CH209435A - Anordnung für den Oberwellenausgleich für die Magnetisierungsströme von Drehstromtransformatoren oder Drehstromdrosselspulen mit ungleichem Oberwellengehalt in den einzelnen Phasen. - Google Patents

Description

  Anordnung für den     Oberwellenansgleich    für die     Nagnetisiernngsströme    von       Drehstromtransformatoren    oder     Drehstromdrosselspnlen    mit  ungleichem     Oberwellengehalt    in den     einzelnen    Phasen.

      Die Erfindung betrifft eine Anordnung  für den     Oberwellenausgleich    für die     Magne-          tisierungsströme    von     Drehstromtransforma-          toren    oder     Drehstromdrosselspulen    mit un  gleichem     Oberwellengehalt    in den     einzelnen     Phasen, bei der eine Gruppe von in Stern  geschalteten Transformatoren oder Drossel  spulen mit einer Gruppe gleicher Oberwellen  leistung von in Dreieck oder Zickzack ge  schalteten Transformatoren oder Drossel  spulen in Reihen, Kaskaden-, oder in Paral  lelschaltung     betrieben    wird.  



  Bei     einer    bekannten Schaltung werden       Drehstromtransformatoren,    die     in    Sternschal  tung     betrieben    werden, mit in Dreieck ge  schalteten Transformatoren parallel an das  Netz angeschlossen, so dass sie sich gegen  seitig ihre     Oberwellenanteile    für die     Magneti-          sierungsströme    liefern können     und    die Strom  quelle     bezw.    das übrige Netz von Magneti-         sierungsströmen,    deren Ordnungszahl 6n   1  beträgt, wobei     n    jede ungerade Zahl     sein     kann,

   im wesentlichen entlastet     sind.    Es  wurde nun festgestellt, dass trotz einer sol  chen Schaltung der Transformatoren oder  Drosselspulen immer noch     ein    Restbetrag an  Oberwellen 6n   Macher     Grundwellenfre-          quenz    nicht ausgeglichen wird. Dieser Rest  betrag rührt von dem unsymmetrischen Auf  bau der normalen     Drehstromtransformatoren     oder     Drosselspulen    her, bei denen die Eisen  kerne drei in einer Ebene liegende,     bewickelte     Schenkel haben.

   Wenn man nun nach der  bisherigen     Übung    bei     Sternschaltung    die  mittleren     Schenkelwicklungen    solcher Trans  formatoren an die gleiche     Phasenleitung    des  Netzes anschliesst, führt diese Phasenleitung  eine geringere     Oberwellenleistung    als die  Phasenleitungen, die mit den Wicklungen  der Aussenschenkel verbunden     sind.         Bei Dreieckschaltung führen zwei Phasen  kleine     Oberwellenströme,    die dritte Phase  führt einen grösseren     Oberwellenstrom.    Durch  blosse Vertauschung der Netzanschlüsse lässt  sich also wohl die     Symmetrierung    der dritten  Harmonischen erzwingen,

   aber nicht die       Symmetrierung    der Oberwellen mit der Ord  nungszahl     6n.      1 erreichen. Erst durch die  Schaltung gemäss der Erfindung ist es mög  lich, diese höheren Harmonischen auszuglei  chen und zum Verschwinden zu bringen.  Mit der Schaltung gemäss der Erfindung ge  lingt es, selbst bei unsymmetrischem Aufbau  der einzelnen Transformatoren diese höheren  Harmonischen zu unterdrücken.  



  Zur Erreichung des     Oberwellenausglei-          ches    für die     Magnetisierungsströme    von Dreh  stromtransformatoren oder     Dreclistromdros-          selspulen    mit ungleichem     Oberwellengehalt     in den einzelnen Phasen arbeitet erfindungs  gemäss eine     Gruppe    von in Stern geschalteten  Transformatoren oder Drosselspulen mit einer  Gruppe gleicher     Oberw        ellenleistung    von in  Dreieck oder     Ziehzach    geschalteten Transfor  matoren oder Drosselspulen zusammen.

   wo  bei innerhalb jeder Schaltgruppe die An  schlüsse der einzelnen     Tra.nsformatorphasen     so auf die     einzelnen        I\Tetzphasen    verteilt wer  den, dass die     Oberwellenleistung    in den ein  zelnen Netzphasen gleich gross wird. Auf  diese Weise können sich auch die unsymme  trischen     Oberwellenströme    der Ordnungszahl       61t   <I>- 1</I> praktisch vollständig aufheben, so  dass     Störungen    des Netzbetriebes, z. B. Re  sonanzerscheinungen oder Schwierigkeiten  der     Erdschlusslöschung,    vollständig behoben  werden.

   Es ist zwar bekannt, die Phasenfolge  der Wicklungsanschlüsse an das Netz zu ver  tauschen, um     hiermit    die den Transforma  toren zugeführten     Magnetisierungsströnie     dreifacher Frequenz zu unterdrücken. Hier  mit wird aber noch keineswegs ein Aus  gleich der Oberwellen mit der Ordnungszahl       6tt      1 erzielt, da hierfür die nötigen Vor  bedingungen in der elektrischen Schaltung  fehlen.  



  Für diese Anordnung können Transfor  matoren normaler Bauart mit ihren einzelnen         Schenkelwicklungen    in zyklischer Vertau  schung an das Netz angeschlossen und in Rei  hen-, Parallel- oder     gaskadenschaltung    so be  trieben werden, dass Apparate in Sternschal  tung     ihren        Oberwellenbedarf    von in Dreieck  oder in Zickzack geschalteten Apparaten be  ziehen.  



       Ausführungsbeispiele    der Anordnung ge  mäss der Erfindung sind in den     Fig.    1 und 2  der Zeichnung dargestellt.     Fig.    1 zeigt zwei       Gruppen    von je drei parallel arbeitenden,  sieh gegenseitig ihre Oberwellen liefernden  Drosselspulen oder Transformatoren, deren       Sekundärwicklungen    in der Figur fortgelas  sen sind. Die     Transformatoren    1, 2 und 3  mit den Netzanschlüssen     tr,        T'    und W sind in  Stern geschaltet.

   Die Netzanschlüsse     LT,        V     und TV sind so an die Phasenleitungen R,     S     und T gelegt, dass die mittlere     Transformator-          pliase    1', (las heisst die mittlere Schenkelwick  lung beim     ersten    Transformator an die mitt  lere Netzphase     S,    beim zweiten Transforma  tor an die Netzphase T und beim dritten  Transformator an die Netzphase R ange  schlossen ist.  



  Diesen Transformatoren 1 bis 3 werden  die Oberwellen     6n          1-facher    Frequenz durch  drei Transformatoren 4, 5 und 6 gleicher  Leitung geliefert. die in Dreieck oder in  Zickzack geschaltet sind.     Wie    in     Fig.    1 an  gedeutet ist, können zwei Transformatoren  (4 und 5) in Dreieck und der dritte Trans  formator 6 in Zickzack geschaltet sein. Auch  hier sind die Netzanschlüsse so vertauscht,  dass beispielsweise die mittlere Schenkel  wicklung des Transformators 4 an die Netz  phasen S und T, die des Transformators 5  an die Netzphasen<I>T</I> und<I>R</I> und die des  Transformators 6 an die     Netzphasen    R und       S    angeschlossen ist.  



       Fig.    2 gibt ein Beispiel für die Kaskaden  schaltung von zwei     Gruppen    von Transfor  matoren oder Drosselspulen. Die Transfor  matoren 7, 8 und 9 haben Sekundär- oder       Tertiärwicklungen,    an die eine zweite  Gruppe von Transformatoren 10, 11 und 12  angeschlossen sind. Die beiden Transforma  toren 7 und 8 werden primär und sekundär      in Sternschaltung     betrieben.    An ihre Se  kundär- oder     Tertiärwicklungen    13 und 14  sind in Dreieck     bezw.    in Zickzack geschaltete  Drosselspulen 15 und 16 angeschlossen.

   Wenn  zum Beispiel die     Transformatoren        bereits     auf ihren Primärseiten in Dreieck geschaltet  sind, kann man die Sekundärwicklung eben  falls in Dreieck oder in Zickzack     schalten     und kann wie beim Transformator 9 an die  Sekundärwicklung 17 eine in Stern ge  schaltete Drosselspule 18 anschliessen. Wenn  die Wicklungen 13, 14 und 17 nur für den  Anschluss von Ausgleichsdrosselspulen 15,  16 und 18 dienen, können sie     Tertiärwick-          lungen    der Transformatoren 7, 8     und    9 dar  stellen, die im übrigen noch mit weiteren,  Leistung abgebenden oder aufnehmenden  Wicklungen ausgerüstet sein können.  



  Wenn sich nun bei der Anordnung ge  mäss der Erfindung in den Stern- oder     zick-          zackgescha.lteten    Transformatoren oder Dros  selspulen die     Stromoberwellen        6-fa          1-facher     Frequenz trotz gleicher Induktion in sämt  lichen Kernen nicht in der gleichen Stärke  ausbilden wie in den Transformatoren, die  in Dreieck geschaltet sind, so ist diese Er  scheinung darauf zurückzuführen, dass in den  sterngeschalteten Transformatoren eine ge  ringe     Flussoberwelle    dreifacher Frequenz vor  handen ist.

   Um diese vollständig zu unter  drücken, empfiehlt es sich, den sterngeschal  teten Transformatoren eine     Dreieckhilfswick-          lung    zu geben. Auch kann man die Induktion  in den in Stern geschalteten Transformatoren  höher wählen oder diese für     eine    grössere Lei  stung auslegen als die in Dreieck betriebenen  Transformatoren. Auf diese Weise kann er  zielt werden, dass die in den     Magnetisierungs-          strömen    der einzelnen Schaltgruppen vorhan  denen Oberwellen 672       1-facher    Frequenz  praktisch gleich gross werden.  



       Fig.    3 zeigt ein Beispiel für die Reihen  schaltung von zwei Gruppen von     Transfor-          rnatoren    oder Drosselspulen. 20, 21 und 22  sind Transformatoren; während die Primär  wicklungen ausgezeichnet sind, sind die Se  kundärwicklungen und Kerne auf der Figur    nur angedeutet. An die Primärwicklungen  sind in Dreieck geschaltete Drosselspulen 23,  24 und 25 angeschlossen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung für den Oberwellenausgleich für die Magnetisierungsströme von Dreh stromtransformatoren oder Drehstromdrossel- spulen mit ungleichem Oberwellengehalt in den einzelnen Phasen, dadurch gekennzeich net, dass eine Gruppe von in Stern geschal teten Transformatoren oder Drosselspulen mit einer Gruppe -von in Dreieck oder in Zickzack geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen gleicher Oberwellenleistung zusammenarbeitet,

   und dass innerhalb jeder Schaltgruppe die Anschlüsse der einzelnen Phasenwicklungen so auf die einzelnen Netz phasenleitungen verteilt sind, dass die Ober wellenleistung in den einzelnen Netzphasen leitungen gleich gross wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von in Stern geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen mit einer Gruppe von in Dreieck oder in Zickzack geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen glei cher Oberwellenleistung in Parallelschal tung betrieben wird, und dass innerhalb jeder Schaltgruppe die Anschlüsse der ein zelnen Phasenwicklungen so auf die ein zelnen Netzphasenleitungen verteilt wer den, dass die Oberwellenleistung in den einzelnen Netzphasenleitungen gleich gross wird. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, däss eine Gruppe von in Stern geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen, die unter sich parallel ge schaltet sind, mit einer Gruppe von in Dreieck oder in Zickzack geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen glei cher Oberwellenleistung in Kaskaden schaltung betrieben wird und dass inner halb jeder Schaltgruppe die Anschlüsse der einzelnen Phasenwicklungen so auf die einzelnen Netzphasenleitungen verteilt werden, dass die Oberwellenleistung in den einzelnen Netzphasenleitungen gleich gross wird. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von in Stern geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen mit einer Gruppe von in Dreieck oder in Zickzack geschalteten Transformatoren oder Drosselspulen glei cher Oberwellenleistung in Reihenschal tung betrieben wird und dass innerhalb jeder Schaltgruppe die Anschlüsse der einzelnen Phasenwicklungen so auf die einzelnen Netzphasenleitungen verteilt werden, dass die Oberwellenleistung in den einzelnen Netzphasenleitungen gleich gross wird. 4. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Transfor matoren oder Drosselspulen in zyklischer Vertauschung der Klemmen an das Mehr phasennetz angeschlossen sind. 5.

   Anordnung nach Patentanspruch und Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stern geschalteten Transfor matoren Dreieckhilfswicklungen besitzen. 6. Anordnung nach Patentanspruch und ITn- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stern geschalteten Transfor matoren oder Drosselspulen eine um so viel höhere Induktion haben als die in Dreieck oder in Zickzack geschalteten Transformatoren, dass die Oberwellen leistungen beider Schaltarten praktisch gleich werden. 7.

   Anordnung nach Patentanspruch und rin- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stern geschalteten Transfor matoren oder Drosselspulen eine so viel grössere Nutzleistung haben als die in Dreieck oder in Zickzack geschalteten Transformatoren, dass die Oberwellen leistungen der beiden Schaltarten prak tisch gleich gross werden.