Bestimmung von Selbst- und Gegeninduktivitäten zur Berechnung des transienten Verhaltens von Transformatoren bei Stoßüberspannungen

摘要

Trotz zahlreicher Untersuchungen über das Verhalten von Transformatoren bei Stoßüberspannungen gibt es noch offene Fragen vor allem bezüglich der Bestimmung der Parameter im Ersatzschaltbild. Bild 1 zeigt ein derzeit weitverbreitetes Ersatzschaltbild für die Berechnung des transienten Verhaltens von Transformatoren mit Hilfe von Digitalrechnern. Ein noch offenes Problem bezieht sich auf die Berechnung von Selbst- und Gegeninduktivitäten. Zur Lösung dieser Frage gibt es Ansätze, die davon ausgehen, daß der Eisenkern keinen Einfluß auf das transiente Verhalten hat. Bei dieser Annahme kann man die Induktivitäten einfach in Luft berechnen. Aufgrund der Wirbelströme und wegen der hohen Frequenz der Schwingungen in der Wicklung ist das Eindringen des magnetischen Flusses in den Kern begrenzt. Wenn außerdem eine kurzgeschlossene sekundäre Wicklung vorhanden ist, wie bei den Stoßspannungsprüfungen, ist der Einfluß des Kerns noch kleiner. Darauf beruht die oben genannte Annahme [1]. Es wird aber auch von einigen Autoren die Meinung vertreten, daß der Einfluß des Kerns sehr wichtig sei und nicht vernachlässigt werden dürfe [2]. Deshalb gibt es ebenfalls Ansätze, die den Einfluß des Eisenkerns berücksichtigen. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten experimentellen Untersuchungen an Verteilungstransformatoren haben gezeigt, daß die Berechnung der Induktivitäten in Luft auch bei einer kurzgeschlossenen Niederspannungswicklung zu erheblichen Fehlern führt. Es wird eine Methode vorgestellt zur Berechnung von Selbst- und Gegeninduktivitäten von Kerntyp-Drehstromtransformatoren unter Berücksichtigung des Einflusses des Eisenkerns und unter den bei Stoßspannungsprüfungen gegebenen Bedingungen, d. h. mit kurzgeschlossener Unterspannungswicklung.