Spannungsregelung mit Stufen-Transformatoren im Parallelbetrieb an Sammelschienen (Teil 2)

Info-Brief Nr. 10

Die folgenden Betrachtungen gelten für einen symmetrischen Betrieb des Drehstromnetzes, sodass das gesamte Drehstromsystem durch ein einsystemiges Ersatzschaltbild nachgebildet werden kann. Dabei ist jedoch zu beachten, dass beim Drehstrom-Transformator die Nennspannung und auch die Kurzschlussspannung dennoch als Außenleiterspannungen angegeben werden. Die auf dem Leistungsschild angegebenen Nennspannungen U10 und U20 (Ober- und Unterspannung) beziehen sich stets auf den Betrieb im Leerlauf. Das Nennübersetzungsverhältnis ist üN = U10 / U20.

Die im Teil 1 durchgeführten grundsätzlichen Überlegungen für den Parallelbetrieb von Gleichspannungsquellen lassen sich auch auf den Parallelbetrieb von Transformatoren übertragen.

Anforderungen für einwandfreien Parallelbetrieb

Die Hauptaufgaben beim Parallelbetrieb lauten:

  • Vermeidung/Minimierung des Kreisstromes
  • Vermeidung einer ungleichen relativen Belastung der Transformatoren

Diese Aufgaben lassen sich erfüllen, wenn die folgenden Voraussetzungen gegeben sind:

  • gleiche Nennspannungen, gleiches Übersetzungsverhältnis (gleiche Leerlaufspannungen)
  • gleicher Nennwert der Kurzschlussspannungen
  • Verhältnis der Nennleistungen nicht größer als 1:2. Bei Überschreitung liegen die von der Nennleistung abhängigen Werte von uk so weit auseinander, dass bei der Parallelschaltung zu große Differenzen zwischen den relativen Belastungen auftreten.

Verteilung des Laststromes

Werden die Transformatoren A und B primärseitig und sekundärseitig jeweils unmittelbar an die gleiche Sammelschiene gelegt, müssen die Spannungszeiger der beiden Eingangsspannungen und der beiden Ausgangsspannungen in Betrag und Winkel gleich sein. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Impedanz der Verbindungsleitungen zwischen A und B gleich null ist!

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