ES2705325T3 - Cambiador de tomas en carga, transformador con tomas para la regulación de tensión y procedimiento para la realización de una conmutación en el transformador con tomas - Google Patents

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Abstract

Cambiador de tomas en carga (10) para la regulación de tensión de un transformador con tomas (15), en donde - el transformador con tomas (15) presenta al menos una fase (16) a regular que presenta un primer devanado (20) y un segundo devanado (30); - el primer devanado (20) presenta un devanado de regulación (21) con tomas de devanado pares (23), que están numeradas con números pares (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14), y un devanado principal (22); - el segundo devanado (30) presenta un devanado de regulación (31) con tomas de devanado impares (33), que están numeradas con números impares (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13), y un devanado principal (32); - el primer devanado (20) y el segundo devanado (30) están acoplados inductivamente; - el cambiador de tomas en carga (10) presenta un selector (40) para la preselección alternativamente sin potencia de las tomas de devanado pares o impares (23, 33) a cablear, en donde - el selector (40) presenta una primera parte de selector (41) para el devanado de regulación (21) con las tomas de devanado pares (23) y una segunda parte de selector (46) para el devanado de regulación (31) con las tomas de devanado impares (33) para la preselección sin potencia de las tomas de devanado (23, 33) a cablear, en donde - la primera parte de selector (41) presenta un primer y un segundo brazo de selector (42, 43) para las tomas de devanado pares (23); - la segunda parte de selector (46) presenta un primer y un segundo brazo de selector (47, 48) para las tomas de devanado impares (33); - la primera parte de selector (41) está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado pares (23) a través de contactos escalonados (44); - la segunda parte de selector (46) está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado impares (33) a través de contactos escalonados (49); - cada brazo de selector (42, 43, 47, 48) está conectado de forma eléctricamente conductora con respectivamente un carril de derivación (51, 52, 53, 54) y con respectivamente un contacto escalonado (44, 49) del devanado (21, 31) correspondiente; - cada carril de derivación (51, 52, 53, 54) está conectado de forma eléctricamente conductora con un conmutador de regulación de carga (60) para la realización de la conmutación entre las tomas de devanado pares o las impares (23, 33) de los devanados de regulación (21, 31) preseleccionados sin carga mediante el selector (40); - el primer brazo de selector (42) de la primera parte de selector (41) está acoplado mecánicamente con el segundo brazo de selector (48) de la segunda parte de selector (46); - el primer brazo de selector (47) de la segunda parte de selector (46) está acoplado mecánicamente con el segundo brazo de selector (43) de la primera parte de selector (41); - el primer brazo de selector (42) de la primera parte de selector (41) se puede mover independientemente del segundo brazo de selector (43) de la primera parte de selector (41); - el primer brazo de selector (47) de la segunda parte de selector (46) se puede mover independientemente del segundo brazo de selector (48) de la segunda parte de selector (46).

Description

DESCRIPCIÓN
Cambiador de tomas en carga, transformador con tomas para la regulación de tensión y procedimiento para la realización de una conmutación en el transformador con tomas
La invención se refiere a un cambiador de tomas en carga para la regulación de tensión de un transformador con tomas, en particular para un transformador con tomas, que presenta al menos una fase a regular, que presenta un primer devanado y un segundo devanado, a un transformador con tomas para la regulación de tensión, así como a un procedimiento para la realización de una conmutación en un transformador con tomas para la regulación de tensión.
En el sector del suministro de energía se usan diferentes tipos de transformadores. Junto a los transformadores ampliamente extendidos dispuestos en aceite también hay transformadores en seco. En los transformadores en seco, la función aislante y refrigerante la debe asumir una resina y el aire ambiente. Dado que el aceite satisface estas funciones de lejos mejor, los espectros de potencia de los diferentes tipos de transformadores son correspondientemente diferentes.
Hoy en día grandes cantidades de personas migran a los centros urbanos y se asientan allí. Por consiguiente el suministro de energía se debe adaptar correspondientemente a este desarrollo. En el caso de transformadores rellenos de aceite siempre existe el peligro de un incendio del transformador, que tenga consecuencias funestas en un área densamente poblada. Por este motivo existe un gran interés en el desarrollo de diferentes transformadores en seco y los dispositivos de regulación pertenecientes a ellos.
Por el documento EP 0213461 B1 se conoce un transformador con tomas, en el que cada fase se compone de dos devanados. Estos devanados presentan respectivamente dos zonas acopladas entre sí con tomas. Un selector de carga, un así denominado cambiador de tomas en carga, está conectado con las tomas, de manera que éste conecta adicionalmente en primer lugar las tomas de uno y luego las del otro devanado. Esto es válido asimismo para la desconexión de las tomas. La conmutación de una toma a una toma siguiente se realiza en una etapa. La conmutación real se realiza a través de un sistema de contactos con tres contactos y dos resistencias de paso. Esta forma de realización presenta las siguientes desventajas:
- En primer lugar se conectan o desconectan todas las tomas de una parte del devanado y luego las de la otra parte del devanado. Esto provoca un desequilibrio magnético indeseado del transformador.
- Durante el movimiento sobre la posición central se produce una combustión debido a la conmutación de la corriente de carga en los contactos de derivación y contactos por rozamiento.
- La etapa de conmutación durante la conmutación sobre la posición central no provoca una modificación de tensión en el transformador.
- Entre los contactos escalonados y contactos de derivación aparece parcialmente la tensión completa del rango de regulación del transformador. Esto significa que en el caso de tensiones elevadas se requieren grandes distancias.
El documento WO 2012/175141 A1 describe un cambiador de tomas en carga trifásico para la regulación de un transformador con tomas trifásico, que comprende un selector con en conjunto tres disposiciones de contactos para la preselección de las tomas de un transformador con tomas, así como un conmutador de regulación de carga con en conjunto tres disposiciones de interruptores para la conmutación de regulación de carga real.
El documento EP 1 864 305 B1 da a conocer en la FIGURA 12B una disposición para la regulación de un transformador de distribución mediante un cambiador de tomas en carga, en donde el transformador de distribución presenta una fase a regular con un primer y un segundo devanado. El primer y el segundo devanado presentan respectivamente un devanado de regulación con tomas de devanado, que se cablean por un cambiador de tomas en carga.
El documento US 2484 576 A describe un dispositivo de regulación de tensión para un transformador con tomas trifásico, en donde el transformador presenta dos devanados por fase y cada devanado comprende un rango a regular gracias a las tomas a-f. Además, por fase está previsto un cambiador de tomas, que presenta un brazo de contacto rotativo con un contacto móvil, que cablea los contactos escalonados a'-f' en conexión con las tomas a-f. A este respecto el contacto móvil siempre pone en contacto simultáneamente en la posición estacionaria los dos contactos escalonados, que pertenecen a la toma correspondiente tanto del primer devanado como también del segundo devanado de una fase.
El documento US 2434503 A describe un cambiador de tomas para la regulación de un transformador trifásico que comprende en conjunto cuatro devanados, de ellos dos devanados principales y dos devanados de regulación con tomas. Para cada devanado de regulación está previsto un cambiador de tomas, que cablea las tomas del devanado de regulación. Cada cambiador de tomas presenta para ello un primer y un segundo dedo de contacto. La conmutación de regulación de carga real se realiza a través de dos contactos de combustión, que están dispuestos respectivamente entre los dos primeros y segundos dedos de contacto. Además, está previsto un mecanismo de accionamiento, que comprende un excitador de Malta para el accionamiento de los dedos de contacto del cambiador de tomas. A este respecto, los dos dedos de contacto de un cambiador de tomas siempre se mueven conjuntamente, es decir, no se pueden mover independientemente uno de otro. Los dedos de contacto de diferentes cambiadores de tomas por el contrario no están acoplados.
Por ello el objetivo de la invención es proporcionar un cambiador de tomas en carga para la regulación de tensión, que evite las desventajas del estado de la técnica y se pueda usar con tensiones más elevadas, un transformador con tomas para la regulación de tensión, que sea seguro y fiable, así como un procedimiento para la realización de una conmutación en un transformador con tomas para la regulación de tensión, con el que esté garantizado un funcionamiento seguro del transformador con tomas.
Este objetivo se consigue mediante un cambiador de tomas en carga, un transformador con tomas, así como un procedimiento según las reivindicaciones independientes. Perfeccionamientos y formas de realización ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
La invención propone según un primer aspecto un cambiador de tomas en carga para la regulación de tensión de un transformador con tomas, en donde
- el transformador con tomas presenta al menos una fase a regular que presenta un primer devanado y un segundo devanado;
- el primer devanado presenta un devanado de regulación con tomas de devanado pares y un devanado principal y el segundo devanado presenta un devanado de regulación con tomas de devanado impares y un devanado principal;
- el primer devanado y el segundo devanado están acoplados inductivamente con los devanados de regulación de las tomas de devanado pares y las impares;
- el cambiador de tomas en carga presenta un, en particular primer, selector para la preselección alternativamente sin potencia de las tomas de devanado pares o impares a cablear.
El cambiador de tomas en carga propuesto según el primer aspecto de la invención sirve para la regulación de tensión de un transformador con tomas. El transformador con tomas presenta al menos una fase a regular que posee un primer devanado y un segundo devanado. El primer devanado posee respectivamente un devanado de regulación con tomas de devanado pares y el segundo devanado posee un devanado de regulación con tomas de devanado impares. Además está previsto respectivamente un devanado principal, en donde el primer devanado y el segundo devanado están acoplados inductivamente con los devanados de regulación de las tomas de devanado pares y las impares. El cambiador de tomas en carga tiene un, en particular primer, selector que está configurado de manera que es posible de forma alternante una preselección sin carga de las tomas pares o impares a cablear. Puede estar previsto que
- el selector presente una primera parte de selector para el devanado de regulación con las tomas de devanado pares y una segunda parte de selector para el devanado de regulación con las tomas de devanado impares para la preselección sin potencia de las tomas de devanado a cablear.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- un, en particular primer, cambiador de tomas en carga para la realización de la conmutación entre las tomas de devanado pares o las impares de los devanados de regulación preseleccionados sin carga mediante el selector.
El selector presenta una primera parte de selector para el devanado de regulación con las tomas de devanado pares y una segunda parte de selector para el devanado de regulación con las tomas de devanado impares para la preselección sin potencia de las tomas de devanado a cablear. Para la realización de la conmutación está previsto un, en particular primer, conmutador de regulación de carga entre las tomas de devanado pares o las impares, que conmute entre los devanados de regulación preseleccionados sin carga mediante el selector.
Puede estar previsto que
- la primera parte de selector y la segunda parte de selector presente respectivamente dos brazos de selector para las tomas de devanado de un devanado de regulación;
Puede estar previsto que
- la primera parte de selector esté conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado pares del devanado de regulación del primer devanado a través de los contactos escalonados;
- la segunda parte de selector está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado impares del devanado de regulación del segundo devanado a través de los contactos escalonados; Puede estar previsto que
- cada brazo de selector esté conectado de forma eléctricamente conductora con respectivamente un carril de derivación y con respectivamente un contacto escalonado del devanado de regulación correspondiente; - cada carril de derivación esté conectado de forma eléctricamente conductora con el conmutador de regulación de carga.
Puede estar previsto que
- a cada brazo de selector esté asociado un husillo, una correa o una cadena para el movimiento lineal. La primera parte de selector tiene respectivamente dos brazos de selector y la segunda parte de selector ha configurado respectivamente dos brazos de selector para las tomas de devanado de un devanado de regulación. La primera parte de selector está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado pares del devanado de regulación del primer devanado a través de contactos escalonados. La segunda parte de selector está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado impares del devanado de regulación del segundo devanado a través de contactos escalonados. Cada brazo de selector de la primera o segunda parte de selector está conectado de forma eléctricamente conductora con respectivamente un carril de derivación y con respectivamente un contacto escalonado del devanado de regulación correspondiente. Cada carril de derivación está conectado de forma eléctricamente conductora con el conmutador de regulación de carga. A cada brazo de selector está asociado un husillo, una correa o una cadena para el movimiento lineal.
Puede estar previsto que
- el conmutador de regulación de carga presente un primer lado de conmutación y un segundo lado de conmutación;
- el primer lado de conmutación separa o conecta el primer carril de derivación de la primera parte de selector y el segundo carril de derivación de la segunda parte de selector;
- el segundo lado de conmutación separa o conecta el segundo carril de derivación de la primera parte de selector y el primer carril de derivación de la segunda parte de selector.
El conmutador de regulación de carga presenta un primer lado de conmutación y un segundo lado de conmutación, en donde el primer lado de conmutación separa o conecta el primer carril de derivación de la primera parte de selector y el segundo carril de derivación de la segunda parte de selector. Asimismo el segundo lado de conmutación separa o conecta el segundo carril de derivación de la primera parte de selector y el primer carril de derivación de la segunda parte de selector.
En una forma de realización del cambiador de tomas en carga, cada lado de conmutación presenta al menos un interruptor mecánico, dos tubos de conmutación en vacío y una resistencia. El interruptor mecánico está conectado en serie con una primera rama de conmutación con un tubo de conmutación en vacío y una segunda rama de conmutación paralela con un tubo de conmutación en vacío y una resistencia conectada en serie con él.
En otra forma de realización del cambiador de tomas en carga, cada lado de conmutación presenta al menos un interruptor mecánico, dos tubos de conmutación en vacío y una resistencia. Una primera rama de conmutación está conectada en paralelo con una segunda rama de conmutación, en donde la primera rama de conmutación presenta conectado en serie un interruptor mecánico y un tubo de conmutación en vacío y la segunda rama de conmutación presenta conectado en serie un interruptor mecánico, un tubo de conmutación en vacío y una resistencia.
En otra forma de realización del cambiador de tomas en carga, cada lado de conmutación presenta al menos un interruptor mecánico, dos tubos de conmutación en vacío y una resistencia. El interruptor mecánico está conectado en serie con un tubo de conmutación en vacío y está conectado en serie con una primera rama de conmutación con una resistencia y una segunda rama de conmutación con un tubo de conmutación en vacío, en donde la primera y la segunda rama de conmutación están conectadas en paralelo.
Puede estar previsto que
- cada lado de conmutación presente un contacto principal permanente, que está conectado en paralelo con la primera y segunda rama de conmutación.
Puede estar previsto que
- cada lado de conmutación presente un contacto principal permanente, que separa uno de otro o conecta entre sí directamente de forma conductora el primer y el segundo carril de derivación.
Cada lado de conmutación presenta un contacto principal permanente, que está conectado en paralelo con la primera y segunda rama de conmutación. Además, cada lado de conmutación tiene un contacto principal permanente, que conecta entre sí directamente de forma conductora el primer y el segundo carril de derivación. Cada lado de conmutación puede estar configurado en caso necesario de cualquier modo y manera y comprender, por ejemplo, al menos un interruptor adicional u otro y/o al menos un tubo de conmutación en vacío adicional u otro y/o al menos una resistencia adicional u otra y/o al menos un contacto principal permanente adicional u otro.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- un, en particular primer, accionamiento motor, que está acoplado con el selector y/o el conmutador de regulación de carga.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- un, en particular primer, árbol de salida, a través del que el accionamiento motor está acoplado con el selector y/o el conmutador de regulación de carga; y/o
- una, en particular primera, transmisión, a través de la que el accionamiento motor está acoplado con el árbol de salida o el selector y/o el conmutador de regulación de carga; y/o
- un, en particular primer, árbol de accionamiento, a través del que el accionamiento motor está acoplado con la transmisión.
El acoplamiento del primer accionamiento motor en el primer selector y/o el primer conmutador de regulación de carga se puede realizar en caso necesario de cualquier modo y manera, por ejemplo directamente o indirectamente, en particular a través del árbol de salida y/o la transmisión y/o el árbol de accionamiento. Preferentemente en el acoplamiento directo el primer accionamiento motor está dispuesto lo más cerca posible en el primer selector y/o el primer conmutador de regulación de carga y/o está fijado en el primer selector y/o el primer conmutador de regulación de carga.
Cada árbol puede ser preferiblemente eléctricamente aislante.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- un soporte eléctricamente aislante con un extremo de soporte superior y un extremo de soporte inferior, que se puede fijar o está fijado en una base situada al potencial de tierra;
en donde
- el selector está fijado en el extremo de soporte superior y está dispuesto por encima del extremo de soporte superior.
El soporte, que también se designa como soporte, proporciona la distancia de aislamiento requerida en el caso de uso correspondiente entre los contactos, líneas y otras partes del cambiador de tomas en carga bajo tensión y el potencial de tierra. Con altura suficiente del soporte se pueden conseguir por consiguiente una distancia de aislamiento de al menos 72 kV o al menos 123 kV o al menos 145 kV.
La base puede ser, por ejemplo, parte del transformador con tomas o del conmutador de tomas en carga.
El cambiador de tomas en carga propuesto según el primer aspecto puede estar configurado en caso necesario de cualquier modo y manera y comprender, por ejemplo, al menos un selector adicional u otro y/o al menos un conmutador de regulación de carga adicional u otro y/o al menos un accionamiento motor adicional u otro y/o al menos un árbol de salida adicional u otro y/o al menos una transmisión adicional u otra y/o al menos un árbol de accionamiento adicional u otro y/o al menos un soporte adicional u otro.
Puede estar previsto que
- el conmutador de regulación de carga esté fijado en el extremo de soporte superior y esté dispuesto por encima del extremo de soporte superior, en particular por debajo del selector; y/o
- la transmisión esté fijada en el extremo de soporte superior y esté dispuesta por encima del extremo de soporte superior, en particular por debajo del selector y/o por encima de la resistencia, o esté fijada en el extremo de soporte inferior y esté dispuesta por debajo del extremo de soporte inferior, en particular en la base; y/o
- el accionamiento motor esté fijado en el extremo de soporte inferior y esté dispuesto por debajo del extremo de soporte inferior; y/o
- el árbol de accionamiento o el árbol de salida discurra a través del soporte desde el extremo de soporte inferior hacia el extremo de soporte superior.
Puede estar previsto que
- al menos una de las resistencias esté configurada como resistencia de hierro fundido.
Las resistencias se solicitan durante cada proceso de conmutación con una potencia eléctrica elevada y se calientan correspondientemente. Hasta el siguiente proceso de conmutación se pueden enfriar, no obstante, lo que puede ser muy corto según el intervalo de conmutación, de modo que siempre se sigue calentando aún más. Si su temperatura fuese demasiado elevada, entonces se debería aumentar el intervalo de conmutación, a fin de proporcionar más tiempo para el enfriamiento. De este modo se menoscaba el funcionamiento del cambiador de tomas en carga. Dado que las resistencias de hierro fundido de este tipo tienen masas más elevadas en comparación a las resistencias de hilo y por ello se calientan más lentamente con el mismo aporte de energía, el intervalo de conmutación se debe aumentar más raramente. Esto es significativo en particular para transformadores en seco, dado que en ellos las resistencias se refrigeran con aire, lo que es bastante menos efectivo que la refrigeración posible en transformadores de aceite gracias al aceite del transformador.
Preferentemente el aire de escape caliente, que se produce en la refrigeración de un transformador en seco realizada con aire, se puede usar como aire de refrigeración para las resistencias, dado que este aire de escape caliente todavía está más frío que las resistencias durante el funcionamiento.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- para una segunda fase a regular del transformador con tomas un segundo selector;
- para una tercera fase a regular del transformador con tomas un tercer selector; en donde
- el segundo y el tercer selector están configurados en particular como el primer selector;
- la segunda y la tercera fase, que están configuradas en particular como la primera fase a regular;
- los selectores están dispuestos en las esquinas de un triángulo.
Un cambiador de tomas en carga trifásico de este tipo es apropiado en particular para un así denominado transformador de templo, en el que las tres fases están dispuestas de forma simétrica entre sí en las esquinas de un triángulo equilátero y se conoce, por ejemplo, a partir de los documentos DE 4029097 A1, US 5202664 A, EP 1 277217 B1, EP 2367 181 A1 y US 2013328652 A1. Ya que los tres selectores se pueden asociar fácilmente a las fases, de manera que para cada par de fase - selector se dan relaciones de conexión análogas o similares o iguales y son posibles en particular líneas de conexión cortas. En lugar de un cambiador de tomas en carga trifásico de este tipo también pueden estar dispuestos de forma simétrica entre sí tres cambiadores de tomas en carga monofásicos, que están configurados en particular según el primer aspecto y/o son iguales constructivamente, en las esquinas de un triángulo equilátero.
Preferentemente el triángulo es equilátero y los selectores están dispuestos de forma simétrica entre sí en sus esquinas.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- un segundo conmutador de regulación de carga, que está asociado al segundo selector;
- un tercer conmutador de regulación de carga, que está asociado al tercer selector;
en donde
- el segundo y el tercer conmutador de regulación de carga están configurados en particular como el primer conmutador de regulación de carga.
Puede estar previsto que
- el accionamiento motor esté acoplado con el segundo y el tercer selector y/o el segundo y el tercer conmutador de regulación de carga.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda
- un segundo árbol de salida, a través del que el accionamiento motor está acoplado con el segundo selector y/o el segundo conmutador de regulación de carga; y/o
- un tercer árbol de salida, a través del que el accionamiento motor está acoplado con el tercer selector y/o el tercer conmutador de regulación de carga; y/o
- una segunda transmisión, a través de la que el accionamiento motor está acoplado con el segundo árbol de salida o con el segundo selector y/o el segundo conmutador de regulación de carga; y/o
- una tercera transmisión, a través de la que el accionamiento motor está acoplado con el tercer árbol de salida o con el tercer selector y/o el tercer conmutador de regulación de carga; y/o
- un segundo árbol de accionamiento, a través del que el accionamiento motor está acoplado con la segunda transmisión; y/o
- un tercer árbol de accionamiento, a través del que el accionamiento motor está acoplado con la tercera transmisión.
Puede estar previsto que cada uno de los cambiadores de tomas en carga propuestos comprenda - un segundo accionamiento motor, que está acoplado con el segundo selector y/o el segundo conmutador de regulación de carga;
- un tercer accionamiento motor, que está acoplado con el tercer selector y/o el tercer conmutador de regulación de carga;
en donde
- el segundo y el tercer accionamiento motor están configurados en particular como el primer accionamiento; y/o
- los acoplamientos del segundo y del tercer accionamiento motor se realizan en los respectivos selectores y/o conmutadores de regulación de carga asociados, en particular como el acoplamiento del primer accionamiento motor en el primer selector y/o el primer conmutador de regulación de carga.
Puede estar previsto que
- los accionamientos motores estén sincronizados, en particular mediante acoplamiento mecánico y/o electrónico.
La invención propone según un segundo aspecto un transformador con tomas para la regulación de tensión, que comprende un, en particular primer, cambiador de tomas en carga, que está configurado en particular según el primer aspecto, y al menos una fase a regular, que presenta un primer devanado y un segundo devanado, en donde - el primer devanado presenta un devanado de regulación con tomas de devanado pares y un devanado principal y el segundo devanado presenta un devanado de regulación con tomas de devanado impares y un devanado principal;
- el primer devanado y el segundo devanado están acoplados inductivamente con los devanados de regulación de las tomas de devanado pares y las impares;
- el cambiador de tomas en carga presenta una primera parte de selector y una segunda parte de selector para la preselección alternativamente sin potencia de las tomas de devanado pares o impares a cablear. El transformador con tomas propuesto según el segundo aspecto de la invención para la regulación de tensión comprende un, en particular primer, cambiador de tomas en carga, que está configurado en particular según el primer aspecto, y al menos una fase a regular, que presenta un primer devanado y un segundo devanado. El primer devanado presenta un devanado de regulación con tomas de devanado pares y un devanado principal. El segundo devanado presenta un devanado de regulación con tomas de devanado impares y un devanado principal. El primer devanado y el segundo devanado están acoplados inductivamente con los devanados de regulación de las tomas de devanado pares y las impares. El cambiador de tomas en carga posee una primera parte de selector y una segunda parte de selector para la preselección alternativamente sin potencia de las tomas de devanado pares o impares a cablear.
Puede estar previsto que
- la primera parte de selector y la segunda parte de selector presente respectivamente dos brazos de selector para las tomas de devanado de cada devanado de regulación;
- en donde cada brazo de selector de la primera o segunda parte de selector está conectado de forma eléctricamente conductora con respectivamente un carril de derivación y con respectivamente un contacto escalonado del devanado de regulación correspondiente;
- en donde cada carril de derivación está conectado de forma eléctricamente conductora con el cambiador de tomas en carga.
La primera parte de selector y la segunda parte de selector tienen respectivamente dos brazos de selector para las tomas de devanado de cada devanado de regulación. Cada brazo de selector de la primera o segunda parte de selector está conectado de forma eléctricamente conductora con respectivamente un carril de derivación con respectivamente un contacto escalonado del devanado de regulación correspondiente. Cada carril de derivación está conectado de forma eléctricamente conductora con el cambiador de tomas en carga.
Puede estar previsto que
- una, en particular primera, transmisión esté provista con un, en particular primer, accionamiento motor para el accionamiento de la primera parte de selector y de la segunda parte de selector, y/o
- cada cambiador de tomas en carga de cada fase esté conectado con un accionamiento motor común, y/o - el transformador con tomas esté configurado como transformador en seco.
Una, en particular primera, transmisión está provista con un, en particular primer, accionamiento motor para provocar un accionamiento de la primera parte de selector y de la segunda parte de selector. Cada cambiador de tomas en carga de cada fase está conectado con un accionamiento motor común. El transformador con tomas está configurado como transformador en seco.
Según una primera alternativa puede estar previsto que cada uno de los transformadores con tomas propuesto comprenda
- una segunda y una tercera fase a regular, que están configuradas en particular como la primera fase a regular;
en donde
- las fases están dispuestos en particular de forma simétrica entre sí en las esquinas de un primer triángulo, en particular equilátero;
- el conmutador de tomas en carga comprende
• para la segunda fase un segundo selector;
• para la tercera fase un tercer selector;
- el segundo y el tercer selector están configurados en particular como el primer selector;
- los selectores están dispuestos en las esquinas de un segundo triángulo.
Preferentemente el segundo triángulo es equilátero y los selectores están dispuestos de forma simétrica entre sí en sus esquinas. El eje de simetría del segundo triángulo equilátero es en particular coaxial respecto al eje de simetría del primer triángulo.
Según una segunda alternativa puede estar previsto que cada uno de los transformadores con tomas propuestos comprenda
- una segunda y una tercera fase a regular, que están configuradas en particular como la primera fase a regular;
- para la segunda fase un segundo cambiador de tomas en carga y para la tercera fase un tercer cambiador de tomas en carga, que están configurados en particular como el primer cambiador de tomas en carga en donde
- las fases están dispuestos en particular de forma simétrica entre sí en las esquinas de un primer triángulo, en particular equilátero;
- los cambiadores de tomas en carga están dispuestos en las esquinas de un segundo triángulo.
Preferentemente el segundo triángulo es equilátero y los cambiadores de tomas en carga están dispuestos de forma simétrica entre sí en sus esquinas. El eje de simetría del segundo triángulo equilátero es en particular coaxial respecto al eje de simetría del primer triángulo.
Estos transformadores con tomas según las dos alternativas son por consiguiente transformadores de templo y son similares a los transformadores de templo conocidos, por ejemplo, por los documentos DE 4029097 A1, Us 5202 664 A, EP 1277 217 B1, EP 2367 181 A1 y US 2013 328 652 A1. En estos transformadores con tomas los tres cambiadores de tomas en carga o los tres selectores se pueden asociar fácilmente a las fases, de manera que para cada par de fase - cambiador de tomas en carga o par de fase - selector se dan relaciones de conexión análogas o similares o iguales y son posibles en particular líneas de conexión cortas.
En ambas alternativas puede estar previsto que el transformador con tomas comprenda
- para cada fase un accionamiento motor, que está acoplado con el selector correspondiente y/o el conmutador de regulación carga correspondiente;
en donde
- los accionamientos motores están dispuestos en las esquinas de un tercer triángulo.
Preferentemente el tercer triángulo es equilátero y los cambiadores de tomas en carga están dispuestos de forma simétrica entre sí en sus esquinas. El eje de simetría del tercer triángulo equilátero es en particular coaxial al eje de simetría del primer triángulo equilátero y/o al eje de simetría del segundo triángulo equilátero.
Un procedimiento propuesto según un tercer aspecto de la invención para la realización de una conmutación en un transformador con tomas para la regulación, que está configurado en particular según el tercer aspecto, comprende las etapas siguientes:
- preselección sin carga de una toma de devanado par o impar a cablear de un devanado de regulación de un primer o un segundo devanado;
- conmutación a la toma de devanado par o impar preseleccionada del primer o segundo devanado mediante un único cambiador de tomas en carga.
Puede estar previsto que
- las tomas de devanado pares o impares de un devanado de regulación del primer o segundo devanado se preseleccionen y cableen alternativamente.
Las tomas de devanado pares o impares de un devanado de regulación del primer o segundo devanado se preseleccionan y cablean alternativamente.
Las realizaciones y explicaciones de uno de los aspectos de la invención, en particular de características individuales de este aspecto, son válidas correspondientemente también de forma análoga para los otros aspectos de la invención.
A continuación formas de realización de la invención se explican más en detalles a modo de ejemplo mediante los dibujos adjuntos. No obstante, las características individuales que se desprenden de ello no están limitadas a las formas de realización individuales, sino que se puede conectar y/o combinar con otras características individuales arriba descritas y/o con características individuales de otras formas de realización. Las particularidades en los dibujos sólo se deben interpretar de forma explicativa, pero no forma limitante. Las referencias contenidas en las reivindicaciones no deben limitar de ninguna manera el área de protección de la invención, sino que sólo remiten a las formas de realización mostradas en los dibujos. Los dibujos muestran en
La FIGURA 1, una primera forma de realización de un transformador con tomas con un cambiador de tomas en carga en una primera forma de realización;
las Figuras 2a - 2g, el desarrollo de una conmutación en el transformador con tomas de la FIGURA 1 para la regulación de tensión
la FIGURA 3, una primera forma de realización de un conmutador de regulación de carga para un cambiador de tomas en carga;
la FIGURA 4, una secuencia de accionamiento del conmutador de regulación de carga de la FIGURA 3; la FIGURA 5, una segunda forma de realización del conmutador de regulación de carga;
la FIGURA 6, una tercera forma de realización del conmutador de regulación de carga;
la FIGURA 7, una cuarta forma de realización del conmutador de regulación de carga;
la FIGURA 8, un diseño constructivo de tres cambiadores de tomas en carga según una segunda forma de realización;
la FIGURA 9, una vista en detalle del selector de uno de los cambiadores de tomas en carga de la FIGURA 8; la FIGURA 10, una segunda forma de realización de un transformador con tomas con un cambiador de tomas en carga en una tercera forma de realización.
Para los elementos de la invención iguales o de igual acción se usan referencias idénticas. Además, por claridad sólo se representan las referencias en las figuras individuales que son necesarias para la descripción de la figura correspondiente. Las formas de realización representadas sólo representan ejemplos de como puede ser el transformador con tomas según la invención con cambiador de tomas en carga y por ello no representan una limitación concluyente de la invención.
La FIGURA 1 muestra una representación esquemática de una primera forma de realización de un transformador con tomas 15 con un cambiador de tomas en carga 10 en una primera forma de realización. El transformador con tomas 15 presenta habitualmente tres fases 16, 17, 18, en donde aquí sólo está reproducida una primera fase 16. Cada fase 16, 17, 18 se compone de un primer devanado 20 y un segundo devanado 30, que están acoplados entre sí inductivamente. El primer devanado 20 se compone de un devanado de regulación 21 y un devanado principal 22. El devanado de regulación 21 presenta tomas de devanado pares 23. El segundo devanado 30 presenta igualmente un devanado de regulación 31 y un devanado principal 32. El devanado de regulación 31 del segundo devanado 30 presenta tomas de devanado impares 33.
El cambiador de tomas en carga 10 presenta un selector 40 y un conmutador de regulación de carga 60. El selector 40 se compone de una primera parte de selector 41 y una segunda parte de selector 46, que están construidas ambas de forma lineal. Las dos partes de selector 41, 46 no deben estar dispuestas necesariamente de forma lineal, sino que también pueden estar dispuestas, por ejemplo, en forma circular, distribuidas sobre varios planos. La primera parte de selector 41 presenta contactos escalonados 44, que están conectados de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado pares 23 del devanado de regulación 21 del primer devanado 20. La segunda parte de selector 46 presenta contactos escalonados 49, que están conectados de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado impares 33 del devanado de regulación 31 del segundo devanado 30.
Además, la primera parte de selector 41 presenta primer un carril de derivación 51 y un segundo carril de derivación 52. La segunda parte de selector 46 presenta igualmente un primer carril de derivación 53 y un segundo carril de derivación 54. Entre cada carril de derivación 51, 52, 53, 54 y los contactos escalonados 44, 49 está dispuesto respectivamente un brazo de selector 42, 43, 47, 48, que establece una conexión eléctricamente conductora entre una toma par o impar 23, 33 y un carril de derivación 51, 52, 53, 54 asociado. Los carriles de derivación 51, 52, 53, 54 están conectados además de forma eléctricamente conductora con el conmutador de regulación de carga 60. El conmutador de regulación de carga 60 se compone de un primer y un segundo lado de conmutación 60A, 60B, que pueden estar abiertos o cerrados, es decir, conducir o interrumpir una corriente I. Estos estados se representan en esta vista mediante símbolos de interruptor sencillos, no obstante, también pueden estar construidos a partir de varios medios de conmutación conectados en serie y en paralelo.
El conmutador de regulación de carga 60 puede estar configurado en caso necesario de cualquier modo y manera, por ejemplo, según una de las formas de realización descritas más abajo mediante las FIGURA 3 y 5 a 7.
En la posición mostrada en la FIGURA 1, los contactos escalonados 44, 49 individuales de la primera y de la segunda parte de selector 41, 46 y por consiguiente también el primer y el segundo devanado 20, 30 están conectados entre sí de forma conductora. A este respecto, un contacto escalonado 44 con el número 6 está conectado a través del segundo brazo 43 con el segundo carril de derivación 52 de la primera parte de selector 41. Dado que el segundo lado de conmutación 60B está cerrado, el segundo carril de derivación 52 de la primera parte de selector 41 está conectado con el primer carril de derivación 53 de la segunda parte de selector 46. Aquí existe una conexión eléctricamente conductor entre el primer carril de derivación 53 y el contacto escalonado 49 con el número 5 a través del primer brazo de selector 47. Dado que el primer lado de conmutación 60A está abierto, el primer carril de derivación 51 de la primera parte de selector 41 y el segundo carril de derivación 54 de la segunda parte de selector 46 están separados entre sí.
En las FIGURA 2a - 2g se muestra el desarrollo de una conmutación para la regulación de tensión en el transformador con tomas 15 de la FIGURA 1.
En la FIGURA 2a está representado que la corriente del devanado principal 22 del primer devanado 20 fluye hasta la toma de devanado par 23 con el número 6 del devanado de regulación 23 hacia el contacto escalonado 44 con el número 6 de la primera parte de selector 41. Dado que el segundo lado de conmutación 60B es conductor, la corriente fluye del contacto escalonado 44 con el número 6 a través del segundo brazo de selector 43 hacia el segundo carril de derivación 52 y por consiguiente hacia el segundo lado de conmutación 60B. A continuación el segundo lado de conmutación 60B conecta el segundo carril de derivación 52 de la primera parte de selector 41 y el primer carril de derivación 53 de la segunda parte de selector 46 a través de su brazo de selector 47 con el contacto escalonado 49 con el número 5. El contacto escalonado 49 está conectado con la toma de devanado impar 33 con el número 5 del segundo devanado 30.
Para poder conectar adicionalmente una toma de devanado par 22 de la primera toma de devanado 20, en primer lugar se conduce sin potencia el primer brazo de selector 42 de la primera parte de selector 41 al siguiente contacto escalonado 44 a cablear con el número 4 de la primera parte de selector 41 y el segundo brazo 48 de la segunda parte de selector 46 al contacto escalonado ya puesto en contacto por el primer brazo de selector 47 de la segunda parte de selector 46, el contacto escalonado 49 con el número 5. Mediante una secuencia de conmutación o secuencia de accionamiento apropiada (FIGURA 4) los medios de conmutación del conmutador de regulación de carga 60 se cierra ahora el lado de conmutación 60A y se abre el lado de conmutación 60B. Las configuraciones exactas de conmutadores de regulación de carga 60 posibles, así como sus secuencias de accionamiento se explican mediante las FIGURA 3 a 7. Por consiguiente se establece una conexión conductora de la toma de devanado impar 23 con el número 4 a través del contacto escalonado 44 con el número 4 de la primera parte de selector 41, el primer brazo de selector 42, el primer carril de derivación 51, la primera rama de conmutación 60A, el segundo carril de derivación 54 de la segunda parte de selector 46, el segundo brazo de selector 48 y el contacto escalonado 49 con el número 5, que está conectado con la toma de devanado impar 33 con el número 5, según se reproduce en la FIGURA 2c.
Si ahora se conectase adicionalmente otra toma de devanado, la FIGURA 2d, para ello se usa una toma de devanado impar 33 del devanado de regulación 31. Para ello el segundo brazo de selector 43 de la primera parte de selector 41 se acerca al contacto escalonado 44 ya preseleccionado por el primer brazo de selector 42 con el número 4, que está conectado con las tomas de devanado pares 33. Además, el primer brazo de selector 47 de la segunda parte de selector 46 se acerca al siguiente contacto escalonado 49 a cablear con el número 3. A continuación mediante accionamiento apropiado de los medios de conmutación del conector de carga 60 se cierra el segundo lado de conmutación 60B y se abre el primer lado de conmutación 60A. De este modo, según se puede ver en la FIGURA 2e, se conecta adicionalmente una toma de devanado impar 33 y el primer devanado 20 y el segundo devanado 30 están conectados entre sí a través del segundo lado de conmutación 60B.
En la siguiente conexión adicional de una toma de devanado se recurre de nuevo a la toma de devanado par 23, según está reproducido en la FIGURA 2f. En este caso el primer brazo de selector 42 de la primera parte de selector 41 selecciona el siguiente contacto escalonado 44, que está conectado con la primera toma de devanado impar 23 del devanado de regulación 21 del primer devanado 20. Además, el segundo brazo de selector 48 preselecciona el contacto escalonado 49 ya alcanzado por el primer brazo de selector 47. Mediante la abertura del segundo lado de conmutación 60B y cierre del primer lado de conmutación 60A se conecta adicionalmente la última toma de devanado par 23, según se puede ver en la FIGURA 2g. En general la conexión o desconexión se realiza siempre de forma alterna entre las tomas de devanado pares y las impares 23, 33.
En la FIGURA 3 está reproducida una primera forma de realización de un conmutador de regulación de carga 60 para un cambiador de tomas en carga 10, que está configurado por ejemplo según la primera forma de realización. Este presenta un primer lado de conmutación 60A y un segundo lado de conmutación 60B. El primer lado de conmutación 60A conecta en el estado cerrado el primer carril de derivación 51 de la primera parte de selector 41 y el segundo carril de derivación 54 de la segunda parte de selector 46. El segundo lado de conmutación 60B conecta en el estado cerrado el primer carril de derivación 53 de la segunda parte de selector 46 y el segundo carril de derivación 52 de la primera parte de selector 41. Los dos lados de conmutación 60A, 60B presentan una primera y una segunda rama de conmutación 61, 62, 63, 64 que están dispuestas en paralelo entre sí. En cada primera rama de conmutación 61, 63 está dispuesto un tubo de conmutación en vacío MSVa o MSVb que actúa como un contacto principal. En cada segunda rama de conmutación 62, 64 está dispuesto un tubo de conmutación en vacío TTVa o TTVb que actúa como contacto de resistencia y una resistencia Ra o Rb, que están conectados en serie. Antes de las ramas de conmutación 61, 62, 63, 64 está configurado un interruptor mecánico MDCa o MDCb como seccionador. Los seccionadores no sirven para la conmutación, sino para la activación, es decir, la separación galvánica de la rama de carga que no conduce corriente de carga.
En esta forma de realización las resistencias Ra, Rb están configuradas como resistencia de hierro fundido.
La FIGURA 4 muestra una secuencia de accionamiento del conmutador de regulación de carga 60 reproducido en la FIGURA 3 tras el proceso de preselección de la primera y segunda parte de selector 41, 46. La conmutación en el conmutador de regulación de carga 60 se realiza con las siguientes etapas:
- MDCb cierra
- MSVa abre
- TTVb cierra
- TTVa abre
- MSVb cierra
- MDCa abre; la conmutación ha terminado.
La FIGURA 5 muestra una segunda forma de realización de un conmutador de regulación de carga 60 para un cambiador de tomas en carga 10. Esta forma de realización es similar a la primera forma de realización, de modo que a continuación se explican más en detalle ante todo las diferencias.
En esta forma de realización, en los dos lados de conmutación 60A, 60B están previstos contactos principales MCa o MCb adicionales, que de manera conocida en sí durante el funcionamiento estacionario asumen la conducción de la corriente permanente y descargan el tubo de conmutación en vacío MSVa o MSVb correspondiente que actúa como contacto principal. Una disposición adicional semejante de contactos principales permanentes MCa o MCb evidentemente es posible en el marco de la invención también en las formas de realización explicadas posteriormente de la invención. El orden en el que se accionan los tubos de conmutación en vacío e interruptores mecánicos individuales se puede determinar libremente.
La FIGURA 6 muestra una tercera forma de realización de un conmutador de regulación de carga 60 para un cambiador de tomas en carga 10. Esta forma de realización es similar a la primera forma de realización, de modo que a continuación se explican más en detalle ante todo las diferencias.
En esta forma de realización el interruptor mecánico MDCa o MDCb está dispuesto, de forma divergente de la primera forma de realización en la FIGURA 3, en serie con el tubo de conmutación en vacío MSVa o MSVb en las primeras ramas de conmutación 61, 63 y adicionalmente un segundo interruptor mecánico TDCa o TDCb en serie con el tubo de conmutación en vacío TTVa o TTVb en las segundas ramas de conmutación 62, 64. El orden en el que se accionan los tubos de conmutación en vacío e interruptores mecánicos individuales se puede determinar libremente.
La FIGURA 7 muestra una cuarta forma de realización de un conmutador de regulación de carga 60 para un cambiador de tomas en carga 10. Esta forma de realización es similar a la primera forma de realización, de modo que a continuación se explican más en detalle ante todo las diferencias.
En esta forma de realización en cada primera rama de conmutación 61, 63 está dispuesta una resistencia Ra, Rb y en cada segunda rama de conmutación 62, 64 un tubo de conmutación en vacío MSVa, MSVb. Antes de las ramas de conmutación 61, 62, 63, 64 están conectados en serie un interruptor mecánico MDCa, MDCb como seccionador o tubos de conmutación en vacío TTVa, TTVb que actúan como contactos de resistencia. El orden en el que se accionan los tubos de conmutación en vacío e interruptores mecánicos individuales se puede determinar libremente.
La FIGURA 8 muestra tres cambiadores de tomas en carga, concretamente un primer cambiador de tomas en carga 10, un segundo cambiador de tomas en carga 55 y un tercer cambiador de tomas en carga 56 en una segunda forma de realización, que se usa para un transformador con tomas trifásico 15. Esta forma de realización es similar a la primera forma de realización, de modo que a continuación se explican más en detalle ante todo las diferencias.
En esta forma de realización en cada cambiador de tomas en carga 10, 55, 56 se acciona la primera y segunda parte de seccionador 41, 46 del selector correspondiente (véase la FIGURA 9), concretamente del primer selector 40, del segundo selector 45 del tercer selector 50 a través de una transmisión colocada directamente por debajo, concretamente una primera transmisión 70, una segunda transmisión 36 y una tercera transmisión 37. Bajo cada transmisión 70, 36, 37 están dispuestas las resistencias 67 de los dos lados de conmutación 60A, 60B.
Junto a cada transmisión 70, 36, 37 y las resistencias 67 correspondientes está colocada respectivamente un conmutador de regulación de carga, concretamente un primer conmutador de regulación de carga 60, un segundo conmutador de regulación de carga 38 y un tercer conmutador de regulación de carga 39, que se acciona igualmente a través de la transmisión 70, 36, 37 correspondiente. Todos los cambiadores de tomas en carga 10, 55, 56 se conectan o están conectados a través de una varilla 71 común con un accionamiento motor común 72.
En esta forma de realización, las resistencias 67 están configuradas respectivamente como resistencia de hierro fundido y comprenden respectivamente las resistencias Ra, Rb de los conmutadores de regulación de carga 60, 38, 39 correspondientes. Cada conmutador de regulación de carga 60, 38, 39 está configurado aquí a modo de ejemplo según la primera forma de realización mostrada en la FIGURA 3, pero también puede estar configurado según la segunda forma de realización mostrada en la FIGURA 5 o la tercera forma de realización mostrada en la FIGURA 6 o la cuarta forma de realización mostrada en la FIGURA 7 o en caso necesario también de otro modo y manera.
En esta forma de realización cada cambiador de tomas de carga 10, 55, 56 comprende dos soportes eléctricamente aislantes 11 con un extremo de soporte superior 12 y un extremo de soporte inferior 13, que está fijado en una base 14 situada al potencial de tierra. La base 14 es aquí a modo de ejemplo parte del transformador con tomas 15, pero también puede ser parte al menos de uno de los cambiadores de tomas en carga 10, 55, 56. Los selectores 40, 45, 50 están fijados respectivamente en los extremos de soporte superiores 12 correspondientes y están dispuestos por encima de los extremos de soporte superiores 12 correspondientes. Los conmutadores de regulación de carga 60, 38, 39 están fijados respectivamente en los extremos de soporte superiores 12 correspondientes y están dispuestos por encima de los extremos de soporte superiores 12 correspondiente y por debajo del selector 40, 45, 50 correspondiente. Las transmisiones 70, 36, 37 están fijados respectivamente en los extremos de soporte superiores 12 correspondientes y están dispuestos por encima de los extremos de soporte superiores 12 correspondiente y por debajo del selector 40, 45, 50 correspondiente y por encima de las resistencias 67.
En esta forma de realización la varilla 71 comprende árboles de distribución eléctricamente aislantes, que discurren esencialmente horizontalmente desde el accionamiento motor 72 hasta la base 14 y posteriormente en la base 14 hasta por debajo de los soportes 11 de los cambiadores de tomas en carga 10, 55, 56 correspondientes, así como para cada cambiador de tomas en carga 10, 55, 56 un árbol de accionamiento eléctricamente aislante, concretamente un primer, un segundo y un tercer árbol de accionamiento 19, 34, 35, que discurren respectivamente esencialmente verticalmente desde la base 14 hasta la transmisión 70, 36, 37 correspondiente. Cada árbol de accionamiento 19, 34, 35 está acoplado, por un lado, en la base 14 en uno de los árboles de distribución y, por otro lado, en la transmisión 70, 36, 37 correspondiente. Los árboles de accionamiento 19, 34, 35 discurren aquí entre los dos soportes 11 correspondientes, pero también pueden discurrir a través de uno de los soportes 11 correspondientes desde su extremo de soporte inferior 13 hacia su extremo de soporte superior 12.
Pero también es posible que las transmisiones 70, 36, 37 estén fijadas respectivamente en los extremos de soporte inferiores 13 correspondientes y están dispuestas por debajo de los extremos de soporte inferiores 13 correspondientes, en particular en la base 14, y que la varilla 71 comprenda en lugar de los árboles de accionamiento 19, 34, 35 para cada cambiador de tomas de carga 10, 55, 56 un árbol de salida eléctricamente aislado no representado, que discurren respectivamente esencialmente verticalmente desde la transmisión 70, 36, 37 correspondiente hasta el selector 40, 45, 50 correspondientes y el conmutador de regulación de carga 60, 38, 39 correspondiente. Cada transmisión 70, 36, 37 está acoplada en la base 14 en uno de los árboles de distribución y cada árbol de accionamiento está acoplado, por un lado, con la transmisión 70, 36, 37 correspondiente y por otro lado con el selector 40, 45, 50 correspondiente y el conmutador de regulación de carga 60, 38, 39 correspondiente. Los árboles de salida discurren aquí entre los dos soportes 11 correspondientes, pero también pueden discurrir a través de uno de los soportes 11 correspondientes desde su extremo de soporte inferior 13 hacia su extremo de soporte superior 12.
Pero también es posible que en lugar del accionamiento motor común 72 de los árboles de distribución y de la transmisión 70, 36, 37, cada cambiador de tomas en carga 10, 55, 56 comprenda un accionamiento motor propio no representado, que esté fijado en los extremos de soporte inferiores 13 correspondientes y esté dispuesto por debajo de los extremos de soporte inferiores 13 correspondientes, en particular en la base 14. Cada árbol de accionamiento está acoplado, por un lado, con el accionamiento motor correspondiente y, por otro lado, en el selector 40, 45, 50 correspondiente y el cambiador de tomas de carga 60, 38, 39 correspondiente. De este modo se crea por tanto un accionamiento directo para cada cambiador de tomas en carga 10, 55, 56. Los accionamientos motores están sincronizados preferiblemente mediante un acoplamiento mecánico y/o electrónico.
La FIGURA 9 muestra una vista en detalle del primer cambiador de tomas en carga 10 de la FIGURA 8. Aquí están reproducidos la primera y la segunda parte de selector 41, 46. Los contactos escalonados 44, 49, que se ponen en contacto a través de los brazos de selector 42, 43, 47, 48, están colocados linealmente en la dirección vertical sobre las barras de aislamiento 73. Los brazos de selector 42, 43, 47, 48 se pueden mover a través de husillos o correas en la dirección lineal.
En la FIGURA 10 está representada esquemáticamente una segunda forma de realización del transformador con tomas 15 con un cambiador de tomas en carga 10 en una tercera forma de realización. Esta segunda forma de realización del transformador con tomas 15 es similar a la primera forma de realización y esta tercera forma de realización del cambiador de tomas en carga 10 es similar a la segunda forma de realización, de modo que a continuación se explican ante todo las diferencias.
En esta forma de realización las fases 16, 17, 18 del transformador con tomas 15 están dispuestas de forma simétrica entre sí como en un transformador de templo en las esquinas de un primer triángulo equilátero 24 con un eje de simetría 25 que pasa a través de su centro de gravedad. El transformador con tomas 15 comprende el un cambiador de tomas en carga 10 común para las tres fases 16, 17, 18 que está configurado como cambiador de tomas en carga trifásico 10.
En esta forma de realización el cambiador de tomas en carga 10 comprende para la segunda fase 17 un segundo selector 45 y un segundo conmutador de regulación de carga 38 y para la tercera fase 18 un tercer selector 50 y un tercer conmutador de regulación de carga 39. Estos dos selectores 45, 50 están configurados como el primer selector 40, y estos dos conmutadores de regulación de carga 38, 39 están configurados como el dispositivo del primer conmutador de regulación de carga 60. Los selectores 40, 45, 50 y los conmutadores de regulación de carga 60, 38, 39 están dispuestos a modo de ejemplo de forma simétrica entre sí en las esquinas de un segundo triángulo equilátero 26 con un eje de simetría 27 que pasa a través de su centro de gravedad.
En esta forma de realización el cambiador de tomas en carga 10 para cada fase 16, 17, 18 comprende un accionamiento motor, concretamente un primer accionamiento motor 72, un segundo accionamiento motor 68 y un tercer accionamiento motor 69, que están acoplados respectivamente a través de una varilla 71 con el selector 40, 45, 50 correspondiente y el conmutador de regulación de carga 60, 38, 39 correspondiente. Los accionamientos motores 72, 68, 69 están dispuestos a modo de ejemplo de forma simétrica entre sí en las esquinas de un tercer triángulo equilátero 28 con un eje de simetría 29 que pasa a través de su centro de gravedad. Pero también se pueden hallar, por ejemplo, por debajo de los selectores 40, 45, 50 correspondientes y los conmutadores de regulación de carga 60, 38, 39 correspondientes y estar dispuestos por consiguiente en las esquinas del segundo triángulo equilátero 26.
Los ejes de simetría 25, 27, 29 son coaxiales entre sí.
El transformador con tomas 15 comprende para cada fase 16, 17, 18 líneas de conexión 65, que conectan de forma eléctricamente conductora los contactos escalonados 44 de la primera parte de selector 41 del selector 40, 45, 50 correspondiente con las tomas de devanado pares 23 del devanado de regulación 21 del primer devanado 20 correspondiente, y las líneas de conexión 66, que conectan de forma eléctricamente conductora los contactos escalonados 49 de la segunda parte de selector 46 del selector 40, 45, 50 correspondiente con las tomas de devanado impares 33 del devanado de regulación 31 del segundo devanado 30 correspondiente.
Referencias
10 Primer cambiador de tomas en carga
11 Soporte
12 Final de soporte superior de 11
13 Final de soporte inferior de 11
14 Base
15 Transformador con tomas
16 Primera fase
17 Segunda fase
18 Tercera fase
19 Primer árbol de accionamiento
20 Primer devanado
21 Devanado de regulación de 20
22 Devanado principal de 20
23 Tomas de devanado pares de 21
24 Primer triángulo
25 Eje de simetría de 24
26 Segundo triángulo
27 Eje de simetría de 26
28 Tercer triángulo
29 Eje de simetría de 28
30 Segundo devanado
31 Devanado de regulación de 30
32 Devanado principal de 30
33 Tomas de devanado impares de 31
34 Segundo árbol de accionamiento
35 Tercer árbol de accionamiento
36 Segunda transmisión
37 Tercera transmisión
38 Segundo conmutador de regulación de carga 39 Tercer conmutador de regulación de carga 40 Primer selector
41 Primera parte de selector de 40
42 Primer brazo de selector de 41
43 Segundo brazo de selector de 41
44 Contactos escalonados de 41
45 Segundo selector
46 Segunda parte de selector de 40
47 Primer brazo de selector de 46
48 Segundo brazo de selector de 46
49 Contactos escalonados de 46
50 Tercer selector
51 Primer carril de derivación de 41
52 Segundo carril de derivación de 41
53 Primer carril de derivación de 46
54 Segundo carril de derivación de 46
55 Segundo cambiador de tomas en carga 56 Tercer cambiador de tomas en carga
60 Primer conmutador de regulación de carga 60A/60B Primer / segundo lado de conmutación de 60 61 Primera rama de conmutación de 60A
62 Segunda rama de conmutación de 60A
63 Primera rama de conmutación de 60B
64 Segunda rama de conmutación de 60B
65 Líneas de conexión para 44
66 Líneas de conexión para 49
67 Resistencia de 60A/60B
68 Segundo motor de accionamiento
69 Tercer motor de accionamiento
70 Primera transmisión
71 Varilla
72 Primer accionamiento motor
73 Barra de aislamiento
TTVa/TTVb Tubos de conmutación en vacío de 60A/60B MSVa/MSVb Tubos de conmutación en vacío de 60A/60B MDCa/MDCb Interruptor mecánico de 60A/60B TDCa/TDCb Interruptor mecánico de 60A/60B MCa/MCb Contacto principal permanente de 60A/60B Ra/Rb Resistencia de 60A60B
I Flujo de corriente

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Cambiador de tomas en carga (10) para la regulación de tensión de un transformador con tomas (15), en donde
- el transformador con tomas (15) presenta al menos una fase (16) a regular que presenta un primer devanado (20) y un segundo devanado (30);
- el primer devanado (20) presenta un devanado de regulación (21) con tomas de devanado pares (23), que están numeradas con números pares (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14), y un devanado principal (22);
- el segundo devanado (30) presenta un devanado de regulación (31) con tomas de devanado impares (33), que están numeradas con números impares (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13), y un devanado principal (32);
- el primer devanado (20) y el segundo devanado (30) están acoplados inductivamente;
- el cambiador de tomas en carga (10) presenta un selector (40) para la preselección alternativamente sin potencia de las tomas de devanado pares o impares (23, 33) a cablear, en donde
- el selector (40) presenta una primera parte de selector (41) para el devanado de regulación (21) con las tomas de devanado pares (23) y una segunda parte de selector (46) para el devanado de regulación (31) con las tomas de devanado impares (33) para la preselección sin potencia de las tomas de devanado (23, 33) a cablear, en donde
- la primera parte de selector (41) presenta un primer y un segundo brazo de selector (42, 43) para las tomas de devanado pares (23);
- la segunda parte de selector (46) presenta un primer y un segundo brazo de selector (47, 48) para las tomas de devanado impares (33);
- la primera parte de selector (41) está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado pares (23) a través de contactos escalonados (44);
- la segunda parte de selector (46) está conectada de forma eléctricamente conductora con las tomas de devanado impares (33) a través de contactos escalonados (49);
- cada brazo de selector (42, 43, 47, 48) está conectado de forma eléctricamente conductora con respectivamente un carril de derivación (51, 52, 53, 54) y con respectivamente un contacto escalonado (44, 49) del devanado (21, 31) correspondiente;
- cada carril de derivación (51, 52, 53, 54) está conectado de forma eléctricamente conductora con un conmutador de regulación de carga (60) para la realización de la conmutación entre las tomas de devanado pares o las impares (23, 33) de los devanados de regulación (21, 31) preseleccionados sin carga mediante el selector (40);
- el primer brazo de selector (42) de la primera parte de selector (41) está acoplado mecánicamente con el segundo brazo de selector (48) de la segunda parte de selector (46);
- el primer brazo de selector (47) de la segunda parte de selector (46) está acoplado mecánicamente con el segundo brazo de selector (43) de la primera parte de selector (41);
- el primer brazo de selector (42) de la primera parte de selector (41) se puede mover independientemente del segundo brazo de selector (43) de la primera parte de selector (41);
- el primer brazo de selector (47) de la segunda parte de selector (46) se puede mover independientemente del segundo brazo de selector (48) de la segunda parte de selector (46).
2. Cambiador de tomas en carga (10) según la reivindicación anterior, en donde
- el primer brazo de selector (42) de la primera parte de selector (41) se puede mover independientemente del primer brazo de selector (47) de la segunda parte de selector (46);
- el segundo brazo de selector (43) de la primera parte de selector (41) se puede mover independientemente del segundo brazo de selector (48) de la segunda parte de selector (46).
- los contactos escalonados (44) conectados con las tomas de devanado pares (23) están dispuestos linealmente en la dirección vertical;
- los contactos escalonados (49) conectados con las tomas de devanado impares (33) están dispuestos linealmente en la dirección vertical;
- los brazos de selector (42, 43, 47, 48) se pueden mover linealmente en la dirección vertical;
- el conmutador de regulación de carga (60) presenta un primer lado de conmutación (60A) y un segundo lado de conmutación (60B);
- el primer lado de conmutación (60A) separa o conecta el primer carril de derivación (51) de la primera parte de selector (41) y el segundo carril de derivación (54) de la segunda parte de selector (46);
- el segundo lado de conmutación (60B) separa o conecta el segundo carril de derivación (52) de la primera parte de selector (41) y el primer carril de derivación (53) de la segunda parte de selector (46).
3. Cambiador de tomas en carga (10) según la reivindicación 2, en donde
- cada lado de conmutación (60A, 60B) presenta al menos un interruptor mecánico (MDCa, MDCb), dos tubos de conmutación en vacío (TTVa, TTVb, MSVa, MSVb) y una resistencia (Ra, Rb);
- cada interruptor mecánico (MDCa, MDCb) está conectado en serie con una primer rama de conmutación (61, 63) con un tubo de conmutación en vacío (MSVa, MSVb) y una segunda rama de conmutación (62, 64) paralela con un tubo de conmutación en vacío (TTVa, TTVb) y una resistencia (Ra, Rb) conectada en serie con él.
4. Cambiador de tomas en carga (10) según la reivindicación 2, en donde
- cada lado de conmutación (60A, 60B) presenta al menos un interruptor mecánico (MDCa, MDCb, TDCa, TDCb), dos tubos de conmutación en vacío (TTVa, TTVb, MSVa, MSVb) y una resistencia (Ra, Rb);
- una primera rama de conmutación (61, 63) está conectada en paralelo con una segunda rama de conmutación (62, 64);
- la primera rama de conmutación (61, 63) presenta conectado en serie un interruptor mecánico (MDCa, MDCb) y un tubo de conmutación en vacío (MSVa, MSVb);
- la segunda rama de conmutación (62, 64) presenta conectado en serie un interruptor mecánico (TDCa, TDCb), un tubo de conmutación en vacío (TTVa, TTVb) y una resistencia (Ra, Rb).
5. Cambiador de tomas en carga (10) según la reivindicación 2, en donde
- cada lado de conmutación (60A, 60B) presenta al menos un interruptor mecánico (MDCa, MDCb), dos tubos de conmutación en vacío (TTVa, TTVb, MSVa, MSVb) y una resistencia (Ra, Rb);
- cada interruptor mecánico (MDCa, MDCb) está conectado en serie con un tubo de conmutación en vacío (TTVa, TTVb) y está conectado en serie con una primera rama de conmutación (61, 63) con una resistencia (Ra, Rb) y una segunda rama de conmutación (62, 64) con un tubo de conmutación en vacío (MSVa, MSVb); - la primera y la segunda rama de conmutación (61,62, 63, 64) están conectadas en paralelo.
6. Cambiador de tomas en carga (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde
- cada lado de conmutación (60A, 60B) presenta un contacto principal permanente (MCa, MCb), que está conectado en paralelo con la primera y segunda rama (61, 62, 63, 64) y que separa uno de otro o conecta entre sí directamente de forma conductora el primer y el segundo carril de derivación (51, 52, 53, 54).
7. Cambiador de tomas en carga (10) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende
- un accionamiento motor (72), que está acoplado con el selector (40) y/o el conmutador de regulación de carga (60); y/o
- un árbol de salida, a través del que el accionamiento motor (72) está acoplado con el selector (40) y/o el conmutador de regulación de carga (60); y/o
- una transmisión (70), a través de la que el accionamiento motor (72) está acoplado con el árbol de salida o el selector (40) y/o el conmutador de regulación de carga (60); y/o
- un árbol de accionamiento (19), a través del que el accionamiento motor (72) está acoplado con la transmisión (70).
8. Cambiador de tomas en carga (10) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende
- un soporte eléctricamente aislante (11) con un extremo de soporte superior (12) y un extremo de soporte inferior (13), que se puede fijar en una base (14) situada al potencial de tierra;
en donde
- el selector (40) está fijado en el extremo de soporte superior (12) y está dispuesto por encima del extremo de soporte superior (12), y/o
- el conmutador de regulación de carga (60) está fijado en el extremo de soporte superior (12) y está dispuesto por encima del extremo de soporte superior (12), en particular por debajo del selector (40); y/o - la transmisión (70) está fijada en el extremo de soporte superior (12) y está dispuesta por encima del extremo de soporte superior (12), en particular por debajo del selector (40) y/o por encima de la resistencia (67), o está fijada en el extremo de soporte inferior (13) y está dispuesta por debajo del extremo de soporte inferior (13), en particular en la base (14); y/o
- el accionamiento motor (72) está fijado en el extremo de soporte inferior (13) y está dispuesto por debajo del extremo de soporte inferior (13); y/o
- el árbol de accionamiento (19) o el árbol salida discurre a través del soporte (11) del extremo de soporte inferior (13) hacia el extremo de soporte superior (12).
9. Cambiador de tomas en carga (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde
- cada resistencia (Ra, Rb, 67) está configurada como resistencia de hierro fundido.
10. Cambiador de tomas en carga (10) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende
- para una segunda fase (17) a regular del transformador con tomas (15) un segundo selector (45); - para una tercera fase (18) a regular del transformador con tomas (15) un tercer selector (50);
- un segundo conmutador de regulación de carga (38), que está asociado al segundo selector (45);
- un tercer conmutador de regulación de carga (39), que está asociado al tercer selector (50);
en donde
- los selectores (40, 45, 50) están dispuestos en las esquinas de un triángulo (26);
- el accionamiento motor (72) está acoplado con el segundo y el tercer selector (45, 50) y/o el segundo y el tercer conmutador de regulación de carga (38, 39);
en donde el conmutador de tomas en carga (10) comprende
- un segundo árbol de salida, a través del que el accionamiento motor (72) está acoplado con el segundo selector (45) y/o el segundo conmutador de regulación de carga (38); y/o
- un tercer árbol de salida, a través del que el accionamiento motor (72) está acoplado con el tercer selector (50) y/o el tercer conmutador de regulación de carga (39); y/o
- una segunda transmisión (36), a través de la que el accionamiento motor (72) está acoplado con el segundo árbol de salida o el segundo selector (45) y/o el segundo conmutador de regulación de carga (38); y/o - una tercera transmisión (37), a través de la que el accionamiento motor (72) está acoplado con el tercer árbol de salida o el tercer selector (50) y/o el tercer conmutador de regulación de carga (39); y/o
- un segundo árbol de accionamiento (34), a través del que el accionamiento motor (72) está acoplado con la segunda transmisión (36); y/o
- un tercer árbol de accionamiento (35), a través del que el accionamiento motor (72) está acoplado con la tercera transmisión (37);
en donde el conmutador de tomas en carga (10) comprende
- un segundo accionamiento motor (57), que está acoplado con el segundo selector (45) y/o el segundo conmutador de regulación de carga (38);
- un tercer accionamiento motor (58), que está acoplado con el tercer selector (50) y/o el tercer conmutador de regulación de carga (39);
en donde
- los accionamientos motores (72, 57, 58) están sincronizados, en particular mediante acoplamiento mecánico y/o electrónico.
11. Transformador con tomas (15) para la regulación de tensión, que comprende un cambiador de tomas en carga (10), que está configurado según la reivindicación 1, y al menos una fase (16) a regular, que presenta un primer devanado (20) y un segundo devanado (30), en donde
- el primer devanado (20) presenta un devanado de regulación (21) con tomas de devanado pares (23), que están numeradas con números pares (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14), y un devanado principal (22);
- el segundo devanado (30) presenta un devanado de regulación (31) con tomas de devanado impares (33), que están numeradas con números impares (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13), y un devanado principal (32);
- el primer devanado (20) y el segundo devanado (30) están acoplados inductivamente;
- el cambiador de tomas en carga (10) presenta una primera parte de selector (41) y una segunda parte de selector (46) para la preselección alternativamente sin potencia de las tomas de devanado pares o impares (23, 33) a cablear.
12. Transformador con tomas (15) según la reivindicación anterior, en donde
- una transmisión (70) está prevista con un accionamiento motor (72) para el accionamiento de la primera parte de selector (41) y de la segunda parte de selector (46).
13. Transformador con tomas (15) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde
- cada cambiador de tomas en carga (10) de cada fase está conectado con un accionamiento motor común (72).
14. Transformador con tomas (15) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende
- una primera y una tercera fase (17, 18) a regular;
en donde
- las fases (16, 17, 18) están dispuestos de forma simétrica entre sí en las esquinas de un primer triángulo equilátero (24);
- el conmutador de tomas en carga (10) comprende
• para la segunda fase (17) un segundo selector (45);
• para la tercera fase (18) un tercer selector (50);
- los selectores (40, 45, 50) están dispuestos en las esquinas de un segundo triángulo (26), en donde el transformador con tomas (15) comprende
- una primera y una tercera fase (17, 18) a regular;
- para la segunda fase (17) un segundo cambiador de tomas en carga (55) y para la tercera fase (18) un tercer cambiador de tomas en carga (56);
en donde
- las fases (16, 17, 18) están dispuestos de forma simétrica entre sí en las esquinas de un primer triángulo equilátero (24);
- los cambiadores de tomas en carga (10, 55, 56) están dispuestos en las esquinas de un segundo triángulo (26);
en donde el transformador con tomas (15) comprende
- para cada fase (16, 17, 18) un accionamiento motor (72, 57, 58), que está acoplado con el selector (40, 45, 50) correspondiente y/o el conmutador de regulación de carga (60, 38, 39) correspondiente;
en donde
- los accionamientos motores (72, 57, 58) están dispuestos en las esquinas de un tercer triángulo (28).
15. Procedimiento para la realización de una conmutación en un transformador con tomas (15) para la regulación de tensión, que está configurado según la reivindicación 11, en donde
- el transformador con tomas (15) presenta un primer devanado (20) y un segundo devanado (30);
- el primer devanado (20) presenta un devanado de regulación (21) con tomas de devanado pares (23), que están numeradas con números pares (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14);
- el segundo devanado (30) presenta un devanado de regulación (31) con tomas de devanado impares (33), que están numeradas con números impares (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13);
- una toma de devanado par o impar (23, 33) a cablear se preselecciona sin carga;
- se conmuta a la toma de devanado par o impar (23, 33) preselecionada mediante un único conmutador de regulación de carga (60, 38, 39);
- las tomas de devanado pares o impares (23, 33) se preseleccionan y cablean alternativamente.
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