Anordnung zum Ausgleich der Oberwellen in Transformatoren oder Drosselspulen. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleich der Oberwellen mit nicht durch drei teilbaren Ordnungszahlen in Transformatoren oder Drosselspulen.
Bekannt lich lässt sich ein Ausgleich der genannten Oberwellen in den Magnetisierungsströmen von Transformatoren dadurch erzielen,- dass man die dritte Harmonische in den Eisen kernflüssen eines Mehrphasentransformators auf einen solchen Wert einstellt, dass die fünfte Harmonische im Magnetisierungs- strom verschwindet. Voraussetzung für dieses Verfahren ist also das Vorhandensein einer dritten Oberwelle im Fluss. Man kann daher bei Transformatoren in Dreieckschaltung der Arbeitswicklungen keinen Ausgleich erzie len.
Um nun einen Oberwellenausgleich zu schaffen, der der Schaltung der Arbeits wicklungen keinen Zwang auferlegt, wird gemäss der Erfindung nur in einem Teil des Eisenkernes die dritte Flussharmonische der- art eingestellt, dass die auszugleichende Har monische der Amperewindungen dieses Teils diejenige Grösse erhält, die zum Ausgleich der entsprechenden Harmonischen in den übrigen Kernteilen :erforderlich ist. Dieser Ausgleich kann beispielsweise für die fünfte oder siebente, oder für beide Oberwellen zu gleich vorgenommen werden.
In den Figuren sind Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Drehstromtransforma- tor mit dreischenkeligem Eisenkern 1. Die Schenkelwicklungen 2 sind als in Dreieck ge schaltete Arbeitswicklungen mit dem Netz 3 verbunden. Die beiden Eisenkernjoche 4 haben mindenstens je einen Jochschlitz 5 und 6. Dadurch entstehen einzelne Teilpfade; z. B. hat das obere Joch 4 die Teilpfade 7, 8 und 9. Diese sind sämtlich bewickelt mit Teilen einer Hilfswicklung 11.
Die Hilfs wicklung 11 ist in offenem Dreieck geschal- tet und über einen ohmischen, induktiven oder kapazitiven Belastungswiderstand 1.0 geschlossen. Unter Umständen kann man hier auch einen gemischten Widerstand verwen den, der Induktivität, Kapazität und ohini- schenWiderstand enthält.
Wie beispielsweise für das unlcre Joch 4 dargestellt ist, kann man die Ililfswick- lungsteile 12 selbst regelbar machen. Auf blankgemachten Windungen oder an Anzap- fungen wird der Stufenschalter 1.3 entlang geschaltet. Durch Einstellen verschiedener Windungszahlen in den einzelnen TeilZFlek- lungen kann man unsymmetrische Jochober- wellen erzeugen, um unsymmetrische Schen- keloberwellen damit auszugleichen.
In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, mit der man die Grösse einer bestimmten Harmonischen, z. B. der dritten Harmoni schen, durch Einstellen auf Stromresonanz verändern kann. Hierbei haben das eine oder beide Eisenkernjoche je drei Schlitze 15. Die Teilpfade 16, 17 und 18 sind mit Teilen der Hilfswicklung 19 bewieke'lt. Diese sind durch regelbare Widerstände 20 miteinander zu einer Dreieckschaltung zusammenge schlossen. Die Widerstände 20 können rein ohmisch, kapazitiv, induktiv oder gemischt sein.
Die Hilfswicklung 19 ist fremderregt, und durch die Leitungen 21 an das Netz oder an eine Wicklung des Transformators, z. B. an eine Tertiärwicklung, angeschlossen.
Gemäss Fig. 3 ist die aus den einzelnen Teilen 22, 23 und 24 bestehende Hilfs wicklung über einen regelbaren Blind- oder Wirk- oder gemischten Widerstand 25 zum Dreieck geschlossen. Dabei sind diese Hilfs- wicklungsteile auf den Jochteilen 26, 27 und 28 verteilt. Sie werden über weitere regel bare Widerstände 29 an die Arbeitswicklun gen 30, die auf den Kernschenkeln des Transformators liegen, angeschlossen. Mit den Widerständen 25 und 29 kann die Stromresonanz für die gewünschte Strom oberwelle, z. B. für die dritte Harmonische eingestellt werden.
Natürlich kann man die Hilfswicklungen; auch an das Netz anschliessen oder an Anzapfungen der Hauptwicklun gen 30.
Für Fünfschenkelkerne kann die Schal tung etwa nach der Fig. 4 erfolgen. Das obere Joch 35 trägt die in Reihe geschalte ten Hilfswicklungen 36. Das untere Joch 37 hat die Hilfswicklungen 38. Die Belastung ist. durch 39 verdeutlicht. Eine Schaltung, die sich auch für die Bewicklung nur eines Joches eignet, ist in Fig. 5 enthalten. Hier sind die Wicklungsteile 40 und 41 mitein ander parallel geschaltet. Miteinander in Reihe liegen die Teile 42 und 43, die auch die Belastung 44 enthalten.
Unbewickelt bleiben meist die beiden Aussenschenkel, so dass die Schenkel 45 die Arbeitswicklung tragen. Natürlich lassen sich auch Hilfswicklungen zu Arbeitswick lungen heranziehen, oder sie arbeiten mit Se kundärwicklungen zusammen. Die Regelung der Hilfswicklungen kann durch Relais und Steuerorgane selbsttätig in Abhängigkeit von der Netzspannung oder dem Strom der Hilfswicklung erfolgen. Da bei muss sich der Widerstand im Hilfswick- lungskreise bei steigender Netzspannung ver mindern.
Man kann daher auch in den Hilfs- wicklungskreis einen spannungsabhängigen Widerstand einschalten, dessen Ohmwert sich bei steigender angelegter Spannung in folge seiner Werkstoffbeschaffenheit selbst tätig vermindert.
Arrangement for balancing the harmonics in transformers or reactors. The invention relates to an arrangement for balancing the harmonics with ordinal numbers that cannot be divided by three in transformers or reactors.
As is well known, the above harmonics in the magnetizing currents of transformers can be compensated for by setting the third harmonic in the iron core fluxes of a multi-phase transformer to such a value that the fifth harmonic in the magnetizing current disappears. The prerequisite for this process is the presence of a third harmonic in the flux. It is therefore not possible to achieve compensation for the working windings of transformers in delta connection.
In order to create a harmonic compensation that does not impose any pressure on the switching of the working windings, according to the invention, the third flow harmonic is set in only one part of the iron core in such a way that the harmonic of the ampere turns to be compensated for this part is given the size required for Compensation of the corresponding harmonics in the other core parts: is required. This compensation can be made for the fifth or seventh, or for both harmonics at the same time, for example.
In the figures, Ausführungsbei are shown games of the invention.
1 shows a three-phase transformer with a three-legged iron core 1. The leg windings 2 are connected to the network 3 as working windings connected in a triangle. The two iron core yokes 4 each have at least one yoke slot 5 and 6. This creates individual partial paths; z. B. the upper yoke 4 has the partial paths 7, 8 and 9. These are all wound with parts of an auxiliary winding 11.
The auxiliary winding 11 is connected in an open triangle and closed via an ohmic, inductive or capacitive load resistor 1.0. Under certain circumstances, a mixed resistor can also be used here, which contains inductance, capacitance and ohinic resistance.
As shown, for example, for the central yoke 4, the auxiliary winding parts 12 can be made controllable themselves. The step switch 1.3 is switched along on bare turns or on taps. By setting different numbers of windings in the individual partial Z flares, you can generate asymmetrical yoke harmonics in order to compensate for asymmetrical side harmonics.
In Fig. 2 an arrangement is shown, with which one the size of a certain harmonic, z. B. the third Harmoni rule, can change by adjusting to current resonance. The one or both iron core yokes each have three slots 15. The partial paths 16, 17 and 18 are connected to parts of the auxiliary winding 19. These are connected together to form a delta connection by means of adjustable resistors 20. The resistors 20 can be purely ohmic, capacitive, inductive or mixed.
The auxiliary winding 19 is separately excited, and through the lines 21 to the network or to a winding of the transformer, for. B. connected to a tertiary winding.
3, the auxiliary winding consisting of the individual parts 22, 23 and 24 is closed via a controllable reactive or active or mixed resistor 25 to form a triangle. These auxiliary winding parts are distributed over the yoke parts 26, 27 and 28. They are connected to the Arbeitswicklun conditions 30, which are on the core legs of the transformer, via other regulable resistors 29. With the resistors 25 and 29, the current resonance for the desired current can harmonic, z. B. can be set for the third harmonic.
Of course you can use the auxiliary windings; also connect to the mains or to taps on the main windings 30.
For five-legged cores, the scarf device can be done approximately according to FIG. The upper yoke 35 carries the auxiliary windings 36 connected in series. The lower yoke 37 has the auxiliary windings 38. The load is. illustrated by 39. A circuit which is also suitable for winding only one yoke is shown in FIG. Here the winding parts 40 and 41 are connected in parallel with each other. The parts 42 and 43, which also contain the load 44, lie in series with one another.
The two outer legs usually remain unwound, so that the legs 45 carry the working winding. Of course, auxiliary windings can also be used for work windings, or they work together with secondary windings. The auxiliary windings can be regulated automatically by relays and control units depending on the mains voltage or the current of the auxiliary winding. The resistance in the auxiliary winding circuit must decrease as the line voltage rises.
A voltage-dependent resistor can therefore also be switched on in the auxiliary winding circuit, the ohmic value of which automatically decreases when the applied voltage increases due to its material properties.