
Ein, insbesondere erstes, Getriebe ist mit einem, insbesondere ersten, Motorantrieb versehen, um eine Betätigung des ersten Wählerteils und des zweiten Wählerteils zu bewirken. Jeder Laststufenschalter einer jeden Phase ist mit einem gemeinsamen Motorantrieb verbunden. Der Stufentransformator ist als Trockentransformator ausgebildet. Gemäß einer ersten Alternative kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen Stufentransformatoren umfasst
eine zweite und eine dritte zu regelnde Phase, die insbesondere wie die erste zu regelnde Phase ausgebildet sind;
wobei
die Phasen in den Ecken eines ersten, insbesondere gleichseitigen, Dreiecks insbesondere symmetrisch zueinander angeordnet sind;
der Laststufenschalter umfasst
• für die zweite Phase einen zweiten Wähler;
· für die dritte Phase einen dritten Wähler;
der zweite und der dritte Wähler insbesondere wie der erste Wähler ausgebildet sind;
die Wähler in den Ecken eines zweiten Dreiecks angeordnet sind.
Vorzugsweise ist das zweite Dreieck gleichseitig und sind die Wähler in dessen Ecken symmetrisch zueinander angeordnet. Die Symmetrieachse des zweiten gleichseitigen Dreiecks ist insbesondere koaxial zu der Symmetrieachse des ersten Dreiecks.
Gemäß einer zweiten Alternative kann vorgesehen sein, dass jeder der vorgeschlagenen
Stufentransformatoren umfasst
eine zweite und eine dritte zu regelnde Phase, die insbesondere wie die erste zu regelnde Phase ausgebildet sind;
für die zweite Phase einen zweiten Laststufenschalter und für die dritte Phase einen dritten Laststufenschalter, die insbesondere wie der erste Laststufenschalter ausgebildet sind;
wobei
- die Phasen in den Ecken eines ersten, insbesondere gleichseitigen Dreiecks insbesondere symmetrisch zueinander angeordnet sind;
die Laststufenschalter in den Ecken eines zweiten Dreiecks angeordnet sind.
Vorzugsweise ist das zweite Dreieck gleichseitig und sind die Laststufenschalter in dessen Ecken symmetrisch zueinander angeordnet. Die Symmetrieachse des zweiten gleich- seitigen Dreiecks ist insbesondere koaxial zu der Symmetrieachse des ersten Dreiecks.
Diese Stufentransformatoren gemäß den beiden Alternativen sind somit Tempeltransformatoren und ähneln den beispielsweise aus DE 40 29 097 A1 , US 5 202 664 A, EP 1 277 217 B1 , EP 2 367 181 A1 und US 2013 328 652 A1 bekannten Tempeltransformatoren. Bei diesen Stufentransformatoren können die drei Laststufenschalter oder die drei Wähler den Phasen einfach derart zugeordnet werden, dass für jedes Phase-Laststufenschalter- Paar oder Phase-Wähler-Paar analoge oder ähnliche oder gleiche Anschlussverhältnisse gegeben und insbesondere kurze Verbindungsieitungen möglich sind. Bei beiden Alternativen kann vorgesehen sein, dass der Stufentransformator umfasst für jede Phase einen Motorantrieb, der an den jeweiligen Wähler und/oder den jeweiligen Lastumschalter gekoppelt ist;
wobei
die Motorantriebe in den Ecken eines dritten Dreiecks angeordnet sind. Vorzugsweise ist das dritte Dreieck gleichseitig und sind die Motorantrieb in dessen
Ecken symmetrisch zueinander angeordnet. Die Symmetrieachse des dritten gleichseitigen Dreiecks ist insbesondere koaxial zu der Symmetrieachse des ersten gleichseitigen Dreiecks und/oder zu der Symmetrieachse des zweiten gleichseitigen Dreiecks.
Ein gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung vorgeschlagenes Verfahren zur Durchfüh- rung einer Umschaitung in einem Stufentransformator zur Spannungsregelung, der insbesondere gemäß dem dritten Aspekt ausgebildet ist, umfasst folgende Schritte:
lastloses Vorwählen einer zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfung einer Regelwicklung einer ersten oder einer zweiten Wicklung; Umschalten auf die vorgewählte geradzahlige oder ungeradzahlige Wicklungsan- zapfung der ersten oder zweiten Wicklung mittels eines einzigen Lastumschalters.
Es kann vorgesehen sein, dass
die geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen einer Regelwicklung der ersten oder zweiten Wicklung abwechselnd vorgewählt und beschaltet werden. Die geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen einer Regeiwicklung der ersten oder zweiten Wicklung werden abwechselnd vorgewählt und beschaltet.
Die Ausführungen und Erläuterungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen. Die Zeichnungen zeigen in
FIG. 1 eine erste Ausführungsform eines Stufentransformators mit einem Laststufenschalter in einer ersten Ausführungsform;
FIG. 2a - 2g den Ablauf einer Umschaltung in dem Stufentransformator der FIG. 1 zur Spannungsregelung;
FIG. 3 eine erste Ausführungsform eines Lastumschalters für einen Laststufenschalter;
FIG. 4 eine Betätigungssequenz des Lastumschalters der FIG. 3;
FIG. 5 eine zweite Ausführungsform des Lastumschalters;
FIG. 6 eine dritte Ausführungsform des Lastumschalters;
FIG. 7 eine vierte Ausführungsform des Lastumschalters;
FIG. 8 eine konstruktive Gestaltung von drei Laststufenschaltern gemäß einer zweiten Ausführungsform;
FIG. 9 eine Detailansicht des Wählers eines der Laststufenschalter der FIG. 8;
FIG. 10 eine zweite Ausführungsform eines Stufentransformators mit einem
Laststufenschalter in einer dritten Ausführungsform.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße Stufentransformator mit Laststufenschalter sein kann und stellen somit keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar.
FIG. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Stufen- transformators 15 mit einem Laststufenschalter 10 in einer ersten Ausführungsform. Der Stufentransformator 15 weist üblicherweise drei Phasen 16, 17, 18 auf, wobei hier nur eine erste Phase 16 abgebildet ist. Jede Phase 16, 17, 18 besteht aus einer ersten Wicklung 20 und einer zweiten Wicklung 30, die induktiv miteinander gekoppelt sind. Die erste Wicklung 20 besteht aus einer Regelwicklung 21 und einer Stammwicklung 22. Die Regelwicklung 21 weist geradzahlige Wicklungsanzapfungen 23 auf. Die zweite Wicklung 30 weist ebenfalls eine Regelwicklung 31 und eine Stammwicklung 32 auf. Die Regelwicklung 31 der zweiten Wicklung 30 weist ungeradzahlige Wicklungsanzapfungen 33 auf.
Der Laststufenschalter 10 weist einen Wähler 40 und einen Lastumschalter 60 auf. Der Wähler 40 besteht aus einem ersten Wählerteil 41 und einem zweiten Wählerteil 46, die beide linear aufgebaut sind. Die beiden Wählerteile 41 , 46 müssen nicht notwendigerweise linear, sondern können beispielsweise auch kreisförmig, auf mehrere Ebenen aufgeteilt angeordnet sein. Der erste Wählerteil 41 weist Stufenkontakte 44 auf, die mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen 23 der Regelwicklung 21 der ersten Wicklung 20 elekt- risch leitend verbunden sind. Der zweite Wählerteil 46 weist Stufenkontakte 49 auf, die mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen 33 der Regelwicklung 31 der zweiten Wicklung 30 elektrisch leitend verbunden sind.
Weiterhin weist der erste Wählerteil 41 eine erste Ableitschiene 51 und eine zweite Ableitschiene 52 auf. Der zweite Wählerteil 46 weist ebenfalls eine erste Ableitschiene 53 und eine zweite Ableitschiene 54 auf. Zwischen jeder Ableitschiene 51 , 52, 53, 54 und den Stufenkontakten 44, 49 ist jeweils ein Wählerarm 42, 43, 47, 48 angeordnet, der eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer geradzahligen bzw. ungeradzahligen Wicklungsanzapfung 23, 33 und einer zugeordneten Ableitschiene 51 , 52, 53, 54 herstellt. Die Ableitschienen 51 , 52, 53, 54 sind außerdem elektrisch leitend mit dem Lastumschalter 60 verbunden.
Der Lastumschalter 60 besteht aus einer ersten und einer zweiten Schaltseite 60A, 60B, die entweder geöffnet oder geschlossen sein können, also einen Strom I führen oder unterbrechen. Diese Zustände werden in dieser Ansicht durch einfache, einzelne Schaltersymbole dargestellt, können jedoch aus mehreren parallel und in Reihe geschalteten Schaltmitteln aufgebaut sein.
Der Lastumschalter 60 kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise gemäß einer der weiter unten anhand der FIG. 3 und 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsformen. In der in FIG. 1 gezeigten Stellung sind einzelne Stufenkontakte 44, 49 des ersten und des zweiten Wählerteils 41 , 46 und damit auch die erste und die zweite Wicklung 20, 30 miteinander leitend verbunden. Dabei ist ein Stufenkontakt 44 mit der Nummer 6 über den zweiten Wählerarm 43 mit der zweiten Ableitschiene 52 des ersten Wählerteils 41 ver- bunden. Da die zweite Schaltseite 60B geschlossen ist, ist die zweite Ableitschiene 52 des ersten Wählerteils 41 mit der ersten Ableitschiene 53 des zweiten Wählerteils 46 verbunden. Hier besteht eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Ableitschiene 53 und dem Stufenkontakt 49 mit der Nummer 5 über den ersten Wählerarm 47. Da die erste Schaltseite 60A geöffnet ist, sind die erste Ableitschiene 51 des ersten Wäh- lerteils 41 und die zweite Ableitschiene 54 des zweiten Wählerteils 46 voneinander getrennt.
In den FIG. 2a - 2g ist der Ablauf einer Umschaltung zur Spannungsregelung in dem Stufentransformator 15 der FIG. 1 gezeigt.
In der FIG. 2a ist dargestellt, dass der Strom von der Stammwicklung 22 der ersten Wick- lung 20 bis zur geradzahligen Wicklungsanzapfung 23 mit der Nummer 6 der Regelwicklung 23 zum Stufenkontakt 44 mit der Nummer 6 des ersten Wählerteils 41 fließt. Da die zweite Schaltseite 60B leitend ist, fließt der Strom von dem Stufenkontakt 44 mit der Nummer 6 über den zweiten Wählerarm 43 zur zweiten Ableitschiene 52 und somit zur zweiten Schaltseite 60B. Im Anschluss verbindet die zweite Schaltseite 60B die zweite Ableitschiene 52 des ersten Wählerteils 41 die erste Ableitschiene 53 des zweiten Wählerteils 46 über dessen Wählerarm 47 mit dem Stufenkontakt 49 mit der Nummer 5. Der Stufenkontakt 49 ist mit der ungeradzahligen Wicklungsanzapfung 33 mit der Nummer 5 der zweiten Wicklung 30 verbunden.
Um eine geradzahlige Wicklungsanzapfung 22 der ersten Wicklungsanzapfung 20 zu- schalten zu können, wird zunächst der erste Wählerarm 42 des ersten Wählerteils 41 an den nächsten zu beschaltenden Stufenkontakt 44 mit der Nummer 4 des ersten Wählerteils 41 leistungslos gefahren und der zweite Wählerarm 48 des zweiten Wählerteils 46 an den bereits vom ersten Wählerarm 47 des zweiten Wählerteils 46 kontaktierten Stufenkontakt 49 mit der Nummer 5. Durch eine geeignete Schaltsequenz oder Betätigungsse- quenz (FIG. 4) der Schaltmittel des Lastumschalters 60 wird nun die Schaltseite 60A geschlossen und die Schaltseite 60B geöffnet. Die genauen Ausgestaltungen möglicher Lastumschalter 60 sowie deren Betätigungssequenzen werden anhand der FIG. 3 bis 7 erläutert werden. Damit wird eine leitende Verbindung von der geradzahligen Wicklungsanzapfung 23 mit der Nummer 4 über den Stufenkontakt 44 mit der Nummer 4 des ersten Wählerteils 41 , den ersten Wählerarm 42, die erste Ableitschiene 51 , den ersten Schaltzweig 60A, die zweite Ableitschiene 54 des zweiten Wählerteils 46, den zweiten Wählerarm 48 und den Stufenkontakt 49 mit der Nummer 5 hergestellt, der mit der ungeradzahligen Wicklungsanzapfung 33 mit der Nummer 5 verbunden ist, wie in FIG. 2c abgebildet ist.
Soll nun eine weitere Wicklungsanzapfung zugeschaltet werden, FIG. 2d, wird hierfür eine ungeradzahlige Wicklungsanzapfung 33 der Regelwicklung 31 verwendet. Hierfür fährt der zweite Wählerarm 43 des ersten Wählerteils 41 den bereits vom ersten Wählerarm 42 vorgewählten Stufenkontakt 44 mit der Nummer 4 an, der mit den geradzahligen Wick- lungsanzapfungen 33 verbunden ist. Außerdem fährt der erste Wählerarm 47 des zweiten Wählerteils 46 den nächsten zu beschaltenden Stufenkontakt 49 mit der Nummer 3 an. Im Anschluss wird durch geeignete Betätigung der Schaltmittel des Lastumschalters 60 die zweite Schaltseite 60B geschlossen und die erste Schaltseite 60A geöffnet. Dadurch wird, wie in FIG. 2e zu sehen ist, eine ungeradzahlige Wicklungsanzapfung 33 zugeschaltet und die erste Wicklung 20 und die zweite Wicklung 30 über die zweite Schaltseite 60B miteinander verbunden.
Beim nächsten Zuschalten einer Wicklungsanzapfung wird wieder auf eine geradzahlige Wicklungsanzapfung 23 zurückgegriffen, wie in FIG. 2f abgebildet ist. Hierbei wählt der erste Wählerarm 42 des ersten Wählerteils 41 den nächsten Stufenkontakt 44 an, der mit der geradzahligen Wicklungsanzapfung 23 der Regelwicklung 21 der ersten Wicklung 20 verbunden ist. Außerdem wählt der zweite Wählerarm 48 den bereits von dem ersten Wählerarm 47 angefahrenen Stufenkontakt 49 vor. Durch Öffnen der zweiten Schaltseite 60B und Schließen der ersten Schaltseite 60A wird die letzte geradzahlige Wicklungsanzapfung 23 zugeschaltet, wie in FIG. 2g zu sehen ist. Im Allgemeinen erfolgt das Zu- bzw. Abschalten stets abwechselnd zwischen den geradzahligen und den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen 23, 33.
In FIG. 3 ist eine erste Ausführungsform eines Lastumschalters 60 für einen Laststufenschalter 10, der beispielsweise gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, abgebildet. Dieser weist eine erste Schaltseite 60A und eine zweite Schaltseite 60B auf. Die erste Schaltseite 60A verbindet im geschlossenen Zustand die erste Ableitschiene 51 des ersten Wählerteils 41 und die zweite Ableitschiene 54 des zweiten Wählerteils 46. Die zweite Schaltseite 60B verbindet im geschlossenen Zustand die erste Ableitschiene 53 des zweiten Wählerteils 46 und die zweite Ableitschiene 52 des ersten Wählerteils 41. Beide Schaltseiten 60A, 60B weisen einen ersten und einen zweiten Schaltzweig 61 , 62, 63, 64 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. In jedem ersten Schaltzweig 61 , 63 ist eine als ein Hauptkontakt wirkende Vakuumschaltröhre SVa bzw. MSVb angeordnet. In jedem zweiten Schaltzweig 62, 64 ist eine als Widerstandskontakt wirkende Vakuumschaltröhre TTVa bzw. TTVb und ein Widerstand Ra bzw. Rb angeordnet, die in Reihe geschaltet sind. Vor den Schaltzweigen 61 , 62, 63, 64 ist ein mechanischer Schalter MDCa bzw. MDCb als Trennschalter ausgebildet. Die Trennschalter dienen nicht der Kommutierung, sondern zur Freischaltung, d. h. der galvanischen Trennung des nicht den Laststrom führenden Lastzweiges.
Bei dieser Ausführungsform sind die Widerstände Ra, Rb als Gusseisenwiderstand aus- gebildet.
FIG. 4 zeigt eine Betätigungssequenz des in FIG. 3 abgebildeten Lastumschalters 60 nach dem Vorwahlvorgang des ersten und zweiten Wählerteils 41 , 46. Die Umschaltung im Lastumschalter 60 erfolgt in folgenden Schritten:
MDCb schließt
- MSVa öffnet
TTVb schließt
TTVa öffnet
MSVb schließt
MDCa öffnet; die Umschaltung ist abgeschlossen. FIG. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Lastumschalters 60 für einen Laststufenschalter 10. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform sind in beiden Schaltseiten 60A, 60B zusätzliche Dauerhauptkontakte MCa bzw. MCb vorgesehen, die auf an sich bekannte Weise im stationären Betrieb die Dauerstromführung übernehmen und die jeweilige als Hauptkontakt wirkende Vakuumschaltröhre MSVa bzw. MSVb entlasten. Eine solche zusätzliche Anordnung von Dauerhauptkontakten MCa bzw. MCb ist im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch in den weiter erläuterten Ausführungsformen der Erfindung möglich. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Vakuumschaltröhren und mechanischen Schalter betätigt werden, kann frei bestimmt werden.
FIG. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Lastumschalters 60 für einen Laststufenschalter 10 Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform ist der mechanische Schalter MDCa bzw. MDCb abweichend von der ersten Ausführungsform in FIG. 3 in Reihe mit der Vakuumschaltröhre MSVa bzw. MSVb in den ersten Schaltzweigen 61 , 63 und zusätzlich ein zweiter mechanischer Schalter TDCa bzw. TDCb in Reihe mit der Vakuumschaltröhre TTVa bzw. TTVb in den zweiten Schaltzweigen 62, 64 angeordnet. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Vakuumschaltröhren und mechanischen Schalter betätigt werden, kann frei bestimmt werden.
FIG. 7 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Lastumschalters 60 für einen Laststufenschalter 10. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform ist n jedem ersten Schaltzweig 61 , 63 ein Widerstand Ra, Rb und in jedem zweiten Schaltzweig 62, 64 eine Vakuumschaltröhren MSVa, MSVb angeordnet. Vor den Schaltzweigen 61 , 62, 63, 64 sind ein mechanischer Schalter MDCa, MDCb als Trennschalter und als Widerstandskontakte wirkende Vakuumschaltröhren TTVa, TTVb in Reihe geschaltet. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Vakuumschaltröh- ren und mechanischen Schalter betätigt werden kann frei bestimmt werden.
FIG. 8 zeigt drei Laststufenschalter, nämlich einen ersten Laststufenschalter 10, einen zweiten Laststufenschalter 55 und einen dritten Laststufenschalter 56 in einer zweiten Ausführungsform, die für einen dreiphasigen Stufentransformator 15 verwendet werden. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform werden bei jedem Laststufenschalter 10, 55, 56 der erste und der zweite Wählerteil 41 , 46 des jeweiligen Wählers (siehe FIG. 9), nämlich des ersten Wählers 40, des zweiten Wählers 45 und des dritten Wählers 50 über ein unmittelbar darunter angebrachtes Getriebe, nämlich ein erstes Getriebe 70, ein zweites Getriebe 36 und ein drittes Getriebe 37 angetrieben. Unter jedem Getriebe 70, 36, 37 sind Widerstände 67 der beiden Schaltseiten 60A, 60B angeordnet. Neben jedem Getriebe 70, 36, 37 und den jeweiligen Widerständen 67 ist jeweils ein Lastumschalter, nämlich ein erster Lastumschalter 60, ein zweiter Lastumschalter 38 und ein dritter Lastumschalter 39 angebracht, der ebenfalls über das jeweilige Getriebe 70, 36, 37 betätigt wird. Alle Laststufen- Schalter 10, 55, 56 werden oder sind über ein gemeinsames Gestänge 71 mit einem gemeinsamen Motorantrieb 72 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform sind die Widerstände 67 jeweils als Gusseisenwiderstand ausgebildet und umfassen jeweils die Widerstände Ra, Rb der jeweiligen Lastumschalter 60, 38, 39. Jeder Lastumschalter 60, 38, 39 ist hier beispielhaft gemäß der in der FIG. 3 gezeigten ersten Ausführungsform ausgebildet, kann aber auch gemäß der in der FIG. 5 gezeigten zweiten Ausführungsform oder der in der FIG. 6 gezeigten dritten Ausführungsform oder der in der FIG. 7 gezeigten vierten Ausführungsform oder nach Bedarf auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein.
Bei dieser Ausführungsform umfasst jeder Laststufenschalter 10, 55, 56 zwei elektrisch isolierende Ständer 1 1 mit jeweils einem oberen Ständerende 12 und einem unteren Ständerende 13, das an einem auf Erdpotential liegenden Sockel 14 befestigt ist. Der Sockel 14 ist hier beispielhaft Teil des Stufentransformators 15, kann aber auch Teil we- nigstens eines der Laststufenschalter 10, 55, 56 sein. Die Wähler 40, 45, 50 sind jeweils an den jeweiligen oberen Ständerenden 12 befestigt und oberhalb der jeweiligen oberen Ständerenden 12 angeordnet. Die Lastumschalter 60, 38, 39 sind jeweils an den oberen jeweiligen Ständerenden 12 befestigt und oberhalb der jeweiligen oberen Ständerenden 12 und unterhalb des jeweiligen Wählers 40, 45, 50 angeordnet. Die Getriebe 70, 36, 37 sind jeweils an den jeweiligen oberen Ständerenden 12 befestigt und oberhalb der jeweiligen oberen Ständerenden 12 und unterhalb des jeweiligen Wählers 40, 45, 50 und oberhalb der Widerstände 67 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform umfasst das Gestänge 71 elektrisch isolierende Verteilungswellen, die im Wesentlichen horizontal von dem Motorantrieb 72 bis zu dem Sockel 14 und weiter in dem Sockel 14 bis unter die Ständer 1 1 der jeweiligen Laststufenschalter 10, 55, 56 verlaufen, sowie für jeden Laststufenschalter 10, 55, 56 eine elektrisch isolierende Antriebswelle, nämlich ein erste, eine zweite und eine dritte Antriebswelle 19, 34, 35, die jeweils im Wesentlichen vertikal von dem Sockel 14 bis zu dem jeweiligen Getriebe 70, 36, 37 verlaufen. Jede Antriebswelle 19, 34, 35 ist einerseits im Sockel 14 an eine der Verteilungswellen und andererseits an das jeweilige Getriebe 70, 36, 37 gekoppelt. Die Antriebswellen 19, 34, 35 verlaufen hier zwischen den beiden jeweiligen Ständern 1 1 , sie können aber auch durch einen der jeweiligen Ständer 1 1 von dessen unteren Ständerende 13 zu dessen oberen Ständerende 12 verlaufen.
Es ist aber auch möglich, dass die Getriebe 70, 36, 37 jeweils an den jeweiligen unteren Ständerenden 13 befestigt und unterhalb der jeweiligen unteren Ständerenden 13, insbesondere in dem Sockel 14, angeordnet sind und dass das Gestänge 71 anstelle der Antriebswellen 19, 34, 35 für jeden Laststufenschalter 10, 55, 56 eine nicht dargestellte elektrisch isolierende Abtriebswelle umfasst, die jeweils im Wesentlichen vertikal von dem jeweiligen Getriebe 70, 36, 37 bis zu dem jeweiligen Wähler 40, 45, 50 und dem jeweili- gen Lastumschalter 60, 38, 39 verlaufen. Jedes Getriebe 70, 36, 37 ist im Sockel 14 an eine der Verteilungswellen gekoppelt, und jede Abtriebswelle ist einerseits an das jeweilige Getriebe 70, 36, 37 und andererseits an den jeweiligen Wähler 40, 45, 50 und den jeweiligen Lastumschalter 60, 38, 39 gekoppelt. Die Abtriebswellen verlaufen hier zwi- sehen den beiden jeweiligen Ständern 1 1 , sie können aber auch durch einen der jeweiligen Ständer 1 1 von dessen unteren Ständerende 13 zu dessen oberen Ständerende 12 verlaufen.
Es ist aber auch möglich, dass anstelle des gemeinsamen Motorantriebs 72, der Verteilungswellen und der Getriebe 70, 36, 37 jeder Laststufenschalter 10, 55, 56 einen nicht dargestellten eigenen Motorantrieb umfasst, der an den jeweiligen unteren Ständerenden 13 befestigt und unterhalb der jeweiligen unteren Ständerenden 13, insbesondere in dem Sockel 14, angeordnet ist. Jede Abtriebswelle ist einerseits an den jeweiligen Motorantrieb und andererseits an den jeweiligen Wähler 40, 45, 50 und den jeweiligen Lastumschalter 60, 38, 39 gekoppelt. Hierdurch wird somit für jeden Laststufenschalter 10, 55, 56 ein Direktantrieb geschaffen. Die Motorantriebe sind bevorzugt durch mechanische und/oder elektronische Kopplung synchronisiert.
FIG. 9 zeigt eine Detailansicht des ersten Laststufenschalters 10 aus FIG. 8. Hier sind der erste und der zweite Wählerteil 41 , 46 abgebildet. Die Stufenkontakte 44, 49, die durch die Wählerarme 42, 43, 47, 48 kontaktiert werden, sind linear in vertikaler Richtung auf Isolierstäben 73 angebracht. Die Wählerarme 42, 43, 47, 48 können über Spindeln oder Riemen in vertikaler Richtung bewegt werden.
In der FIG. 10 ist eine eine zweite Ausführungsform des Stufentransformators 15 mit einem Laststufenschalter 10 in einer dritten Ausführungsform schematisch dargestellt. Diese zweite Ausführungsform des Stufentransformators 15 ähnelt der ersten Ausführungs- form und diese dritte Ausführungsform des Laststufenschalters 10 ähnelt der zweiten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform sind die Phasen 16, 17, 18 des Stufentransformators 15 wie bei einem Tempeltransformator in den Ecken eines ersten gleichseitigen Dreiecks 24 mit einer durch dessen Schwerpunkt gehenden Symmetrieachse 25 symmetrisch zueinander angeordnet. Der Stufentransformator 15 umfasst den einen Laststufenschalter 10 gemeinsam für die drei Phasen 16, 17, 18, der als dreiphasiger Laststufenschalter 10 ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der Laststufenschalter 10 für die zweite Phase 17 einen zweiten Wähler 45 und einen zweiten Lastumschalter 38 und für die dritte Phase 18 einen dritten Wähler 50 und einen dritten Lastumschalter 39. Diese beiden Wähler 45, 50 sind wie der erste Wähler 40 ausgebildet, und diese beiden Lastumschalter 38, 39 sind wie der Vorrichtung erste Lastumschalter 60 ausgebildet. Die Wähler 40, 45, 50 und die Lastumschalter 60, 38, 39 sind beispielhaft in den Ecken eines zweiten gleichseitigen
Dreiecks 26 mit einer durch dessen Schwerpunkt gehenden Symmetrieachse 27 symmetrisch zueinander angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der Laststufenschalter 10 für jede Phase 16, 17, 18 einen Motorantrieb, nämlich einen ersten Motorantrieb 72, einen zweiten Motorantrieb 68 und einen dritten Motorantrieb 69, die jeweils über ein Gestänge 71 an den jeweiligen
Wähler 40, 45, 50 und den jeweiligen Lastumschalter 60, 38, 39 gekoppelt sind. Die Motorantriebe 72, 68, 69 sind beispielhaft in den Ecken eines dritten gleichseitigen Dreiecks 28 mit einer durch dessen Schwerpunkt gehenden Symmetrieachse 29 symmetrisch zueinander angeordnet. Sie können beispielsweise aber auch unter den jeweiligen Wählern 40, 45, 50 und den jeweiligen Lastumschaltern 60, 38, 39 sitzen und somit in den Ecken des zweiten gleichseitigen Dreiecks 26 angeordnet sein.
Die Symmetrieachsen 25, 27, 29 sind zueinander koaxial.
Der Stufentransformator 15 umfasst für jede Phase 16, 17, 18 Anschlussleitungen 65, die die Stufenkontakte 44 des ersten Wählerteils 41 des jeweiligen Wählers 40, 45, 50 mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen 23 der Regelwicklung 21 der jeweiligen ersten Wicklung 20 elektrisch leitend verbinden, und Anschlussleitungen 66, die die Stufenkontakte 49 des zweiten Wählerteils 46 des jeweiligen Wählers 40, 45, 50 mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen 33 der Regelwicklung 31 der jeweiligen zweiten Wicklung 30 elektrisch leitend verbinden.
Bezugszeichen
10 erster Laststufenschalter
1 1 Ständer
12 oberes Ständerende von 1 1
13 unteres Ständerende von 1 1
14 Sockel
15 Stufentransformator
16 erste Phase
17 zweite Phase
18 dritte Phase
19 erste Antriebswelle
20 erste Wicklung
21 Regelwicklung von 20
22 Stammwicklung von 20
23 geradzahlige Wicklungsanzapfungen von 21
24 erstes Dreieck
25 Symmetrieachse von 24
26 zweites Dreieck
27 Symmetrieachse von 26
28 drittes Dreieck
29 Symmetrieachse von 28
30 zweite Wicklung
31 Regelwicklung von 30
32 Stammwicklung von 30
33 ungeradzahlige Wicklungsanzapfungen von 31
34 zweite Antriebswelle
35 dritte Antriebswelle
36 zweites Getriebe
37 drittes Getriebe
38 zweiter Lastumschalter
39 dritter Lastumschalter
40 erster Wähler
41 erster Wählerteil von 40
42 erster Wählerarm von 41
43 zweiter Wählerarm von 41 44 Stufenkontakte von 41
45 zweiter Wähler
46 zweiter Wählerteil von 40
47 erster Wählerarm von 46
48 zweiter Wählerarm von 46
49 Stufenkontakte von 46
50 dritter Wähler
51 erste Ableitschiene von 41
52 zweite Ableitschiene von 41
53 erste Ableitschiene von 46
54 zweite Ableitschiene von 46
55 zweiter Laststufenschalter
56 dritter Laststufenschalter
60 erster Lastumschalter
60A/60B erste/zweite Schaltseite von 60
61 erster Schaltzweig von 60A
62 zweiter Schaltzweig von 60A
63 erster Schaltzweig von 60B
64 zweiter Schaltzweig von 60B
65 Anschlussleitungen für 44
66 Anschlussleitungen für 49
67 Widerstand von 60A/60B
68 zweiter Motorantrieb
69 dritter Motorantrieb
70 erstes Getriebe
71 Gestänge
72 erster Motorantrieb
73 Isolierstab
TTVa/TTVb Vakuumschaltröhre von 60A/60B
MSVa/MSVb Vakuumschaltröhre von 60A/60B
MDCa/MDCb mechanischer Schalter von 60A/60B
TDCa/TDCb mechanischer Schalter von 60A/60B
MCa/MCb Dauerhauptkontakt von 60A/60B
Ra/Rb Widerstand von 60A/60B
I Stromfluss

Claims

Ansprüche
1. Laststufenschalter (10) zur Spannungsregelung eines Stufentransformators (15), wobei
der Stufentransformator (15) mindestens eine zu regelnde Phase (16) aufweist, die eine erste Wicklung (20) und eine zweite Wicklung (30) aufweist;
die erste Wicklung (20) eine Regelwicklung (21 ) mit geradzahligen Wicklungsanzapfungen (23) und eine Stammwicklung (22) aufweist und die zweite Wicklung (30) eine Regelwicklung (31 ) mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (33) und eine Stammwicklung (32) aufweist;
die erste Wicklung (20) und die zweite Wicklung (30) mit den Regelwicklungen (21 , 31 ) der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) induktiv gekoppelt sind;
der Laststufenschalter (10) einen Wähler (40) zum abwechselnd leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) aufweist.
2. Laststufenschalter (10) nach dem vorigen Anspruch, wobei
der Wähler (40) einen ersten Wählerteil (41 ) für die Regelwicklung (21 ) mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen (23) und einen zweiten Wählerteil (46) für die Regelwicklung (31 ) mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (33) zum leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden Wicklungsanzapfungen (23, 33) aufweist.
3. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
einen Lastumschalter (60) zur Durchführung der Umschaltung zwischen den geradzahligen bzw. den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) der durch den Wähler (40) lastlos vorgewählten Regelwicklungen (21 , 31 ).
4. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
der erste Wählerteil (41 ) und der zweite Wählerteil (46) jeweils zwei Wählerarme (42, 43, 47, 48) für die Wicklungsanzapfungen (23, 33) einer Regelwicklung (21 , 31 ) aufweist;
der erste Wählerteil (41 ) mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen (23) der Regelwicklung (21 ) der ersten Wicklung (20) über Stufenkontakte (44) elektrisch leitend verbunden ist;
der zweite Wählerteil (46) mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (33) der Regelwicklung (31 ) der zweiten Wicklung (30) über Stufenkontakte (49) elektrisch leitend verbunden ist;
jeder Wählerarm (42, 43, 47, 48) mit jeweils einer Ableitschiene (51 , 52, 53, 54) und mit jeweils einem Stufenkontakt (44, 49) der entsprechenden Regelwicklung (21 , 31 ) elektrisch leitend verbunden ist;
jede Ableitschiene (51 , 52, 53, 54) mit dem Lastumschalter (60) elektrisch leitend verbunden ist.
5. Laststufenschalter (10) nach dem vorigen Anspruch, wobei
der Lastumschalter (60) eine erste Schaltseite (60A) und eine zweite Schaltseite (60B) aufweist;
die erste Schaltseite (60A) die erste Ableitschiene (51 ) des ersten Wählerteils (41 ) und die zweite Ableitschiene (54) des zweiten Wählerteils (46) trennt bzw. verbindet; die zweite Schaltseite (60B) die zweite Ableitschiene (52) des ersten Wählerteils (41 ) und die erste Ableitschiene (53) des zweiten Wählerteils (46) trennt bzw. verbindet.
6. Laststufenschalter (10) nach dem vorigen Anspruch, wobei
jede Schaltseite (60A, 60B) mindestens einen mechanischen Schalter (MDCa, MDCb), zwei Vakuumschaltröhren (TTVa, TTVb, MSVa, MSVb) und einen Widerstand (Ra, Rb) aufweist;
jeder mechanische Schalter (MDCa, MDCb) in Reihe zu einem ersten Schaltzweig (61 , 63) mit einer Vakuumschaltröhre (MSVa, MSVb) und einem parallelen zweiten Schaltzweig (62, 64) mit einer Vakuumschaltröhre (TTVa, TTVb) und einem dazu in Reihe geschalteten Widerstand (Ra, Rb) geschaltet ist.
7. Laststufenschalter (10) nach dem vorvorigen Anspruch, wobei
jede Schaltseite (60A, 60B) mindestens einen mechanischen Schalter (MDCa, MDCb, TDCa, TDCb), zwei Vakuumschaltröhren (TTVa, TTVb, MSVa, MSVb) und einen Widerstand (Ra, Rb) aufweist;
ein erster Schaltzweig (61 , 63) parallel zu einem zweiten Schaltzweig (62, 64) geschaltet ist;
der erste Schaltzweig (61 , 63) in Reihe geschaltet einen mechanischen Schalter (MDCa, MDCb) und eine Vakuumschaltröhren (MSVa, MSVb) aufweist;
der zweite Schaltzweig (62, 64) in Reihe geschaltet einen mechanischen Schalter (TDCa, TDCb), eine Vakuumschaltröhre (TTVa, TTVb) und einen Widerstand (Ra, Rb) aufweist.
8. Laststufenschalter (10) nach dem vorvorvorigen Anspruch, wobei jede Schaltseite (60A, 60B) mindestens einen mechanischen Schalter (MDCa, MDCb), zwei Vakuumschaltröhren (TTVa, TTVb, MSVa, MSVb) und einen Widerstand (Ra, Rb) aufweist;
jeder mechanische Schalter (MDCa, MDCb) in Reihe mit einer Vakuumschaltröhre (TTVa, TTVb) geschaltet ist und in Reihe zu einem ersten Schaltzweig (61 , 63) mit einem Widerstand (Ra, Rb) und einem zweiten Schaltzweig (62, 64) mit einer Vakuumschaltröhre (MSVa, MSVb) geschaltet ist;
der erste und der zweite Schaltzweig (61 , 62, 63, 64) parallel geschaltet sind.
9. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
jede Schaltseite (60A, 60B) einen Dauerhauptkontakt (MCa, MCb) aufweist, der parallel zum ersten und zweiten Schaltzweig (61 , 62, 63, 64) geschaltet ist.
10. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
jede Schaltseite (60A, 60B) einen Dauerhauptkontakt (MCa, MCb) aufweist, der unmittelbar die erste und die zweite Ableitschiene (51 , 52, 53, 54) voneinander trennt bzw. miteinander leitend verbindet.
1 1. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
einen Motorantrieb (72), der an den Wähler (40) und/oder den Lastumschalter (60) gekoppelt ist; und/oder
eine Abtriebswelle, über die der Motorantrieb (72) an den Wähler (40) und/oder den Lastumschalter (60) gekoppelt ist; und/oder
ein Getriebe (70), über das der Motorantrieb (72) an die Abtriebswelle oder an den Wähler (40) und/oder den Lastumschalter (60) gekoppelt ist; und/oder
eine Antriebswelle (19), über die der Motorantrieb (72) an das Getriebe (70) gekoppelt ist.
12. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
einen elektrisch isolierenden Ständer (1 1 ) mit einem oberen Ständerende (12) und einem unteren Ständerende (13), das an einem auf Erdpotential liegenden Sockel (14) befestigt werden kann;
wobei
der Wähler (40) an dem oberen Ständerende (12) befestigt und oberhalb des oberen Ständerendes (12) angeordnet ist; und/oder
der Lastumschalter (60) an dem oberen Ständerende (12) befestigt und oberhalb des oberen Ständerendes (12), insbesondere unterhalb des Wählers (40), angeordnet ist; und/oder
das Getriebe (70) an dem oberen Ständerende (12) befestigt und oberhalb des oberen Ständerendes (12), insbesondere unterhalb des Wählers (40) und/oder oberhalb der Widerstände (67), angeordnet ist oder an dem unteren Ständerende (13) befestigt und unterhalb des unteren Ständerendes (13), insbesondere in dem Sockel (14), angeordnet ist; und/oder
der Motorantrieb (72) an dem unteren Ständerende (13) befestigt und unterhalb des unteren Ständerendes (13) angeordnet ist; und/oder
die Antriebswelle (19) oder die Abtriebswelle durch den Ständer (1 1 ) von dem unteren Ständerende (13) zu dem oberen Ständerende (12) verläuft.
13. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
jeder Widerstand (Ra, Rb, 67) als Gusseisenwiderstand ausgebildet ist.
14. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
für eine zweite zu regelnde Phase (17) des Stufentransformators (15) einen zweiten Wähler (45);
für eine dritte zu regelnde Phase (18) des Stufentransformators (15) einen dritten Wähler (50);
einen zweiten Lastumschalter (38), der dem zweiten Wähler (45) zugeordnet ist; einen dritten Lastumschalter (39), der dem dritten Wähler (50) zugeordnet ist;
wobei
die Wähler (40, 45, 50) in den Ecken eines Dreiecks (26) angeordnet sind;
der Motorantrieb (72) an den zweiten und den dritten Wähler (45, 50) und/oder den zweiten und den dritten Lastumschalter (38, 39) gekoppelt ist.
15. Laststufenschalter (10) nach dem vorigen Anspruch, umfassend
eine zweite Abtriebswelle, über die der Motorantrieb (72) an den zweiten Wähler (45) und/oder den zweiten Lastumschalter (38) gekoppelt ist; und/oder
eine dritte Abtriebswelle, über die der Motorantrieb (72) an den dritten Wähler (50) und/oder den dritten Lastumschalter (39) gekoppelt ist; und/oder
ein zweites Getriebe (36), über das der Motorantrieb (72) an die zweite Abtriebswelle oder an den zweiten Wähler (45) und/oder den zweiten Lastumschalter (38) gekoppelt ist; und/oder
ein drittes Getriebe (37), über das der Motorantrieb (72) an die dritte Abtriebswelle oder an den dritten Wähler (50) und/oder den dritten Lastumschalter (39) gekoppelt ist; und/oder
eine zweite Antriebswelle (34), über die der Motorantrieb (72) an das zweite Getriebe (36) gekoppelt ist; und/oder
eine dritte Antriebswelle (35), über die der Motorantrieb (72) an das dritte Getriebe (37) gekoppelt ist.
16. Laststufenschalter (10) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
einen zweiten Motorantrieb (57), der an den zweiten Wähler (45) und/oder den zweiten Lastumschalter (38) gekoppelt ist;
einen dritten Motorantrieb (58), der an den dritten Wähler (50) und/oder den dritten Lastumschalter (39) gekoppelt ist;
wobei
die Motorantriebe (72, 57, 58), insbesondere durch mechanische und/oder elektronische Kopplung, synchronisiert sind.
17. Stufentransformator (15) zur Spannungsregelung, der einen Laststufenschalter (10), der insbesondere gemäß einem der vorigen Ansprüche ausgebildet ist, und mindestens eine zu regelnde Phase (16) umfasst, die eine erste Wicklung (20) und eine zweite Wicklung (30) aufweist, wobei
die erste Wicklung (20) eine Regelwicklung (21 ) mit geradzahligen Wicklungsanzapfungen (23) und eine Stammwicklung (22) aufweist und die zweite Wicklung (30) eine Regelwicklung (31 ) mit ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (33) und eine Stammwicklung (32) aufweist;
die erste Wicklung (20) und die zweite Wicklung (30) mit den Regelwicklungen (21 , 31 ) der geradzahligen und der ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) induktiv gekoppelt sind;
der Laststufenschalter (10) einen ersten Wählerteil (41 ) und einen zweiten Wählerteil (46) zum abwechselnd leistungslosen Vorwählen der zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) aufweist.
18. Stufentransformator (15) nach dem vorigen Anspruch, wobei
der erste Wählerteil (41 ) und der zweite Wählerteil (46) jeweils zwei Wählerarme (42, 43, 47, 48) für die Wicklungsanzapfungen (23, 33) einer jeden Regelwicklung (21 , 31 ) aufweist;
jeder Wählerarm (42, 43, 47, 48) des ersten oder zweiten Wählerteils (41 , 46) mit jeweils einer Ableitschiene (51 , 52, 53, 54) und mit jeweils einem Stufenkontakt (44, 49) der entsprechenden Regelwicklung (21 , 31 ) elektrisch leitend verbunden ist; jede Ableitschiene (51 , 52, 53, 54) mit dem Laststufenschalter (10) elektrisch leitend verbunden ist.
19. Stufentransformator (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
ein Getriebe (70) mit einem Motorantrieb (72) zur Betätigung des ersten Wählerteils (41 ) und des zweiten Wählerteils (46) vorgesehen ist.
20. Stufentransformator (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
jeder Laststufenschalter (10) einer jeden Phase mit einem gemeinsamen Motorantrieb (72) verbunden ist.
21. Stufentransformator (15) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
eine zweite und eine dritte zu regelnde Phase (17, 18);
wobei
die Phasen (16, 17, 18) in den Ecken eines ersten gleichseitigen Dreiecks (24) symmetrisch zueinander angeordnet sind;
der Laststufenschalter (10) umfasst
• für die zweite Phase (17) einen zweiten Wähler (45);
• für die dritte Phase (18) einen dritten Wähler (50);
die Wähler (40, 45, 50) in den Ecken eines zweiten Dreiecks (26) angeordnet sind.
22. Stufentransformator (15) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
eine zweite und eine dritte zu regelnde Phase (17, 18);
für die zweite Phase (17) einen zweiten Laststufenschalter (55) und für die dritte Phase (18) einen dritten Laststufenschalter (56);
wobei
die Phasen (16, 17, 18) in den Ecken eines ersten gleichseitigen Dreiecks (24) symmetrisch zueinander angeordnet sind;
die Laststufenschalter (10, 55, 56) in den Ecken eines zweiten Dreiecks (26) angeordnet sind.
23. Stufentransformator (15) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
für jede Phase (16, 17, 18) einen Motorantrieb (72, 57, 58), der an den jeweiligen Wähler (40, 45, 50) und/oder den jeweiligen Lastumschalter (60, 38, 39) gekoppelt ist;
wobei
die Motorantriebe (72, 57, 58) in den Ecken eines dritten Dreiecks (28) angeordnet sind.
24. Verfahren zur Durchführung einer Umschaltung in einem Stufentransformator (15) zur Spannungsregelung, der insbesondere gemäß einem der vorigen Ansprüche ausgebildet ist, umfassend folgende Schritte:
lastloses Vorwählen einer zu beschaltenden geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfung (23, 33) einer Regelwicklung (21 , 31 ) einer ersten oder einer zweiten Wicklung (20, 30);
Umschalten auf die vorgewählte geradzahlige oder ungeradzahlige Wicklungsanzapfung (23, 33) der ersten oder zweiten Wicklung (20, 30) mittels eines einzigen Lastumschalters (60, 38, 39).
25. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei
die geradzahligen oder ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen (23, 33) einer Regelwicklung (21 , 31 ) der ersten oder zweiten Wicklung (20, 30) abwechselnd vorgewählt und beschaltet werden.
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