DE911865C - Transformator mit zusaetzlicher Reaktanz zur Strombegrenzung - Google Patents

Description

• Transformator mit zusätzlicher Reaktanz zur Strombegrenzung Zur Erzielung kurzschlußfester Wicklungen bei Transformatoren ist es erforderlich, Mittel zur Begrenzung des Kurzschlußstromes vorzusehen. Diese bestehen im allgemeinen in einer genügend groß gewählten Kurzschlußspannung des Transformators selbst. Es gibt jedoch Fälle, in denen die wünschenswerte Höhe der Kurzschlußspannung auf diesem Wege nicht ohne weiteres erreichbar ist. Bei Mehrwicklungstransformatoren z. B. kommt es häufig vor, daß eine der Wicklungen infolge ihrer zwangläufig gegebenen räumlichen Anordnung eine zu kleine Kurzschlußspannung erhält. Besitzt diese Wicklung auch noch eine kleinere Leistung als die übrigen Wicklungen, so liegt ihre Kurzschlußspannung fast stets unterhalb der, z. B. gemäß RET, zulässigen.
• Es ist bekannt, zur Erhöhung der Kurzschlußspannung solcher Wicklungen von Transformatoren besondere Drosselspulen in dem Transformatorkessel vorzusehen und den gefährdeten Wicklungen vorzuschalten. Diese Drosselspulen fallen als Strombegrenzungsspulen relativ groß aus. Sie sind daher bei gegebenen Raummassen schwer unterzubringen. Außerdem erhöhen sie natürlich das Gewicht und die Herstellungskosten des betreffenden Transformators.
• Erfindungsgemäß wird nun nicht eine besondere Drosselspule vorgesehen, sondern die erforderliche zusätzliche Induktivität wird dadurch erhalten, daß um geeignete Teile des Transformatorkernes selbst Windungen gelegt «erden, die den zu schützenden Wicklungen vorgeschaltet werden. Zweckmäßig wählt man die Kernteile bzw. die Schaltung der Wicklungsteile so, daß die Induktion des Hauptflusses aufgehoben wird. Da sich der Hauptfluß und der Fluß der Hilfswicklungen überlagern, steigt im Kurzschlußfalle beim Verringern des Hauptflusses und dem damit verbundenen Ansteigen der Permeabilität die Induktivität der Hilfswicklungen an. Schließlich läßt sich die Drosselwicklung, die häufig nur aus je einer oder einigen Windungen besteht und als Zylinder ausgebildet sein kann, zugleich als Steuerungsschild für das elektrische Feld zwischen den Kernteilen und den Hauptwicklungen bzw. auch als erdkapazitive Kupplung für die angeschlossene, dem Ladeeinfluß der Hauptwicklung ausgesetzte Wicklung verwenden.
• In Fig. i ist der Erfindungsgegenstand in einer als Beispiel anzusehenden Ausführungsform als Einphasenmanteltransformator gezeigt. Auf dem Hauptschenkel i sind die Transformatorenwicklungen Z, 3, d. angeordnet, auf die Rückschlußschenkel 5 und 6 sind die Drosselwindungen 7 und 8 gewickelt, die beim Ausführungsbeispiel so geschaltet sind, daß sich ihre Spannung gegenseitig aufhebt. Diese Drosselwindungen sind der zu schützenden Hauptwicklung so vorgeschaltet, daß an den über Deckel geführten Anschlußklemmen 9 und io die erhöhte Kurzschlußspannung auftritt.
• Da der Eisenquerschnitt der Drossel im Verhältnis zu ihrer Leistung sehr groß ist, so genügen nur wenige Windungen, in vielen Fällen nur ein geschlitzter Blechzylinder. In dieser Form eignet sich die Wicklung, wie aus Fig.2 zu entnehmen ist, besonders gut als elektrostatische Abschirmung des kantigen Joches gegen die Oberspannungswicklung4.
• Während in Fig. i ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist, bei dem die Drosselwicklungen schaltungsmäßig symmetrisch zur Hauptwicklung liegen, bringt Fig.3 eine Ausführungsform, bei welcher die Drosselwindungen unmittelbar in Reihe miteinander liegen.
• Bei Kerntransformatoren und 1VIehrphasentransformatoren läßt sich die Erfindung ebenfalls durchführen, indem, wie in Fig. d, gezeigt, die Drosselwindungen durch den gelochten oder geschlitzten Schenkel jeder Phase so hindurchgeführt sind, daß die Induktion des Hauptflusses ausgeschaltet ist. Eine besonders einfache Anwendung der Erfindung ergibt sich, wenn, wie in Fig. 5 gezeigt, die Drosselwindungen für die Zusatzinduktivität so um die Joche gelegt sind, daß der Fluß sich durch die Luft schließen kann.
• Die praktische Ausführung nach Fig.4 macht besonders dann, wenn, wie fast immer. die zu schützende Wicklung am Eisenkern liegt und die kleinste Spannung aufweist, insofern keinerlei Schwierigkeiten, weil der Abstand zum Joch mit Rücksicht auf die Kurzschlußfestigkeit der Wicklung ebenso groß ist wie der der Höchstspannungswicklung, so daß in dem zur Isolation nicht erforderlichen ohnehin vorhandenen Raum die Windungen zur Erhöhung der Kurzschlußspannung dieser Wicklung untergebracht werden können. Außerdem ist bei größeren Kernen sowieso in der Kernmitte quer zu den Backen ein Schlitz vorhanden, der zur Kühlung dient und auch bei vielleicht stellenweiser Erweiterung die Windungen zur Vergrößerung der Reaktanz aufnehmen kann. Unter Umständen genügt übrigens bereits ein Bolzenloch.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator mit zusätzlicher Reaktanz zur Strombegrenzung im Kurzschlußfalle, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Reaktanz durch Hilfswicklungen erzielt wird, die auf Kernteilen des Transformators so angeordnet sind, daß durch den Hauptfluß eine Spannung nicht induziert wird. z. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Drosselwindungen (7, 8) auf den Rückschlußschenkeln eines Manteltransformators angeordnet sind. 3. Transformator nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung des Kernes und der Hilfswicklungen, daß im Kurzschlußfalle, also bei sinkender Klemmenspannung der Hauptwicklung und abnehmender Kernsättigung, eine Erhöhung der Reaktanz der Hilfswicklungen eintritt. 4. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselwindungen (7, 8) durch Schlitze im Schenkel geführt sind, so daß die Windungen zum Teil die eine Kernhälfte und zum Teil die andere Kernhälfte, und zwar gegenläufig, umschlingen. 5. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, _ daß die Windungen - parallel zum Jochfluß um die Joche gelegt-sind und daß der durch die Drosselwindungen erzeugte Fluß sich durch die Luft -schließt.