DE3322497A1

DE3322497A1 - Schaltungsanordnung fuer einrichtungen zur unter last erfolgenden spannungseinstellung an transformatoren und drosselspulen

Info

Publication number: DE3322497A1
Application number: DE19833322497
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Ahrend; Walter Dr.-Ing. 8540 Schwabach Müller; Jürgen 7300 Esslingen Springer
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1983-06-22
Publication date: 1985-01-10
Also published as: DE3322497C2

Description

Schaltungsanordnung für Einrichtungen zur unter Last erfolgenden Spannungseinstellung an Transformatoren und Drosselspulen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Enrichtungen zur unter Last erfolgenden Spannungseinstellung an Transformatoren und Drosselspulen mit mindestens einer je nach Stellung eines Vorwählers subtraktiv, überhaupt nicht oder additiv zu einer Stammwicklung wirksamen Stufenwicklung und mit einer elektrisch parallel zur Stufenwicklung liegenden, auf diese auftreffende Spannungsstöße dämpfenden Kondensatorbatterie.

Lastschalter von Transformatoren und Drosselspulen zur Einstellung der Spannung unter Last werden überwiegend mit einem Vorwähler ausgerüstet, der bei der Ausführung der Stufenwicklung mit Grob- und Feinstufe die Grobstufenenden anwählt und bei der Ausführung mit Zu- und Gegenschaltung die Feinstufenwicklung in der Endstellung umpolt. Mährend derjenigen Stufenumschaltung, die eine Vorwählerbetätigung umfaßt, bei der im allgemeinen von Nennstellung-Zusatz nach Nennstellung-Absatz und umgekehrt geschaltet wird, wird dabei für die Schaltzeit des Vorwählers die Feinstufenwicklung potentialfrei.

Am ablaufenden Kontakt des Vorwählers erscheint eine netzfrequente Wiederkehrspannung, die durch die kapazitive Kopplung der Feinstufenwicklung zu Nachbarwicklungen und Erde und durch die Eigenspannung dieser Wicklung bedingt ist. Im Fall einer Wiederzündung der Ölstrecke zwischen

Krt 2 Po/16.06.1983

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den Kontakten des Vorwählers fließt über den Lichtbogen ein kapazitiver Ladestromstoß, der den Potentialausgleich wieder herstellt.

Um das Schaltvermögen des Vorwählers sicherzustellen und die Gasentwicklung durch Wiederzündungen im Öl auf einen zulässigen Wert zu begrenzen, ist es bekannt, über einen Hilfskontakt des Vorwählers einen hochohmigen Anlenkwiderstand einzuschalten, der die Potentialverlagerung und damit die Höhe der Wiederkehrspannung und des Ausgleichstromes verringert.

Trotz des Kurzzeitbetriebes dieses Anlenkwiderstandes mit Einschaltzeiten in der Größenordnung von lediglich einer Sekunde wird der Anlenkwiderstand sicherheitshalber für Dauerbetrieb bemessen, um bei Störungen im Motorantrieb des Lastschalters oder bei Handantrieb eine Überlastung des Anlenkwiderstandes zu vermeiden. Die Verlustleistungen, für die diese Widerstände zu bemessen sind, können insbesondere bei Transformatoren mit Quer- oder Schrägeinstellung so hoch werden, daß die Wirtschaftlichkeit für die Verwendung von Vorwählern infrage gestellt ist.

Durch die DE-PS 23 28 375 ist es darüber hinaus bekannt, eine Kondensatorbatterie elektrisch parallel zur Feinstufenwicklung anzuordnen. Durch diese Kondensatorbatterie werden an der Feinstufenwicklung auftretende Spannungsstöße gedämpft und wird die von diesen ausgehende Spannungsbeanspruchung annähernd gleichmäßig auf die miteinander in Reihe liegenden Wicklungsabschnitte verteilt. Diese parallel zur Feinstufenwicklung liegende Kondensatorbatterie wird jedoch bei der bekannten Anordnung während der Schaltzeit des Vorwählers ebenfalls potentialfrei.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Schaltvermögen des Vorwählers auf wirtschaftliche Art und Weise zu erhöhen und dabei besonders die Gasentwicklung bei Wiederzündungen im Öl zwischen den geöffneten Kontakten des Vorwählers zu verringern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,

- daß der Vorwähler neben seinem Hauptkontakt einen Zusatzkontakt aufweist und

daß der Zusatzkontakt bei geöffnetem Hauptkontakt einen Mittenanschluß der Kondensatorbatterie mit dem hierbei den Laststrom führenden Wicklungsende elektrisch verbindet, so daß die Kondensatorbatterie zusätzlich als Anlenkkondensator dient.

Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist der Mittenanschluß der Kondensatorbatterie über einen Widerstand mit einer Mittenanzapfung der Stufenwicklung verbunden und/oder liegt in der Verbindung des Mittenanschlusses der Kondensatorbatterie mit dem Zusatzkontakt des Vorwählers ein weiterer Widerstand. 25

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die am Mittenanschluß der Kondensatorbatterie liegenden Widerstände spannungsabhängig sind und daß der Hauptkontakt und der Zusatzkontakt des Hauptwählers mechanisch miteinander gekoppelt sind.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist sehr vorteilhaft, weil die Wiederkehrspannung am ablaufenden Kontakt des Vorwählers auf verhältnismäßig niedrige Werte begrenzt ist, die sich aus der Spannungsteilung aus der

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Koppelkapazität der Stufenwicklung zu Nachbarwicklungen und der vierfachen Stoßkapazität durch Parallelschaltung der beiden Kondensatorbatteriehälften ergibt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit Stufenwicklung und mit

Vorwähler zur Zu- und Gegenschaltung. 10

Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit Vorwähler sowie Grob- und Feinstufenwicklung.

Fig. 3 und

Fig. 4 zeigen Anordnungen gemäß Fig.1 mit zusätzlichen

Widerständen.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Zwischen einer Stammwicklung 1 eines nicht näher dargestellten Transformators und Erdpotential liegt eine Stufenwicklung 3 mit mehreren Wicklungsausleitungen. Die Wicklungsausleitungen sind in zwei Gruppen aufgeteilt, mit deren jeder ein Wählerarm 11 zusammenarbeitet, indem er aus jeder Gruppe je eine Wicklungsausleitung mit dem festen Kontakt eines Lastschalters 10 verbindet. Der bewegliche Kontakt des Lastschalters 10 verbindet jeweils einen von dessen beiden festen Kontakten mit Erdpotential.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 liegt zwischen der Stammwicklung 1 und der Stufenwicklung 3 noch eine Grobstufenwicklung 2.

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Die elektrische Verbindung der Stufenwicklung 3 mit der Stabwicklung 1 bzw. der Grobstufenwicklung 2 erfolgt abgesehen von einer meist der Nennübersetzung entsprechenden Mittelstellung der Wählerarme 11 über einen Vorwähler 7. Ein Hauptkontakt 9 im Vorwähler 7 sorgt im Falle der Anordnung gemäß Fig. 2 für eine Ein- oder Abschaltung der Grobstufenwicklung 2 und in den Fällen gemäß der Anordnungen nach Fig. 1,3 und 4 für eine additive oder eine subtraktive Wirkung der Stufenwicklung 3. Elektrisch parallel zur Stufenwicklung 3 ist in jedem Fall eine Kondensatorbatterie 4 geschaltet, die beispielsweise von Schaltvorgängen im Netz oder von Blitzeinschlägen verursachte Stoßspannungen dämpft.

In der obengenannten Mittelstellung der Wählerarme 11 ist während der Umschaltung des Hauptkontaktes 9 im Vorwähler 7 jeweils für kurze Zeit die Stufenwicklung 3 nicht an ein bestimmtes Potential angelegt. Durch kapazitive Kopplung der Stufenwicklung 3 mit ihren Nachbarwicklungen können jedoch während dieser kurzen Zeit beim Zusammentreffen ungünstiger Umstände unerwünscht hohe Spannungen an dem offenen Hauptkontakt 9 auftreten.

Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäß während der Umschaltung des Hauptkontaktes 9 durch einen Zusatzkontakt 8 ein Mittenanschluß der Kondensatorbatterie 4 mit dem hierbei den Laststrom führenden Wicklungsende verbunden. Der hierdurch zwangsweise an das Potential des den Laststrom führenden Wicklungsendes angelegte Mittenanschluß der Kondensatorbatterie 4 bestimmt dann durch seine Parallelschaltung mit der Stufenwicklung 3 auch das an dieser herrschende Potential, das demzufolge auch in ungünstigen Konstellationen lediglich sicher beherrschbare Werte erreicht.

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Zur zusätzlichen Absicherung der Stufenwicklung 3 und der Kondensatorbatterie 4 gegen Überspannungen ist deren Mittenanschluß über einen, vorzugsweise spannungsabhängigen, Widerstand 5 mit einer Mittenanzapfung der Stufenwicklung 3 verbunden und ist in der Verbindungsleitung zwischen dem Zusatzkontakt 8 und dem Mittenanschluß der Kondensatorbatterie 4 ein, ebenfalls vorzugsweise spannungsabhängiger, Widerstand 6 eingeschaltet.

3 Patentansprüche

4 Figuren

Claims

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Patentansprüche

rl ./Schaltungsanordnung für Einrichtungen zur unter Last erfolgenden Spannungseinstellung an Transformatoren und Drosselspulen mit mindestens einer je nach Stellung eines Vorwählers (7) subtraktiv, überhaupt nicht oder additiv zu einer Stammwicklung (1) wirksamen Stufenwicklung (3) und mit einer elektrisch parallel zur Stufenwicklung (3) liegenden, auf diese auftreffende Spannungsstöße dämpfenden Kondensatorbatterie (4), dadurch gekennzeichnet ,
- daß der Vorwähler (7) neben seinem Hauptkontakt (9)

einen Zusatzkontakt (8) aufweist, - daß der Zusatzkontakt (8) bei geöffnetem Hauptkontakt (9) einen Mittenanschluß der Kondensatorbatterie (4) mit dem hierbei den Laststrom führenden Wicklungsende elektrisch verbindet, so daß die Kondensatorbatterie (4) zusätzlich als Anlenkkondensator dient.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Mittenanschluß der Kondensatorbatterie (4) über einen Widerstand (5) mit einer Mittenanzapfung der Stufenwicklung (3) verbunden ist (Fig. 3).
3· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, d a durch gekennzeichnet, daß in der Verbindung des Mittenanschlusses der Kondensatorbatterie (4) mit dem Zusatzkontakt (8) des Vorwählers (7) ein weiterer Widerstand (6) liegt (Fig. 4).
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Mittenanschluß der Kontensatorbatterie (4) liegenden Widerstände (5, 6) spannungsabhängig sind.

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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkontakt (9) und der Zusatzkontakt (8) des Vorwählers (7) mechanisch miteinander gekoppelt sind.