DE2201937B1 - Anordnung zur spannungsregelung von stufentransformatoren - Google Patents

Description

Grobwählern zum Einsatz gelangen können. Es kann z. B. ein an sich üblicher dreiphasiger Grobwähler mit z. B. vier Grobstufen Verwendung finden, indem dieser zu einer zweipoligen Einheit umgerüstet wird, wobei dann der eine Pol als Grobwähler und der andere Pol als Wender dienen können. Die Umschaltvorgänge an Grobwähler und Wender legt man dann auf zwei verschiedene Stellungswechsel dieser Einheit und für die Stellungswechsel, die zu keinem Umschaltvorgang führen sollen, werden geeignete Brükkenverbindungen oder Schleifkontakte vorgesehen.

Auch für das Umschaltglied des Mittelkontaktes des Feinwählers kann eine derartige Einheit zum Einsatz gelangen. Es genügt dann die einpolige Ausführung dieser Einheit.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der Zeichnung, die schaltbildmäßig und schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 3 die Schaltbilder der neuen Anordnung ao in drei verschiedenen Schaltzuständen,

Fig.4 bis 8 in schematischer Anordnung einen Feinwähler mit zwei angebauten Umschalteinheiten ebenfalls in verschiedenen Schaltzuständen.

Wie aus den F i g. 1 bis 3 hervorgeht, liegen zwisehen einer Zuleitung Z und einer Lastableitung A die Grobstufenwicklung Gw und die Feinstufenwicklung Fw eines Stufentransformators. Die Feinstufenwicklung Fw ist in eine Vielzahl von Stufen unterteilt und jede Stufe ist an je einen Stufenkontakt 1... η des Feinwählers F angeschlossen. Der Wählerarm des Feinwählers F wählt diese Stufenkontakte 1... η der Reihe nach an, wobei — was im einzelnen nicht näher dargestellt ist — jeweils zwei Stufenkontakte angewählt sind, so daß die Lastableitung A mittels eines bekannten nicht dargestellten Lastumschalters jeweils auf einen der beiden angewählten Stufenkontakte schaltbar ist. Die der Feinstufenwicklung Fw vorgeschaltete Grobstufenwicklung Gw ist mittels eines Grobwählers G umschaltbar und kann mittels eines Wenders W auf den Anfang oder auf das Ende der Feinstufenwicklung Fw geschaltet werden. Zu diesem Zweck sind der Mittelabgang des Grobwählers G sowie der Mittelabgang des Wenders W miteinander verbunden. Da die Umschaltung des Grob-Wählers G oder des Wenders W nur stromlos erfolgen darf, muß sie vorgenommen werden, während der Wählerarm des Feinwählers F auf den zwischen dem ersten und letzten Stufenkontakt 1 bzw. η angeordneten Mittelkontakt A: geschaltet ist. Und dieser Mittelkontakt muß dann weiter durch ein eigenes Umschaltglied U entweder mit dem Ende der Grobstufenwicklung G oder mit der Verbindungsleitung L zwischen Grobwähler G und Wender W verbunden werden, und zwar muß der Mittelkontakt k des Fein-Wählers F mittels des Umschaltgliedes U mit dem Ende der Grobstufenwicklung Gw verbunden sein, wenn der Grobwähler G die Grobstufenwicklung Gw umschalten soll, bzw. der Mittelkontakt k muß mittels des Umschaltgliedes u auf die Verbindungsleitung L zwischen Grobwähler G und Wender W geschaltet sein, wenn der Wender W die Feinstufenwicklung Fw umschalten soll.

Auf geschickte Art und Weise lassen sich Grobwähler G und Wender W als eine Baueinheit verwenden, wenn ein mit mindestens drei Schaltstellungen G₁, G₂, G₃ bzw. W₁, W₂, W₃ versehener Wähler herkömmlicher Bauart eingesetzt wird, der zweipolig ausgerüstet ist und mittels ein und desselben Koppelgliedes mit dem Antrieb des Feinwählers F koppelbar ist. Grobwähler G und Wender W führen dann jeweils zur gleichen Zeit ihren Schaltstellungswechsel von G₁ und W_x nach G₂ und W₂ bzw. von G₂ und W₂ nach G₃ und W₃ aus. Wird dann beim Wender zwischen den Schaltstellungen W₁ und W₂ eine feste, elektrische Verbindung vorgesehen und wird ferner beim Grobwähler G zwischen den Schaltstellungen G₂ und G₃ ein unterbrechungsloser Schleifkontakt vorgesehen, so ist ohne weiteres gewährleistet, daß die beiden Umschaltvorgänge jeweils zur richtigen Zeit erfolgen. Der unterbrechungslose Schleifkontakt am Grobwähler G zwischen den Schaltstellungen G₂ und G₃ ist dabei erforderlich, weil beim Schaltstellungswechsel von G₂ nach G₃ und umgekehrt der Grobwähler stromführend ist.

Die einzelnen mit den F i g. 1 bis 3 verdeutlichten Schaltstellungen der neuen Anordnung sind folgende: Gemäß Fig. 1 hat der FeinwählerF die Stufenkontakte 1... η der Reihe nach angewählt und steht jetzt auf dem Mittelkontakt k, der sich zwischen dem letzten und dem ersten Stufenkontakt η bzw. 1 befindet. Das Umschaltglied U des Mittelkontaktes k befindet sich noch in seiner Ausgangslage (Schaltstellung U₁) und stellt die Verbindung des Mittelkontaktes k mit dem Ende der Grobstufenwicklung Gw her. Der Stromverlauf ergibt sich somit von der Zuleitung Z über den unteren Teil der Grobstufenwicklung, über das Umschaltglied U, über den Mittelkontakt k zur Lastableitung A. In dieser Position vollziehen Grobwähler G und Wender W ihren ersten Schaltschritt von Schaltstellung W₁ nach W₂ bzw. von Schaltstellung G₁ nach G₂. An der Feinstufenwicklung Fw hat dieser Schaltschritt infolge der festen elektrischen Verbindung zwischen W₁ und W₂ keine Auswirkung. Bei der Grobstufenwicklung Gw ist hingegen durch den Wechsel des Grobwählers von Schaltstellung G₁ nach Schaltstellung G₂ statt des unteren Teiles der Grobstufenwicklung Gw nunmehr der obere Teil der Grobstufenwicklung Gw zugeschaltet worden. Infolgedessen kann sich der Regelvorgang durch erneute Anwahl der Stufenkontakte 1... η am Feinwähler wiederholen. Wenn der Feinwähler F etwa wieder die Mitte der vorhandenen Stufenkontakte erreicht hat (F i g. 2), erfolgt die Umschaltung des Umschaltgliedes U von Schaltstellung U₁ auf Schaltstellung U₂. Der zu diesem Zeitpunkt stromlose Mittelkontakt k wird dadurch vom Ende der Grobstufenwicklung Gw auf die Verbindungsleitung L zwischen Grobwähler G und Wender W geschaltet. Der Umschaltvorgang des Umschaltgliedes U kann selbstverständlich auch erfolgen gleich nachdem der Wählerarm des Feinwählers F den Mittelkontakt k verlassen hat oder kurz bevor der Wählerarm des Feinwählers den Mittelkontakt k wieder erreicht. Hat der Wählerarm des Feinwählers den Mittelkontaktk zum zweitenmal erreicht (Fig. 3), so vollzieht sich am Grobwähler und am Wender der zweite Schaltschritt, indem diese nun von Schaltstellung G„ nach G₃ bzw. von Schaltstellung W₀ nach W_s wechseln. Dieser Schaltschritt hat, wie man sieht, diesmal für die Grobstufenwicklung keine Bedeutung, da der Grobwähler G infolge einer Schleifverbindung zwischen Schaltstellung G, und G₃ unterbrechungslos schaltet. Die Feinstufenwicklung Fw wird hingegen durch den Schaltschritt von Schaltstellung W₂ nach W₃ des Wenders W gewendet, so daß

der Regelbereich entsprechend den Stufenkontakten 1... η vom Feinwähler F erneut durchlaufen werden kann. Mit Erreichen des letzten Stufenkontaktes η ist dann der gesamte zur Verfügung stehende Regelbereich ausgenützt, und der Vorgang kann sich in umgekehrter Reihenfolge wiederholen.

Die F i g. 4 bis 8 zeigen in schematischer Darstellung einen Feinwähler F, der als Säule S ausgebildet ist, mit zwei seitlich angebauten Baueinheiten E₁, E₂, deren linke, E₁, einpolig ausgebildet als Umschaltglied U und deren rechte, E₂, zweipolig ausgebildet als Grobwähler G und Wender W dient. Bei der rechten Baueinheit E₂ ist lediglich der oben liegende als Grobwähler G dienende Pol zu erkennen.

Der Feinwähler F besitzt die Stufenkontakte 1... n, die am Umfang der Säule S angeordnet sind und mittels zweier Wählerarme FA₁, FA₂ anwählbar sind. Die beiden Wählerarme werden mittels einer nicht dargestellten Antriebsscheibe schrittweise betätigt, derart, daß bei einem Schaltschritt der eine Wählerarm FA₁ am angewählten Stufenkontakt verharrt, während der andere Wählerarm FyI₂ von einem zu einem anderen Stufenkontakt wechselt. Die mit der Säule 5 des Feinwählers zusammengebauten Baueinheiten E₁ und E₂ werden bei bestimmten Schaltschritten des Feinwählers ebenfalls betätigt. Zu diesem Zweck ist die Antriebsscheibe des Feinwählers mit einem Bolzen versehen, der je nach Stellung der Antriebsscheibe in ein Malteserkreuz M₁, M₂ der einen oder der anderen Baueinheit E₁, E₂ eingreift und so das Umschaltglied U oder den Grobwähler G und den Wender W schrittweise betätigt. Jeder Eingriff des Bolzens B in das eine oder andere Malteserkreuz bedeutet dabei je einen Schaltschritt für die zugehörige Baueinheit.

Die einzelnen Schaltstellungen sind aus den F i g. 4 bis 8 wie folgt zu ersehen:

Gemäß F i g. 4 hat der Feinwähler beginnend beim Stufenkontak 1 der Reihe nach etwa die Hälfte aller Stufenkontakte angewählt und verharrt mit seinem einen Wählerarm FA₁, der den Laststrom führt, am Stufenkontakt m, während sein zweiter Wählerarm FA₂ im Begriff ist vom Stufenkontakt Tn₁ zum tufenkontakt /n₂ zu wechseln. Dieser Schaltschritt des Feinwählers führt dazu, daß der Bolzen B das Malteserkreuz M₁ um eine Stellung verdreht, wodurch das mit dem Mittelkontakt verbundene Schaltglied UA von der Schaltstellung U₀ zur Schaltstellung U₁ wechselt. Dieser Schaltschritt ist an sich funktionell bedeutungslos und resultiert aus der Verwendung eines herkömmlichen mehrstufigen Wählers. Bei der rechten Baueinheit E₂, die als Grobwähler und Wender dient, hat sich zu diesem Zeitpunkt noch nichts ereignet.

Gemäß F i g. 5 hat der Feinwähler nunmehr den gesamten ersten Wählerbereich durchlaufen und der Wählerarm FA₁ ist auf den Mittelkontakt k, der zwischen dem letzten Stufenkontakt« und dem ersten Stufenkontakt 1 angeordnet ist, aufgelaufen, während der Wählerarm FA₂ im Begriff ist vom letzten Stufenkontakt η zum ersten Stufenkontakt 1 zu wechseln. Bei diesem Schaltschritt betätigt der inzwischen ebenfalls umgelaufene Bolzen B nunmehr das andere Malteserkreuz M.,, wodurch das Schaltglied GA des Grobwählers G von der Schaltstellung G₁ zur Schaltstellung G., verschwenkt wird. Dies hat den an Hand der F i g. 1 bis 3 beschriebenen Umschaltvorgang an der Grobstufenwicklung zur Folge. Gleichzeitig mit dem Grobwähler G wurde der in einer Ebene darunter liegende Wender W betätigt, was im einzelnen aus der F i g. 5 nicht zu erkennen ist.

Gemäß F i g. 6 hat der Feinwähler wiederum die in Fig.4 gezeigte und beschriebene Position erreicht. Der Schaltschritt des Wählerarmes F^l₂ vom Stufenkontakt /W₁ zum Stufenkontakt m₂ bewirkt wiederum einen Schaltschritt an der Baueinheit E₁, wodurch das Schaltglied UA von seiner Schaltstellung U₁ in die Schaltstellung U₂ wechselt. Dieser Schaltschritt entspricht der an Hand der F i g. 2 beschriebenen funktioneilen Bedeutung, bewirkt also den eigentlichen Umschaltvorgang des Mittelkontaktes k, der zu diesem Zeitpunkt stromlos ist.

Gemäß F i g. 7 hat der Feinwähler inzwischen wiederum den Mittelkontakt k erreicht, der die Stromführung des Lastabganges übernommen hat und der im Begriff ist mit seinem anderen Wählerarm FA₂ vom letzten Stufenkontakt« zum ersten Stufenkontakt 1 zu wechseln. Dieser Schaltschritt bewirkt, da der Bolzen B inzwischen wieder das Malteserkreuz M₀ erreicht hat, einen erneuten Schaltschritt am Grobwähler G und am Wender W. Das Schaltglied GA des Grobwählers läuft dabei auf einem Schleifkontakt Gs entlang, so daß am stromführenden Grobwähler keine Unterbrechung stattfindet. Der stromlose, nicht erkennbare Wender vollzieht hingegen mit diesem Schaltschritt den an Hand der F i g. 3 beschriebenen Umschaltvorgang für die Feinstufenwicklung. Somit kann der gesamte Regelbereich entsprechend den Stufenkontakten 1... η erneut vom Feinwähler F durchlaufen werden. In der Mitte der Stufenkontakte vollzieht sich dann ein erneuter Schaltschritt an der Baueinheit E₁ und das Schaltglied UA führt einen in elektrischer Hinsicht an sich bedeutungslosen Schaltschritt von Schaltstellung U₂ nach Schaltstellung t/₃ aus. Der Feinwähler kann dann noch weiterlaufen bis zum Stufenkontakt n. Danach ist der mit der neuen Anordnung zur Verfügung stehende gesamte Regelbereich erschöpft und der Vorgang kann durch rückläufigen Ablauf wiederholt werden. Beim Rücklauf wechselt als erstes das Schaltglied UA wieder von Schaltstellung C/₃ in Schaltstellung U₂, woran sich die zuvor beschriebenen Schaltfolgen in umgekehrter Reihenfolge anschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Patentansprüche· Feinstufenwicklung versehen sind, wobei ein Feinwähler vorgesehen ist, dessen einzelne Stufenkon-

1. Anordnung zur Spannungsregelung von Stu- takte mit je einer Stufe der Feinstufenwicklung verfentransformatoren, die mit einer zwischen einer bunden und von denen stets zwei angewählt sind der-Zuleitung und einer Lastableitung liegenden 5 art, daß mittels eines Lastumschalters die Lastablei-Grobstufenwicklung und einer Feinstufenwick- tung auf einer der beiden angewählten Stufenkonlung versehen sind, wobei ein Feinwähler vorge- takte des Feinwählers schaltbar ist, und der einen sehen ist, dessen einzelne Stufenkontakte mit je zwischen dem ersten und dem letzten Stufenkontakt einer Stufe der Feinstufenwicklung verbunden liegenden Mittelkontakt besitzt, der mittels eines zu- und von denen stets zwei angewählt sind derart, io sätzlichen Umschaltgliedes wahlweise mit dem Andaß mittels eines Lastumschalters die Lastablei- fang oder mit dem Ende der Grobstufenwicklung tung auf einen der beiden angewählten Stufen- verbindbar ist, und wobei ferner ein die Feinstufenkontakte des Feinwählers schaltbar ist, und der wicklung umschaltender Wender und ein die Grobeinen zwischen dem ersten und dem letzten Stu- stufenwicklung umschaltender Grobwähler vorgesefenkontakt liegenden Mittelkontakt besitzt, der 15 hen sind, die nur betätigbar sind, wenn der Feinwähmittels eines zusätzlichen Umschaltgliedes wahl- ler auf den Mittelkontakt geschaltet ist.

weise mit dem Anfang oder mit dem Ende der Derartige Anordnungen sind bekannt (japanische Grobstufenwicklung verbindbar ist, und wobei Patentanmeldung Sho-38-17753). Sie haben den ferner ein die Feinstufenwicklung umschaltender Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand Wender und ein die Grobstufenwicklung um- 20 für die Transformatorenwicklung eine große Anzahl schaltender Grobwähler vorgesehen sind, die nur von Spannungsstufen erreichbar ist. Jedoch erfordern betätigbar sind, wenn der Feinwähler auf den sie spezielle Schaltgeräte, die auf diesen Anwen-Mittelkontakt geschaltet ist, dadurch ge- dungsf all zugeschnitten sein müssen,
kennzeichnet, daß für Grobwähler und Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Wender eine zweipolig ausgebildete mit dem 25 einer Anordnung der eingangs genannten Art durch Feinwähler (F) antriebsmäßig gekoppelte Bauein- schaltungstechnische Maßnahmen den Einsatz herheit (E₂) mit mindestens drei Schaltstellungen kömmlicher aus Feinwähler und Grobwähler und verwendet ist, deren einer Pol als Grobwähler Lastumschalter bestehender Stufenschalter zu ermög- und deren anderer Pol als Wender dient, wobei liehen, so daß mit diesen bekannten und weitverbreidie Kupplung mit dem Feinwähler derart ist, daß 30 teten Stufenschaltern die eingangs genannte Anord-Grobwähler und Wender jeweils von einer nung zur Spannungsregelung realisiert werden kann. Schaltstellung in die nächste wechseln, wenn der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Feinwähler einerseits auf den Mittelkontakt (k) löst, daß für Grobwähler und Wender ein zweipolig geschaltet ist und andererseits von dem letzten ausgebildete mit dem Feinwähler antriebsmäßig gezum ersten Stufenkontakt (n bzw. 1) wechselt, 35 koppelte Baueinheit mit mindestens drei Schaltstel- und daß beim Grobwähler zwischen der zweiten lungen verwendet ist, deren einer Pol als Grobwähler und der dritten Schaltstellung (G 2 und G 3) ein und deren anderer Pol als Wender dient, wobei die unterbrechungsloser Schleifkontakt (Gs) und Kupplung mit dem Feinwähler derart ist, daß- Grobbeim Wender zwischen der ersten und zweiten wähler und Wender jeweils von einer Schaltstellung Schaltstellung (W₁ und W₂) eine feste elektrische 40 in die nächste wechseln, wenn der Feinwähler einer-Verbindung vorgesehen ist, derart, daß der seits auf den Mittelkontakt geschaltet ist und anWechsel der zweipoligen Baueinheit von der er- dererseits von dem letzten zum ersten Stufenkontakt sten zur zweiten Schaltstellung den Umschaltvor- wechselt, und daß beim Grobwähler zwischen der gang am Grobwähler und der Wechsel von der zweiten und der dritten Schaltstellung ein unterbrezweiten zur dritten Schaltstellung den Umschalt- 45 chungsloser Schleifkontakt und beim Wender zwivorgang am Wender bewirkt. sehen der ersten und zweiten Schaltstellung eine feste

2. Anordnung zur Spannungsregelung von Stu- elektrische Verbindung vorgesehen ist, derart, daß fentransformatoren nach Anspruch 1, dadurch der Wechsel der zweipoligen Baueinheit von der ergekennzeichnet, daß eine zweite einpolig ausge- sten zur zweiten Schaltstellung den Umschaltvorgang bildete Baueinheit (E₁) mit vier Schaltstellungen 50 am Grobwähler und der Wechsel von der zweiten zur als Umschaltglied (U) des Mittelkontaktes (k) dritten Schaltstellung den Umschaltvorgang am Wendient, die derart mit dem Antrieb des Feinwäh- der bewirkt.

lers gekoppelt ist, daß das Umschaltglied jeweils In zweckmäßiger Weiterführung der Erfindung

einen Schaltstellungswechsel vollzieht, wenn der wird eine zweite einpolig ausgebildete Baueinheit mit

Feinwähler einerseits den in der Mitte der vor- 55 vier Schaltstellungen als Umschaltglied des Mittel-

handenen Stufenzahl liegenden Stufenkontakt (m) kontaktes verwendet, die derart mit dem Antrieb des

angewählt hat und andererseits von dem einen Feinwählers gekoppelt ist, daß das Umschaltglied je-

benachbarten Stufenkontakt (m_x) zum anderen weils einen Schaltstellungswechsel vollzieht, wenn

benachbarten Stufenkontakt (m₂) wechselt, und der Feinwähler einerseits den in der Mitte der vor-

daß der Umschaltvorgang des Mittelkontaktes 60 handenen Stufenzahl liegenden Stufenkontakt ange-

zwischen der zweiten und der dritten Schaltstel- wählt hat und andererseits von dem einen benach-

lung (U₁ und U₂) erfolgt. barten Stufenkontakt zum anderen benachbarten Stu-

fenkontakt wechselt, und daß der Umschaltvorgang

des Mittelkontaktes zwischen der zweiten und der

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung 65 dritten Schaltstellung erfolgt.

zur Spannungsregelung von Stufentransformatoren, Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen die mit einer zwischen einer Zuleitung und einer Last- darin, daß die für die bisher üblichen Anwendungsableitung liegenden Grobstufenwicklung und einer fälle vorhandenen Stufenschalter mit mehrstufigen