Aus Linpnasentransformatoren bestehender Mehrphasen-Grosstransformator.
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Bei <SEP> dem <SEP> Transformation <SEP> sehr <SEP> hoher <SEP> Lei tungen <SEP> besteht <SEP> wegen <SEP> der <SEP> hohen <SEP> Kwrz schluss.l@eistung <SEP> des( <SEP> Netzes <SEP> häufig <SEP> die <SEP> Not wendigkeit, <SEP> eine <SEP> Leistungsunterteilung <SEP> vor zunehmen. <SEP> Zu <SEP> ,diesem <SEP> Zweck <SEP> kann <SEP> man <SEP> ent weder <SEP> mehrere <SEP> Transformatoren <SEP> parallel
<tb> schalten <SEP> oder <SEP> man <SEP> verwendet <SEP> Alehrwicklungs@ transfarmato:
ren, <SEP> bei <SEP> -denen <SEP> auf <SEP> jedem <SEP> Schen kel <SEP> beispielsweise <SEP> die <SEP> Niedervoltwicklungen
<tb> in <SEP> zwei <SEP> gleiche <SEP> Teile <SEP> aufgeteilt <SEP> werden, <SEP> und
<tb> die <SEP> Aufteilung <SEP> :der <SEP> Leistung <SEP> durch <SEP> Zusatz rteaktanzen <SEP> erfolgt.
<tb> Bei <SEP> Mehrph:asen-Gross:trans:fo:rmato:ren, <SEP> die
<tb> aus <SEP> mehreren <SEP> Einphasentransformatoren <SEP> be stehen, <SEP> erhält <SEP> man <SEP> erfindungsgemäss <SEP> eine <SEP> be sonders <SEP> vorteilhafte <SEP> Möglichkeit <SEP> der <SEP> Lei stungs:aufteilung, <SEP> wenn <SEP> man <SEP> die <SEP> Einphasen tranisformatoren <SEP> als <SEP> Zwei- <SEP> oder <SEP> Mehrs@chenkel kerntypen <SEP> ausführt, <SEP> und <SEP> die <SEP> Schenkel <SEP> der
<tb> Ei.nphasentransformatoren <SEP> selbständige <SEP> Hoch und <SEP> Niedervoltwicklu:
ngen <SEP> tragen, <SEP> die <SEP> unab hängig <SEP> voneinander <SEP> gespeist <SEP> bezw. <SEP> belastet
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sind. <SEP> Tritt <SEP> nunmehr <SEP> in <SEP> :einem <SEP> Netzteil
<tb> ein <SEP> Kurzschiluss <SEP> auf, <SEP> so <SEP> beschränkt <SEP> sich
<tb> dieser <SEP> auf <SEP> die <SEP> Wicklungen <SEP> des <SEP> betreffenden
<tb> Schenkels.
<tb> Im <SEP> nachstehenden <SEP> werden <SEP> Ausführungs beispiele <SEP> für <SEP> die <SEP> Erfindung <SEP> an <SEP> Hand <SEP> :
der
<tb> Zeichnung <SEP> noch <SEP> näher <SEP> erläutert.
<tb> In <SEP> Fäg. <SEP> 1 <SEP> bilden <SEP> die <SEP> drei <SEP> Einphasen transformatoTen <SEP> mit <SEP> den <SEP> Kernen <SEP> 1, <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> zu sammen <SEP> einen <SEP> Dreiphlasien-Grosstransfo@rmator
<tb> hoher <SEP> Leistung. <SEP> Sie <SEP> besittzen <SEP> zweischenklige
<tb> Kerne, <SEP> wobei. <SEP> auf <SEP> jedem <SEP> Schenkel <SEP> eine <SEP> Pri märwicklung <SEP> 4, <SEP> 5, <SEP> 6, <SEP> 7, <SEP> 8, <SEP> 9 <SEP> und <SEP> eine <SEP> Se kundärwickl'üng <SEP> 10, <SEP> 11, <SEP> 12, <SEP> 13, <SEP> 14, <SEP> 15 <SEP> vor gesehen <SEP> ist,. <SEP> Bei <SEP> dem <SEP> Ausführungsbeispiel
<tb> sind <SEP> die <SEP> Primärwicklungen <SEP> jedes <SEP> Einphasen transformato:
rs <SEP> parallel <SEP> geschaltet, <SEP> während
<tb> die <SEP> entsprechenden <SEP> Sekundärwicklungen <SEP> ver- <SEP> .
<tb> achi:e:d'enen <SEP> Netzteilen <SEP> angehören.
<tb> Die <SEP> Wirkungsweise <SEP> :dieses <SEP> Transfo:rma tors <SEP> ist <SEP> folgende, <SEP> wobei <SEP> auf <SEP> Fig. <SEP> 2 <SEP> Bezug
<tb> genommen <SEP> wird:
Wenn in einem der beiden Sekundärnetze ein Kurzsehluss auftritt, so beschränlzt sich dieser in. seiner Ausdehnung auf die Wick lung des betreffenden Schenkels des Ein- phasentransformators. In bezug auf die (@e- samtleistung des Transformators kann im Kurzschluss bei u Schenkeln je Phase jetzt nur die
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fache Kurzschlussl-eistun,
g auftreten. Eine Beeinflussung der übrigen Netzteile über die parallelen .Schenkel findet praktisch nicht statt, da bei Vernachläs-aigung des im Verhältnis zur Streureaktanz sehr geringen Ohm chen Widerstandes der Wicklung bei starrer Hochvoltseite wegen der Parallel- schaltung der Primärwicklungen die Flüsse beider Schenkel gleich bleiben.
Wegen der Parallelschaltung der Primärwicklung müssen die resultierenden Flüsse (Haupt fluss -I- Streufluss) in jedem Schenkel gleich sein. Dabei ist im Kurzschlussfalle der Streu,- fluss annähernd phasengleich dem Hauptfluss. Der Ohmsche Spannungsabfall in der kurz geschlossenen Wicklung wird eine geringe Senkung des Ge,
Samtflusses Agey = A -+ OHi im kurzgeschlossenen Schenkel (1) bewirken und nie Differenz zwischen dem wirklich. in der Wicklung auftretenden und dem wirk samen verketteten Streufluss den Fluss (I180., ein wenig erhöhen.
Diese geringen Fluss- .differenzen gleichen sich im Fenster des Transformators als Streufluss aus, der in der gesunden Wicklung einen entsprechenden Kompensationsstrom hervorruft. Da aber bei Hochleistungstransformatoren der #Lagneti- sierungisstrom einen so kleinen Anteil am Nennstrom hat, dass, wenn,der gesamte:
Fluss bei völliger Absperrung des einen Schenkels .durch den Luftraum des Fensters fliessen müsste, der Mabgnetisierungsstrom des gesum- ,den Schenkels nur einen Bruchteil des Nenn stromes ausmachen würde, wird der Kurz schluss in 1 keine nennenswerte Verschie bung der Strombelastung in ? hervorrufen. Man könnte die Leistungsaufteilung auf der Niedervoltseite auch auf der Hochvoltseite fortsetzen, derart,
dass jetzt völlig getrennte Tra.nsformationssysteme sich auf einem Kern befinden (Fig. 3). Erforderlich sind nur an- nähernd gleiche Flüsse für jeden Schenkel. Mässige Unterschiede, beispielsweise durch Spannungsabfälle, würden nicht stören, da sich diese in Flüsse, wie bereits dargestellt,
durch einen Luftfluss im Fenster ausgleichen würden. Befürchtet man bei dauernden grösseren Flussdifferenzen Zusatzverluste durch den Streufluss, so kann für den Fluss- # aus, gleich ei entsprechend;
schwach bemesse- ner Hilfsschenkel vorgesehen werden, der in Fig. 3 mit 16 bezeichnet ist. Damit würde der Einphasentransforma- tor mit zwei oder mehreren Schenkeln den Idealfall einer Energieverteilung darstellen, da er Transformation, Sammelschienen und Trennung der Energiezweige in sich ver einigt.
Fig. 4 zeigt in einem Ausführungsbeispiel die Aufteilung der Gesamtleistung in drei Energiezweige.
Dabei befinden sieh auf dem Fünfs,chenkelkern nur die Wicklungen einer Phase, die in drei Zweige aufgeteilt sind. Man könnte stattdessen auch bei einem D.rei- phasentranGforma.tar einen Energiezweig jeder Phase auf den drei vorhandenen Fünf schenkelkernen vorsehen. Als Vorteil der ersteren;
dreiphasigen Bauart ergibt sieh jedoch neben einem geringen Eisenaufwand in den Jochen auch eine geringere Fenster- weite, da die Hochvoltwicklungen im Fenster bei Parallelschaltung der Hochvoltseiten keine Potentialdifferenz haben.
Ferner sind in diesem Falle statt (3 -(- I.) nur zwei Hoch- voltdurchfüh:rungen erforderlich, wie sieh überhaupt das Isolationsproblem wesentlich vereinfacht.. In Fig. 5 schliesslich ist die (.Yleiehe Anordnung wie in Fig. 4 für eine Aufteilung der Gesamtleistung in vier Ener giezweige gezeigt.
Dabei wurde die in Fig. 4 dargestellte ab-,veehselnde Umkehr des \@Tickelsinnels zur Veroinfaehung der Zeich- nung nicht vorgenommen. Im übrigen folgt aus diesen Ausführungsbeispielen, dass bei v-facher Unterteilung der Gesamtleistung Kerne je Phase mit (n + 2-) Sehenkeln ver wendet werden.
Large multi-phase transformer consisting of Linpase transformers.
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With <SEP> the <SEP> transformation <SEP> very <SEP> high <SEP> lines <SEP> there is <SEP> because of <SEP> the <SEP> high <SEP> shortcut .l@eistung <SEP> of the (<SEP> network <SEP> often <SEP> the <SEP> need to <SEP> undertake a <SEP> division of services <SEP>. <SEP> On <SEP>, this <SEP> purpose <SEP> <SEP> one can <SEP> either <SEP> several <SEP> transformers <SEP> in parallel
<tb> switch <SEP> or <SEP> one <SEP> uses <SEP> Alehrwicklungs @ transfarmato:
ren, <SEP> with <SEP> -the <SEP> on <SEP> every <SEP> leg <SEP> e.g. <SEP> the <SEP> low-voltage windings
<tb> in <SEP> two <SEP> identical <SEP> parts <SEP> are divided <SEP>, <SEP> and
<tb> the <SEP> division <SEP>: the <SEP> service <SEP> is done by <SEP> additional reactances <SEP>.
<tb> With <SEP> Mehrph: asen-Gross: trans: fo: rmato: ren, <SEP> die
<tb> consist of <SEP> several <SEP> single-phase transformers <SEP>, <SEP> gives <SEP> <SEP> according to the invention <SEP> a <SEP> particularly <SEP> advantageous <SEP> option <SEP> the <SEP> power distribution, <SEP> if <SEP> one <SEP> executes the <SEP> single-phase transformers <SEP> as <SEP> two-leg <SEP> or <SEP> multi-leg core types <SEP> , <SEP> and <SEP> the <SEP> legs <SEP> of the
<tb> Single-phase transformers <SEP> independent <SEP> high and <SEP> low voltage transformers:
<SEP> carry <SEP>, <SEP> the <SEP> independently <SEP> from each other <SEP> fed <SEP> resp. <SEP> loaded
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are. <SEP> If <SEP> is now <SEP> in <SEP>: a <SEP> power supply unit
<tb> a <SEP> short term <SEP> to, <SEP> so <SEP> <SEP> is limited
<tb> this <SEP> on <SEP> the <SEP> windings <SEP> of the <SEP> concerned
<tb> Schenkels.
<tb> In the <SEP> following <SEP> <SEP> execution examples <SEP> for <SEP> the <SEP> invention <SEP> on <SEP> hand <SEP> are:
of the
<tb> Drawing <SEP> <SEP> explained in more detail <SEP>.
<tb> In <SEP> Fäg. <SEP> 1 <SEP> form <SEP> the <SEP> three <SEP> single-phase transformatoTs <SEP> with <SEP> the <SEP> cores <SEP> 1, <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> together <SEP> a <SEP> three-Asia large transformer
<tb> high <SEP> performance. <SEP> You <SEP> have <SEP> two-legged
<tb> cores, <SEP> where. <SEP> on <SEP> each <SEP> leg <SEP> a <SEP> primary winding <SEP> 4, <SEP> 5, <SEP> 6, <SEP> 7, <SEP> 8, <SEP> 9 <SEP> and <SEP> a <SEP> secondary development <SEP> 10, <SEP> 11, <SEP> 12, <SEP> 13, <SEP> 14, <SEP> 15 <SEP> provided < SEP> is. <SEP> With <SEP> the <SEP> embodiment
<tb> are <SEP> the <SEP> primary windings <SEP> of each <SEP> single-phase transformato:
rs <SEP> parallel <SEP> switched, <SEP> during
<tb> the <SEP> corresponding <SEP> secondary windings <SEP> and <SEP>.
<tb> achi: e: d'enen <SEP> power supply units <SEP> belong to.
<tb> The <SEP> mode of operation <SEP>: This <SEP> Transfo: rma tors <SEP> is <SEP> the following, <SEP> where <SEP> refers to <SEP> Fig. <SEP> 2 <SEP>
<tb> is taken <SEP>:
If a short circuit occurs in one of the two secondary networks, its extent is limited to the winding of the relevant leg of the single-phase transformer. With regard to the (@ total power of the transformer, in the short circuit at u legs per phase only the
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times the short-circuit capacity,
g occur. There is practically no influence on the other power supply units via the parallel legs, since neglecting the very low ohmic resistance of the winding in relation to the leakage reactance with a rigid high-voltage side, because the primary windings are connected in parallel, the flows of both legs remain the same.
Because the primary winding is connected in parallel, the resulting fluxes (main flux -I- leakage flux) must be the same in each leg. In the event of a short circuit, the leakage flux is approximately in phase with the main flux. The ohmic voltage drop in the short-circuited winding will result in a slight decrease in the Ge,
Velvet flux Agey = A - + OHi in the short-circuited leg (1) cause and never difference between the real. Increase the flux (I180., a little bit that occurs in the winding and the effective interlinked leakage flux.
These small differences in flux are balanced out in the transformer window as leakage flux, which creates a corresponding compensation current in the healthy winding. However, since the # Lagnizierungisstrom has such a small proportion of the nominal current in high-performance transformers that, if, the entire:
If one leg would have to flow through the air space of the window, the magnetization current of the total, the leg would only make up a fraction of the nominal current if the short circuit in 1 would not cause a significant shift in the current load in? cause. The power distribution on the low-voltage side could also be continued on the high-voltage side, in such a way that
that now completely separate information systems are located on one core (Fig. 3). Only approximately the same flows are required for each leg. Moderate differences, for example due to voltage drops, would not be a problem, as these flow into rivers, as already shown,
would compensate for by a flow of air in the window. If one fears additional losses due to the leakage flux in the case of continuously larger flux differences, then for the flux - # out, equal to ei correspondingly;
weakly dimensioned auxiliary leg can be provided, which is denoted by 16 in FIG. The single-phase transformer with two or more legs would thus represent the ideal case of energy distribution, since it combines transformation, busbars and separation of the energy branches.
In one embodiment, FIG. 4 shows the division of the total power into three energy branches.
You can only see the windings of one phase on the five-leg core, which are divided into three branches. Instead, with a D. three-phase transfer forma.tar, one could provide an energy branch for each phase on the three existing five limb cores. As an advantage of the former;
However, the three-phase design results in a small amount of iron in the yokes as well as a smaller window width, since the high-voltage windings in the window have no potential difference when the high-voltage sides are connected in parallel.
Furthermore, in this case only two high-voltage bushings are required instead of (3 - (- I.), as can be seen in general simplifying the insulation problem. Finally, in FIG. 5 the (.Ylehe arrangement as in FIG. 4 for a Distribution of the total output into four energy branches shown.
The mistaken reversal of the tickle sense shown in FIG. 4 for verifying the drawing was not carried out. Moreover, it follows from these exemplary embodiments that with a v-fold subdivision of the total power, cores per phase with (n + 2) cores are used.