DE2604344A1 - STEPPED TRANSFORMER WITH OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Reinhaucen Rsgencturg, den 30. Jan. 1976 Gebrüder Scheubeck ?ß. ' 2Q3Ma/Gl Falkensteinstraße 8Maschinenfabrik Reinhaucen Rsgencturg, Jan. 30, 1976 Scheubeck Brothers? Ss. '' 2Q3Ma / Gl Falkensteinstrasse 8

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Stufentransformator mit Überspannungsschutzeinrichtung Step transformer with overvoltage protection device

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufentransformator, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 näher beschrieben ist.The invention relates to a step transformer as described in more detail in the preamble of claim 1 is.

Bei diesen Stufentransformatoren kommt es an den einzelnen Wicklungsteilen zu außergewöhnlichen Stoßspannungsbeanspruchungen, deren Höhe wesentlich durch den Aufbau des Stufentransformators und der Wicklungsteile zwischen den einzelnen Anzapfstufen bedingt ist. Diese vorwiegend durch Aufschwingen einzelner Wicklungsteile hervorgerufenen Stoßspannungen gefährden nicht nur die Isolation der Wicklung des Stufentransformators, sondern vor allem auch den Stufenschalter selbst. Deshalb sind Maßnahmen erforderlich, um diese Stoßspannungsbeanspruchungen sowohl an den Wicklungsteilen des Stufentransformators, wie auch insbesondere am Stufenschalter selbst, gering zu halten. Hierfür werden üblicherweise Überspannungsschutzeinrichtungen verwendet, die entweder als reine Ölfunkenstrecken oder als spannungsabhängige Widerstände ausgebildet sind oder die aus einer Reihenschaltung von Ölfunkenstrecke und spannungsabhängigen Widerstand bestehen. Diese Überspannungsschutzeinrichtungen können den jeweiligen Wicklungsteilen des Stufentransformators ständig parallel geschaltet sein und an beliebiger Stelle im Transformator selbst angeordnet sein, oder aber sie können auch dem Lastumschalter des Stufenschalters parallel geschaltet und im Gehäuse des Lastumschalters angeordnet sein (DT-OS 24 21 728 und DT-AS 23 57 209).With these step transformers, the individual winding parts are subject to exceptional surge voltage loads, the height of which is largely due to the structure of the step transformer and the winding parts between the individual tapping stages is conditional. These surge voltages, which are mainly caused by individual winding parts swinging open, endanger them not only the insulation of the winding of the step transformer, but above all the step switch itself. Measures are therefore required to cope with these surge voltage stresses both on the winding parts of the step transformer and especially on the step switch itself, to keep it low. Overvoltage protection devices are usually used for this, either as pure oil spark gaps or are designed as voltage-dependent resistors or those from a series connection of oil spark gaps and voltage-dependent resistance exist. These overvoltage protection devices can be attached to the respective winding parts of the Step transformer must always be connected in parallel and be arranged at any point in the transformer itself, or but they can also be connected in parallel to the load changeover switch of the tap changer and arranged in the housing of the load changeover switch (DT-OS 24 21 728 and DT-AS 23 57 209).

Jedoch treten bei den üblicherweise verwendeten Überspannungsschutzreinrichtungen Schwierigkeiten auf. Wird z.B. ein spannungsabhängiger Widerstand verwendet, so kann dieser bei Überbeanspruchung oder möglicherweise aufgrund von Alterung thermischHowever, surge protectors commonly used occur Difficulties arise. If, for example, a voltage-dependent resistor is used, it can be damaged in the event of overload or possibly thermal due to aging

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instabil werden. In diesem Fall bildet sich ein bleibender gut leitender Kanal, so daß der spannungsabhängige Widerstand dann als Kurzschluß betrachtet werden kann. Da der spannungsabhängige Widerstand zur Reduzierung der Stoßspannung zwischen zwei Anzapfstufen liegen muß und somit dauernd an der dort auftretenden Stufenspannung liegt, führt ein Versagen des spannungsabhängigen Widerstandes zu einem Stufenkurzschluß mit den bekannten verheerenden Folgen.become unstable. In this case, a permanent, highly conductive channel is formed, so that the voltage-dependent resistance can then be viewed as a short circuit. Since the voltage-dependent resistance is used to reduce the surge voltage between two tapping stages must lie and thus is permanently due to the stage voltage occurring there, leads to a failure of the voltage-dependent resistance to a step short circuit with the known devastating consequences.

Wird hingegen eine Ölfunkenstrecke vorgesehen, so liegen die Schwierigkeiten in der Einhaltung des Elektrodenabstandes, in der Unterschiedlichkeit der Ölqualität, darin, daß der Strom über die Ölfunkenstrecke möglicherweise nicht verlöscht und auch darin, daß eine Ölfunkenstrecke nicht bei einer bestimmten Spannung, sondern in einem größeren Spannungsbereich anspricht.If, on the other hand, an oil spark gap is provided, the difficulties lie in maintaining the electrode spacing in the difference in oil quality, in that the current through the oil spark gap may not go out and also in the fact that an oil spark gap does not respond to a certain voltage, but in a larger voltage range.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bei den beschriebenen Stufentransformatoren eingesetzten Überspannungsschutzeinrichtungen zu verbessern, so daß ein genaueres und auch ein wiederholtes Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung ohne Qualitätsminderung möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.The object of the invention is that of the step transformers described used to improve overvoltage protection devices, so that a more accurate and also a repeated The surge protection device can respond without a reduction in quality. According to the invention, this object is achieved by the means specified in the characterizing part of claim 1 solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in folgendem: Der beim Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung auftretende Lichtbogen ist unabhängig vom Öl des Transformators bzw. des Lastumschalters. Er kann dieses Öl nicht verunreinigen, und es tritt keine Gasentwicklung im Öl auf. Der Ansprechbereich der Überspannungsschutzeinrichtung ist völlig unabhängig von der Qualität des Öles. Beim Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung lassen sich die auftretenden Lichtbogen sicher beherrschen, und zwar auch nach mehrmaligen Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung. Die erfindungsgemäß verbesserte Überspannungsschutzeinrichtung kann für höchste Ströme und Stufenspannungen eingesetzt werden.The advantages achieved with the invention consist in particular in the following: When the overvoltage protection device responds arcing that occurs is independent of the oil in the transformer or diverter switch. He can't use this oil contaminate, and there is no gas evolution in the oil. The response range of the overvoltage protection device is complete regardless of the quality of the oil. When the overvoltage protection device responds the arcs that occur can be safely controlled, even after repeated response the surge protection device. The overvoltage protection device improved according to the invention can be used for highest currents and step voltages are used.

Prinzipiell kann die Überspannungsschutzeinrichtung an jeder beliebigen Stelle des Transformators eingesetzt werden, da sie außerordentlich langlebig ist und eine Verunreinigung des Transformatorenöles ausgeschlossen ist. Von besonderem Vorteil ist jedoch, wenn die Überspannungsschutzeinrichtung, wie an sichIn principle, the overvoltage protection device can be connected to any Place of the transformer are used because it is extremely durable and a contamination of the transformer oil is excluded. However, it is particularly advantageous if the overvoltage protection device, as per se

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bekannt, im Ölbehälter des Lastumschalters angeordnet ist, und zwar unter Einbeziehung der Überschaltwiderstände. Denn trotz ihrer großen Sicherheit bleibt die Überspannungsschutzeinrichtung ein dem Verschleiß unterworfenes Bauteil, welches dann bei der Wartung des Lastumschalters jeweils überprüft werden kann. Die in den Kreis der Überspannungsschutzeinrichtung einbezogenen Überschaltwiderstände des Lastumschalters sorgen ferner für eine Begrenzung des möglicherweise über die Überspannungsschutzeinrichtung fließenden Stromes.known, is arranged in the oil tank of the diverter switch, including the transition resistors. Because Despite its great security, the surge protection device remains a component subject to wear, which is then checked during maintenance of the diverter switch can be. The transfer resistances of the diverter switch included in the circuit of the overvoltage protection device also for a limitation of the possible overvoltage protection device flowing stream.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der zugehörigen Zeichnung schematisch dargestellt und werden anschliessend näher erläutert.Several embodiments of the invention are included in the accompanying Drawing shown schematically and will be explained in more detail below.

Fig. 1 zeigt zunächst in schematischer Darstellung eine Stufenwicklung 1 eines nicht näher dargestellten Stufentransformators mit zwei Anzapfstufen 2, 3. An diese 'Anzapfstufen 2, 3 ist eine Lastumschaltanordnung 4 angeschlossen, so daß mittels der Dauerkontakte 5, 6 entweder die eine Anzapfstufe 2 oder die andere Anzapfstufe 3 mit der Ableitung 7 verbunden werden kann. Zur Durchführung des Umschaltvorganges sind den Dauerkontakten 5, 6 jeweils Parallelzweige aus einem Überschaltwiderstand 8 bzw. 9 und einem Widerstandskontakt 10 bzw. 11 zugeordnet. Parallel zu den Anzapfstufen 2, 3 ist eine Vakuumzelle 12 mit einer darin angeordneten Funkenstrecke 13 vorgesehen. Diese ist so geschaltet, daß beim Durchzünden der Funkenstrecke 13 die Überschaltwiderstände 8, 9 in Reihe mit der Funkenstrecke 13 liegen.Fig. 1 initially shows a step winding in a schematic representation 1 of a step transformer not shown in detail with two tap stages 2, 3. At this' tap stages 2, 3 is a Load switching device 4 connected, so that by means of the permanent contacts 5, 6 either one tapping stage 2 or the other Tap 3 can be connected to the discharge line 7. To the The switching process is carried out by the permanent contacts 5, 6 in each case parallel branches from a transition resistor 8 and 9, respectively and assigned to a resistance contact 10 and 11, respectively. Parallel to the tapping stages 2, 3 is a vacuum cell 12 with a spark gap 13 arranged therein is provided. This is switched so that when the spark gap 13 ignites, the transition resistances 8, 9 are in series with the spark gap 13.

Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 1, jedoch ist hier zusätzlich zur Vakuumzelle 12 ein spannungsabhängiger Widerstand 14 in Reihe geschaltet. Dieser spannungsabhängige Widerstand sorgt in bekannter Weise für eine weitere Begrenzung des möglicherweise über die Funkenstrecke 13 fließenden Stromes.Fig. 2 shows the same arrangement as Fig. 1, but here is in addition to the vacuum cell 12, a voltage-dependent resistor 14 connected in series. This voltage-dependent resistance ensures a further limitation in a known manner of the current possibly flowing through the spark gap 13.

Die Figuren 3 und 4 zeigen im Prinzip ähnliche Anordnungen wie die Figuren 1 und 2. Jedoch ist hier die Vakuumzelle 12 jeweils den Anzapfstufen 2, 3 unmittelbar parallel geschaltet. Im Falle des Beispieles nach Fig. 3 liegt wiederum mit der Vakuumzelle ein spannungsabhängiger Widerstand 14 in Reihe, während gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 noch ein zusätzlicher Linearwiderstand 15 vorgesehen ist. Die ÜberspannungsschutzeinrichtungFigures 3 and 4 show in principle similar arrangements as Figures 1 and 2. However, the vacuum cell 12 is here in each case the tapping stages 2, 3 connected directly in parallel. In the event of of the example according to FIG. 3 is again a voltage-dependent resistor 14 in series with the vacuum cell, while according to FIG In the exemplary embodiment according to FIG. 4, an additional linear resistor 15 is also provided. The overvoltage protection device

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kann in diesem Fall unabhängig von der Lastumschaltanordnung fest an der Stufenwicklung angeschlossen sein. Sie kann aber auch an beliebiger anderer Stelle z.B. an den zugehörigen Kontakten des Stufenwählers angeschlossen sein. Sie muß dabei nicht unbedingt zwischen zwei benachbarten Anzapfstufen 2, der Stufenwicklung 1 liegen, sondern sie kann auch größere Wicklungsteile des Stufentransformators, z.B. die vollständige Feinstufenwicklung, umfassen.can in this case be permanently connected to the step winding, regardless of the diverter switch arrangement. However, it can also be connected at any other point, for example to the associated contacts of the tap selector. It does not necessarily have to lie between two adjacent tapping stages 2, the step winding 1, but it can also include larger winding parts of the step transformer, for example the complete fine step winding.

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Claims (2)

26043U26043U PatentansprücheClaims fIJ Stufentransformator mit mehreren Wicklungsteilen und mit mehreren Wicklungsanzapfungen und mit einem Stufenschalter zum Umschalten der Wicklungsanzapfungen und mit einer eine Funkenstrecke enthaltenden Überspannungsschutzeinrichtung, die mindestens einem Wicklungsteil parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke (13) in einer Yakuumzelle (12) angeordnet ist. fIJ step transformer with several winding parts and with several winding taps and with a tap changer for switching the winding taps and with an overvoltage protection device containing a spark gap, which is connected in parallel to at least one winding part, characterized in that the spark gap (13) is arranged in a vacuum cell (12) . 2. Stufentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überpsannungsschutzeinrichtung parallel zu den beiden Anzapfanschlüssen (2,3) des Lastumschalters (4) im Gehäuse des Lastumschalters, jedoch von den Anzapfanschlüssen her gesehen hinter den Überschaltwiderständen (8, 9) angeordnet ist.2. Step transformer according to claim 1, characterized characterized in that the overvoltage protection device is parallel to the two tap connections (2,3) of the diverter switch (4) in the diverter switch housing, but from the tap connections seen from behind the transition resistors (8, 9) is arranged. 709833/0025709833/0025 ORiGlSMAL INSPECTEDORiGlSMAL INSPECTED