NO142969B - Kjoeleanordning for gassturbiner. - Google Patents

Description

Symmetreringsanordning for tre-fasede lysbueovner.

Ved tre-fasede lysbueovner forlegges tilførselsledningene fra transformatorens

tre faser til de tre elektroder alltid slik at ledningen til den ene elektrode ligger mellom og omtrent i samme plan som lednin-gene til de to andre elektroder. Hvis man betrakter ovnen ovenfra, kan man derfor tale om en «midtledning» og «ytre led-ninger», selv om selve elektrodene i virke-ligheten er anordnet i hjørnene av et like-sidet triangel. Analogt anvendes da ut-trykkene «midtelektrode» og «ytterelektroder». For enkelhets skyld skal disse be-tegnelser anvendes i den følgende beskri-velse.

Vanligvis forbindes hver elektrode med den ene ende av et kabelknippe, hvis annen ende er fast forankret i transformatorens skinnesystem. Transformatorfasene er som oftest delta-koblet med mange parallelle skinner pr. pol. For å ned-sette hvirvelstrømtapene i skinner og jern-bjeiker «stokkes» pluss- og minusskinnene med hinannen, slik at innenfor samme fase nærliggende skinner alltid fører strømmer av motsatt retning. Denne «stokking» kan imidlertid ikke utstrekkes lenger enn til opphengningspunktene for elektrodenes kabelknipper.

Det er et alminnelig kjent faktum at

kabelknippenes anordning i tre plan med store innbyrdes avstander fører til betyde-lige usymmetrier i de tre fasers strømmer og effekter. I henhold til patent 85 848 kan disse elimineres ved en riktig avpasset

økning av det midterste kabelknippes selv-

reaktans. Man har derfor latt det midterste knippe passere gjennom en laminert jern-krets med et passende antall luftgap.

Ved hjelp av denne anordning oppnås riktignok den nærmeste hensikt — fasenes symmetrering —, men utførelsen er for så vidt ugunstig som reaktansspolen kom-mer til å ligge i et område hvor skinne-systemet ikke lenger er «stokket». Der oppstår derfor sterke spredefelter og hvir-velstrømtap i spolen som så på sin side frembringer nye spredefelter og hvirvel-strømtap i byggets eller rommets arme-ringsjern. Der foreligger derfor et stort behov for en bedre symmetreringsmåte, hvor inngrepene i ledningssystemet gjøres innenfor de stokkede skinneføringers område, og foreliggende oppfinnelse angir en løsning av dette krav.

Oppfinnelsen angår nærmere bestemt en symmetreringsanordning for tre-fasede lysbueovner med en midtelektrode, som fører strømmen I2 og to ytterelektroder som fører strømmene I, henholdsvis I3, matet fra transformatorer i A-kobling med en midtfase som fører strømmen (I3 - I,)/3 og av to ytterfaser som fører strøm-mene ( I^- l. 2)/ 3 henholdsvis (I2-I3)/3; oppfinnelsen utmerker seg ved et reaktanselement som består av to like, bifilare viklinger som hver er seriekoblet med en av transformatorenes ytterfaser, slik at reaktanselementets resulterende ampérevin-dingstall er proporsjonalt med -(I, -I2)/3 + (I2-I.j)/3 = lg, hvor strømstyrken er angitt som vektorer.

Fig. 1 viser et koblingsskjema for an-ordningen ifølge oppfinnelsen, fig. 2 et forenklet skjema og fig. 3 et vektordia-gram for transformatorenes fasestrømmer i forhold til elektrodestrømmene.

Fra tre énfasetransformatorers sekun-dærsider S føres «stokkede» skinnestrenger 4 til A-koblingsstedet D—D, hvorfra ikke «stokkede» kabelknipper 5 fører strøm-mene I,, I2, I3 til elektrodene 6, 6P 62 og 63 i en lysbueovn. Da elektrodene kan antas å være Y-koblet, er

Transformatorenes sekundærstrømmer er ved gjennomført symmetrering

I henhold til fig. 1 kan man også for transformatorfasene innføre begrepene «ytterfaser» (1—2 hhv. 2—3) og «midtfase» (3—1).

Ifølge oppfinnelsen oppnås symmetrering ved hjelp av en reaktansspole 7 med

to like og mest mulig uten innbyrdes

spredning (altså bifilart) viklede spoler 7, og 73 magnetiseres av ytterfasenes strøm-sum

og som i hver sin strømkrets gir samme in-duktive spenningsfall

Her betyr x, hhv. x3 reaktansen av den énfasede strømkrets som på fig. 2 er dannet av midtelektroden 2 og en av ytterelektro-dene 1 eller 3 inklusive den tilhørende ytre transformatorfase med skinnestreng og kabelknipper, mens y betegner den gjensidige reaktans mellom de nevnte strøm-kretser. Det særegne ved oppfinnelsen er at reaktansen 7 nu ligger i en feltfri sone og at den lett kan utføres slik at den heller ikke selv frembringer ytre spredefelter av betydning. Reaktansspolens 7 jernkjerne er betegnet med 8.

Beviset for anordningens effektivitet kan føres som i det ovennevnte patent. Således betyr i det følgende: <E>21, E2S transformator-ytterfasenes

klemmespenning

Ej, E.,, E3 de tilhørende (ideelle) null--punktspenninger

v1 = r, = r3 = r fasenes effektive motstand ved

symmetrisk belastning.

Ved I, = (J^-flj) blir ytterfasenes spennings-ligninger:

Av ytterfasenes sym|metriske klemme-spenninger E.n og E23 utledes nullpunkt-spenningene É, og E3 ved symmetrisk belastning ved differansen Differansen (5)—(6) gir således Ved symmetrisk belastning kan denne ligning tydes som Nullpunktspenningen E, fås ved opera- I sjonen [(5)+<!>(6)]. Denne gir nemlig med h + :s] Med hensyn til (8a) kreves der imidlertid for symmetrisk belastning at

Symmetreringsbetingelsen krever således at (9) og (9a) stemmer overens, dvs. at:

hvilket skulle bevises.

Størrelsene I og E angir tidsvektorer for

strømmene og spenningene.

Claims (2)

1. Symmetreringsanordning for tre-fasede lysbueovner med en midtelektrode

som fører strømmen I2 og to ytterelektroder som fører strømmene I, og I3, matet fra transformatorer i A-kobling med en midtfase for strømmen (I3-I,)/3 og to ytterfaser for strømmene (I,-I2)/3 henholdsvis (I2-I3)/3, karakterisert v e d et reaktanselement (7) med to like, bifilare viklinger (7, henholdsvis 73) som hver er seriekoblet med en av transformatorenes ytterfaser (1—2 henholdsvis 2—3), slik at reaktanselementets resulterende ampere vindingstall blir proporsjonalt med hvor strømstyrkene er angitt som vektorer.

2. Anordning ifølge påstand 1, karakterisert ved at hver av reaktanselementets to viklinger (7, henholdsvis 73) har (omtrentlig) reaktansen hvor x, henholdsvis x3 angir reaktansen av den énfasede strømkrets som dannes av midtelektroden (62) og hver av ytterelek-trodene (6, henholdsvis 63) inklusive de tilhørende tilførselsledninger, men eksklu-sive reaktanselementet (7) og hvor y angir den gjensidige reaktans mellom de nevnte énfasede strømkretser.