DE536563C - Einrichtung zur Spannungsregelung in Drehstromnetzen mittels eines aus Erregertransformator und Zusatztransformator bestehenden Regelsatzes, bei der der Zusatztransformator von dem Erregertransformator gespeist wird - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Spannungsregelung in Drehstromnetzen mittels eines aus Erregertransformator und Zusatztransformator bestehenden Regelsatzes, bei der der Zusatztransformator von dem Erregertransformator gespeist wird Zur Spannungsregelung in Drehstromnetzen verwendet man neuerdings, sofern man mit einer gewissen Anzahl von Spannungsstufen auskommt, mit Erfolg Zusatztransformatoren, die von besonderen Erregertransformatoren gespeist werden. So ist bereits eine Anordnung bekannt geworden, der zufolge man mit einem Dreiphasen-Zusatztransformator, von dem die sechs Enden der Primärwickelung besonders herausgeführt werden, fünf verschiedene Schaltstufen dadurch erzielen kann, daß man diesen Transformator entweder kurzschließt oder in Stern oder in Dreieck, und zwar sowohl im Sinne einer Zuschaltung zur Netzspannung als auch in einem der Netzspannung entgegengesetzten Sinne, schaltet.
• Unsere Erfindung ermöglicht nun die Vergrößerung der Zahl der Spannungsstufen, wobei die ganze Einrichtung besonders einfach ist und normale Apparate hierzu verwendet werden können. Erfindungsgemäß wird eine Spannungsregelung in Drehstromnetzen durch Zusatztransformatoren, die von besonderen Erregertransformatoren gespeist werden, dadurch bewirkt, daß der Erregertransformator sekundärseitig in Sechsphasen-Sechseckschaltung ausgeführt wird. Eine solche Anordnung ermöglicht die Verwendung eines normalen Zusatztransformators. Die Sechsphasen-Sechseckwickelung ist in sich dynamisch ausgeglichen, so daß keine hohen mechanischen Beanspruchungen in dem Erregertransformator auftreten. Zur Erzielung von z. B. sieben Spannungsstufen müssen sowohl die Eckpunkte des Sechsecks als auch die Mitten jeder Seite zu dem dreiphasigen Regelschalter besonders herausgeführt werden. Für eine noch größere Anzahl von Spannungsstufen sind weitere Anzapfungen notwendig. Die Primärwickelung des Erregertransformators wird aus noch zu erörternden Gründen am besten in Dreieck geschaltet. Der Regelschalter wird in normaler Weise pro Phase mit einer durchlaufenden Kontaktschiene, isolierten Einzelkontakten sowie Kontaktbürsten versehen, die Schiene und Einzelkontakte jeweils miteinander verbinden. Dabei sind die beweglichen Kontaktbürsten aller drei Phasen zwangsläufig miteinander gekuppelt, so daß die Stellung einer einzigen Kontaktbürste einer Phase die Stellung der beiden anderen Bürsten in den beiden anderen Phasen bestimmt. Die Kontaktschienen sind an je eine Phase der Primärwickelung des Zusatztransformators angeschlossen, dessen Sekundärwickelung im Netz liegt.
• Erfindungsgemäß werden nun die Einzelkontakte jeder Phase des Regelschalters derart mit den Anzapfungen des Erregertransformators vcrbllnden, daß durch die jeweilige Stellung der Bürsten des Regelschalters dem Zusatztransformator symmetrische Dreiphasenspannungen zugeführt werden.
• Eine Schaltung nach der Erfindung zeigt. die Fig. i. In dieser bedeutet 13 das dreiphasige Netz, dessen Spannung durch den Zusatztransformator 14 geregelt werden soll. Der Erregertransformator 15 ist gemäß der Erfindung primärseitig in Dreieck, sekundärseitig in Sechsphasen-Sechseck geschaltet. Zu der Einrichtung gehört ferner der dreiphasige Regelschalter .16 mit Kontaktschienen 17, Kontaktbürsten 18 und einer gewissen Zahl von Einzelkontakten. Die drei Kontaktschienen sind mit je einer- Primärphase des Zusatztransformators, die isolierten Einzelkontakte in bestimmter Art mit den einzelnen Herausführungen der Sekundärseite des Erregertransformators verbunden. _In Fig. i sind die einzelnen Anzapfüngen der Sechseckwickelung des Erregertransformators der Reihenfolge nach mit i bis 12 bezeichnet. Die (gestrichelten) Verbindungslinien der Anzapfpünkte 1, 5, 9 ergeben ein gleichseitiges Dreieck, d. h. symmetrische Spannungen. Diese Punkte, die mithin durch die Symmetriebedingungen einander zugeordnet sind, werden nach der Erfindung zu solchen Kontakten des Regelschalters geführt, die durch irgendeine Stellung, der drei Kontaktbürsten des Schalters festgelegt sind. Auf diese Weise liegen drei Einzelkontakte des Schalters bereits fest. Man könnte nun durch drei weitere, symmetrisch gelegene Anzapfpunkte der Sechsphasenwickelung die Lage von drei weiteren Kontakten des Regelschalters willkürlich bestimmen. Vorteilhaft wird man sich jedoch bei dieser zweiten Festsetzung die Aufgabe stellen, die nächsten kontakte so anzuordnen, daß beim Übergang der Kontaktbürsten von einem Kontakt zum anderen fortlaufend annähernd gleiche Spannungsänderungen eintreten, und zwar Spannungserhöhungen, sobald man den Schalter in der einen Richtung, und Spannungserniedrigungen, sobald man ihn in der anderen Richtung bewegt. Dies geschieht dadurch, daß man nach Festlegung der drei Anfangskontakte die weiteren Kontakte pro Phase ebenfalls fortlaufend numeriert und die so bezeichneten Kontakte mit den Anzapfungen der gleichen Zahl verbindet. Für den Regelschalter der Fig. i sind somit nach Festlegung der Anfangskontakte i, 5, 9 für jede Phase die weiteren- Kontakte der ersten Phase mit 2, 3, 4, 5, 6, 7, der zweiten Phase mit 6, 7, 8, 9, io, ii und der -dritten Phase mit io, 11, 12, 1, 2, 3 im Sinne der Reihenfolge der Anzapfungen im Sechseck bezeichnet. Die (in der Figur nicht gezeichneten) Verhindun-. gen von Regelschalter und Sechseck sind so zu denken, daß die mit gleichen Ziffern bezeichneten Stellen jeweils verbunden werden. Vorkontaktbür'sten mit Übergangswiderständen werden in bekannter Weise vorgesehen, um den Kurzschluß einzelner Windungsgruppen des Erregertransformators zu verhindern.
• In Fig. 2 ist das Vektordiagramm der durch diese Einrichtung ermöglichten Spannungsstufen gegeben. Entsprechend den sieben Kontakten jederPhase sind siebenZusatzspannungen (o 1, ö2 usw,) zu der Hauptspannung (-Jo) möglich. Jede Spannung, die. bei Bewegung der Bürsten von einem Kontakt zum anderen zugesetzt wird, ist der entsprechenden Verbindungslinie zweier Anzapfpunkte im Sechseck parallel und daher gegen die vorhergehende Spannung um 30° phasenverschoben. Man erkennt ferner aus Fig. 2, daß z. B. die Spannung o' 1 größer ist als die Spannung ö2. Sieht man das Schaltschema der Sekundärwickelung des Erregertransformators aus Fig. i als Potentialdiagramm an, so entsprechen den Spannungen- 0c und ö2 die Strecken Ü II und Iö 2, von denen die letztere in der Figur die kürzere ist.- Würde man die Primärseite des Erregertransformators 15 in Stern schalten, so wären die Zusatzspannungen dem Netz gegenüber um 30 ° versetzt. In Fig. 2 wäre der die Zusatzspannungen enthaltende Diagramrnteil daher relativ zur Spannung ö'o um 30' zu drehen. Die Spannung ö1, deren Endpunkt auf dem inneren, in_ Fig. 2 gestrichelt gezeichneten Kreise läge, wäre dann kleiner als die Spannung 02, deren Endpunkt auf dem äußeren Kreis läge. Die resultierende Spannung i würde also nur unwesentlich von der resultierenden Spannung 7-, abweichen. Aus diesem Grunde ist die Schaltung der Primärseite des Erregertransformators im Dreieck von Vorteil.
• Die praktische Ausführung des Schalters kann natürlich in irgendeiner bekannten Weise erfolgen, beispielsweise kann der Schalter als Schaltwalze ausgebildet sein.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Spannungsregelung in Drehstromnetzen mittels eines aus Erregertransformator und Zusatztransformator bestehenden Regelsatzes, bei der der Zusatztransformator von dem Erregertransformator gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregertransformator sekundärseitig in Sechsphasen-Sechseckschaltung ausgeführt wird.
2. 2. Erregertransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Eckpunkte des Sechsecks als auch weitere Anzapfungen der einzelnen Seiten zu einem besonderen dreiphasigen Regelschalter geführt werden.
3. 3. Erregertransformator nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet. durch Dreieckschaltung seiner Primärwickelung. q..
4. Regelschalter zur Spannungsregelung nach Anspruch z bis 3, gekennzeichnet durch derartige Verbindungen seiner Kontakte mit den Anzapfungen des Erregertransformators, daß durch die jeweilige Stellung der Schalterbürsten dem Zusatztransformator symmetrische Dreiphasenspannungen zugeführt werden.
5. Einrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß je drei von einer Bürstenstellung berührte Kontakte zu symmetrisch gelegenen, voneinander gleich wcit entfernten Anzapfpunkten des Sechsecks geführt sind.
6. 6. Anordnung der Kontakte nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der einzelnen Phasen aufeinanderfolgenden Kontakte des Schalters in der Reihenfolge der aufeinanderfolgenden Anzapfungen des Sechsecks bezeichnet und mit den gleichbezeichneten Sechseckspunkten verbunden werden.