DE3416050A1

DE3416050A1 - Lastwaehler fuer stufentransformatoren

Info

Publication number: DE3416050A1
Application number: DE19843416050
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(grad.) 7000 Stuttgart Widmann
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1985-10-31
Also published as: EP0160125A2; EP0160125B1; JPH0672230U; JPH0726825Y2; EP0160125A3; JPS60236204A; DE3478164D1; ATE43025T1

Description

Lastwähler für Stufentransformatoren

Die Erfindung betrifft Lastwähler für Stufentransformatoren mit Stamm- und Stufenwicklungen zum Umschalten von einer Anzapfung zur nächsten mit auf einem Kreis in einem Isolierzylinder angeordneten, mit den Anzapfungen verbundenen festen Stufenkontakten und mit auf dem Kreis gleichzeitig verschwenkbaren, von Rollen dargestellten Schaltkontakten von drei Stromzweigen auf einem gemeinsamen Kontaktträger. Dabei führen alle drei Schaltkontakte in ihrer Ruhestellung jeweils das Potential desselben Stufenkontaktes und liegen in Richtung der Schaltbewegung in einer Reihe hintereinander. Radiale Bewegungen dieser Schaltkontakte gegenüber dem Kontaktträger sind von den gleichzeitig Nocken darstellenden festen Stufenkontakten gesteuert. Schaltkontaktanordnungen für derartige Lastwähler sind beispielsweise durch die DE-OS 33 26 549 sowie die DE-OS 34 01 297 bekannt.

Die DE-OS 29 14 928 sowie die DE-OS 31 23 894 zeigen die übliche Anordnung der Stufenkontakte von Lastwählern mit untereinander gleichen Abständen auf einem Kreis in einnem Isolierzylinder. Dabei sind die jeweils derselben Phase zugeordneten Stufenkontakte auf je einem einzigen Kreis zusammengefaßt. Diese Anordnung führt jedoch bei steigenden Nennspannungen und den üblichen Stufenzahlen von 11 und 13 Stufen schon bei Transformatornennspannungen über 60 kV zu häufig unwirtschaftlich großen Durchmessern für die Isolierzylinder und den zugehörigen Aufbau der Lastwähler. Dabei trägt insbesondere das Erfordernis, eine Stehstoßspannung zwischen benachbarten Kontakten von ca. 300 kV zu gewährleisten, zur Vergrößerung der erforderlichen Abstände bei.

Krt 2 Sir / 27.04.1984

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Lastwähler mit Schaltkontaktanordnungen der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß ihre Herstellung und ihr Einsatz auch in Transformatoren mit Nennspannungen von mehr als 60 kV bei voller Gewährleistung der Betriebssicherheit und der erwarteten Lebensdauer möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Mittenabstand zwischen einem an der Stammwicklung liegenden festen Stufenkontakt und den beiden diesem benachbarten festen Stufenkontakten 20 % bis 60 % größer ist als der Mittenabstand zwischen den übrigen festen Stufenkontakten und daß die Seiten des an der Stammwicklung liegenden Stufenkontaktes und die diesem zugekehrten Seiten der beiden benachbarten Stufenkontakte im Querschnitt hornähnliche Fortsätze tragen, deren Abstände voneinander annähernd gleich den Abständen der übrigen Stufenkontakte in Richtung der Schaltbewegung der Schaltkontakte sind.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung haben außerhalb des Isolierzylinders liegende, die Befestigungsmittel der Stufenkontakte abdeckende Elektroden einen kleineren Abstand voneinander als die zugehörigen Stufenkontakte innerhalb des Isolierzylinders.

Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, da die von dem in der Stammwicklung liegenden Stufenkontakt ausgehenden Kriechstromstrecken um mindestens 20 % größer sind als die elektrisch parallel liegenden Abstände der Stufenkontakte und daß die die kleineren Mittenabstände flankierenden Seiten der Stufenkontakte aufeinanderzu gerichtete Ausbauchungen aufweisen, durch die die zugehörigen Kriechstromstrecken um weniger als 20 % größer sind als die elektrisch parallel liegenden Abstände.

Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung sind die Stufenkontakte lediglich in ihren Randzonen im Auflaufbereich der Schaltkontakte ballig vorgewölbt, in ihrem Mittenbereich jedoch entsprechend dem Radius der Schwenkbahn der Schaltkontakte konkav zurückgewölbt.

Der erfindungsgemäße Aufbau eines Lastwählers hat den Vorteil, daß unter Verwendung von im wesentlichen schon bei kleineren Nennspannungen eingesetzten Bauteilen auch in für höhere Nennspannungen vorgesehenen Lastwählern einsetzbar bleiben, wobei als wichtigster Vorteil ein verhältnismäßig kleiner Durchmesser für den die Stufenkontakte tragenden Isolierzylinder erreichbar ist. Diese Vorteile ergeben sich bei Ausführung eines Lastwählers mit unterschiedlich großen Mittenabständen der Stufenkontakte, weil die von Rollen dargestellten Schaltkontakte in den Stellungen auf Stufenkontakten mit normaler Breite jeweils links und rechts des Stufenkontaktes und im Gegensatz hierzu in den Stellungen auf verbreiterten Stufenkontakten die Kontaktrollen der Schaltkontakte nicht seitlich an den Stufenkontakten, sondern auf deren innerer Oberfläche liegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 die Schaltung für einen Transformator mit Stamm- und Stufenwicklung und

Fig. 2 die Anordnung der für eine Phase vorgesehenen Stufen- und Schaltkontakte in einem Isolierzylinder.

Einander entsprechende Bauteile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. 35

Eine Stammwicklung 16 einer beliebigen Phase eines Transformators liegt zwischen einer Hochspannungsklemme 23 und einem Stufenkontakt 1. Über einen Wender 19 ist eine Stufenwicklung 18 mit der Stammwicklung 16 elektrisch in Reihe geschaltet, wobei je nach Stellung des Wenders die von der Stufenwicklung 18 abgegriffene Spannung zu derjenigen der Stammwicklung 16 addiert oder von dieser subtrahiert wird.

Mit dem niederspannungsseitigen Ende der Stammwicklung bzw. mit den Anzapfungen der Stufenwicklung 18 verbundene Stufenkontakte 1 bis 14 sind in einer Ebene auf der Innenseite eines Isolierzylinders 17 angeordnet und liegen demzufolge auf einem Kreis. Auf diesem Kreis werden von einem Kontaktträger 15 geführte Schaltkontakte 20, 21 und 22 bewegt, die in bekannter Art und Weise eine Laststromleitung 24 unterbrechungslos von Stufenkontakt zu Stufenkontakt umschalten.

Durch die ständige Verbindung der Stufenkontakte 2 bis mit den zugehörigen Anzapfungen der Stufenwicklung 18 liegt zwischen den jeweils einander benachbarten dieser Stufenkontakte 2 bis 14 lediglich die von jeweils einer Stufe abgegriffene, auch beim Auftreten von Stehstoßspannungen verhältnismäßig kleine Stufenspannung. Für die Abstände und die Länge der Kriechstromstrecken zwischen jeweils benachbarten der Stufenkontakte 2 bis 14 genügen daher die in bisher üblichen Lastwählern erreichten Größen. Dies gilt auch bei einer Erhöhung der Nenn- und Betriebsspannung des Transformators auf Werte über 60 kV.

Zwischen dem Stufenkontakt 1 und, je nach Stellung des Wenders 19, dem Stufenkontakt 14 bzw. dem Stufenkontakt 2, liegt jedoch die wesentlich größere Spannung

der gesamten Stufenwicklung 18. Wird nun die Nenn- und Betriebsspannung des Transformators erhöht, so steigt auch die Spannung an der Stufenwicklung 18 und damit auch die elektrische Belastung des Raumes zwischen dem Stufenkontakt 1 und dem Stufenkontakt 14 bzw. dem Stufenkontakt 2.

In Abweichung von den bisher im Hinblick auf die Schaltkontaktanordnung vorgesehenen, für alle Stufenkontakte bis 14 gleich großen Mittenabständen sind die Mittenabstände zwischen den Stufenkontakten 1 und dem Stufenkontakt 14 bzw. dem Stufenkontakt 2 erfindungsgemäß beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel um 50 % größer als die übrigen Mittenabstände.

Um trotzdem mit ein und derselben Schaltkontaktanordnung alle Stufenkontakte 1 bis 14 anwählen zu können, sind die Stufenkontakte 1, 2 und 14 breiter als die Stufenkontakte 3 bis 13 ausgeführt, indem ihre einander zugekehrten Seiten mit im Querschnitt hornähnlichen Fortsätzen versehen sind. Dadurch ist für den seitlichen Abstand für alle Stufenkontakte 1 bis 14 ein annähernd gleiches Maß erreicht. Überraschenderweise genügt es, daß lediglich der Kriechstromweg zwischen dem Stufenkontakt 1 und den diesem benachbarten Stufenkontakten 2 bzw. 14 vergrößert bleibt, wenn eine Erhöhung der Nenn- und Betriebsspannung des Transformators auf Werte über 60 kV vorgenommen wird.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung mit dreizehn Stufen. Entsprechend ist eine Vergrößerung des Mittenabstandes eines mit dem Stammwicklungsende verbundenen Stufenkontaktes von ihm benachbarten Stufenkontakten auch bei anderen Stufenzahlen, beispielsweise bei elf oder fünfzehn, möglich.

2 Figuren

5 Patentansprüche

Bezugszeichenliste

1-14 Stufenkontakte

15 Kontaktträger von 20, 21,

16 Stammwicklung

17 Isolierzylinder

18 Stufenwicklung

19 Wender

20,21,22 Schaltkontakte, die in bekannter Art und Weise unterbrechungslos von Stufenkontakt zu Stufenkontakt umschalten

23 Hochspannungsklemme von

24 Laststromleitung

Claims

Patentansprüche

lJ Lastwähler für Stufentransformatoren mit Stamm- (16) und Stufenwicklungen (18) zum Umschalten von einer Anzapfung zur nächsten mit auf einem Kreis in einem Isolierzylinder (17) angeordneten, mit den Anzapfungen verbundenen festen Stufenkontakten (1 bis 14) und mit auf dem Kreis gleichzeitig verschwenkbaren, von Rollen dargestellten Schaltkontakten (20, 21, 22) von drei Stromzweigen auf einem gemeinsamen Kontaktträger (15)

- wobei alle drei Schaltkontakte (20, 21, 22) in ihrer Ruhestellung jeweils das Potential desselben Stufenkontaktes (1 bis 14) führen und in Richtung der Schaltbewegung in einer Reihe hintereinander liegen und

- wobei radiale Bewegungen der Schaltkontakte (20, 21, 22) gegenüber dem Kontaktträger (15) von den gleichzeitig Nocken darstellenden festen Stufenkontakten (1 bis 14) gesteuert sind,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Mittenabstand und entsprechend für den Kontaktträger (15) der Schwenkwinkel zwischen einem an der Stammwicklung (16) liegenden festen Stufenkontakt (1) und den beiden diesem benachbarten festen Stufenkontakten (2 bzw. 14) 20 % bis 60 % größer ist als der Mittenabstand bzw. der Schwenkwinkel zwischen den übrigen festen Stufenkontakten (2 bis 14) und

- daß die Seiten des an der Stammwicklung (16) liegenden Stufenkontaktes (1) und die diesem zugekehrten Seiten der beiden benachbarten Stufenkontakte (2 bis 14) im Querschnitt hornähnliche und auf Abstand zur Oberfläche des Isolierzylinders (17) gehaltene Fortsätze tragen, deren Abstände voneinander annähernd gleich den Abständen der übrigen Stufenkontakte (2 bis 14) in Richtung der Schaltbewegung sind.
2. Lastwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Isolierzylinders (17) liegende, die Befestigungsmittel der Stufenkontakte (1 bis 14) abdeckende Elektroden einen kleineren Abstand voneinander haben als die zugehörigen Stufenkontakte (1 bis IA).
3. Lastwähler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die von dem an der Stammwicklung (16) liegenden Stufenkontakt (1) ausgehenden Kriechstromstrecken um mindestens 20 % größer sind als die elektrisch parallel liegenden Abstände der Stufenkontakte (1, 2 bzw. 14).
4. Lastwähler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die die kleineren Mittenabstände flankierenden Seiten der Stufenkontakte (2 bis 14) aufeinanderzu gerichtete Ausbauchungen aufweisen, durch die die zugehörigen Kriechstromstrecken um weniger als 20 % größer sind als die elektrisch parallel liegenden Abstände.
5. Lastwähler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenkontakte (1 bis 14) lediglich in ihren Randzonen im Auflaufbereich der Schaltkontakte (20, 21, 22) ballig vorgewölbt, in ihrem Mittenbereich jedoch entsprechend dem Radius der Schwenkbahn der Schaltkontakte (20, 21, 22) konkav zurückgewölbt sind.