DE975236C - Three-phase transformer set for highest voltage and high power, consisting of three-phase base transformers and three additional single-phase transformers - Google Patents
Three-phase transformer set for highest voltage and high power, consisting of three-phase base transformers and three additional single-phase transformersInfo
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Description
Drehstromtransformatorsatz für höchste Spannung und hohe Leistung, bestehend aus Drehstrombasis-und drei Einphasenzusatztransformatoren Es ist bekannt, Höchstspannungstransformatoren, z. B. Prüftransformatoren, in Kaskade zu schalten, um durch Unterteilung der Höchstspannung das Problem der Isolation zwischen den Wicklungen, dem Kern und der Kesselwand besser zu beherrschen. Nach einem älteren Vorschlag besteht eine eisenbahntransportfähige Transformatoranlage höchster Spannung und Leistung aus einem Drehstromtransformator und drei Einphasentransformatoren, die als Zusatztransformatoren geschaltet sind. Ferner wurde eine ähnliche Drehstromtransformatoranlage in Kaskadenschaltung mit besonderen Mitteln für die Erdschlußlöschung vorgeschlagen. Bekannt ist es auch schon, die Kaskadenschaltung von Einphasentransformatoren wie bei den bekannten Prüftransformatoren für Leistungstransformatoren zu benutzen und hierbei aus isolationstechnischen Gründen den Eisenkern und den Transformatorkessel mit der Wicklungsmitte zu verbinden. Weiterhin ist es bekannt, bei in Kaskade geschalteten Transformatoren den Kessel und den Kern des zusätzlichen Transformators an das Ausgangspotential des Basistransformators anzuschließen.Three-phase transformer set for highest voltage and high power, consisting of three-phase base transformers and three additional single-phase transformers It is known Extra high voltage transformers, e.g. B. Test transformers to be connected in cascade, to solve the problem of isolation between the Better control of the windings, the core and the boiler wall. After an older one There is a proposal for a high-voltage transformer system that can be transported by rail and power from a three-phase transformer and three single-phase transformers, which are connected as additional transformers. A similar three-phase transformer system was also installed proposed in cascade connection with special means for earth fault extinction. It is already known to cascade single-phase transformers such as to use with the known test transformers for power transformers and here, for insulation reasons, the iron core and the transformer tank to be connected to the middle of the winding. It is also known when connected in cascade Transformers the boiler and the core of the additional transformer to the output potential of the base transformer.
Durch die zunehmenden Leistungen und Spannungen und die Notwendigkeit, die Transformatoren als geschlossene Einheiten transportieren zu können, tritt in neuerer Zeit das Problem, höchste Spannungen und höchste Leistungen mit begrenztem Materialaufwand bewältigen zu können, immer dringender auf. Die praktische Entwicklung hat jedoch gezeigt, daß man sich von dem durch den erwähnten Stand der Technik vorgezeigten Weg nicht frei gemacht hat. Man hielt es bisher für unvermeidlich, daß solche Leistungskaskaden für höchste Spannungen mit Isoliertransformatoren ausgeführt werden, und hat auch von der Sparschaltung in solchen Leistungskaskaden bis in die neueste Zeit keinen Gebrauch gemacht.Due to the increasing performance and tension and the need to to transport the transformers as closed units can, The problem of high tension and high performance has recently appeared To be able to cope with limited material expenditure is becoming more and more urgent. The practical one However, development has shown that one moves away from the state of the art mentioned Technology has not cleared the path shown. Until now it was considered inevitable that such power cascades are designed for the highest voltages with isolating transformers and also has from the economy circuit in such power cascades to the made no use recently.
Die Erfindung erreicht in der nachstehend angegebenen Weise eine wirtschaftlichere Ausführung solcher Leistungskaskaden, indem sie einerseits den Isoliertransformator erspart und andererseits die Vorteile der Sparschaltung ausnutzt. Dies erfordert allerdings, daß man den Zusatztransförmatör spannungsgemäß stärker beansprucht und ihn dementsprechend mit einer besonderen Wicklungsanordnung versieht, die zwar an sich für Hochspannungstransformatoren bekannt ist, aber für Zusatztransformatoren in Leistungskaskade nicht angewendet worden ist.The invention achieves a more economical one in the following manner Execution of such power cascades by using the isolating transformer on the one hand saves and on the other hand uses the advantages of the economy circuit. This requires However, that the additional transformer is stressed and stressed more accordingly provides him with a special winding arrangement that admittedly to is known for high voltage transformers, but for auxiliary transformers has not been used in the performance cascade.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehstromtransformatorsatz für höchste Spannung und hohe Leistung, bestehend aus Drehstrombasis- und drei Einphasenzusatztransformatoren mit vorzugsweise fest geerdetem Sternpunkt und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatztransformatoren in Sparschaltung ausgeführt sind und ihre Wicklungen in für Einphasentransformatoren an sich bekannter Weise als Lagenwicklung mit derart räumlicher Anordnung ausgeführt sind, daß jeweils Lagen kleinster Potentialdifferenz benachbart liegen, und daß der Kessel und der Kern der Eisenphasenzusatztransformatoren jeweils das Ausgangspotential des Basistransformators haben.The invention relates to a three-phase transformer set for highest voltage and high performance, consisting of three-phase base transformers and three additional single-phase transformers with preferably firmly grounded star point and is characterized in that the Additional transformers are designed in economy circuit and their windings in for Single-phase transformers in a manner known per se as a layer winding with such a spatial Arrangement are carried out that in each case layers of the smallest potential difference are adjacent lie, and that the boiler and the core of the additional iron-phase transformers respectively have the output potential of the base transformer.
Die Erfindung hat also zur Folge, daß an der Wicklung der Einphasenzusatztransformatoren einerseits das Potential des geerdeten Sternpunkts, andererseits das Ausgangspotential der gesamten Kaskade auftritt, was an sich gegen die Anwendung der Sparschaltung zu sprechen scheint. Es wurde aber gefunden, daß man dem nicht nur durch geeignete Isolationsanordnung im Zusatztransformator Rechnung tragen, sondern im Gesamtergebnis noch Material einsparen kann. Es hat sich nämlich ergeben, daß der Aufwand für die besondere Wicklungs- und Isolationsanordnung im Zusatztransformator kleiner ist als der ersparte Aufwand für den wegfallenden Isoliertransformator der bekannten Anordnungen. Dem verringerten Materialaufwand entspricht auch ein geringerer Raumaufwand, wodurch das erwähnte Transportproblem bei hohen Leistungen und Spannungen der Drehstromtransformatorsätze gelöst ist.The invention therefore has the consequence that the winding of the additional single-phase transformers on the one hand the potential of the earthed star point, on the other hand the output potential the entire cascade occurs, which is in itself against the use of the economy circuit seems to speak. It has been found, however, that this can not only be achieved by suitable Take into account the insulation arrangement in the additional transformer, but in the overall result can still save material. It has been shown that the effort for the special winding and insulation arrangement in the additional transformer is smaller than the saved effort for the omitted isolation transformer of the known Arrangements. The reduced cost of materials also corresponds to a lower cost of space, whereby the mentioned transport problem with high powers and voltages of the three-phase transformer sets is resolved.
Bei der angegebenen Anordnung der Wicklungen braucht die Wicklungsisolation innerhalb jedes Einphasenzusatztransformators gegen dessen Kern und Kessel nur für die Differenzspannungen, nicht aber für die höchste auftretende Spannung ausgelegt zu werden. Es ist nur der Kessel des Zusatztransformators entsprechend isoliert gegen Erde aufzustellen. Damit ist also an keiner Stelle des ganzen Aggregats eine der höchsten Spannung (z. B. 400 kV gegen Erde) entsprechende Isolation innerhalb der Transformatoren vonnöten, und weiter sind auch keine diesen Höchstspannungen entsprechenden Klemmen- erforderlich. Dadurch wird es möglich, in dem ganzen Aggregat nunmehr eine größere Leistung als bei einer der bisher üblichen Ausführungen unterzubringen.With the specified arrangement of the windings, the winding insulation is required within each single-phase auxiliary transformer against its core and boiler only for the differential voltages, but not designed for the highest voltage that occurs to become. Only the boiler of the additional transformer is insulated accordingly to set up against the ground. This means that there is no one at any point in the entire unit the highest voltage (e.g. 400 kV to earth) corresponding insulation within of the transformers are necessary, and furthermore none of these extra high voltages are necessary corresponding clamps required. This makes it possible in the whole unit can now accommodate a greater performance than with one of the previously common designs.
Die bei Prüfkaskaden für hohe Spannungen übliche Wicklungsausführung, bei der die Erregung der zweiten Stufe jeweils durch eine am höchsten Spannungspunkt der ersten Stufe angeschlossene Erregerwicklung erfolgt, ist bei Leistungstransformatoren deshalb unzweckmäßig, weil hier bei einer Anordnung der erregenden Wicklung am höchsten Spannungspunkt des Basistransformators sich sehr große Streuspannungen ergeben würden, die aber bei Leistungstransformatoren in keinem Fall tragbar sind.The winding design usual for test cascades for high voltages, in which the excitation of the second stage by one at the highest point of tension The excitation winding connected to the first stage takes place, is in the case of power transformers therefore inexpedient because it is highest here with an arrangement of the exciting winding Voltage point of the base transformer would result in very high stray voltages, which are in no case portable with power transformers.
Um mit Rücksicht auf eine wirtschaftliche Bauweise der Zusatztransformatoren eine möglichst hohe Leistung zu erzielen, können mehrere Basistransformatoren, gegebenenfalls vorhandene Drehstromtransformatoren in Parallelschaltung vor die Zusatztransformatoren geschaltet werden.To take into account the economical construction of the additional transformers To achieve the highest possible output, multiple base transformers can be used, if necessary existing three-phase transformers connected in parallel in front of the additional transformers be switched.
Der Aufbau einer Drehstromtransformatoranlage höchster Spannung und Leistung nach der Erfindung gestattet, auch schon vorhandene, für Hochspannungen dienende Transformatoranlagen durch Zuschalten solcher Zusatztransformatoren in Höchstspannungsanlagen auszubauen.The construction of a three-phase transformer system of the highest voltage and Performance according to the invention allows, even already existing, for high voltages serving transformer systems by connecting such additional transformers in To expand high voltage systems.
Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the examples shown in the drawing explained in more detail.
Fig. i zeigt ein Prinzipschaltbild für eine derartige Anlage. i ist ein Basisdrehstromtransformator, 2 ein aus drei Einphasenzusatztransformatoren bestehender Transformatorsatz. Mit 3 ist die Hochspannungswicklung des Basistransformators, welche gleichzeitig die Erregung für die Wicklung 4. der Zusatztransformatoren abgibt, bezeichnet. In der Sekundärwicklung 5, die mit der Wicklung 4 in Sparschaltung verbunden ist, wird eine Zusatzspannung erzeugt, die sich zu der Spannung des Basistransformators hinzusetzt'.Fig. I shows a basic circuit diagram for such a system. i is a basic three-phase transformer, 2 one consisting of three additional single-phase transformers Transformer set. With 3 is the high voltage winding of the base transformer, which at the same time provides the excitation for the winding 4. of the additional transformers, designated. In the secondary winding 5, which is connected to the winding 4 in an economy circuit is, an additional voltage is generated, which is equal to the voltage of the base transformer added '.
In Fig. 2 ist schematisch die erfindungsgemäße räumliche Anordnung der Wicklung eines Einphasenzusatztransformators 2 für den Fall gezeichnet, daß Kessel und Eisenkern dieses Transformators mit dem Potential U2 des Basistransformators i verbunden sind. Zu diesem Zweck ist der Kessel auf Isolatoren 6 aufgestellt. Die Wicklung ist auf einen Schenkel 7 in mehreren Lagen 8 aufgebracht. Die Lage tiefsten Potentials (Erdpotential) liegt dem Schenkel 7 zunächst und ist in bekannter Weise mit einem Schirm 9 und Erde verbunden. Bei dem Punkt io, der leitend mit dem Eisenkern i i und dem Kessel 12 verbunden ist, ist die Wicklung an das die Spannung U2 führende Wicklungsende des Basistransformators angeschlossen. Das andere, bei 13 geerdete Wicklungsende des Basistransformators ist mittels einer Leitung 14 durch einen Isolator i5 mit dem Anfang der innersten Lage verbunden. Von dem Punkt io nach außen folgen nun weitere Lagen, von denen das Ende der äußersten die Spannung Uz führt und ebenfalls mit einem Schirm 16 verbunden ist. Dieses Ende ist durch einen für die Spannung Ui U2 bemessenen Isolator 17 herangeführt. Die innerste Lage braucht gegen den Kern und die Kesselwand nur entsprechend der Spannung U2, die äußerste Lage nur entsprechend der Spannung U,,-U2 isoliert zu sein. Es liegen jeweils diejenigen Lagen der beiden Wicklungen, die die geringste Potentialdifferenz haben, benachbart. Durch diese Maßnahme kommt man mit einem Minimum an Isolationsaufwand aus, da zwischen der Erregerprimärwicklung 4 und der Sekundärwicklung 5 des Zusatztransformators nur für die Spannung einer einzigen Doppellage zu isolieren ist.In Fig. 2 the spatial arrangement according to the invention of the winding of an additional single-phase transformer 2 is drawn for the case that the tank and iron core of this transformer are connected to the potential U2 of the base transformer i. For this purpose, the boiler is placed on insulators 6. The winding is applied to a leg 7 in several layers 8. The position of the lowest potential (earth potential) is the leg 7 first and is connected in a known manner to a screen 9 and earth. At point io, which is conductively connected to iron core ii and tank 12, the winding is connected to the winding end of the base transformer carrying the voltage U2. The other winding end of the base transformer, grounded at 13, is connected to the beginning of the innermost layer by means of a line 14 through an insulator i5. From point io to the outside, further layers now follow, of which the end of the outermost one carries the voltage Uz and is also connected to a screen 16. This end is brought up through an insulator 17 dimensioned for the voltage Ui U2. The innermost layer only needs to be insulated from the core and the boiler wall in accordance with the voltage U2, the outermost layer only in accordance with the voltage U ,, - U2. Those layers of the two windings that have the smallest potential difference are adjacent. With this measure, you get by with a minimum of isolation effort, since between the primary excitation winding 4 and the secondary winding 5 of the additional transformer only needs to be isolated for the voltage of a single double layer.
Man kann, wie Fig. 3 zeigt, die Lagenwicklung auch auf zwei Schenkeln 7, 8 verteilen, in der Weise, daß jeweils auf eine Lage des einen Schenkels eine Lage des anderen Schenkels folgt. Der Höchstspannungsanschluß 18 liegt hier in der Mitte. Die isolationssparende Bauweise dieser Anordnung ist augenfällig. Im Fenster des Eisenkerns ist zwischen den Wicklungen der beiden Schenkel nur für eine Doppellage zu isolieren, während gegen den Kessel und den Kern einmal für U2 und einmal für Ui U2 zu isolieren ist. Die Lagenwicklungen brauchen natürlich nicht zwingend in der in Fig.3 dargestellten Schaltung verbunden zu werden, sondern es kann die Schaltung auch so ausgeführt sein, daß z. B. die beiden Schenkelwicklungen parallel geschaltet werden und jede der einzelnen Schenkelwicklungen, ausgehend von der Schenkelmitte, mit dem Potential U1 in bekannter Art in Einzellagen- oder Doppellagenschaltung verbunden wird.You can, as Fig. 3 shows, the layer winding on two legs 7, 8 distribute, in such a way that each on a layer of one leg one The position of the other leg follows. The extra high voltage terminal 18 is here in the Center. The insulation-saving design of this arrangement is obvious. In the window of the iron core is only for a double layer between the windings of the two legs to isolate while against the boiler and the core once for U2 and once for Ui U2 is to be insulated. Of course, the layer windings do not necessarily need in to be connected to the circuit shown in Fig.3, but it can be the circuit also be designed so that z. B. the two leg windings connected in parallel and each of the individual leg windings, starting from the center of the leg, with the potential U1 in a known manner in single-layer or double-layer circuit connected.
Wie Fig.4 zeigt, können bei Höchstleistungsanlagen auch mehrere Basistransformatoren i parallel geschaltet sein.As Fig. 4 shows, several base transformers can also be used in high-performance systems i must be connected in parallel.
Die Erfindung gestattet, derartige Anlagen wirtschaftlich zu bauen und mit einem Minimum an Isolationsaufwand auszukommen. Vor allem ist wichtig, daß mit der angegebenen Gesamtanordnung es möglich wird, sehr große und mit den bisherigen Bauweisen nicht erreichbare Leistungseinheiten zu bauen, da an keiner Stelle der Anlage, also weder im Basistransformator noch an den Einphasenzusatztransformatoren, eine der höchsten Spannung (z. B. 4oo kV) gegen Erde entsprechende Isolation nötig ist.The invention allows such systems to be built economically and get by with a minimum of isolation effort. Above all it is important that with the specified overall arrangement it becomes possible to produce very large ones and with the previous ones Construction methods to build unattainable power units, since nowhere the System, i.e. neither in the base transformer nor on the additional single-phase transformers, an insulation corresponding to the highest voltage (e.g. 4oo kV) against earth is required is.
Die beschriebene Lagenwicklung gewährleistet eine hervorragende Steuerung der Potentialverteilung innerhalb der Isolation und schafft dadurch leicht übersehbare Verhältnisse. Die Anordnung erlaubt insbesondere durch Verwendung bereits vorhandener Drehstromtransformatoren, beispielsweise für 22o kV, die Steigerung der übertragungsspannung auf beispielsweise 44o kV mit wesentlich geringerem Aufwand als bei Neuerstellung des Leistungstransformators für die gesamte Leistung und Spannung von 44o kV. Die Parallelschaltung mehrerer Basistransformatoren gemäß Fig. 4 verbessert die Wirtschaftlichkeit der Anlagen noch wesentlich, da die einzelnen Zusatztransformatoren selbst bei Einhaltung des Bahnprofils nunmehr für eine größere Leistung ausgelegt werden können. Ferner gewährt die beschriebene Bauweise der Zusatztransformatoren mit Lagenwicklung auf der Primär- und Sekundärseite noch den großen Vorteil kleiner Kurzschlußspannung des Zusatztransformators, so daß die gesamte Kurzschlußspannung der Kaskade in für die Stabilität der Übertragung erträglichen Grenzen bleibt.The layer winding described ensures excellent control the potential distribution within the insulation and thus creates easily overlooked Conditions. The arrangement allows in particular by using existing ones Three-phase transformers, for example for 22o kV, increase the transmission voltage to 44o kV, for example, with significantly less effort than when creating a new one of the power transformer for the total power and voltage of 44o kV. the Parallel connection of several base transformers according to FIG. 4 improves economy of the systems is still essential, as the individual additional transformers even if they are complied with the track profile can now be designed for greater performance. Further guarantees the described construction of the additional transformers with layer winding the primary and secondary side still have the great advantage of low short-circuit voltage of the additional transformer, so that the entire short-circuit voltage of the cascade in for the stability of the transfer remains tolerable limits.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP19998D DE975236C (en) | 1948-10-29 | 1948-10-29 | Three-phase transformer set for highest voltage and high power, consisting of three-phase base transformers and three additional single-phase transformers |
Applications Claiming Priority (1)
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| DEP19998D DE975236C (en) | 1948-10-29 | 1948-10-29 | Three-phase transformer set for highest voltage and high power, consisting of three-phase base transformers and three additional single-phase transformers |
Publications (1)
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|---|---|
| DE975236C true DE975236C (en) | 1961-10-12 |
Family
ID=7367674
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE975236C (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE443199C (en) * | 1927-04-21 | Hochspannungs Ges M B H | High-voltage dry transformer of the core type with cylinder winding, the high-voltage winding of which is distributed over several concentric, series-connected supporting cylinders made of insulating material using two wound legs | |
| DE576432C (en) * | 1928-10-13 | 1933-05-11 | Aeg | Circuit for n transformers, whose high-voltage windings are connected in series and whose boxes, cores and low-voltage windings are connected to the end of the high-voltage winding that carries the lower potential |
| DE592513C (en) * | 1927-11-25 | 1934-02-08 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Switching arrangement to prevent equalization currents in the windings of an asymmetrically controllable polyphase transformer, which are connected in closed or open polygon |
-
1948
- 1948-10-29 DE DEP19998D patent/DE975236C/en not_active Expired
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE443199C (en) * | 1927-04-21 | Hochspannungs Ges M B H | High-voltage dry transformer of the core type with cylinder winding, the high-voltage winding of which is distributed over several concentric, series-connected supporting cylinders made of insulating material using two wound legs | |
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