147291. lajstromszámú szabadalom • Átkapcsolási rendszer fokozat-átkapcsolással működő feszültségszabályozó számára

Megjelent 1960. július 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.291. SZÄM 21. d2. 42—44. OSZTÁLY - SCHA-78. ALAPSZÁM Átkapcsolási rendszer fokozatátkapcsolással működő feszültségszabályozó számára Feltaláló: Schámán Béla főmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1958. december 2. A javaslat szerinti feszültségszabályozó az ismert módon képzett fokozatok újszerű átkapcsolási műveletén és a csillapítóul használt kapacitív ellenálláson alapszik. A fokozatok képzése céljából elkészített megcsapolások mindegyike egy-egy fokozatkapcsolóhoz csatlakozik. Fázisonként két-két gyűjtővezeték szolgál az átkapcsolási művelet egyszerűsítésére. A fokozattekercsek a fokozatkapcsolókkal fázisonként két-két csoportba vannak osztva úgy, hogy minden második fokozattekercs tartozik ugyanabba a csoportba. Az azonos csoportba tartozó fokozattekercsek fokozatkapcsolóikkal a hozzájuk tartozó gyűjtővezetékre kapcsolhatók. Kis teljesítmények kapcsolása esetén a fokozatkapcsolók közvetlenül végzik a fokozatátkapcsolás műveletét. Nagyobb átkapcsolási teljesítmény esetén vagy a fokozatkapcsolók árammentes kapcsolásának biztosítására a két gyűjtővezetékbe egy vagy két teljesítménykapcsolót kell beiktatni. Az átkapcsolási művelet a két gyűjtővezeték közé kapcsolható kapacitásos ellenállással történik, mely művelettel a kapacitásos ellenállás az átkapcsolandó fokozat tekerccsel párhuzamosan van kapcsolva. A fokozattekercsekkel párhuzamosan kapcsolható kapacitásos ellenállás, kondenzátor, melyet a fokozat értékének megfelelő teljesítményátvitelre és feszültségre kell méretezni. Annak megakadályozására, hogy az átkapcsolási művelet alatt túlkompenzálás keletkezhessen, — ez terheletlen feszültségszabályozó esetén állhatna elő — a beiktatott kondenzátorok MVAr-ban (kVAr) kifejezett értéke nem lehet nagyobb, mint a íeszültségezabályozó üresjárási meddőigénye. Ez a megkötöttség nem jelent hátrányt, mert a transzformátorok üresjárási meddőigénye a teljesítőképességük 2,4—3,5%-a, — 10 MVA— 1 MVA teljesítőképességű transzformátor — tehát olyan értékű, mely értékhatárok között vannak a különféle rendeltetésű szabályozók fokozatértékei is. Az átkapcsolandó fokozattekerccsel párhuzamosan kapcsolt kondenzátor a fokozattekercs lekapcsolása után a nullapont és a feszültségszabályozó tekercsrendszere közé sorosan iktatódik. Ez az átkapcsolás részműveleteként áll elő. A kondenzátor tehát az átkapcsolási művelet alatt, részműveletként, a fokozattekerccsel párhuzamosan, majd a szabályozó tekercsrendszerével sorba van kapcsolva. Tudvalevő, hogy a rezonancia esete párhuzamos kapcsolásnál akkor állhat elő, ha az áramkör kapacitív és induktív szuszceptanciája egyenlő, míg soros kapcsolásnál akkor, ha az áramkör induktív és kapacitív reaktaneiája megegyezik. A javaslat szerinti megoldásnál a kondenzátor, mint kapacitív ellenállás nem okozhat rezonanciát, mert ennek értéke a tekercs induktív és ohmos ellenállásának eredője alapján van meghatározva, így az induktív és kapacitív szuszceptancia sohasem lehet egyenlő. Szükség esetén ez a különbség a drop helyes megválasztásával vagy a kondenzátor kisebb értékű túlméretezésével növelhető. Az egy fokozat nagyságrendre méretezett kondenzátornak a feszültségszabályozó változatlan tekercsrendszerével való sorbakapcsolása rezgőkör , kialakítását nem teszi lehetővé. A kondenzátoros áramkörben keletkező zavar jelzésére fázisonként egy kétmérőikörös vagy két egymérőkörös áramváltót kell beiktatni. Az egyik mérőkör a túláram-, a másik a különbözeti védelem kialakítására szolgál. A különbözeti védelmet az ismert módon, a három tekercs — háromfázisú berendezést feltételezve — deltába kapcsolásával létesítjük. A különbözeti védelem akkor fog működni, ha valamely fázis átkapcsolási rendszerébe iktatott kondenzátor vagy rövidrezáródik vagy ennek áramköre megszakad, de működik a tekercsrendszer hasonló nagyságrendű és jellegű hibáira is. Amennyiben a kondenzátorok megosztottan vannak mindkét gyűjtővezetékre kapcsolva, ekkor nem kéímérckörös, hanem két egymástól független áramváltót kell beépíteni: a párhuzamos áramkörbe a túláram-, a soros körbe a különbözeti védelemre szolgálót. A túláram és a káros túlfeszültség kialakulásának megakadályozására a túláramvédelmet úgy kell beállítani, hogy a 100%-os terhelés figyelembevételével ennek például 1,2-szerese fellépése esetén késleltetés nélküli lekapcsolást kell biztosítani.