WO2020078599A1 - On-load tap changer, tap-changing transformer for voltage regulation and method for carrying out a switchover in the tap-changing transformer - Google Patents

On-load tap changer, tap-changing transformer for voltage regulation and method for carrying out a switchover in the tap-changing transformer Download PDF

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switching
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Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
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    • H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
    • H01H2009/543—Contacts shunted by static switch means third parallel branch comprising an energy absorber, e.g. MOV, PTC, Zener

Definitions

  • the invention relates to an on-load tap changer, a step transformer according to the switching principle and with a method for performing a switchover in the step transformer.
  • On-load tap-changers are used for uninterrupted switching between the taps of a tap-changer transformer.
  • the step transformer has at least one phase to be controlled, which has a first winding and a second winding.
  • the first winding and the second winding each have a control winding with winding taps, which are wired by an on-load tap changer in such a way that alternately a winding tap of the control winding of the first winding and a winding tap of the control winding of the second winding are preselected by the selector of the on-load tap changer.
  • a step transformer based on the center switching principle which is connected by an on-load tap changer in such a way that alternately one tap tap of the control winding of the first winding and one tap tap of the control winding of the second winding are preselected by the selector of the on-load tap changer, for example from EP 3 039 698 B1 known.
  • the circuit current which flows when switching during the interim simultaneous contacting of the currently connected and the preselected, new step contact is limited by ohmic resistors, thereby ensuring an uninterrupted change in the transformation ratio of the transformer.
  • the ohmic resistance has to be designed depending on the specific circuit topology, the individual operating conditions as well as the load current and the step voltage, in particular the respective application of the on-load tap changer.
  • the step voltage is the voltage that is present between the currently switched and the preselected step contact of the on-load tap-changer.
  • this resistance design is complex and, on the other hand, it also affects the entire design of the tap changer. Depending on the application, here is a different number and dimensioning of resistors required. Therefore, the design of the resistance value affects the installation space required for the resistors and thus the design of the other tap changer components.
  • the object of the invention is to provide an improved concept for a tap changer which is easier to adapt to different applications.
  • an on-load tap changer for uninterrupted switching between winding taps of a step transformer according to the center switching principle.
  • the step transformer has a first and a second winding, the first winding comprising a first control winding with first winding taps, and the second winding comprising a second control winding with second winding taps. Furthermore, the first and the second winding each comprise a main winding.
  • the on-load tap changer has a diverter switch for performing a switchover between two of the first winding taps or between two of the second winding taps.
  • the diverter switch comprises a main branch with at least one switching element and an auxiliary branch with at least one current-limiting element.
  • the switching element is designed in particular as a vacuum switching tube or semiconductor switching element.
  • the on-load tap-changer comprises at least four fixed contacts, each of which is assigned to one of the first or one of the second winding taps.
  • the on-load tap-changer comprises a selector which has a first, a second, a third and a fourth movable contact, which can each contact each of the fixed contacts.
  • the main branch connects the first and the second movable contact in an electrically conductive manner and the auxiliary branch connects the third and fourth movable contact in an electrically conductive manner.
  • the at least one current-limiting element in the auxiliary branch is preferably designed as a vari stor.
  • Varistors are resistance components, the resistance value of which depends on the applied voltage.
  • the varistor is preferably dimensioned such that that it is in a locked state when a voltage drops across it that is less than or equal to the step voltage.
  • the blocking state is characterized by the fact that no significant current flows through the varistor.
  • the current which flows through the varistor during the blocking state is so small that the movable contacts can be separated from a fixed contact or connected to a fixed contact without damage. This is typically the case at a current of less than 100 mA, preferably less than 10 mA.
  • This blocking state of the varistor is particularly given when the tap changer is in a stationary position in which the load current flows through the main branch.
  • the position of the tap changer is referred to as the stationary position, in which the tap changer is after completion of a load switch and before the next load switch.
  • the first and the third movable contact both contact the first or the third fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the first winding taps
  • the second and the fourth movable contact both the second or the fourth Fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the second winding taps.
  • the first and the third movable contact both contact the second or the fourth fixed contact or another fixed contact, which is assigned to one of the second winding taps
  • the second and the fourth movable contact both the first or the third fixed contact or another fixed contact, which is assigned to one of the first winding taps.
  • a moving contact in particular only ever contacts exactly one Festkon, d. H. it does not occupy a bridging position between two adjacent fixed contacts.
  • the varistor is preferably dimensioned such that in a phase during which the load current, which is in the order of magnitude of several 10 A, for example 30 A, flows across the varistor, the voltage drop across the varistor is a multiple of the step voltage, for example approximately 1, 2 to 1, 5 times the step voltage.
  • the voltage drop is preferably less than a predetermined limit value, for example less than 2.0 times the step voltage.
  • the varistor is preferably designed as a metal oxide varistor, for example based on zinc oxide.
  • the current-voltage characteristic of metal oxide varistors is particularly close to the characteristic of an ideal varistor.
  • the varistor Since the varistor is either in the blocking state, in which no significant current flows over it, or in an open state, in which the load current flows over it, no circulating current occurs during the switching process. Compared to the use of an ohmic resistor as a switching resistor, the time period in which losses occur at the varistor is therefore shorter.
  • the output voltage of the transformer is reduced by the voltage drop across the resistor caused by the load current during the period in which the load current flows through the resistor.
  • this voltage drop should be a certain multiple of the step voltage, e.g. not exceed 5.0 times, preferably not 2.0 times.
  • different resistors may have to be used for different load currents with the same step voltage.
  • the drop in the output voltage of the transformer is essentially independent of the load current. This is due to the typical current-voltage characteristic of a varistor and the abrupt drop in its differential resistance when changing from the locked state to the open state.
  • the selection of the suitable varistor does not essentially depend on the load current, but only on the step voltage.
  • the elaborate design of switching resistors as well as the dependent design of the on-load tap-changer for different applications can be largely eliminated and the entire tap-changer design and assembly can be massively simplified.
  • the tap changer can then be prefabricated for certain tap voltages regardless of the actual load current as a stock item.
  • the on-load tap changer is designed in such a way that the main branch has a parallel connection.
  • the switching element is connected in parallel with a permanent main contact.
  • Permanent main contacts are usually used for tap changers with high nominal currents and take over the continuous current flow in the stationary position.
  • the on-load tap changer is designed such that the switching element is designed as a semiconductor switching element.
  • the semiconductor switching element has two anti-parallel connected thyristors, a triac, an IGBT or similar semiconductor switching elements.
  • Semiconductor switching elements are more cost-effective and space-saving than mechanical switching means, which has an advantageous effect on the structure and the manufacturing costs of the entire on-load tap-changer. Furthermore, semiconductor switching elements are not subject to contact erosion caused by arcs during the switching process. As a result, there is no relevant restriction with regard to the maximum number of circuits that can be carried out, and thus ultimately less maintenance on the step switch. In addition, the use of semiconductor switching elements reduces the torque required on the tap changer, which has a favorable, in particular cost-effective effect on the configuration options of the tap changer drive.
  • the on-load tap changer is designed such that the switching element is designed as a vacuum interrupter.
  • the on-load tap changer is designed such that when the switchover is carried out, the first and the second movable contact are moved simultaneously and the third and the fourth movable contact are moved simultaneously.
  • a method for actuating an on-load tap changer for uninterrupted switching between winding taps of a step transformer according to the center switching principle is also specified.
  • the step transformer comprises a first and a second winding, the first winding having a first control winding with first winding taps and the second winding having a second control winding with second winding taps.
  • the first and the second winding each comprise a main winding.
  • a load current is switched from a main branch to an auxiliary branch and the load current in the auxiliary branch is limited by means of a current-limiting element.
  • the current-limiting element is designed, for example, as a varistor.
  • the first and second movable contacts are actuated only when the third and fourth movable contacts are not in motion during the switchover.
  • the third and fourth movable contacts are actuated during the switchover only when the first and second movable contacts are not in motion.
  • the on-load tap-changer comprises at least four fixed contacts, each of which is assigned to one of the first or one of the second winding taps.
  • the first and third fixed contacts are each assigned to one of the first winding taps and the second and fourth fixed contacts are each assigned to one of the second winding taps. It is switched from a first stationary position to a second stationary position in a first switching direction and from the second stationary position to the first stationary position in a second switching direction.
  • the first and the third movable contact both contact the first or the third fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the first winding taps
  • the second and the fourth movable contact both contact the second or the fourth fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the second winding taps.
  • the first and third movable contacts both contact the second or fourth fixed contact or another fixed contact associated with one of the second winding taps, and the second and fourth movable contacts both contact the first or third Fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the first winding taps.
  • the fourth moving contact is switched from the second fixed contact to the third fixed contact and the third movable contact is switched from the first fixed contact to the second fixed contact in the first switching direction.
  • the load current is then switched from the main branch to the auxiliary branch.
  • the second movable contact is then switched from the second fixed contact to the third fixed contact and the first movable contact is switched from the first fixed contact to the second fixed contact.
  • the load current is switched from the main branch to the auxiliary branch in the first switching direction. Then the second movable contact from the second fixed contact to the third fixed contact and the first movable contact switched from the first fixed contact to the second fixed contact. The load current is then switched from the auxiliary branch back to the main branch. The fourth movable contact is then switched from the second fixed contact to the third fixed contact and the third movable contact is switched from the first fixed contact to the second fixed contact.
  • the load current is switched from the main branch to the auxiliary branch in the second switching direction.
  • the first movable contact is then switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the second movable contact is switched from the third fixed contact to the second fixed contact.
  • the load current is then switched from the auxiliary branch to the main branch.
  • the third movable contact is switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the fourth movable contact from the third fixed contact to the second fixed contact.
  • the third movable contact is switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the fourth movable contact is switched from the third fixed contact to the second fixed contact in the second switching direction. Then the load current is switched from the main branch to the auxiliary branch. The first movable contact is then switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the second movable contact is switched from the third fixed contact to the second fixed contact.
  • a step transformer according to the switching principle is also specified.
  • the step transformer comprises a first and a second winding, the first winding having a first control winding with first winding taps and the second winding having a second control winding with second winding taps. Furthermore, the first and the second winding each comprise a main winding.
  • the step transformer includes an on-load tap changer based on the improved concept.
  • the first and the second control winding are connected to a selector of the on-load tap-changer via lines.
  • the first and second windings are inductively coupled in particular to the control windings.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a
  • FIG. 2a-g an exemplary switching sequence in the on-load tap changer and an exemplary method according to the improved concept
  • FIG. 3 shows an exemplary current-voltage characteristic of a varistor according to the improved concept
  • FIG. 24a-e another exemplary switching sequence in the on-load tap changer and a further exemplary method according to the improved concept
  • Fig. 5 is a schematic representation of a further exemplary embodiment of an on-load tap changer according to the improved concept.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an on-load tap changer L for uninterrupted switching between winding taps WA1 and WA2 of control windings R of a step transformer (not shown) according to the center switching principle.
  • the step transformer has a first winding W1 and a second winding W2, the first winding W1 comprising a first control winding R1 with first winding taps WA1 and the second winding W2 a second control winding R2 with second winding taps WA2.
  • the on-load tap changer L has a diverter switch LU for performing the switchover between two of the first winding taps WA1 or between two of the second winding taps WA2.
  • the on-load tap changer L comprises at least four fixed contacts F1, F2, F3, F4, which are each connected to the tap in the tap of the step transformer.
  • the total number of fixed contacts depends on the number of winding taps.
  • the fixed contacts F1 and F3 are each assigned to one of the first winding taps WA1 and the fixed contacts F2 and F4 are each assigned to one of the second winding taps WA2.
  • the on-load tap-changer L comprises a selector W with a total of four movable contacts B1, B2, B3, B4, which can each contact each of the fixed contacts.
  • the first and third movable contacts B1 and B3 are electrically conductively connected to one another via a main branch Z1 and the second and fourth movable contacts B2 and B4 are electrically conductively connected to one another via an auxiliary branch Z2.
  • the main branch Z1 consists of a parallel connection with a switching element SE and a permanent main contact MC.
  • the switching element SE is preferably designed as a vacuum switching tube.
  • the auxiliary branch Z2 has a current-limiting element V.
  • the current-limiting element V is preferably designed as a varistor.
  • the load current I L flows here via the main branch Z1.
  • the permanent main contact MC is closed.
  • the vacuum interrupter SE is open or closed.
  • the varistor V is in the blocking state.
  • FIGS. 2a to 2g an exemplary switching sequence of the on-load tap changer L according to the new concept is described, switching between fixed contact F1 and fixed contact F3, or the corresponding winding taps, in the first switching direction.
  • a step a the switching element SE is or is closed.
  • the load current k flows from the second control winding R2 of the step transformer via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the second movable contact B2 and further via the main branch Z1 and the closed permanent main contact MC and, if appropriate, the closed switching element SE to the first movable contact B1.
  • the load current L flows through the first Festkon clock F1 and the associated winding tap WA1 into the first regulating winding R1 of the step transformer.
  • a next step b (cf. FIG. 2b) the third movable contact B3 can be moved from the first fixed contact F1 to the second fixed contact F2 and the fourth movable contact B4 can be moved from the second fixed contact F2 to the third fixed contact F3 without current.
  • a step c the permanent main contact MC is opened.
  • the load current I I therefore flows in the main branch Z1 only via the closed switching element SE.
  • a step d the switching element SE is opened.
  • the load current I L is switched from the main branch Z1 to the auxiliary branch Z2.
  • the load current I I now flows from the second control winding R2 of the step transformer via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the third movable contact B3 and further via the auxiliary branch Z2 and the varistor V to the fourth movable contact B4. From there, the load current L flows via the third fixed contact F3 and the associated winding tap WA1 into the first control winding R1 of the step transformer.
  • FIG. 3 schematically shows a typical current-voltage characteristic of a varistor as used in accordance with the improved concept, for example a metal oxide varistor based on zinc oxide. From this it can be seen that the voltage drop in the open state is not significantly dependent on the current, in particular in comparison to a linear current-voltage characteristic of an ohmic resistor.
  • a next step e (cf. FIG. 2e), the first movable contact B1 is moved from the first fixed contact F1 to the second fixed contact F2 and the second movable contact B2 is de-energized from the second fixed contact F2 to the third fixed contact F3.
  • a step f (see FIG. 2f), the switching element SE is closed again.
  • the load current now flows again via the main branch Z1.
  • a step g the permanent main contact MC is closed again. Since after the switching element SE is opened again or remains closed.
  • the step switch L is now again in a stationary position, in which the first movable contact B1 and the third movable contact B3 both the second fixed contact F2, and the second movable contact B2 and the fourth movable contact B4 both the third fixed contact F3 to contact.
  • the load current L flows from the second control winding R2 via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the first movable contact B1 and further via the main branch Z1 and the closed permanent main contact and possibly via the closed switching element SE to the second movable contact B2. From there, the load current L flows via the third fixed contact F3 and the associated winding tap WA1 into the first control winding R1 of the step transformer.
  • the varistor is again in the blocked state.
  • the switching steps a to g are carried out in exactly the opposite order.
  • FIGS. 4a to 4e A further, exemplary embodiment of a switching sequence of the on-load tap changer L according to the new concept is described in FIGS. 4a to 4e, with switching in the second switching direction between the third fixed contact F3 and the first fixed contact F1, or the corresponding winding taps.
  • the starting position for the switching sequence corresponds to the stationary position of the on-load tap changer L described under FIG. 1 or FIG. 2g.
  • a step a ' (see FIG. 4a)
  • the switching element SE is closed or remains closed.
  • the third movable contact B3 is de-energized from the second fixed contact F2 to the first fixed contact F1 and the fourth movable contact B4 is de-energized from the third fixed contact F3 to the second fixed contact F2.
  • a step b ' (cf. FIG. 4b)
  • the permanent main contact MC is first opened and then the switching element SE.
  • the load current I L is switched from the main branch Z1 to the auxiliary branch Z2.
  • the load current L now flows from the second regulating winding R2 of the step transformer via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the fourth movable contact B4 and further via the auxiliary branch Z2 and the varistor V to the third movable contact B3.
  • the load current I L flows through the first fixed contact F1 and the associated winding tap WA1 into the first control winding R1 of the step transformer.
  • the voltage drop across the varistor increases, for example, to about 1.2 to 1.5 times the step voltage.
  • a step c ' (cf. FIG. 4c)
  • the first movable contact B1 is moved from the second fixed contact F2 to the first fixed contact F1 without current and the second movable contact B2 is moved from the third fixed contact F3 to the second fixed contact F2 without current.
  • a step d ' (see FIG. 4d) the switching element SE is closed again.
  • the load current I L now flows again via the main branch Z1.
  • the switching element SE is opened again or remains closed.
  • the on-load tap changer L is again in the stationary position, which is shown in FIG. 2a is.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the on-load tap changer L according to the new concept, the switching element SE being designed as a semiconductor switching element, in particular as two thyristors connected in anti-parallel.
  • the semiconductor switching element takes on the same function as the vacuum interrupter.

Abstract

The invention relates to an on-load tap changer (L) for switching over without interruption between winding taps of a tap-changing transformer according to the center tapping principle, wherein the tap-changing transformer comprises a first and a second winding (W1, W2), wherein the first winding (W1) comprises a first regulating winding (R1) having first winding taps (WA1), and the second winding (W2) comprises a second regulating winding (R2) having second winding taps (WA2); wherein – the on-load tap changer (L) has a load transfer switch (LU) for carrying out a switchover between two of the first winding taps (WA1) or between two of the second winding taps (WA2), wherein – the load transfer switch (LU) comprises a main branch (Z1) having at least one switching element (SE) and – an auxiliary branch (Z2) having at least one current-limiting element (V), for example a varistor.

Description

LASTSTUFENSCHALTER, STUFENTRANSFORMATOR ZUR  ON-LOAD SWITCH, STEP TRANSFORMER FOR
SPANNUNGSREGELUNG UND VERFAHREN ZUR DURCHFÜHRUNG EINER UMSCHALTUNG IM STUFENTRANSFORMATOR  VOLTAGE REGULATION AND METHOD FOR CARRYING OUT A SWITCHING IN THE STAGE TRANSFORMER
Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter, einen Stufentransformator nach dem Mit tenschaltprinzip und ein Verfahren zur Durchführung einer Umschaltung in dem Stufen transformator. The invention relates to an on-load tap changer, a step transformer according to the switching principle and with a method for performing a switchover in the step transformer.
Laststufenschalter werden zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsan zapfungen eines Stufentransformators eingesetzt. Bei bekannten Stufentransformatoren nach dem Mittenschaltprinzip weist der Stufentransformator mindestens eine zu regelnde Phase auf, die eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung besitzt. Die erste Wicklung und die zweite Wicklung besitzen jeweils eine Regelwicklung mit Wicklungsanzapfungen, die von einem Laststufenschalter derart beschältet werden, dass abwechselnd eine Wick lungsanzapfung der Regelwicklung der ersten Wicklung und eine Wicklungsanzapfung der Regelwicklung der zweiten Wicklung durch den Wähler des Laststufenschalters leis tungslos vorgewählt werden. On-load tap-changers are used for uninterrupted switching between the taps of a tap-changer transformer. In known step transformers based on the center switching principle, the step transformer has at least one phase to be controlled, which has a first winding and a second winding. The first winding and the second winding each have a control winding with winding taps, which are wired by an on-load tap changer in such a way that alternately a winding tap of the control winding of the first winding and a winding tap of the control winding of the second winding are preselected by the selector of the on-load tap changer.
Ein Stufentransformator nach dem Mittenschaltprinzip, der von einem Laststufenschalter derart beschältet wird, dass abwechselnd eine Wicklungsanzapfung der Regelwicklung der ersten Wicklung und eine Wicklungsanzapfung der Regelwicklung der zweiten Wick lung durch den Wähler des Laststufenschalters leistungslos vorgewählt werden, ist bei spielsweise aus der EP 3 039 698 B1 bekannt. A step transformer based on the center switching principle, which is connected by an on-load tap changer in such a way that alternately one tap tap of the control winding of the first winding and one tap tap of the control winding of the second winding are preselected by the selector of the on-load tap changer, for example from EP 3 039 698 B1 known.
Bei bekannten Laststufenschaltern nach dem Widerstandsschnellschaltprinzip wird der Kreisstrom, welcher beim Umschalten während der zwischenzeitlich gleichzeitigen Kon taktierung des aktuell beschalteten und des vorgewählten, neuen Stufenkontakts fließt, durch ohmsche Widerstände begrenzt und dadurch eine unterbrechungsfreie Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators gewährleistet. Der ohmsche Wider stand muss abhängig von der konkreten Schaltungstopologie, den individuellen Betriebs bedingungen sowie dem Laststrom und der Stufenspannung, also insbesondere dem je weiligen Anwendungsfall des Laststufenschalters entsprechend ausgelegt werden. Als Stufenspannung wird dabei jene Spannung bezeichnet, die zwischen dem aktuell be schalteten und dem vorgewählten Stufenkontakt des Laststufenschalters ansteht. Diese Widerstandsauslegung ist einerseits aufwendig und wirkt sich andererseits auch auf den gesamten, konstruktiven Aufbau des Stufenschalters aus. Je nach Anwendungsfall ist hier eine unterschiedliche Anzahl und Dimensionierung von Widerständen erforderlich. Daher wirkt sich die Auslegung des Widerstandswertes auf den für die Widerstände erforderli chen Bauraum und damit auf die konstruktive Auslegung der übrigen Stufenschalterkom ponenten aus. In known on-load tap-changers based on the resistance quick-switching principle, the circuit current which flows when switching during the interim simultaneous contacting of the currently connected and the preselected, new step contact is limited by ohmic resistors, thereby ensuring an uninterrupted change in the transformation ratio of the transformer. The ohmic resistance has to be designed depending on the specific circuit topology, the individual operating conditions as well as the load current and the step voltage, in particular the respective application of the on-load tap changer. The step voltage is the voltage that is present between the currently switched and the preselected step contact of the on-load tap-changer. On the one hand, this resistance design is complex and, on the other hand, it also affects the entire design of the tap changer. Depending on the application, here is a different number and dimensioning of resistors required. Therefore, the design of the resistance value affects the installation space required for the resistors and thus the design of the other tap changer components.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Konzept für einen Stufenschalter anzuge ben, der einfacher an unterschiedliche Anwendungsfällte anpassbar ist. The object of the invention is to provide an improved concept for a tap changer which is easier to adapt to different applications.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments are described in the dependent claims.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators nach dem Mit tenschaltprinzip angegeben. Der Stufentransformator weist eine erste und eine zweite Wicklung auf, wobei die erste Wicklung eine erste Regelwicklung mit ersten Wicklungsan zapfungen, und die zweite Wicklung eine zweite Regelwicklung mit zweiten Wicklungsan zapfungen umfasst. Weiterhin umfassen die erste und die zweite Wicklung insbesondere je eine Stammwicklung. Der Laststufenschalter weist einen Lastumschalter zur Durchfüh rung einer Umschaltung zwischen zwei der ersten Wicklungsanzapfungen oder zwischen zwei der zweiten Wicklungsanzapfungen auf. Der Lastumschalter umfasst einen Haupt zweig mit mindestens einem Schaltelement und einen Hilfszweig mit mindestens einem strombegrenzenden Element. Das Schaltelement ist insbesondere als Vakuumschaltröhre oder Halbleiterschaltelement ausgebildet. According to the improved concept, an on-load tap changer for uninterrupted switching between winding taps of a step transformer according to the center switching principle is specified. The step transformer has a first and a second winding, the first winding comprising a first control winding with first winding taps, and the second winding comprising a second control winding with second winding taps. Furthermore, the first and the second winding each comprise a main winding. The on-load tap changer has a diverter switch for performing a switchover between two of the first winding taps or between two of the second winding taps. The diverter switch comprises a main branch with at least one switching element and an auxiliary branch with at least one current-limiting element. The switching element is designed in particular as a vacuum switching tube or semiconductor switching element.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Laststufenschalter mindestens vier Festkontakte, die jeweils einer der ersten oder jeweils einer der zweiten Wicklungsanzap fungen zugeordnet sind. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap-changer comprises at least four fixed contacts, each of which is assigned to one of the first or one of the second winding taps.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Laststufenschalter einen Wähler, der einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten beweglichen Kontakt auf weist, die jeweils jeden der Festkontakte kontaktieren können. Dabei verbindet der Haupt zweig den ersten und den zweiten beweglichen Kontakt elektrisch leitend miteinander und der Hilfszweig verbindet den dritten und den vierten beweglichen Kontakt elektrisch lei tend miteinander. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap-changer comprises a selector which has a first, a second, a third and a fourth movable contact, which can each contact each of the fixed contacts. The main branch connects the first and the second movable contact in an electrically conductive manner and the auxiliary branch connects the third and fourth movable contact in an electrically conductive manner.
Das mindestens eine, strombegrenzende Element im Hilfszweig ist vorzugsweise als Vari stor ausgebildet. Varistoren sind Widerstandsbauelemente, deren Widerstandswert von der anliegenden Spannung abhängt. Der Varistor ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass er sich in einem Sperrzustand befindet, wenn eine Spannung über ihm abfällt, die kleiner oder gleich der Stufenspannung ist. Der Sperrzustand zeichnet sich dadurch aus, dass kein signifikanter Strom über den Varistor fließt. Insbesondere ist der Strom, welcher während des Sperrzustands über den Varistor fließt, so klein, das die beweglichen Kon takte ohne Beschädigung von einem Festkontakt getrennt oder mit einem Festkontakt ver bunden werden können. Typischerweise ist dies bei einer Stromstärke kleiner 100mA, vorzugsweise kleiner 10mA der Fall. Dieser Sperrzustand des Varistors ist insbesondere auch dann gegeben, wenn sich der Stufenschalter in einer stationären Stellung befindet, in der der Laststrom über den Hauptzweig fließt. The at least one current-limiting element in the auxiliary branch is preferably designed as a vari stor. Varistors are resistance components, the resistance value of which depends on the applied voltage. The varistor is preferably dimensioned such that that it is in a locked state when a voltage drops across it that is less than or equal to the step voltage. The blocking state is characterized by the fact that no significant current flows through the varistor. In particular, the current which flows through the varistor during the blocking state is so small that the movable contacts can be separated from a fixed contact or connected to a fixed contact without damage. This is typically the case at a current of less than 100 mA, preferably less than 10 mA. This blocking state of the varistor is particularly given when the tap changer is in a stationary position in which the load current flows through the main branch.
Als stationäre Stellung wird die Stellung des Stufenschalters bezeichnet, in der sich der Stufenschalter nach Abschluss einer Lastumschaltung und vor Beginn der nächsten Las- tumschaltung befindet. The position of the tap changer is referred to as the stationary position, in which the tap changer is after completion of a load switch and before the next load switch.
Insbesondere kontaktieren in einer ersten stationären Stellung der erste und der dritte be wegliche Kontakt beide den ersten oder den dritten Festkontakt oder einen anderen Fest kontakt, welcher einer der ersten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist, und der zweite und der vierte bewegliche Kontakt beide den zweiten oder den vierten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, welcher einer der zweiten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist. In particular, in a first stationary position, the first and the third movable contact both contact the first or the third fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the first winding taps, and the second and the fourth movable contact both the second or the fourth Fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the second winding taps.
Insbesondere kontaktieren in einer zweiten stationären Stellung der erste und der dritte bewegliche Kontakt beide den zweiten oder den vierten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, welcher einer der zweiten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist, und der zweite und der vierte bewegliche Kontakt beide den ersten oder den dritten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, welcher einer der ersten Wicklungsanzapfungen zuge ordnet ist. In particular, in a second stationary position, the first and the third movable contact both contact the second or the fourth fixed contact or another fixed contact, which is assigned to one of the second winding taps, and the second and the fourth movable contact both the first or the third fixed contact or another fixed contact, which is assigned to one of the first winding taps.
Zudem kontaktiert ein beweglicher Kontakt insbesondere immer nur genau einen Festkon takt, d. h. er nimmt keine brückende Position zwischen zwei benachbarten Festkontakten ein. In addition, a moving contact in particular only ever contacts exactly one Festkon, d. H. it does not occupy a bridging position between two adjacent fixed contacts.
Der Varistor ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass in einer Phase, während der der Laststrom, der beispielsweise in der Größenordnung von mehreren 10 A, beispielsweise 30 A liegt, über den Varistor fließt, der Spannungsabfall über dem Varistor ein Vielfaches der Stufenspannung beträgt, beispielsweise etwa das 1 ,2- bis 1 ,5-fache der Stufenspan nung. Vorzugsweise ist der Spannungsabfall kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert, bei spielsweise kleiner als das 2,0-fache der Stufenspannung. Der Varistor ist vorzugsweise als Metalloxidvaristor, beispielsweise auf Grundlage von Zinkoxid, ausgestaltet. Die Strom-Spannungs-Kennlinie von Metalloxidvaristoren liegt be sonders nahe am Kennlinienverlauf eines idealen Varistors. The varistor is preferably dimensioned such that in a phase during which the load current, which is in the order of magnitude of several 10 A, for example 30 A, flows across the varistor, the voltage drop across the varistor is a multiple of the step voltage, for example approximately 1, 2 to 1, 5 times the step voltage. The voltage drop is preferably less than a predetermined limit value, for example less than 2.0 times the step voltage. The varistor is preferably designed as a metal oxide varistor, for example based on zinc oxide. The current-voltage characteristic of metal oxide varistors is particularly close to the characteristic of an ideal varistor.
Da sich der Varistor entweder in dem Sperrzustand, in dem kein signifikanter Strom über ihn fließt, oder in einem geöffneten Zustand, in dem der Laststrom über ihn fließt, befin det, tritt während des Umschaltvorgangs kein Kreisstrom auf. Gegenüber der Verwendung eines ohmschen Widerstandes als Überschaltwiderstand ist daher die Zeitdauer, in der Verluste an dem Varistor auftreten, kleiner. Since the varistor is either in the blocking state, in which no significant current flows over it, or in an open state, in which the load current flows over it, no circulating current occurs during the switching process. Compared to the use of an ohmic resistor as a switching resistor, the time period in which losses occur at the varistor is therefore shorter.
Bei Verwendung eines ohmschen Widerstandes als Überschaltwiderstand wird in dem Zeitraum, in dem der Laststrom über den Widerstand fließt, die Ausgangsspannung des Transformators um den durch den Laststrom hervorgerufenen Spannungsabfall am Wi derstand reduziert. Dieser Spannungseinbruch soll aus Gründen der Spannungsqualität ein bestimmtes Vielfaches der Stufenspannung, z.B. das 5,0-fache, vorzugsweise das 2,0-fache nicht überschreiten. Als Folge davon müssen ggf. bei gleicher Stufenspannung für unterschiedliche Lastströme unterschiedliche Widerstände verwendet werden. Bei Ver wendung eines Varistors ist der Einbruch der Ausgangsspannung des Transformators im Wesentlichen unabhängig vom Laststrom. Dies ist begründet durch die typische Strom- Spannungs-Kennlinie eines Varistors und den abrupten Abfall seines differenziellen Wi derstands beim Übergang vom Sperrzustand in den geöffneten Zustand. Daher hängt die Auswahl des geeigneten Varistors nicht wesentlich von dem Laststrom, sondern lediglich von der Stufenspannung ab. Die aufwendige Auslegung von Überschaltwiderständen so wie die davon abhängige, konstruktive Ausgestaltung des Laststufenschalters auf unter schiedliche Anwendungsfälle kann dadurch größtenteils entfallen und somit die gesamte Stufenschalterauslegung und -montage massiv vereinfacht werden. Beispielsweise kann der Stufenschalter dann für bestimmte Stufenspannungen unabhängig vom tatsächlichen Laststrom als Lagerware vorgefertigt werden. If an ohmic resistor is used as a switching resistor, the output voltage of the transformer is reduced by the voltage drop across the resistor caused by the load current during the period in which the load current flows through the resistor. For voltage quality reasons, this voltage drop should be a certain multiple of the step voltage, e.g. not exceed 5.0 times, preferably not 2.0 times. As a result, different resistors may have to be used for different load currents with the same step voltage. When using a varistor, the drop in the output voltage of the transformer is essentially independent of the load current. This is due to the typical current-voltage characteristic of a varistor and the abrupt drop in its differential resistance when changing from the locked state to the open state. Therefore, the selection of the suitable varistor does not essentially depend on the load current, but only on the step voltage. The elaborate design of switching resistors as well as the dependent design of the on-load tap-changer for different applications can be largely eliminated and the entire tap-changer design and assembly can be massively simplified. For example, the tap changer can then be prefabricated for certain tap voltages regardless of the actual load current as a stock item.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Laststufenschalter derart ausgestaltet, dass der Hauptzweig eine Parallelschaltung aufweist. Dabei ist das Schaltelement mit ei nem Dauerhauptkontakt parallelgeschaltet. Dauerhauptkontakte werden üblicherweise bei Stufenschaltern mit hohen Nennströmen eingesetzt und übernehmen in der stationären Stellung die Dauerstromführung. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap changer is designed in such a way that the main branch has a parallel connection. The switching element is connected in parallel with a permanent main contact. Permanent main contacts are usually used for tap changers with high nominal currents and take over the continuous current flow in the stationary position.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Laststufenschalter derart ausgestaltet, dass das Schaltelement als Halbleiterschaltelement ausgebildet ist. Beispielsweise weist das Halbleiterschaltelement zwei antiparallel geschaltete Thyristoren, einen Triac, einen IGBT oder ähnliche Halbleiterschaltelemente auf. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap changer is designed such that the switching element is designed as a semiconductor switching element. For example, points the semiconductor switching element has two anti-parallel connected thyristors, a triac, an IGBT or similar semiconductor switching elements.
Halbleiterschaltelemente sind gegenüber mechanischen Schaltmitteln kostengünstiger und platzsparender, was sich vorteilhaft auf den Aufbau und die Herstellungskosten des gesamten Laststufenschalters auswirkt. Weiterhin sind Halbleiterschaltelemente keinem Kontaktabbrand, hervorgerufen durch Lichtbögen während des Umschaltvorgangs, unter worfen. Dadurch besteht keine relevante Einschränkung hinsichtlich der maximal durch führbaren Schaltungen und somit letztlich auch weniger Wartungsaufwand am Stufen schalter. Zudem sinkt durch den Einsatz von Halbleiterschaltelementen der Drehmoment bedarf am Stufenschalter, was sich günstig, insbesondere kostengünstig auf die Ausge staltungsmöglichkeiten des Stufenschalterantriebs auswirkt. Semiconductor switching elements are more cost-effective and space-saving than mechanical switching means, which has an advantageous effect on the structure and the manufacturing costs of the entire on-load tap-changer. Furthermore, semiconductor switching elements are not subject to contact erosion caused by arcs during the switching process. As a result, there is no relevant restriction with regard to the maximum number of circuits that can be carried out, and thus ultimately less maintenance on the step switch. In addition, the use of semiconductor switching elements reduces the torque required on the tap changer, which has a favorable, in particular cost-effective effect on the configuration options of the tap changer drive.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Laststufenschalter derart ausgestaltet, dass das Schaltelement als Vakuumschaltröhre ausgebildet ist. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap changer is designed such that the switching element is designed as a vacuum interrupter.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Laststufenschalter derart ausgestaltet, dass bei der Durchführung der Umschaltung der erste und der zweite bewegliche Kontakt gleichzeitig bewegt werden und der dritte und der vierte bewegliche Kontakt gleichzeitig bewegt werden. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap changer is designed such that when the switchover is carried out, the first and the second movable contact are moved simultaneously and the third and the fourth movable contact are moved simultaneously.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird außerdem ein Verfahren zur Betätigung eines Laststufenschalters zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzapfun gen eines Stufentransformators nach dem Mittenschaltprinzip angegeben. Dabei umfasst der Stufentransformator eine erste und eine zweite Wicklung, wobei die erste Wicklung eine erste Regelwicklung mit ersten Wicklungsanzapfungen und die zweite Wicklung eine zweite Regelwicklung mit zweiten Wicklungsanzapfungen aufweist. Weiterhin umfassen die erste und die zweite Wicklung insbesondere je eine Stammwicklung. Gemäß dem Ver fahren wird bei einer Umschaltung zwischen zwei der ersten Wicklungsanzapfungen oder zwischen zwei der zweiten Wicklungsanzapfungen ein Laststrom von einem Hauptzweig auf einen Hilfszweig umgeschaltet und der Laststrom in dem Hilfszweig mittels eines strombegrenzenden Elementes begrenzt. Das strombegrenzende Element ist beispiels weise als Varistor ausgebildet. According to the improved concept, a method for actuating an on-load tap changer for uninterrupted switching between winding taps of a step transformer according to the center switching principle is also specified. The step transformer comprises a first and a second winding, the first winding having a first control winding with first winding taps and the second winding having a second control winding with second winding taps. Furthermore, the first and the second winding each comprise a main winding. According to the method, when switching between two of the first winding taps or between two of the second winding taps, a load current is switched from a main branch to an auxiliary branch and the load current in the auxiliary branch is limited by means of a current-limiting element. The current-limiting element is designed, for example, as a varistor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden bei der Umschaltung der erste und der zweite bewegliche Kontakt nur dann betätigt, wenn der dritte und der vierte bewegliche Kontakt nicht in Bewegung sind. Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden bei der Umschaltung der dritte und der vierte bewegliche Kontakt nur dann betätigt, wenn der erste und der zweite bewegliche Kontakt nicht in Bewegung sind. According to at least one embodiment, the first and second movable contacts are actuated only when the third and fourth movable contacts are not in motion during the switchover. In accordance with at least one embodiment, the third and fourth movable contacts are actuated during the switchover only when the first and second movable contacts are not in motion.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Laststufenschalter mindestens vier Festkontakte, die jeweils einer der ersten oder jeweils einer der zweiten Wicklungsanzap fungen zugeordnet sind. Beispielsweise sind der erste und der dritte Festkontakt jeweils einer der ersten Wicklungsanzapfungen zugeordnet und der zweite und der vierte Fest kontakt jeweils einer der zweiten Wicklungsanzapfungen. Dabei wird in einer ersten Schaltrichtung von einer ersten stationären Stellung in eine zweite stationäre Stellung und in einer zweiten Schaltrichtung von der zweiten stationären Stellung in die erste stationäre Stellung umgeschaltet. In accordance with at least one embodiment, the on-load tap-changer comprises at least four fixed contacts, each of which is assigned to one of the first or one of the second winding taps. For example, the first and third fixed contacts are each assigned to one of the first winding taps and the second and fourth fixed contacts are each assigned to one of the second winding taps. It is switched from a first stationary position to a second stationary position in a first switching direction and from the second stationary position to the first stationary position in a second switching direction.
In der ersten stationären Stellung kontaktieren der erste und der dritte bewegliche Kontakt beide den ersten oder den dritten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, welcher einer der ersten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist, und der zweite und der vierte be wegliche Kontakt kontaktieren beide den zweiten oder den vierten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, welcher einer der zweiten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist. In the first stationary position, the first and the third movable contact both contact the first or the third fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the first winding taps, and the second and the fourth movable contact both contact the second or the fourth fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the second winding taps.
In der zweiten stationären Stellung kontaktieren der erste und der dritte bewegliche Kon takt beide den zweiten oder den vierten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, wel cher einer der zweiten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist, und der zweite und der vierte bewegliche Kontakt kontaktieren beide den ersten oder den dritten Festkontakt oder einen anderen Festkontakt, welcher einer der ersten Wicklungsanzapfungen zugeordnet ist. In the second stationary position, the first and third movable contacts both contact the second or fourth fixed contact or another fixed contact associated with one of the second winding taps, and the second and fourth movable contacts both contact the first or third Fixed contact or another fixed contact which is assigned to one of the first winding taps.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in der ersten Schaltrichtung der vierte be wegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den dritten Festkontakt und der dritte bewegliche Kontakt von dem ersten Festkontakt auf den zweiten Festkontakt umgeschal tet. Danach wird der Laststrom von dem Hauptzweig auf den Hilfszweig umgeschaltet. Danach wird der zweite bewegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den dritten Festkontakt und der erste bewegliche Kontakt von dem ersten Festkontakt auf den zwei ten Festkontakt umgeschaltet. According to at least one embodiment, the fourth moving contact is switched from the second fixed contact to the third fixed contact and the third movable contact is switched from the first fixed contact to the second fixed contact in the first switching direction. The load current is then switched from the main branch to the auxiliary branch. The second movable contact is then switched from the second fixed contact to the third fixed contact and the first movable contact is switched from the first fixed contact to the second fixed contact.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird in der ersten Schaltrichtung der Laststrom von dem Hauptzweig auf den Hilfszweig umgeschaltet. Dann wird der zweite bewegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den dritten Festkontakt und der erste bewegliche Kontakt von dem ersten Festkontakt auf den zweiten Festkontakt umge schaltet. Danach wird der Laststrom von dem Hilfszweig wieder auf den Hauptzweig um geschaltet. Danach wird der vierte bewegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den dritten Festkontakt und der dritte bewegliche Kontakt von dem ersten Festkontakt auf den zweiten Festkontakt umgeschaltet. According to at least one further embodiment, the load current is switched from the main branch to the auxiliary branch in the first switching direction. Then the second movable contact from the second fixed contact to the third fixed contact and the first movable contact switched from the first fixed contact to the second fixed contact. The load current is then switched from the auxiliary branch back to the main branch. The fourth movable contact is then switched from the second fixed contact to the third fixed contact and the third movable contact is switched from the first fixed contact to the second fixed contact.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in der zweiten Schaltrichtung der Last strom von dem Hauptzweig auf den Hilfszweig umgeschaltet. Danach wird der erste be wegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den ersten Festkontakt und der zweite bewegliche Kontakt von dem dritten Festkontakt auf den zweiten Festkontakt umgeschal tet. Danach wird der Laststrom von dem Hilfszweig auf den Hauptzweig umgeschaltet. Danach wird der dritte bewegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den ersten Festkontakt und der vierte bewegliche Kontakt von dem dritten Festkontakt auf den zwei ten Festkontakt umgeschaltet. According to at least one embodiment, the load current is switched from the main branch to the auxiliary branch in the second switching direction. The first movable contact is then switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the second movable contact is switched from the third fixed contact to the second fixed contact. The load current is then switched from the auxiliary branch to the main branch. Then the third movable contact is switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the fourth movable contact from the third fixed contact to the second fixed contact.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird in der zweiten Schaltrichtung der dritte bewegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den ersten Festkontakt und der vierte bewegliche Kontakt von dem dritten Festkontakt auf den zweiten Festkontakt umgeschaltet. Danach wird der Laststrom von dem Hauptzweig auf den Hilfszweig umge schaltet. Danach wird der erste bewegliche Kontakt von dem zweiten Festkontakt auf den ersten Festkontakt und der zweite bewegliche Kontakt von dem dritten Festkontakt auf den zweiten Festkontakt umgeschaltet. According to at least one further embodiment, the third movable contact is switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the fourth movable contact is switched from the third fixed contact to the second fixed contact in the second switching direction. Then the load current is switched from the main branch to the auxiliary branch. The first movable contact is then switched from the second fixed contact to the first fixed contact and the second movable contact is switched from the third fixed contact to the second fixed contact.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird außerdem ein Stufentransformator nach dem Mit tenschaltprinzip angegeben. Der Stufentransformator umfasst eine erste und eine zweite Wicklung, wobei die erste Wicklung eine erste Regelwicklung mit ersten Wicklungsanzap fungen und die zweite Wicklung eine zweite Regelwicklung mit zweiten Wicklungsanzap fungen aufweist. Weiterhin umfassen die erste und die zweite Wicklung insbesondere je eine Stammwicklung. Der Stufentransformator umfasst einen Laststufenschalter nach dem verbesserten Konzept. Die erste und die zweite Regelwicklung sind über Leitungen mit einem Wähler des Laststufenschalters verbunden. Die erste und die zweite Wicklung sind insbesondere mit den Regelwicklungen induktiv gekoppelt. According to the improved concept, a step transformer according to the switching principle is also specified. The step transformer comprises a first and a second winding, the first winding having a first control winding with first winding taps and the second winding having a second control winding with second winding taps. Furthermore, the first and the second winding each comprise a main winding. The step transformer includes an on-load tap changer based on the improved concept. The first and the second control winding are connected to a selector of the on-load tap-changer via lines. The first and second windings are inductively coupled in particular to the control windings.
Weitere Ausgestaltungsformen des Laststufenschalters und des Stufentransformators er geben sich unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Verfahrens und umgekehrt. Further configurations of the on-load tap-changer and the tap changer result directly from the various configurations of the method and vice versa.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail erklärt. Komponenten, die funktionell identisch sind oder ei nen identischen Effekt haben, können mit identischen Bezugszeichen versehen sein. Identische Komponenten oder Komponenten mit identischer Funktion sind unter Umstän den nur bezüglich der Figur erklärt, in der sie zuerst erscheinen. Die Erklärung wird nicht notwendigerweise in den darauffolgenden Figuren wiederholt. In the following, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained in detail on the drawings. Components that are functionally identical or have an identical effect can be provided with identical reference symbols. Identical components or components with an identical function may only be explained with regard to the figure in which they appear first. The explanation is not necessarily repeated in the following figures.
Die Zeichnungen zeigen in The drawings show in
FIG. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines FIG. 1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a
Laststufenschalters nach dem verbesserten Konzept  On-load tap-changer according to the improved concept
FIG. 2a - g einen beispielhaften Schaltablauf in dem Laststufenschalter und ein beispiel haftes Verfahren nach dem verbesserten Konzept FIG. 2a-g an exemplary switching sequence in the on-load tap changer and an exemplary method according to the improved concept
FIG. 3 eine beispielhafte Strom-Spannungs-Kennlinie eines Varistors nach dem ver besserten Konzept FIG. 3 shows an exemplary current-voltage characteristic of a varistor according to the improved concept
FIG. 24a - e einen weiteren, beispielhaften Schaltablauf in dem Laststufenschalter und ein weiteres beispielhaftes Verfahren nach dem verbesserten Konzept FIG. 24a-e another exemplary switching sequence in the on-load tap changer and a further exemplary method according to the improved concept
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren, beispielhaften Ausführungs form eines Laststufenschalters nach dem verbesserten Konzept. Fig. 5 is a schematic representation of a further exemplary embodiment of an on-load tap changer according to the improved concept.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Laststufenschalters L zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzap fungen WA1 und WA2 von Regelwicklungen R eines Stufentransformators (nicht darge stellt) nach dem Mittenschaltprinzip. Der Stufentransformator weist eine erste Wicklung W1 und eine zweite Wicklung W2 auf, wobei die ersten Wicklung W1 eine erste Regel wicklung R1 mit ersten Wicklungsanzapfungen WA1 und die zweite Wicklung W2 eine zweite Regelwicklung R2 mit zweiten Wicklungsanzapfungen WA2 umfasst. Gemäß dem verbesserten Konzept hat der Laststufenschalter L einen Lastumschalter LU zur Durch führung der Umschaltung zwischen zwei der ersten Wicklungsanzapfungen WA1 oder zwischen zwei der zweiten Wicklungsanzapfungen WA2. Weiterhin umfasst der Laststu fenschalter L mindestens vier Festkontakte F1 , F2, F3, F4, die jeweils mit den Wicklungs anzapfungen des Stufentransformators verbunden sind. Die gesamte Anzahl der Festkon takte ist von der Anzahl der Wicklungsanzapfungen abhängig. Die Festkontakte F1 und F3 sind jeweils einer der ersten Wicklungsanzapfungen WA1 zugeordnet und die Festkon takte F2 und F4 sind jeweils einer der zweiten Wicklungsanzapfungen WA2 zugeordnet. Weiterhin umfasst der Laststufenschalter L einen Wähler W mit insgesamt vier bewegli chen Kontakten B1 , B2, B3, B4, die jeweils jeden der Festkontakte kontaktieren können. Der erste und der dritte bewegliche Kontakt B1 und B3 sind über einen Hauptzweig Z1 elektrisch leitend miteinander verbunden und der zweite und der vierte bewegliche Kon takt B2 und B4 sind über einen Hilfszweig Z2 elektrisch leitend miteinander verbunden.Figure 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an on-load tap changer L for uninterrupted switching between winding taps WA1 and WA2 of control windings R of a step transformer (not shown) according to the center switching principle. The step transformer has a first winding W1 and a second winding W2, the first winding W1 comprising a first control winding R1 with first winding taps WA1 and the second winding W2 a second control winding R2 with second winding taps WA2. According to the improved concept, the on-load tap changer L has a diverter switch LU for performing the switchover between two of the first winding taps WA1 or between two of the second winding taps WA2. Furthermore, the on-load tap changer L comprises at least four fixed contacts F1, F2, F3, F4, which are each connected to the tap in the tap of the step transformer. The total number of fixed contacts depends on the number of winding taps. The fixed contacts F1 and F3 are each assigned to one of the first winding taps WA1 and the fixed contacts F2 and F4 are each assigned to one of the second winding taps WA2. Furthermore, the on-load tap-changer L comprises a selector W with a total of four movable contacts B1, B2, B3, B4, which can each contact each of the fixed contacts. The first and third movable contacts B1 and B3 are electrically conductively connected to one another via a main branch Z1 and the second and fourth movable contacts B2 and B4 are electrically conductively connected to one another via an auxiliary branch Z2.
Der Hauptzweig Z1 besteht aus einer Parallelschaltung mit einem Schaltelement SE und einen Dauerhauptkontakt MC. Das Schaltelement SE ist vorzugsweise als Vakuumschalt röhre ausgebildet. Der Hilfszweig Z2 weist ein strombegrenzenden Element V auf. Das strombegrenzende Element V ist vorzugsweise als Varistor ausgebildet. The main branch Z1 consists of a parallel connection with a switching element SE and a permanent main contact MC. The switching element SE is preferably designed as a vacuum switching tube. The auxiliary branch Z2 has a current-limiting element V. The current-limiting element V is preferably designed as a varistor.
Figur 1 zeigt den Laststufenschalter L in einem stationären Zustand, in dem der erste und der dritte bewegliche Kontakt B1 und B3 beide den Festkontakt F1 kontaktieren und der zweite und der vierte bewegliche Kontakt B2 und B4 beide den Festkontakt F3 kontaktie ren. Der Laststrom lL fließt hier über den Hauptzweig Z1. Der Dauerhauptkontakt MC ist geschlossen. Die Vakuumschaltröhre SE ist geöffnet oder geschlossen. Der Varistor V befindet sich im Sperrzustand. 1 shows the on-load tap changer L in a stationary state, in which the first and the third movable contacts B1 and B3 both contact the fixed contact F1 and the second and the fourth movable contacts B2 and B4 both contact the fixed contact F3. The load current I L flows here via the main branch Z1. The permanent main contact MC is closed. The vacuum interrupter SE is open or closed. The varistor V is in the blocking state.
In den Figuren 2a bis 2g wird ein beispielhafter Schaltablauf des Laststufenschalters L ge mäß dem neuen Konzept beschrieben, wobei in der ersten Schaltrichtung zwischen Fest kontakt F1 und Festkontakt F3, beziehungsweise den entsprechenden Wicklungsanzap fungen, umgeschaltet wird. In FIGS. 2a to 2g, an exemplary switching sequence of the on-load tap changer L according to the new concept is described, switching between fixed contact F1 and fixed contact F3, or the corresponding winding taps, in the first switching direction.
In einem Schritt a (vgl. Figur 2a) ist oder wird das Schaltelement SE geschlossen. Der Laststrom k fließt von der zweiten Regelwicklung R2 des Stufentransformtors über den zweiten Festkontakt F2 und die dazugehörigen Wicklungsanzapfung WA2 auf den zwei ten beweglichen Kontakt B2 und weiter über den Hauptzweig Z1 und den geschlossenen Dauerhauptkontakt MC und gegebenenfalls das geschlossene Schaltelement SE zu dem ersten beweglichen Kontakt B1. Von dort fließt der Laststrom L über den ersten Festkon takt F1 und die dazugehörige Wicklungsanzapfung WA1 in die erste Regelwicklung R1 des Stufentransformtors. In a step a (see FIG. 2a), the switching element SE is or is closed. The load current k flows from the second control winding R2 of the step transformer via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the second movable contact B2 and further via the main branch Z1 and the closed permanent main contact MC and, if appropriate, the closed switching element SE to the first movable contact B1. From there, the load current L flows through the first Festkon clock F1 and the associated winding tap WA1 into the first regulating winding R1 of the step transformer.
Somit kann in einem nächsten Schritt b (vgl. Figur 2b) der dritte bewegliche Kontakt B3 stromlos von dem ersten Festkontakt F1 zu dem zweite Festkontakt F2 und der vierte be wegliche Kontakt B4 stromlos von dem zweiten Festkontakt F2 zu dem dritten Festkontakt F3 bewegt werden. Thus, in a next step b (cf. FIG. 2b) the third movable contact B3 can be moved from the first fixed contact F1 to the second fixed contact F2 and the fourth movable contact B4 can be moved from the second fixed contact F2 to the third fixed contact F3 without current.
In einem Schritt c (vgl. Figur 2c) wird der Dauerhauptkontakt MC geöffnet. Der Laststrom II fließt somit im Hauptzweig Z1 nur noch über das geschlossene Schaltelement SE. In einem Schritt d (vgl. Figur 2d) wird das Schaltelement SE geöffnet. Dadurch wird der Laststrom lL von dem Hauptzweig Z1 auf den Hilfszweig Z2 umgeschaltet. Der Laststrom II fließt nun von der zweiten Regelwicklung R2 des Stufentransformtors über den zweiten Festkontakt F2 und die dazugehörige Wicklungsanzapfung WA2 auf den dritten bewegli chen Kontakt B3 und weiter über den Hilfszweig Z2 und den Varistor V zum vierten be weglichen Kontakt B4. Von dort fließt der Laststrom L über den dritten Festkontakt F3 und die dazugehörige Wicklungsanzapfung WA1 in die erste Regelwicklung R1 des Stufen transformators. Der Spannungsabfall an dem Varistor erhöht sich beispielsweise auf das etwa 1 ,2- bis 1 ,5-fache der Stufenspannung. In Figur 3 ist schematisch eine typische Strom-Spannungs-Kennlinie eines Varistors, wie er gemäß dem verbesserten Konzept zum Einsatz kommt, beispielsweise eines Metalloxidvaristors auf Grundlage von Zinkoxid. Daraus ist erkennbar, dass der Spannungsabfall im geöffneten Zustand nicht signifikant vom Strom abhängt, insbesondere im Vergleich zu einer linearen Strom-Spannungs- Kennlinie eines ohmschen Widerstands. In a step c (see FIG. 2c) the permanent main contact MC is opened. The load current I I therefore flows in the main branch Z1 only via the closed switching element SE. In a step d (see FIG. 2d), the switching element SE is opened. As a result, the load current I L is switched from the main branch Z1 to the auxiliary branch Z2. The load current I I now flows from the second control winding R2 of the step transformer via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the third movable contact B3 and further via the auxiliary branch Z2 and the varistor V to the fourth movable contact B4. From there, the load current L flows via the third fixed contact F3 and the associated winding tap WA1 into the first control winding R1 of the step transformer. The voltage drop across the varistor increases, for example, to approximately 1.2 to 1.5 times the step voltage. FIG. 3 schematically shows a typical current-voltage characteristic of a varistor as used in accordance with the improved concept, for example a metal oxide varistor based on zinc oxide. From this it can be seen that the voltage drop in the open state is not significantly dependent on the current, in particular in comparison to a linear current-voltage characteristic of an ohmic resistor.
In einem nächsten Schritt e (vgl. Figur 2e) wird der erste bewegliche Kontakt B1 stromlos von dem ersten Festkontakt F1 auf den zweiten Festkontakt F2 und der zweite bewegli che Kontakt B2 stromlos von dem zweiten Festkontakt F2 auf den dritten Festkontakt F3 bewegt. In a next step e (cf. FIG. 2e), the first movable contact B1 is moved from the first fixed contact F1 to the second fixed contact F2 and the second movable contact B2 is de-energized from the second fixed contact F2 to the third fixed contact F3.
In einem Schritt f (vgl. Figur 2f) wird das Schaltelement SE wieder geschlossen. Der Last strom fließt nun wieder über den Hauptzweig Z1 . In a step f (see FIG. 2f), the switching element SE is closed again. The load current now flows again via the main branch Z1.
In einem Schritt g (vgl. Figur 2g) wird der Dauerhauptkontakt MC wieder geschlossen. Da nach wird das Schaltelement SE wieder geöffnet oder bleibt geschlossen. Der Stufen schalter L befindet sich nun wieder in einer stationären Stellung, in der der erste bewegli che Kontakt B1 und der dritte bewegliche Kontakt B3 beide den zweiten Festkontakt F2, und der zweite bewegliche Kontakt B2 und der vierte bewegliche Kontakt B4 beiden den dritten Festkontakt F3 kontaktieren. Der Laststrom L fließt von der zweiten Regelwicklung R2 über den zweiten Festkontakt F2 und die zugehörige Wicklungsanzapfung WA2 auf den ersten beweglichen Kontakt B1 und weiter über den Hauptzweig Z1 und den ge schlossenen Dauerhauptkontakt und gegebenenfalls über das geschlossene Schaltele ment SE zum zweiten beweglichen Kontakt B2. Von dort fließt der Laststrom L über den dritten Festkontakt F3 und die dazugehörige Wicklungsanzapfung WA1 in die erste Regel wicklung R1 des Stufentransformators. Der Varistor befindet sich wieder im Sperrzustand. In a step g (see FIG. 2g) the permanent main contact MC is closed again. Since after the switching element SE is opened again or remains closed. The step switch L is now again in a stationary position, in which the first movable contact B1 and the third movable contact B3 both the second fixed contact F2, and the second movable contact B2 and the fourth movable contact B4 both the third fixed contact F3 to contact. The load current L flows from the second control winding R2 via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the first movable contact B1 and further via the main branch Z1 and the closed permanent main contact and possibly via the closed switching element SE to the second movable contact B2. From there, the load current L flows via the third fixed contact F3 and the associated winding tap WA1 into the first control winding R1 of the step transformer. The varistor is again in the blocked state.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform werden bei einem Umschaltvorgang in der zweiten Schaltrichtung, beispielsweise zwischen dem dritten Festkontakt F3 und dem ers ten Festkontakt F1 , die Schaltschritte a bis g in genau entgegengesetzter Reihenfolge ausgeführt. According to an exemplary embodiment, during a switching process in the second switching direction, for example between the third fixed contact F3 and the first fixed contact F1, the switching steps a to g are carried out in exactly the opposite order.
Eine weitere, beispielhafte Ausführungsform eines Schaltablaufs des Laststufenschalters L gemäß dem neuen Konzept, wird in den Figuren 4a bis 4e beschrieben, wobei ebenfalls in der zweiten Schaltrichtung zwischen dem dritten Festkontakt F3 und dem ersten Fest kontakt F1 , beziehungsweise den entsprechenden Wicklungsanzapfungen, umgeschaltet wird. A further, exemplary embodiment of a switching sequence of the on-load tap changer L according to the new concept is described in FIGS. 4a to 4e, with switching in the second switching direction between the third fixed contact F3 and the first fixed contact F1, or the corresponding winding taps.
Die Ausgangsstellung für den Schaltablauf entspricht der unter Figur 1 oder Figur 2g be schriebenen stationären Stellung des Laststufenschalters L. In einem Schritt a‘ (vgl. Figur 4a) wird das Schaltelement SE geschlossen oder bleibt geschlossen. Daraufhin wird der dritte bewegliche Kontakt B3 stromlos von dem zweiten Festkontakt F2 zu dem ersten Festkontakt F1 und der vierte bewegliche Kontakt B4 stromlos von dem dritten Festkon takt F3 zu dem zweiten Festkontakt F2 bewegt. The starting position for the switching sequence corresponds to the stationary position of the on-load tap changer L described under FIG. 1 or FIG. 2g. In a step a '(see FIG. 4a), the switching element SE is closed or remains closed. Then the third movable contact B3 is de-energized from the second fixed contact F2 to the first fixed contact F1 and the fourth movable contact B4 is de-energized from the third fixed contact F3 to the second fixed contact F2.
In einem Schritt b‘ (vgl. Figur 4b) wird zunächst der Dauerhauptkontakt MC und dann das Schaltelement SE geöffnet. Dadurch wird der Laststrom lL von dem Hauptzweig Z1 auf den Hilfszweig Z2 umgeschaltet. Der Laststrom L fließt nun von der zweiten Regelwick lung R2 des Stufentransformtors über den zweiten Festkontakt F2 und die dazugehörige Wicklungsanzapfung WA2 auf den vierten beweglichen Kontakt B4 und weiter über den Hilfszweig Z2 und den Varistor V zum dritten beweglichen Kontakt B3. Von dort fließt der Laststrom lL über den ersten Festkontakt F1 und die dazugehörige Wicklungsanzapfung WA1 in die erste Regelwicklung R1 des Stufentransformators. Der Spannungsabfall an dem Varistor erhöht sich beispielsweise auf das etwa 1 ,2- bis 1 ,5-fache der Stufenspan nung. In a step b '(cf. FIG. 4b), the permanent main contact MC is first opened and then the switching element SE. As a result, the load current I L is switched from the main branch Z1 to the auxiliary branch Z2. The load current L now flows from the second regulating winding R2 of the step transformer via the second fixed contact F2 and the associated winding tap WA2 to the fourth movable contact B4 and further via the auxiliary branch Z2 and the varistor V to the third movable contact B3. From there, the load current I L flows through the first fixed contact F1 and the associated winding tap WA1 into the first control winding R1 of the step transformer. The voltage drop across the varistor increases, for example, to about 1.2 to 1.5 times the step voltage.
In einem Schritt c‘ (vgl. Figur 4c) wird der erste bewegliche Kontakt B1 stromlos von dem zweiten Festkontakt F2 auf den ersten Festkontakt F1 und der zweite bewegliche Kontakt B2 stromlos von dem dritten Festkontakt F3 auf den zweiten Festkontakt F2 bewegt. In a step c '(cf. FIG. 4c), the first movable contact B1 is moved from the second fixed contact F2 to the first fixed contact F1 without current and the second movable contact B2 is moved from the third fixed contact F3 to the second fixed contact F2 without current.
In einem Schritt d‘ (vgl. Figur 4d) wird das Schaltelement SE wieder geschlossen. Der Laststrom lL fließt nun wieder über den Hauptzweig Z1. In a step d '(see FIG. 4d) the switching element SE is closed again. The load current I L now flows again via the main branch Z1.
In einem Schritt e‘ (vgl. Figur 4e) wird der Dauerhauptkontakt MC geschlossen. In a step e '(see FIG. 4e), the permanent main contact MC is closed.
Danach wird das Schaltelement SE wieder geöffnet oder bleibt geschlossen. Der Laststu fenschalter L befindet sich wieder in der stationären Stellung, welche in Figur 2a gezeigt ist. Then the switching element SE is opened again or remains closed. The on-load tap changer L is again in the stationary position, which is shown in FIG. 2a is.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform werden bei einem Umschaltvorgang in der ersten Schaltrichtung, beispielsweise zwischen Festkontakt F1 und Festkontakt F3, die einzelnen Schaltschritte a‘ bis e‘ in genau entgegengesetzter Reihenfolge ausgeführt. Figur 5 zeigt eine weitere, beispielhafte Ausführungsform des Laststufenschalters L ge mäß dem neuen Konzept, wobei das Schaltelement SE als Halbleiterschaltelement, ins besondere als zwei antiparallel geschaltete Thyristoren ausgebildet ist. Hinsichtlich der beschriebenen Schaltabläufe nimmt das Halbleiterschaltelement dabei die gleiche Funk tion wie die Vakuumschaltröhre ein. According to an exemplary embodiment, the individual switching steps a 'to e' are carried out in exactly the opposite order during a switching process in the first switching direction, for example between fixed contact F1 and fixed contact F3. FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the on-load tap changer L according to the new concept, the switching element SE being designed as a semiconductor switching element, in particular as two thyristors connected in anti-parallel. With regard to the switching sequences described, the semiconductor switching element takes on the same function as the vacuum interrupter.
BEZUGSZEICHEN REFERENCES
L Laststufenschalter L on-load tap-changer
W1 , W2 erste/zweite Wicklung des Stufentransformators R1 , R2 erste/zweite Regelwicklung von W1/W2 WA1 , WA2 erste/zweite Wicklungsanzapfungen von R/R2 LU Lastumschalter von L  W1, W2 first / second winding of the step transformer R1, R2 first / second control winding from W1 / W2 WA1, WA2 first / second winding taps from R / R2 LU load switch from L
W Wähler von L W voters of L
F1 , F2, F3, F4 erster/zweiter/dritter/vierter Festkontakt F1, F2, F3, F4 first / second / third / fourth fixed contact
B1 , B2, B3, B4 erster/zweiter/dritter/vierter beweglicher KontaktB1, B2, B3, B4 first / second / third / fourth movable contact
Z1 Hauptzweig Z1 main branch
Z2 Hilfszweig  Z2 auxiliary branch
SE Schaltelement  SE switching element
MC Dauerhauptkontakt  MC permanent main contact
V Varistor  V varistor

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Laststufenschalter (L) zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsan zapfungen eines Stufentransformators nach dem Mittenschaltprinzip, wobei der Stufen transformator eine erste und eine zweite Wicklung (W1 , W2) aufweist, wobei die erste Wicklung (W1 ) eine erste Regelwicklung (R1 ) mit ersten Wicklungsanzapfungen (WA1 ), und die zweite Wicklung (W2) eine zweite Regelwicklung (R2) mit zweiten Wicklungsan zapfungen (WA2) umfasst; wobei 1. on-load tap changer (L) for uninterrupted switching between winding taps of a tap transformer according to the center switching principle, the tap transformer having a first and a second winding (W1, W2), the first winding (W1) having a first control winding (R1) with the first Winding taps (WA1), and the second winding (W2) comprises a second control winding (R2) with second winding taps (WA2); in which
- der Laststufenschalter (L) einen Lastumschalter (LU) zur Durchführung einer Umschal tung zwischen zwei der ersten Wicklungsanzapfungen (WA1 ) oder zwischen zwei der zweiten Wicklungsanzapfungen (WA2), aufweist,  - The on-load tap changer (L) has a diverter switch (LU) for performing a switchover between two of the first winding taps (WA1) or between two of the second winding taps (WA2),
wobei in which
- der Lastumschalter (LU) einen Hauptzweig (Z1 ) mit mindestens einem Schaltelement (SE) und  - The diverter switch (LU) a main branch (Z1) with at least one switching element (SE) and
- einen Hilfszweig (Z2) mit mindestens einem strombegrenzenden Element (V), bei spielsweise einem Varistor, umfasst.  - An auxiliary branch (Z2) with at least one current-limiting element (V), for example a varistor, comprises.
2. Laststufenschalter (L) nach Anspruch 1 , wobei 2. on-load tap-changer (L) according to claim 1, wherein
- der Laststufenschalter (L) mindestens vier Festkontakte (F1 , F2, F3, F4) umfasst, die jeweils einer der ersten oder zweiten Wicklungsanzapfungen (WA1 , WA2) zugeordnet sind.  - The on-load tap changer (L) comprises at least four fixed contacts (F1, F2, F3, F4), each of which is assigned to one of the first or second winding taps (WA1, WA2).
3. Laststufenschalter (L) nach Anspruch 2, wobei 3. on-load tap-changer (L) according to claim 2, wherein
- der Laststufenschalter (L) einen Wähler (W) umfasst, der  - The on-load tap-changer (L) comprises a selector (W) which
- einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten beweglichen Kontakt (B1 , B2, B3, B4) aufweist, die jeweils jeden der Festkontakte (F1 , F2, F3, F4) kontaktieren können,  has a first, a second, a third and a fourth movable contact (B1, B2, B3, B4), which can each contact each of the fixed contacts (F1, F2, F3, F4),
wobei in which
- der Hauptzweig (Z1 ) den ersten und den zweiten beweglichen Kontakt (B1 , B2)  - the main branch (Z1) the first and the second movable contact (B1, B2)
elektrisch leitend miteinander verbindet,  electrically connected with each other,
- der Hilfszweig (Z2) den dritten und den vierten beweglichen Kontakt (B3, B4) elektrisch leitend miteinander verbindet.  - The auxiliary branch (Z2) connects the third and fourth movable contacts (B3, B4) to one another in an electrically conductive manner.
4. Laststufenschalter (L) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei 4. on-load tap-changer (L) according to one of claims 1 to 3, wherein
- der Hauptzweig (Z1 ) eine Parallelschaltung mit dem Schaltelement (SE) und einem Dauerhauptkontakt (MC) enthält. - The main branch (Z1) contains a parallel connection with the switching element (SE) and a permanent main contact (MC).
5. Laststufenschalter (L) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei 5. on-load tap-changer (L) according to one of claims 1 to 4, wherein
- das Schaltelement (SE) als Halbleiterschaltelement ausgebildet ist, das beispielsweise zwei antiparallel geschaltete Thyristoren aufweist.  - The switching element (SE) is designed as a semiconductor switching element, which has, for example, two anti-parallel connected thyristors.
6. Laststufenschalter (L) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei 6. on-load tap-changer (L) according to one of claims 1 to 4, wherein
- das Schaltelement (SE) als Vakuumschaltröhre ausgebildet ist.  - The switching element (SE) is designed as a vacuum interrupter.
7. Laststufenschalter (L) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei 7. on-load tap-changer (L) according to one of claims 1 to 6, wherein
- der Laststufenschalter (L) derart ausgebildet ist, dass bei der Durchführung der Um- schaltung der erste und der zweite bewegliche Kontakt (B1 , B2) gleichzeitig bewegt werden und der dritte und der vierte bewegliche Kontakt (B3, B4) gleichzeitig bewegt werden.  - The on-load tap changer (L) is designed such that when the switchover is carried out, the first and second movable contacts (B1, B2) are moved simultaneously and the third and fourth movable contacts (B3, B4) are moved simultaneously.
8. Verfahren zur Betätigung eines Laststufenschalters (L) zur unterbrechungslosen Um- schaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators nach dem Mitten schaltprinzip, wobei der Stufentransformator eine erste und eine zweite Wicklung (W1 , W2) aufweist, wobei die erste Wicklung (W1 ) eine erste Regelwicklung (R1 ) mit ersten Wicklungsanzapfungen (WA1 ) und die zweite Wicklung (W2) eine zweite Regelwicklung (R2) mit zweiten Wicklungsanzapfungen (WA2) umfasst; wobei 8. A method of actuating an on-load tap changer (L) for uninterrupted switching between winding taps of a step transformer based on the middle switching principle, the step transformer having a first and a second winding (W1, W2), the first winding (W1) having a first control winding (R1) with first winding taps (WA1) and the second winding (W2) comprises a second control winding (R2) with second winding taps (WA2); in which
- bei einer Umschaltung zwischen zwei der ersten Wicklungsanzapfungen (WA1 ) oder zwischen zwei der zweiten Wicklungsanzapfungen (WA2) ein Laststrom von einem Hauptzweig (Z1 ) auf einen Hilfszweig (Z2) umgeschaltet wird;  - When switching between two of the first winding taps (WA1) or between two of the second winding taps (WA2), a load current is switched from a main branch (Z1) to an auxiliary branch (Z2);
- der Laststrom in dem Hilfszweig (Z2) mittels eines strombegrenzenden Elementes (V), beispielsweise mittels eines Varistors, begrenzt wird.  - The load current in the auxiliary branch (Z2) is limited by means of a current-limiting element (V), for example by means of a varistor.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Laststufenschalter (L) gemäß einem der An sprüche 2 bis 7 ausgebildet ist, wobei 9. The method according to claim 8, wherein the on-load tap changer (L) is designed according to one of claims 2 to 7, wherein
- bei der Umschaltung der erste und der zweite bewegliche Kontakt (B1 , B2) nur dann betätigt werden, wenn der dritte und der vierte bewegliche Kontakt (B3, B4) nicht in Be wegung sind.  - When switching the first and the second movable contact (B1, B2) can only be operated when the third and fourth movable contact (B3, B4) are not in motion.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Laststufenschalter (L) mindestens vier Festkontakte (F1 , F2, F3, F4) umfasst, die jeweils einer der ersten oder zweiten Wick lungsanzapfungen (WA1 , WA2) zugeordnet sind, wobei der erste und der dritte Festkon takt (F1 , F3) jeweils einer der ersten Wicklungsanzapfungen zugeordnet sind und der zweite und der vierte Festkontakt (F2, F4) jeweils einer der zweiten Wicklungsanzapfun gen zugeordnet sind, wobei 10. The method according to claim 8 or 9, wherein the on-load tap-changer (L) comprises at least four fixed contacts (F1, F2, F3, F4), each of which is assigned to one of the first or second winding taps (WA1, WA2), the first and the third fixed contact (F1, F3) are each assigned to one of the first winding taps and the second and fourth fixed contact (F2, F4) are each assigned to one of the second winding taps, wherein
- in einer ersten Schaltrichtung von einer ersten stationären Stellung zu einer zweiten stationären Stellung umgeschaltet wird und in einer zweiten Schaltrichtung von der zweiten stationären Stellung in die erste stationäre Stellung umgeschaltet wird,- In a first switching direction from a first stationary position to a second is switched over to the stationary position and is switched over from the second stationary position to the first stationary position in a second switching direction,
- wobei in der ersten stationären Stellung der erste und der dritte bewegliche Kontakt (B1 , B3) beide den ersten oder den dritten Festkontakt (F1 , F3) kontaktieren, und der zweite und der vierte bewegliche Kontakt (B2, B4) beide den zweiten oder den vierten Festkontakt (F2, F4) kontaktieren, und - In the first stationary position, the first and the third movable contact (B1, B3) both contact the first or the third fixed contact (F1, F3), and the second and the fourth movable contact (B2, B4) both the second or contact the fourth fixed contact (F2, F4), and
- wobei in der zweiten stationären Stellung der erste und der dritte bewegliche Kontakt (B1 , B3) beide den zweiten oder den vierten Festkontakt (F2, F4) kontaktieren und der zweite und der vierte bewegliche Kontakt (B2, B4) beide den ersten oder den dritten Festkontakt (F1 , F3) kontaktieren.  - Wherein in the second stationary position the first and the third movable contact (B1, B3) both contact the second or the fourth fixed contact (F2, F4) and the second and the fourth movable contact (B2, B4) both the first or the Contact third fixed contact (F1, F3).
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, wobei in der ersten Schaltrichtung 1 1. The method of claim 10, wherein in the first switching direction
- der vierte bewegliche Kontakt (B4) von dem zweiten Festkontakt (F2) auf den dritten Festkontakt (F3) und der dritte bewegliche Kontakt (B3) von dem ersten Festkontakt (F1 ) auf den zweiten Festkontakt (F2) umgeschaltet wird;  - The fourth movable contact (B4) is switched from the second fixed contact (F2) to the third fixed contact (F3) and the third movable contact (B3) from the first fixed contact (F1) to the second fixed contact (F2);
- danach der Laststrom von dem Hauptzweig (Z1 ) auf den Hilfszweig (Z2) umgeschaltet wird;  - Then the load current is switched from the main branch (Z1) to the auxiliary branch (Z2);
- danach der zweite bewegliche Kontakt (B2) von dem zweiten Festkontakt (F2) auf den dritten Festkontakt (F3) und der erste bewegliche Kontakt (B1 ) von dem ersten Fest kontakt (F1 ) auf den zweiten Festkontakt (F2) umgeschaltet wird.  - Then the second movable contact (B2) is switched from the second fixed contact (F2) to the third fixed contact (F3) and the first movable contact (B1) from the first fixed contact (F1) to the second fixed contact (F2).
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei in der zweiten Schaltrichtung 12. The method according to claim 9 or 10, wherein in the second switching direction
- der Laststrom von dem Hauptzweig auf den Hilfszweig umgeschaltet wird;  - The load current is switched from the main branch to the auxiliary branch;
- danach der erste bewegliche Kontakt (B1 ) von dem zweiten Festkontakt (F2) auf den ersten Festkontakt (F1 ) und der zweite bewegliche Kontakt (B2) von dem dritten Fest kontakt (F3) auf den zweiten Festkontakt (F2) umgeschaltet wird;  - Then the first movable contact (B1) is switched from the second fixed contact (F2) to the first fixed contact (F1) and the second movable contact (B2) from the third fixed contact (F3) to the second fixed contact (F2);
- danach der Laststrom von dem Hilfszweig (Z2) auf den Hauptzweig (Z1 ) umgeschaltet wird;  - Then the load current is switched from the auxiliary branch (Z2) to the main branch (Z1);
- danach der dritte bewegliche Kontakt (B3) von dem zweiten Festkontakt (F2) auf den ersten Festkontakt (F1 ) und der vierte bewegliche Kontakt (B4) von dem dritten Fest kontakt (F3) auf den zweiten Festkontakt (F2) umgeschaltet wird.  - Then the third movable contact (B3) is switched from the second fixed contact (F2) to the first fixed contact (F1) and the fourth movable contact (B4) from the third fixed contact (F3) to the second fixed contact (F2).
13. Stufentransformator nach dem Mittenschaltprinzip mit einem Laststufenschalter (L), der gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist, umfassend eine erste und eine zweite Wicklung (W1 , W2), wobei die erste Wicklung (W1 ) eine erste Regelwicklung (R1 ) mit ersten Wicklungsanzapfungen (WA1 ), und die zweite Wicklung (W2) eine zweite Re gelwicklung (R2) mit zweiten Wicklungsanzapfungen (WA2) aufweist, und - wobei die erste und zweite Regelwicklung (R1 , R2) über Leitungen mit einem Wähler (W) des Laststufenschalters (L) verbunden sind. 13. Step transformer according to the center switching principle with an on-load tap changer (L), which is designed according to one of claims 1 to 7, comprising a first and a second winding (W1, W2), the first winding (W1) having a first control winding (R1) with first winding taps (WA1), and the second winding (W2) has a second control winding (R2) with second winding taps (WA2), and - The first and second control windings (R1, R2) are connected via lines to a selector (W) of the on-load tap-changer (L).
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