DE552130C - Device for the independent regulation or setting of one of the two transformer voltages in relation to the other - Google Patents

Description

Im allgemeinen ist es nicht möglich, die beiden Spannungen eines Transformators (Primär- und Sekundärspannung) unabhängig "voneinander zu regeln oder einzustellen, 5 ohne daß Windungen des Tansformators zu- oder abgeschaltet werden. Das Spannungsverhältnis ist in der Regel durch das Windungsverhältnis bestimmt, und so ergibt sich zunächst als einziger gangbarer Weg zur Regelung des Spannungsverhältnisses die Regelung des Windungsverhältnisses. Diese Regelung hat aber große Nachteile. Sie erfordert Regelungsschalter und Schaltkontakte, eine besondere Art der Wicklungsverteilung auf dem Transformator, viele Anzapfungen und Herausführungen, vor allem aber Einrichtungen, welche das Schalten unter Strom in der Weise gestatten, daß weder ein Kurzschluß des Transformators noch eine Stromunterbrechung zustande kommt.In general it is not possible to use the two voltages of a transformer (Primary and secondary voltage) to "regulate or set" independently of one another, 5 without the turns of the transformer being switched on or off. The tension ratio is usually determined by the turns ratio determined, and so the only feasible way to regulate the voltage ratio is the regulation the turns ratio. However, this regulation has major disadvantages. It requires Control switches and switching contacts, a special type of winding distribution the transformer, many taps and leads, but above all facilities, which allow switching under current in such a way that neither a short circuit the transformer still has a power interruption.

Eine viel vorteilhaftere Regelung bzw. Einstellung des Spannungsverhältnisses ist nun aber möglich, wenn man Transformatoren großer Streuung verwendet, denen mit Hilfe einer als Erregermaschine wirkenden Synchronmaschine eine besondere regelbare Spannung zugeführt wird. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Synchronmaschine ihrerseits an die zu regelnde Spannung des Transformators angeschlossen ist. Liegt z. B. die andere Spannung fest, dann wird die zu regelnde Spannung im wesentlichen durch die Erregung der Synchronmaschine bestimmt, wobei die Differenz der (auf gleiche Windungszahl reduzierten) Primär- und Sekundärspannung durch die Streuung des Transformators gedeckt wird. Im Vektordiagramm der Spannungen ist somit der Streuspannungsvektor von erheblicher Größe, und es besteht die Beziehung, daß nicht die Summe zweier, sondern daß die Summe dreier Spannungsvektoren gleich Null sein muß.A much more advantageous regulation or setting of the voltage ratio is now but possible, if one uses transformers of large dispersion, which with the help a synchronous machine acting as an excitation machine a special controllable voltage is fed. It should be noted here, however, that the synchronous machine itself is connected to the voltage to be regulated on the transformer. Is z. B. the other Voltage, then the voltage to be regulated is essentially determined by the excitation of the synchronous machine, the difference of the (on the same number of turns reduced) primary and secondary voltage is covered by the transformer leakage will. In the vector diagram of the voltages, the stray voltage vector is therefore of considerable size, and there is the relationship: that not the sum of two, but that the sum of three voltage vectors must be zero.

Es ist somit Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung zur unabhängigen Regelung bzw. Einstellung einer der beiden Transformatorspannungen gegenüber der anderen, bei welcher ein Transformator mit großer Streuung verwendet wird, an dessen zu regelnde bzw. einzustellende Spannung eine regelbare Synchronmaschine angeschlossen ist.The subject matter of the invention is therefore a device for independent regulation or control. Setting of one of the two transformer voltages in relation to the other at which a transformer with a large spread is used, on whose control or The voltage to be set is connected to a controllable synchronous machine.

In der einfachsten Ausführungsart der Erfindung besitzt der Transformator eine Primärwicklung, welche an das Primärnetz gegebener Spannung (in üblicher Weise) angeschlossen ist, ferner eine Sekundärwicklung, welche an das Sekundärnetz angeschlossen ist, dessen Spannung nicht festliegt, sondern geregelt werden soll. Beide Wicklungen besitzenIn the simplest embodiment of the invention, the transformer has a primary winding, which is connected to the primary network of given voltage (in the usual way), also a secondary winding, which is connected to the secondary network, the voltage of which is not fixed, but regulated shall be. Own both windings

Claims (3)

große Streuung gegeneinander, so daß außer dem Hauptfeld des Transformators starke, den Strömen proportionale Streufelder vorhanden sind. In der Primärwicklung muß in jedem Moment die Summe der aus Haupt- und Streufeld induzierten Spannungen eine Konstante, nämlich gleich der gegebenen Netzspannung sein. Tritt ein Strom und damit ein Streufeld auf, dann sinkt entsprechend daslarge scatter against each other, so that apart from the main field of the transformer strong, the Current proportional stray fields are present. In the primary winding must be in each Moment the sum of the voltages induced from the main field and the stray field is a constant, namely be equal to the given mains voltage. If there is a current and thus a stray field, it drops accordingly ίο Hauptfeld und damit die auf die Sekundärwicklung übertragene Spannung. Aus dieser Spannung ergibt sich die am Sekundärnetz auftretende Spannung erst nach Abzug der sekundären Streuspannung. Die Verschiedenheit der Sekundärspannung von der Primärspannung gründet sich hiernach auf das Vorhandensein von Streuspannungen, diese wieder' erfordern das Auftreten von Strömen in den Wicklungen des Transformators. Wird nun aber die Sekundärspannung willkürlich, z. B. durch eine an das Sekundärnetz angeschlossene Synchronmaschine eingestellt, dann treten umgekehrt solche Ströme in den Wicklungen des Transformators auf, daß die Streuspannungen die Differenz zwischen Primär- und Sekundärspannung decken. Je größer die Streuung zwischen den Wicklungen ist, um so kleiner sind die erforderlichen Ausgleichströme, welche die den induktiven Spannungsabfall erzeugenden Streufelder erregen. Ebenso erhält man um so kleinere Ströme dieser Art, je mehr sich die von der Synchronmaschine dem Sekundärnetz aufgedrückte Spannung dem Wert der gegebenen Primärspannung nähert. Anstatt nun die Synchronmaschine an die Klemmen der Sekundärwicklungen unmittelbar anzuschließen, kann sie auch mit einer besonderen dritten Transformatorwicklung verbunden werden, welche mit der Sekundärwicklung eng gekoppelt ist und demgemäß wie diese gegen die Primärwicklung eine große Streuung besitzt, welche aber sonst nicht in galvanischer Verbindung mit der Sekundärwicklung oder dem Sekundärnetz zu stehen braucht.ίο main field and thus the secondary winding transmitted voltage. From this voltage, the voltage occurring in the secondary network results only after subtracting the secondary stray voltage. The difference between the secondary voltage and the primary voltage is based on the presence of stray voltages, these again 'require the appearance of currents in the windings of the transformer. But if the secondary voltage is arbitrary, e.g. B. by a synchronous machine connected to the secondary network set, then conversely such currents occur in the windings of the transformer that the stray voltages cover the difference between primary and secondary voltage. The greater the spread between the windings, the smaller the required equalizing currents, which excite the stray fields that generate the inductive voltage drop. Likewise receives the smaller the currents of this type, the closer the synchronous machine to the Secondary network applied voltage approaches the value of the given primary voltage. Instead of now the synchronous machine to the terminals of the secondary windings directly it can also be connected to a special third transformer winding which is closely coupled to the secondary winding and accordingly how this one against the primary winding has a large spread, but otherwise not in galvanic connection with the secondary winding or the secondary network. Diese Ausführungsart der Erfindung ist durch die Figur veranschaulicht. In dieser Figur bedeutet I das Primärnetz konstanter Spannung, II das Sekundärnetz, dessen Spannung von I unabhängig geregelt werden soll. T ist ein Transformator mit den drei Wicklungen p, q und r, p ist die an das Netz I angeschlossene Primärwicklung, q ist die an das Netz II angeschlossene Sekundärwicklung, r ist die von der Synchronmaschine S gespeiste Tertiärwicklung.This embodiment of the invention is illustrated by the figure. In this figure, I means the primary network with constant voltage, II the secondary network, the voltage of which is to be regulated independently of I. T is a transformer with the three windings p, q and r, p is the primary winding connected to the network I, q is the secondary winding connected to the network II, r is the tertiary winding fed by the synchronous machine S. Während nun r und q eng miteinander verkettet sind, soll zwischen ρ und q eine erhebliche Streuung bestehen. Ist dies der Fall, dann hat die Spannung der Synchronmaschine ,S Einfluß auf die Sekundärspannung des Transformators, und man kann durch Regelung der Erregung von 6" die Spannung des Netzes II regeln. Um den störenden Einfluß der wechselnden Netzbelastung auf die Spannung der Leitung auszuschließen, ist es vorteilhaft, die Gleichstromerregung der Synchronmaschine durch einen von den elektrischen Größen des Netzes gesteuerten Schnellregler derart zu beeinflussen, daß er die Leitungsspannung auf dem gewünschten Wert konstant hält. Die Synchronmaschine wird entweder lediglich zur Spannungsregelung verwendet, "sie liefert dann Blindstrom und kann dabei frei, ohne mechanischen Antrieb laufen, oder sie wird gleichzeitig auch als Motor oder Generator benutzt, ein Fall, bei welchem sie mechanisch antreibt oder angetrieben wird.While r and q are closely linked, there should be a considerable scatter between ρ and q. If this is the case, then the voltage of the synchronous machine, S has an influence on the secondary voltage of the transformer, and the voltage of the network II can be regulated by regulating the excitation of 6 ". In order to exclude the disturbing influence of the changing network load on the voltage of the line , it is advantageous to influence the DC excitation of the synchronous machine by a high-speed regulator controlled by the electrical variables of the network in such a way that it keeps the line voltage constant at the desired value. The synchronous machine is either only used for voltage regulation, "it then supplies reactive current and can run freely without a mechanical drive, or it is also used as a motor or generator at the same time, a case in which it drives or is driven mechanically. Die beschriebene Einrichtung ist natürlich auch auf andere Fälle anwendbar, z. B. auf den Fall, daß zwei Zentralen durch eine Leitung verbunden sind, deren Beanspruchung möglichst günstig gestaltet werden soll. Hier ⁸S kann mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung die Phase und Größe der Spannung der Verbindungsleitung auf einem Wert gehalten werden, bei welchem sich ein Minimum an Leitungsverlust ergibt.The device described is of course also applicable to other cases, e.g. B. in the case that two control centers are connected by a line, the stress of which is to be designed as low as possible. Here ⁸ S, with the aid of the device described, the phase and magnitude of the voltage of the connecting line can be kept at a value at which there is a minimum of line loss. Patujsttanspkuche:Patujsttanspkuche: ι. Einrichtung zur unabhängigen Regelung bzw Einstellung einer der beiden Transformatorspannungen gegenüber der anderen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator mit großer Streuung verwendet wird, an dessen zu regelnde bzw. einzustellende Spannung eine regelbare Synchronmaschine angeschlossen ist.ι. Device for independent regulation or setting of one of the two Transformer voltages compared to the other, characterized in that a transformer is used with a large spread to whose voltage to be regulated or set a controllable synchronous machine is connected. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreiwicklungstransformator verwendet wird, bei welchem die eine Wicklung gegenüber den beiden anderen eine große Streuung besitzt, und daß an die eine der beiden letztgenannten Wicklungen die Synchronmaschine angeschlossen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a three-winding transformer is used in which one winding has a large scatter compared to the other two, and that the synchronous machine is connected to one of the last two windings mentioned. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, da- ^lln durch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen, denen gegenüber die dritte Wicklung eine große Streuung besitzt, unter sich möglichst eng gekoppelt sind.3. Device according to claim 2, characterized in that the two windings, with respect to which the third winding has a large scatter, are coupled as closely as possible ^{to one another.} Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings