DE876431C

DE876431C - Mehrphasiger Leistungstransformator oder -drosselspule

Info

Publication number: DE876431C
Application number: DES4870D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Habil Elsner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1942-11-20
Filing date: 1942-11-20
Publication date: 1953-05-11

Description

Mehrphasiger Leistungstransformator oder -drosselspule Es ist bereits bekannt, zur Löschung des Erdschlußstroms in Drehstromnetzen sogenannte Leistungslöschtransformatoren zu verwenden, in deren Dreieckskreis eine Drossel geschaltet ist, die so bemessen ist, daß im Fall eines Erdschlusses des Hochspannungsnetzes bei fest geerdetem Hochspannungssternpunkt gerade der zur Löschung des Erdschlußstroms erforderliche induktive Blindstrom über die drei Phasenwicklungen des Transformators zur Erde fließt.
Bekannt ist es ferner, die erforderliche Erdschlußlöschleistung auf eine im Dreieckskreis liegende Drosselwirklung und eine im Sternpunkt der Hochspannungswicklung angeschlossene Nullpunktdrossel derart zu verteilen, daß der Sternpunkt des Transformators bei Erdschluß nur einen Teil der Phasenspannung gegen Erde annimmt. Dabei können beide Drosseln entweder auf getrennten Eisenkernen oder auf einem gemeinsamen Eisenkern angeordnet sein. Es wurde nun bereits vorgeschlagen, bei der oben beschriebenen Anordnung mit auf den Dreieckskreis und eine Nullpunktdrossel aufgeteilter Erdschlußlöschleistung die im Dreieckskreis liegende Drosselspule gleichzeitig dazu zu benutzen, die dritte Harmonische in den Phasenflüssen des Transformators im ungestörten Betrieb derart zu beeinflussen, daß im normalen Betrieb die Oberwellen der fünften und siebenten Harmonischen im Magnetisierungsstrom des Transformators verschwinden (Hueter-Effekt).
Versuche haben jedoch gezeigt, daß sowohl bei der letzteren Anordnung wie auch bei dem reinen Leistungslöschtransformator wegen der im Verhältnis zur Oberwellenleistung des Transformators meist um eine Größenordnung und mehr größeren Löschleistung des Netzes die Induktivität der im Dreieckskreis liegenden Drosselspule in allen praktisch in Betracht kommenden Fällen einen viel zu kleinen Wert besitzt, um mit den bekannten Schaltungen gleichzeitig beide Wirkungen, nämlich eine einwandfreie Erdschlußlöschungund eine Oberwellenkompensation im ungestörten Betrieb zu erreichen.
Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Erfindungsgemäß ist parallel zu der im Dreieckskreis liegenden Drosselspule ein Kondensator solcher Größe angeschlossen, daß die durch die Parallelschaltung des Kondensators und der Drosselspule entstehende Impedanz für die dreifache Betriebsfrequenz gerade den zur Erzielung des Hueter-Effekts erforderlichen induktiven Blindwiderstand ergibt, während für die Betriebsfrequenz selbst die Impedanz der Parallelschaltung den für die Erdschlußlöschung nötigen Wert besitzt.
Die Zeichnung zeigt in den Fig. i bis 3 verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In allen Figuren sind gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. i bedeutet jeweils die Hochspannungswicklung des Transformators, 2 die Niederspannungswicklung und 3 die im offenen Dreieck geschaltete Tertiärwicklung. Die Wicklungen der einzelnen Phasen können auf einem gemeinsamen Drehstromkern mit freiem magnetischen Rücksehluß angeordnet werden, oder sie können auch auf getrennten Einphasenkernen angebracht werden. Mit g. ist die im Dreieckskreis liegende Drosselspule mit der Induktivität L bezeichnet.
Bei der Anordnung nach Fig. i, bei der der Sternpunkt der Hochspannungswicklung fest geerdet ist, ist die Drosselspule so bemessen, daß im Fall eines Erdschlusses des Hochspannungsnetzes gerade der zur Löschung des Erdschlußstromes erforderliche induktive Blindstrom über die drei Phasenwicklungen des Transformators zur Erde abgeleitet wird. Parallel zu dieser Drossel liegt ein Kondensator 6 mit der Kapazität C. Dieser ist so ausgelegt, daß die durch die Parallelscbaltung der Kapazität C und der Induktivität L entstehende Impedanz Z3 für die dreifache Betriebsfrequenz gerade den zur Erzielung des Hueter-Effektes erforderlichen hohen induktiven Blindwiderstand ergibt, während für die Betriebsfrequenz die Impedanz der Parallelschaltung den für die Erdschlußlöschung benötigten Wert besitzt.
:Die Fig. 2 und 3 zeigen Anordnungen für eine kombinierte Löschung mit j e einer im Sternpunkt des Transformators und einer im Dreieckskreis liegenden Drosselspule. Im Erdschlußfall verteilt sich die erforderliche Löschleistung hier auf die beiden Drosseln q. und 5, so daß der Sternpunkt des Transformators nur einen Teil der Phasenspannung gegen Erde annimmt. Die beiden Drosseln q: und 5 können entweder gemäß Fig.2 auf getrennten Eisenkernen untergebracht sein; sie können aber auch, wie in Fig:3 angedeutet, auf einem gemeinsamen Eisenkern 7 angeordnet werden, der von den Kernen des Transformators getrennt ist. Die im Dreieckskreis liegende Drossel q., zu der der Kondensator 6 parallel geschaltet ist; kann bei der Anordnung nach Fig. 2 auch auf den mit Luftspalten versehenen Rückschlüssen des Haupttransformatorkernes angeordnet werden. Wenn dabei der Haupttransformator aus: getrennten Einphasenkernen aufgebaut ist, kann diese Drosselwicklung q. gleichmäßig auf die mit Luftspalten versehenen Rückschlüsse der drei Hauptkerne verteilt werden.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit-. ihr eine günstige Vereinigung einer Erdschlußlöscheinrichtung mit einer Oberwellenkompensation unter Aufwendung geringster Mittel, nämlich eines zusätzlichen Kondensators, erreichbar ist, der lediglich für die von ihm aufzunehmende anteilige Oberwellenleitung des Transformators bemessen zu werden braucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Mehrphasiger Leistungstransformator oder -drosselspule mit freiem magnetischem Rückschluß, dessen offene Dreieckswicklung durch eine Induktivität belastet ist, die im Erdschlußfäll einen Teil oder die gesamte Erdschlußlöschleistung aufbringt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Oberwellenkompensation des Magnetisierüngsstromes im ungestörten Betrieb parallel zu der Drosselspule ein Kondensator solcher Größe angeschlossen ist, daß die durch die Parallelschaltung der Kapazität und der Induktivität entstehende Impedanz für die dreifache Betriebsfrequenz gerade den zur Erzielung des Hueter-Effekts erforderlichen induktiven Blindstrom ergibt, während für die Betriebsfrequenz selbst die Impedanz der Parallelschaltung den zur Erdschlußlöschung nötigen Wert besitzt.
2. Leistungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufteilung der Löschleistung auf eine im Dreieckskreis liegende und eine an den Sternpunkt der Hochspannungswicklung angeschlossene Drossel beide Drosselwicklungen auf getrennten Eisenkernen angeordnet sind.
3. Leistungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß bei Aufteilung der Löschleistung auf eine im Dreieckskreis und eine an den Sternpunkt der Hochspannungswicklung angeschlossene Drossel beide Drosselwicklungen auf einem gemeinsamen Eisenkern liegen, -der von dem oder den Kernen des Transformators getrennt ist. .l.
Leistungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Dreieckskreis liegende Drossel auf den mit Luftspalten versehenen Rückschlüssen des Haupttransformators angeordnet ist.
5. Leistungstransformator nach Anspruch Z, dadurch gekennzeichnet, daß die im Dreieckskreis liegende Drossel bei getrennten Einphasenkernen des Haupttransformators auf besonderen, mit Luftspalten versehenen Rückschlüssen der Hauptkerne liegt.