Was ist eine geteilte Wicklung? Was sind seine Anforderungen?

Eine geteilte Wicklung bezeichnet die Aufteilung der Niederspannungswicklung eines Transformators in mehrere elektrisch unabhängige Abschnitte. Diese geteilten Niederspannungswicklungsabschnitte sind jeweils mit zwei Generatoren verbunden, sodass jeder Generator unabhängig oder gleichzeitig betrieben werden 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 radial geteilt (Low-High-Low-Anordnung) ausgeführt werden.

Ist die Niederspannungswicklung in drei Teile aufgeteilt, die nicht elektrisch miteinander verbunden sind, und kann jeder Teil an einen separaten Generator angeschlossen werden, spricht man von einer Dreifachwicklung. Die Kapazität jedes Wicklungsabschnitts beträgt in diesem Fall ein Drittel der Gesamtkapazität des Transformators.

Die Anforderungen an eine geteilte Wicklung sind wie folgt:

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

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

c.  Bei einem dreiphasigen Axialspalttransformator muss jede Spalte der Hochspannungswicklung vertikal parallel geschaltet sein, während bei einem einphasigen Transformator zwei Spalten der Hochspannungswicklung parallel geschaltet sein können. Diese Anordnung stellt sicher, dass jeder Zweig der Spaltwicklung weiterbetrieben werden kann, wenn ein oder zwei Zweige getrennt werden. Überspannungsableiter dienen zum Schutz der Betriebszweige.

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 einer Stoßspannung auf die Hochspannungswicklung zwischen benachbarten Anschlüssen eine erhebliche induzierte Spannung auftreten kann.

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

g.  Ein Spalttransformator muss den durch Kurzschlussströme entstehenden mechanischen Kräften standhalten können.

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