Was ist eine geteilte Wicklung? Was sind seine Anforderungen?

Unter einer geteilten Wicklung versteht man die Aufteilung der Niederspannungswicklung eines Transformators in mehrere elektrisch unabhängige Teile. Diese unterteilten Niederspannungswicklungsabschnitte sind jeweils mit zwei Generatoren verbunden, sodass jeder Generator unabhängig oder gleichzeitig arbeiten kann. Bei einem Ausfall eines Generators kann der andere Generator normal weiterarbeiten. Eine solche Wicklung wird als doppelt geteilte Wicklung bezeichnet, wobei jeder geteilte Wicklungsabschnitt eine Kapazität hat, die der Hälfte der Gesamtkapazität des Transformators entspricht. Die geteilte Wicklung kann auch in einer radial geteilten Konfiguration (Low-High-Low-Anordnung) angeordnet sein.

Wenn die Niederspannungswicklung in drei Teile geteilt ist, zwischen denen keine elektrischen Verbindungen bestehen, und jeder Teil an einen separaten Generator angeschlossen werden kann, spricht man von einer dreigeteilten Wicklung. Die Kapazität jedes geteilten Wicklungsabschnitts beträgt in diesem Fall ein Drittel der Gesamtkapazität des Transformators.

Die Anforderungen für eine geteilte Wicklung sind wie folgt:

a. Die verschiedenen Zweige der geteilten Wicklung in einem Aufwärtstransformator müssen eine ausreichend große Gesamtimpedanz haben, um sicherzustellen, dass ein Generatorausfall nicht zur Abschaltung eines anderen Generators führt. Diese hohe Impedanz trägt dazu bei, den Kurzschlussstrom daran zu hindern, in den anderen Generator zu fließen.

b. Die Gesamtimpedanz zwischen den Zweigen der geteilten Wicklung und anderen nicht geteilten Wicklungen muss ausgeglichen sein.

c.  Bei einem dreiphasigen axial geteilten Transformator muss jede Spalte der Hochspannungswicklung vertikal parallel geschaltet werden, während bei einem einphasigen Transformator zwei Spalten der Hochspannungswicklung parallel geschaltet sein können. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass jeder Zweig der geteilten Wicklung weiter betrieben werden kann, wenn ein oder zwei Zweige getrennt werden. Zum Schutz der Betriebszweige werden Überspannungsableiter eingesetzt.

d. Zweige geteilter Wicklungen mit gleicher Nennspannung sollten parallel betrieben werden können.

e. Die Isolationsstruktur zwischen den verschiedenen Teilen der geteilten Wicklung und anderen Wicklungen muss eine ausreichende elektrische Festigkeit aufweisen. Dies ist notwendig, da bei Einwirkung einer Stoßspannung auf die Hochspannungswicklung eine erhebliche induzierte Spannung zwischen benachbarten Anschlüssen auftreten kann.

f. Geteilte Impedanzspannung: Bei einer einphasigen doppelt geteilten Wicklung beträgt die geteilte Impedanzspannung das Vierfache der Impedanzspannung für eine nicht geteilte Doppelwicklung. Im Fall einer dreiphasigen axialen Doppelwicklung beträgt die geteilte Impedanzspannung etwa das 3.5-fache der Impedanzspannung für eine nicht geteilte Doppelwicklung. Die Impedanzspannung eines geteilten Transformators kann mithilfe der Impedanzspannungsberechnungsmethode für nicht geteilte Wicklungen berechnet werden, wobei die endgültige Impedanzspannung mit den angegebenen Faktoren multipliziert wird.

g.  Ein geteilter Transformator muss den mechanischen Kräften standhalten, die durch Kurzschlussströme entstehen.

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