149853. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet takarékkapcsolású transzformátorok feszültségszabályozására
2 149.853 soros transzformátor azonban természetesen a szabályozás * gazdaságosságát lényegesen lecsökkenti. Az említett másik ismert megoldás pedig üzembiztonság szempontjából nem nyújt kellő biztonságot. A takarék 'kapcsolású nagyteljesítményű főtranszformátoron elhelyezett tercier tekercsnek ugyanis természetesein igen nagy a rövidzárlata teljesítménye. Ennek következtében a tercier tekercs megcsapolásait átkapcsoló szerkezet kontaktusain rövidzárlatok esetén olyan nagy áramok mennek át, amelyek a szerkezet üzembiztonságát veszélyeztetik, illetve azokat súlyosan megrongálják. Ezért is kell ennél az isimert elrendezésnél áramkorlátozó fojtótekercseket alkalmazni, 'mert fojtók nélkül a több százezer amperes rövidzárlati áramok a berendezést tönkreteszik. Egyébként ennél az elrendezésnél az is csökkenti az üzembiztonságot, hogy a tercier tekercs megcsapolásainak átkapcsoló ját a takarék kapcsolású íőtransi'formátorral össze kell építeni, tehát az átkapcsoló szerkezet bármely — akár csak kisebb mértékű — meghibásodása esetén a főtranszformátor is üzemképtelenné válik. Ezeket a hátrányokat (a soros transzformátorok túlnagy teljesítményét, illetve a csökkent üzembiztonságot, valamint a külön fojtótekercseket'! küszöböli ki a -találmány azáltal, hogy a kívánt f eszültségszabályozást létrehozó transzf orma tor gerjesztése nem egy, a nulla pontban elhelyezett szabályozó által, illetve a takarék kapcsolású főtranszformátor igen nagy rövidzárlati teljesítményű tercier tekercsén alkalmazott megcsapolásoknak a főtranszforimátorral egybeépített kapcsoló szerkezet által elvégzett átkapcsolásaival történik, hanem egy. a booster valamelyik középfeszültségű (tehát nem igen nagy feszültségű) "tekercselésérői vagy a nagyfeszültségű tekercselésnek a földhöz képest középfeszültségű megcsapolásáról gerjesztett külön vasmagon elhelyezett tekeroselésű takarék kapcsolású szabályozó által. Ilyen elrendezés mellett ugyanis egyrészt a főtranszformátor tercier tekercseléséről —. az egyes szabályozási fokoknak megfelelő — kisebb feszültségű fokozatok (pl. 11 fokozat esetén a teljes tekercsfeszültség 1/11 része), melyeknek rövidzárlati árama különösen nagy (pl. a teljes tekercselés rövidzárlati áramának 11-szeress), nincsenek leágaztatva, másrészt a külön választott vasmagú takarék kapcsolású szabályozó teljesítménye a főtranszformátor teljesítményéhez képest számottevően kisebb, amelyek következtében a rövidzárlati áramok sokkal kisebbek. A találmány szerinti elrendezés alkalmazásaáltál elérhető üzembiztonság növekedés megítélésére az isimért, és a találmány szerinti elrendezésben fellépő rövidzárlati áramok (a soros transzformátor gerjesztő körében felíépő rövidzárlat esetére) jellemzésül alábbi példában vannak feltüntetve. Feltételezve példaképpen, hogy a takarék kapcsolású főtranszformátor teljesítménye 150 MVA, a 10,5 kV-os feszültségű tercier tekercselés teljesítménye 5% rövidzárási feszültség mellett 50 MVA és a kívánt szabályozás ±15% + H fokozatban, akkor a kontaktus szerkezeten átmenő rövidzárási áram a tercier tekercs megcsapolásairól ismert módón történő gerjesztés esetén, az első fokozatokon — ahol a gerjesztő feszültség 50 000 10,5/11 = 0.95 kV — I =-- = 600 000 0,95- ; 3.0 06 amp. (effektív). Az érték olyan magas, hogy Cinnek ellenálló üzembiztos átkapcsoló szerkezetet nem is lehet gyártani és 'ezért szükséges ennél az isimert elrendezésnél a külön fojtótekercsek alkalmazása. A külön fojtók alkalmazása azonban egyrészt azok számottevő teljesítménye miatt elég költséges is, főleg azonban teljes üzembiztonságot még e fojtókkal sem lehet biztosítani, mert a rövidzárlat a soros transzformátor gerjesztő árama körében a fojtótekercs előtt is felléphet (pl. kivezetők átívelése), amely esetben a fojtók által nem korlátozott teljes rövidzárlati áram az átkapcsoló szerkezetet a fő transzformátorral együtt igen súlyosan megrongálja és hosszú időre üzemképtelenné teszi. A találmány szerinti elrendezésnél a rövidzárlati áram nem lehet több mint a teljes 10,5 kV-os (tehát nem az 1/11 feszültségnél megcsapolt) tercier tekercs rövidzárlati árama, ami 50 000 I== io^ryS5"^ 5500i0amp Ez az érték az eőibbinek csak 1/11 része és miután a rövidzárássi erőhatások négyzetesen arányosak a rövidzárási áramokkal, a találmány szerinti elrendezésnél a rö vidzárlati áramok káros erőhatásai az említett példa szerinti kivitelnél 1/120 részre csökkennek az ismert berendezéssel szemben akkor, ha' a soros transzformátor gerjesztő tekercse maximális gerjesztést kap. Ha pedig a soros transzformátor a találmány szerinti elrendezésben a külön vasmagon levő szabályozó első fokozatáról — az előbb részletezett esethez hasonlóan — 0,95 kV gerjesztő feszültséget kap, akkor viszont a í'őtranszformátorhoz képest aránylag kis teljesítményű külön feszültségszabályozó saját feszültségesése korlátozza döntő módon a rövidzárlati áramot nagyságrendben kfo. azonos értékre. Nyilvánvalóan megállapítható fentiekből, hogy a találmány szerinti elrendezés -az ismert berendezésekhez képest döntő mértékű üzembiztonsági, illetve lényeges gazdasági előnyt nyújt. A rövidzárlati áraimakait a találmány szerint azonban — ha szükséges — célszerűen még tovább is lehet csökkenteni oly módon, hogy a takarékkapcsolású szabályozó transzformátor tekercslése a szabályzót gerjesztő feszültségre (pl. a tercier tekercsre) úgy van kapcsolva, hogy a feszültségszabályzó tekercselésének az átkapcsoló szerkezet által kapcsolt megcsapolásai és legalább az egyik táplálási pont között az átkapcsoló bármely állásánál legalább egy tekercsrészleg mindig beiktatva marad. Ily módon ennek a tekercsrészlegnek feszültségesése az átkapcsoló bármely állásánál a rövidzárlati áramokat még tovább korlátozza. A találmány szerinti elrendezés leggazdaságosabb kivitele célszerűen úgy képezhető ki, hogy az átkapcsolható takarékkapcsolású szabályozó transzformátort tápláló feszültség úgy van megválasztva, hogy gazdaságosan gyártható normális áramerősségű (pl. 600 vagy 1O0O Amp-os) átkap-.
