DE4437143C1 - Step selector for tap-switch on tapped transformers - Google Patents
Step selector for tap-switch on tapped transformersInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stufenwähler mit Mehrfach-Grobwähler für Stufenschalter an Stufentransformatoren.The invention relates to a tap selector with multiple coarse dials for tap changers on step transformers.
Solche Stufenwähler sind aus der technischen Druckschrift "Dokumentation Sonderausführung von Stufenschaltern - Stufenschalter für Mehrfach- Grobstufenschaltung" der Anmelderin, Impressum VK04/02, bekannt.Such step selectors are from the technical document "Documentation Special version of tap changers - tap changers for multiple Coarse stage circuit "of the applicant, imprint VK04 / 02, known.
Für eine besonders feinstufige Spannungseinstellung ist eine große Zahl von Betriebsstellungen erforderlich, die unter Umständen nur über eine Mehrfach- Grobstufenschaltung verwirklicht werden kann.For a particularly fine-tuned voltage setting, a large number of Operating positions required, which may only be Coarse step switching can be realized.
Beispielsweise sind durch Verwendung einer 5-stufigen Grobwicklung und einer Feinstufenwicklung mit 18 Anzapfungen 107 Betriebsstellungen zu erreichen. Die gebräuchlichen Feinwähler weisen üblicherweise mindestens 10, meistens jedoch 12, 14, 16 oder 18 Feinwählerkontakte, verteilt auf zwei Ebenen je Phase, auf.For example, by using a 5-stage coarse winding and a Fine stage winding with 18 taps to achieve 107 operating positions. The usual fine-tuners usually have at least 10, but mostly 12, 14, 16 or 18 fine selector contacts, distributed on two levels per phase.
In bestimmten Fällen ist es jedoch erforderlich, geeignete Stufenschalter auch für solche Stufentransformatoren vorzusehen, die zwar mehrere Grobstufen aufweisen, deren Feinstufenwicklung jedoch nur wenige Anzapfungen besitzt. Mit solchen Transformatoren ist eine - allerdings nur grob gerasterte - Verstellung innerhalb eines insgesamt großen Regelbereiches möglich.In certain cases, however, it is necessary to use suitable tap changers To provide step transformers, which have several coarse steps, the Fine stage winding, however, has only a few taps. With such Transformers is an adjustment - albeit only roughly rastered - within one overall large control range possible.
Wird ein üblicher Stufenwähler mit, wie oben erläutert, 10 bis 18 Feinwählerkontakten und Mehrfach-Grobwähler an einen solchen Transformator angeschlossen, so ergeben sich dadurch, daß die Zahl der beschaltbaren Stufen des Feinwählers größer ist als die Zahl der Anzapfungen der Feinstufenwicklung, notwendigerweise Leerstufen beim Betrieb des angeschlossenen Feinwählers, d. h. dieser muß betätigt werden und Schaltzyklen durchlaufen, ohne daß sich die elektrische Beschaltung des Stufentransformators und damit die jeweilige Spannungsstufe ändert.If a standard tap selector with, as explained above, 10 to 18 fine selector contacts and multiple coarse selector connected to such a transformer, so result the fact that the number of switchable levels of the fine selector is greater than that Number of taps of the fine stage winding, necessarily empty stages at Operation of the connected fine selector, d. H. this must be operated and Go through switching cycles without the electrical wiring of the Step transformer and thus the respective voltage step changes.
Dies ist aus elektrischen und auch kinematischen Gründen unerwünscht.This is undesirable for electrical and kinematic reasons.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stufenwähler mit Mehrfach-Grobwähler der eingangs genannten Gattung vorzusehen, der unter Minimierung der Leerstufen an einen Stufentransformator mit mehreren Grobstufen anschließbar ist, der weniger Anzapfungen der Feinstufenwicklung aufweist als der Stufenwähler Feinwählerkontakte besitzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stufenwähler mit den Merkmalen des Patentanspruches gelöst. The object of the invention is to provide a step selector with multiple coarse selector to provide the type mentioned, the minimizing the empty levels to one Step transformer with several coarse steps can be connected, which has fewer taps the fine stage winding has than the stage selector fine dial contacts. These The object is achieved by a step selector with the features of Claim resolved.
Die Erfindung und ihre Vorteile sollen nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden.The invention and its advantages are described below using an exemplary embodiment to be explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 das Schaltbild eines Stufenwählers, der aus einem Grobwähler, der vier Anzapfungen einer Grobstufenwicklung beschaltet, und einem Feinwähler, der fünf Anzapfungen einer Feinstufenwicklung beschaltet, besteht, Fig. 1 is a circuit diagram of a tap selector, which consists of a coarse selector which wired four taps of a coarse tap winding and a fine selector, the wired five taps of a fine tap winding,
Fig. 2 die schematische Anordnung der einzelnen Ebenen des Feinwählers und des Mehrfach-Grobwählers des erfindungsgemäßen Stufenwählers, Figure 2 shows the schematic arrangement of the individual levels of the tap selector and the multiple coarse selector of the tap selector. According to the invention
Fig. 3 eine Schalttabelle des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Stufenwählers, Fig. 3 shows a switching table of the tap selector shown in Figs. 2 and 3,
Fig. 4 das prinzipielle Schaltbild einer Mehrfach-Grobstufenschaltung nach dem Stand der Technik. Fig. 4 shows the basic circuit diagram of a multiple coarse stage circuit according to the prior art.
Aus Fig. 4 ist der eingangs erwähnte allgemeine Stand der Technik ersichtlich; eine Transformatorenwicklung besteht aus einer nicht gestuften Stammwicklung St, einer Grobstufenwicklung G mit mehreren Anzapfungen sowie einer Feinstufenwicklung F mit ebenfalls mehreren Anzapfungen. Verschiedene Grobstufenanzapfungen einer Grobstufenwicklung können mit dem Wurzelanschluß der Feinstufenwicklung verbunden werden, die wiederum an unterschiedlichen Anzapfungen beschaltbar ist, so daß sich eine große Zahl einstellbarer Spannungsstufen ergibt.From Fig. 4 of the above-mentioned general prior art can be seen; a transformer winding consists of a non-stepped main winding St, a coarse step winding G with several taps and a fine step winding F with also several taps. Different coarse stage taps of a coarse stage winding can be connected to the root connection of the fine stage winding, which in turn can be connected to different taps, so that there is a large number of adjustable voltage levels.
In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Stufenwähler in seiner elektrischen Beschaltung an einer Stufenwicklung und der Anordnung der einzelnen Wählerebenen schematisch dargestellt.In Figs. 1 and 2, an inventive tap selector is schematically shown in its electrical wiring to a tap winding and the arrangement of the individual voter levels.
Die Stufenwicklung ist in eine Feinstufenwicklung F mit Wicklungsanzapfungen F1 . . . F5 mit untereinander gleichen Stufungen und eine Grobstufenwicklung G mit Grobstufenanzapfungen G7 . . . G10 mit untereinander ebenfalls gleichen Stufungen unterteilt. Dabei sind die Wicklungsanzapfungen F1 . . . F5 elektrisch mit den Feinwählerkontakten 1 . . . 5 eines in zwei Ebenen I, II je Phase angeordneten Feinwählers FW verbunden. Erfindungsgemäß sind in der ersten Ebene I die ungeradzahligen Feinwählerkontakte 1, 3, 5 jeweils doppelt, d. h. einander gegenüberliegend, kreisförmig angeordnet; diese Feinwählerkontakte sind von einer ersten Kontaktbrücke Br1 beschaltbar, deren Lastableitung zu einem Schaltkontakt SK1 des nur andeutungsweise dargestellten Lastumschalters LU führt. In der zweiten Ebene II sind erfindungsgemäß die geradzahligen Feinwählerkontakte 2, 4 und ein weiterer Feinwählerkontakt K, der noch näher erläutert wird, ebenfalls jeweils doppelt, d. h. einander gegenüberliegend, kreisförmig angeordnet; diese sind von einer zweiten Kontaktbrücke Br2 beschaltbar, deren Lastableitung zu einem zweiten Schaltkontakt SK2 des Lastumschalters LU führt.The step winding is in a fine step winding F with winding taps F1. . . F5 with the same gradations and a coarse step winding G with coarse step taps G7. . . G10 subdivided with the same gradations. The winding taps are F1. . . F5 electrical with the fine selector contacts 1 . . . 5 connected to a fine selector FW arranged in two levels I, II per phase. According to the invention in the first level I, the odd-numbered fine selector contacts 1 , 3 , 5 are each arranged twice, ie opposite one another, in a circle; these fine selector contacts can be connected by a first contact bridge Br1, the load derivation of which leads to a switching contact SK1 of the load changeover switch LU, which is only indicated. In the second level II, the even-numbered fine selector contacts 2 , 4 and a further fine-selector contact K, which will be explained in more detail, are likewise arranged in a circle twice, ie opposite one another; these can be connected by a second contact bridge Br2, the load derivation of which leads to a second switch contact SK2 of the diverter switch LU.
Zwar ist die Anordnung von gerad- und ungeradzahligen Feinwählerkontakten in zwei Ebenen an sich bereits aus der AT-PS 374 617 bekannt, ein Hinweis auf die erfindungsgemäße, in jeder Ebene jeweils doppelte Anordnung der entsprechenden Feinwählerkontakte, derart, daß diese jeweils einander gegenüberliegen, ist dieser Schrift jedoch nicht zu entnehmen.The arrangement of even and odd-numbered fine-selector contacts is in two Levels already known from AT-PS 374 617, a reference to the inventive, in each level double arrangement of the corresponding This publication is for fine-tuning contacts, such that they are opposite each other however not to be inferred.
Der Mehrfach-Grobwähler besteht aus zwei identischen Grobwählern GW1 und GW2, die jeweils feste Grobwählerkontakte 7 . . . 10 aufweisen, d. h. beide Grobwähler beschalten die gleichen Anzapfungen G7 . . . G10 der Grobstufenwicklung G.The multiple coarse selector consists of two identical coarse dialers GW1 and GW2, each with fixed coarse selector contacts 7 . . . 10 , ie both coarse selectors connect the same taps G7. . . G10 of coarse step winding G.
Beide Grobwähler GW1 und GW2 besitzen zur Beschaltung weitere Kontaktbrücken Br3 bzw. Br4. Die Lastableitung der weiteren Kontaktbrücke Br3 des ersten Grobwählers GW1 ist elektrisch mit einem Wurzelanschluß 6 der Feinstufenwicklung F verbunden; die weitere Kontaktbrücke Br4 des zweiten Grobwählers GW2 ist elektrisch mit dem weiteren Feinwählerkontakt K verbunden, der erfindungsgemäß in der Ebene II der geradzahligen Feinwählerkontakte 2, 4 angeordnet ist.Both coarse selectors GW1 and GW2 have additional contact bridges Br3 and Br4 for wiring. The load derivation of the further contact bridge Br3 of the first coarse selector GW1 is electrically connected to a root connection 6 of the fine stage winding F; the further contact bridge Br4 of the second coarse selector GW2 is electrically connected to the further fine selector contact K, which according to the invention is arranged in level II of the even numbered fine selector contacts 2 , 4 .
Der gesamte Stufenwähler wird durch eine an sich bekannte, z. B. im DE-GM 93 08 424 beschriebene, Antriebsvorrichtung betätigt, die jeweils eine Kontaktbrücke Br1 oder Br2 des Feinwählers und eine der weiteren Kontaktbrücken Br3 oder Br4 gemeinsam betätigt.The entire tap selector is by a known, z. B. in DE-GM 93 08 424 described, actuated drive device, each having a contact bridge Br1 or Br2 of the fine selector and one of the other contact bridges Br3 or Br4 together operated.
Nach einem Merkmal der Erfindung erfolgt diese Betätigung derart, daß jeweils nach einer halben Umdrehung der entsprechenden Kontaktbrücke des Feinwählers ein Schaltschritt des zugeordneten gemeinsam mit dieser betätigbaren Grobwählers in gleicher Schaltrichtung erfolgt.According to a feature of the invention, this operation is carried out in such a way that in each case half a turn of the corresponding contact bridge of the fine selector Switching step of the coarse selector that can be actuated together with this same switching direction.
Fig. 4 zeigt die sich aus dieser Funktionsweise ergebene Schalttabelle des erfindungsgemäßen Stufenwählers. Es ist ersichtlich, daß dadurch, daß bei einer vollen Umdrehung des Feinwählers, bei der jeweils alle Feinwählerkontakte überstrichen werden und damit alle Anzapfungen der Feinstufenwicklung F zweimal durchlaufen werden, die sonst notwendigen unerwünschten Leerschaltungen auf ein Minimum reduziert werden. Fig. 4 shows the switching table of the tap selector according to the invention resulting from this mode of operation. It can be seen that the fact that with a full revolution of the fine selector, in which all fine selector contacts are swept and thus all taps of the fine-stage winding F are run through twice, the undesired idle circuits which are otherwise necessary are reduced to a minimum.
Im gewählten Ausführungsbeispiel ist die Grobstufenwicklung derart auf die Feinstufenwicklung abgestimmt, daß die Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen der Grobstufenwicklung G genauso groß ist wie die Spannung über der gesamten Feinstufenwicklung F. In the selected embodiment, the coarse-step winding is such that Fine stage winding matched that the voltage between two neighboring Taps of the coarse winding G is as large as the voltage across the total fine stage winding F.
Es ergeben sich im gezeigten Ausführungsbeispiel 24 unterschiedliche Positionen, mittels derer 21 unterschiedliche Betriebsstellungen, d. h. Spannungsstufen, realisierbar sind. Dabei treten lediglich drei Leerschaltungen auf; beim Umschalten zwischen den Positionen 6 und 7, 12 und 13 und 18 und 19 ändert sich die eingestellte Spannungsstufe nicht.In the exemplary embodiment shown, there are 24 different positions by means of which 21 different operating positions, ie voltage levels, can be implemented. Only three empty circuits occur; when switching between positions 6 and 7 , 12 and 13 and 18 and 19 the set voltage level does not change.
Es ist alternativ auch möglich, die Grobstufenwicklung G derart auf die Feinstufenwicklung F abzustimmen, daß die Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen der Grobstufenwicklung G genauso groß ist wie die Summe aus der Spannung über der gesamten Feinstufenwicklung F und der Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen dieser Feinstufenwicklung F.Alternatively, it is also possible to apply the coarse step winding G to the Fine stage winding F to match that the voltage between two neighboring ones Taps of the coarse winding G is as large as the sum of the Voltage across the entire fine stage winding F and the voltage between two adjacent taps of this fine stage winding F.
In einem solchen Fall ergeben sich überhaupt keine Leerschaltungen; es sind 24 unterschiedliche Spannungsstufen bei 24 Betriebsstellungen realisierbar.In such a case there are no empty circuits at all; there are 24 Different voltage levels can be implemented in 24 operating positions.
Zwar ist eine solche Abstimmung zwischen Grob- und Feinstufenwicklung an sich für einen Meßwandler mit einem einstellbaren Übersetzungsverhältnis bereits aus der DE-PS 4 05 075 bekannt, nähere Angaben, wie die jeweilige Zu- bzw. Abschaltung von Grob- oder Feinstufen erfolgen soll, oder ein Hinweis auf die Verwendung eines Stufenschalters für eine solche Zu- bzw. Abschaltung unter Last sind dieser Schrift jedoch nicht zu entnehmen.Such coordination between coarse and fine stage winding is in itself for a transducer with an adjustable gear ratio already from the DE-PS 4 05 075 known, details, such as the respective connection or disconnection of Coarse or fine levels should take place, or a reference to the use of Step switches for such an activation or deactivation under load are this document however not to be inferred.
Letztendlich hängt es von der Bauart des jeweils zu beschaltenden Stufentransformators, der Zahl seiner Windungsanzapfungen und der Zahl und Spannungswerte der tatsächlich zu realisierenden Spannungsstufungen ab, für welche der beiden möglichen Abstimmungen man sich entscheidet.Ultimately, it depends on the design of the step transformer to be connected, the number of its turns taps and the number and voltage values of the actually voltage levels to be realized, for which of the two possible Voting one decides.
Claims (1)
bestehend weiterhin aus einem Mehrfach-Grobwähler, der wiederum aus zwei Grobwählern besteht, wobei jeder der beiden Grobwähler jeweils feste Grobwählerkontakte aufweist, die mit jeweils gleichen Wicklungsanzapfungen einer Grobstufenwicklung des Stufentransformators, bei der die einzelnen Grobstufen untereinander gleich und auf die Feinstufenwicklung abgestimmt sind, elektrisch verbunden sind und von jeweils einer weiteren Kontaktbrücke einzeln anwählbar sind, wobei die weitere Kontaktbrücke des ersten Grobwählers mit einem weiteren Feinwählerkontakt und die weitere Kontaktbrücke des zweiten Grobwählers mit einem Wurzelanschluß der Feinstufenwicklung elektrisch in Verbindung stehen,
bestehend weiterhin aus einer Antriebseinrichtung zur Betätigung des Stufenwählers,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Ebene (I) des Feinwählers (FW) die ungeradzahligen Feinwählerkontakte (1, 3, 5) zweifach, einander jeweils gegenüberliegend, angeordnet sind,
daß in der zweiten Ebene (II) des Feinwählers (FW) die geradzahligen Feinwählerkontakte (2, 4) sowie der weitere Feinwählerkontakt (K) zweifach, einander jeweils gegenüberliegend, angeordnet sind,
daß jeweils eine der Kontaktbrücken (Br1, Br2) des Feinwählers (FW) und eine der weiteren Kontaktbrücken (Br3, Br4) des Grobwählers (GW) miteinander gekoppelt bewegbar sind, und daß die Antriebseinrichtung derart ausgebildet ist, daß nach jeweils einer halben Umdrehung einer der Kontaktbrücken (Br1, Br2) des Feinwählers (FW) ein Schaltschritt der mit dieser gekoppelten weiteren Kontaktbrücke (Br3, Br4) des Grobwählers (GW1, GW2) in gleicher Schaltrichtung erfolgt.Tap selector for tap changers on tap transformers, consisting of a fine selector with fixed fine selector contacts arranged in a circular manner on each level in two levels, which are electrically connected to the winding taps of a fine-step winding of the step transformer and can be individually selected in each level by a rotatable contact bridge, with the load leads of both contact bridges lead to fixed switching contacts of a diverter switch,
Consisting of a multiple coarse selector, which in turn consists of two coarse selectors, each of the two coarse selectors each having fixed coarse selector contacts, each with the same winding taps of a coarse step winding of the step transformer, in which the individual coarse steps are identical to one another and matched to the fine step winding are connected and can be individually selected by a further contact bridge, the further contact bridge of the first coarse selector being electrically connected to a further fine selector contact and the further contact bridge of the second coarse selector being connected to a root connection of the fine stage winding,
further consisting of a drive device for actuating the tap selector,
characterized,
that in the first level (I) of the fine selector (FW) the odd-numbered fine selector contacts ( 1 , 3 , 5 ) are arranged twice, opposite each other,
that in the second level (II) of the fine selector (FW) the even-numbered fine selector contacts ( 2 , 4 ) and the further fine selector contact (K) are arranged twice, opposite each other,
that in each case one of the contact bridges (Br1, Br2) of the fine selector (FW) and one of the further contact bridges (Br3, Br4) of the coarse selector (GW) can be moved coupled to one another, and that the drive device is designed such that after every half turn one of the contact bridges (Br1, Br2) of the fine selector (FW) a switching step of the further contact bridge (Br3, Br4) of the coarse selector (GW1, GW2) coupled to this takes place in the same switching direction.
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