150210. lajstromszámú szabadalom • Áramkorlátozó háromfázisú fojtótekercsrendszer

Megjelent: 1963. július 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.210 SZÄM Nemzetközi osztály: GE—354 ALAPSZÁM Magyar osztály: H 02 d 21 c .68-72 Áramkorlátozó háromfázisú fojtótekercsrendszer Dr. Geszti Pál Ottó műszaki egyetemi tanár, Budapest A bejelentés napja: 1961. február 6. Nagyfeszültségű hatásosan földelt háromfázisú rendszerekben az egysarkú földrövidzárlati áram értéke gyakran nagyobb, mint a háromfázisú zárlaté. Emiatt nagyobb megszakítókat kell alkalmazni annál, mintha e jelenség nem állana fenn, az egysarkú földrövidzárlati áram jelentősen veszélyezteti a környezetet, mind a lépésfeszültség és érintésveszély, mind a gyengeáramú berendezések zavarása és veszélyeztetése által. Nagyfeszültségű hálózatokon a zárlatok kb. 90—95%-a egysarkú földrövidzárlat, míg a háromfázisú zárlatok gyakorlatilag csak kezelési hibákból származnak és gyakoriatiságuk 1% nagyságrendű. A zárlati áramok a transzformátorok nagyobb szórási reaktamciájával és a többletként beépített fojtótekercsekkel védekeznek. Ezáltal azonban jelentős többletköltség keletkezik, nemcsak a berendezések közvetlen többletberuházási költségei miatt, hanem a wattos, de különösen a meddő veszteségek miatt, továbbá romlik a rendszer stabilitása is, ami az óriási értékű berendezések kihasználhatóságát csökkenti, tehát tetemes gazdasági kárt okoz. Ennek elkerülésére megkíséreltek úgy védekezni, hogy nem földelték le valamennyi transzformátor csillagpontját, vagy pedig a csillagpont és a föld közé fojtótekercset iktattak be, így csupán a hálózat zérussorrendű impedanciáját növelték meg,, a pozitív sorrendűt érintetlenül hagyták. E rendszer hátránya, hogy a transzformátor csillagpontjának igénybevétele a kapcsolási és légköri túlfeszültségekkel szemben kedvezőtlenebb, így' a transzformátor erősebben szigetelendő és csillagponti szabályozó sem helyezhető el. Megkísérelték azt is, hogy erőművekben szokásos nagy szórási impedanciájú egy, illetőleg három fojtótekercset helyezzenek el a csillagdelta transzformátorok deltájába. Ezek azonban úgy a pozitív, mint a zérussorrendű impedanciát megnövelik, így az állandó veszteségeik és a stabiiitásromlésok itt is fellépnek. A találmány kiküszöböli mindezeket a hátrányokat és lényege oly áramkorlátozó háromfázisú fojtótekercsrendsízer, mely három olyan fojtótekercset tartalmaz, melyek mindegyike a háromfázisú rendszer egy-egy fázisának áramkörébe van beiktatva és ezek egymáshoz viszonyítva térbelileg oly közel — előnyösen a megfelelő menetek egymással trifilárisan — vannak elrendezve, éspedig úgy, hogy pozitív sorrendű áram átfolyása esetén a tekercsek eredő fluxusa gyakorlatilag'' nulla, míg zérusrendű áram átfolyása esetén előre meghatározott értékű. A találmány egyik kiviteli alakja kéttekercseiésű csillag-delta háromfázisú transzformátoroknál valósítható úgy meg, hogy a transzformátor delta tekercselésébe fázisonként egy-egy fojtótekercset iktatunk be, de oly módom hogy ezek közös magra kerülnek, vagy pedig egymáshoz egymás folytatásában oly közzel vannak elrendezve, hogy egymáshoz való csatolási tényezőjük oly nagy. illetve egymáshoz való szórási impedanciájuk oly kicsi, hogy pozitív sorrendű áram átfolyása esetén a fojtótekercsek eredő fluxusa gyakorlatilag nulla, míg zérusrendű áram átfolyása esetéin az előre meghatározott méretezésnek megfelelő értékű. így ha a csillag-delta transzformátorion keresztül pozitív sorrendű áramok folynak, úgy a fojtótekercsek eredő fluxusa zérus lévén, ezeken csupán jelentéktelen feszültségesés keletkezik, ha azonban a transzformátor csillag oldalán egysarkú földzárlat lép fel és így zérussorrendű áram folyik, úgy a három delta tekercsben egyirányú áram folyik és jelentős fluxus keletkezik, így a fojtótekercsek reaktanciája ér-