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Funktionsbeschreibungen

Damit der Transformator bei unterschiedlichen Lasten im Netz immer eine konstante Spannung bereitstellen kann, benötigt er eine Regelungseinrichtung. Hierbei wird permanent der Spannungswert von dem TAPCON® Spannungsregler gemessen und mit dem eingestellten Sollwert verglichen. Ist der aktuelle Wert über eine definierte Verzögerungszeit außerhalb einer definierten Bandbreite, so wird ein Schaltbefehl an den Laststufenschalter geschickt, der durch geeignetes Schalten das Wicklungsverhältnis des Transformators anpasst und so die Spannung wieder zurück in die Bandbreite bringt. Bei der Überschreitung von Unter- und Überspannungsgrenzen wird ohne Ablauf einer Verzögerungszeit ein Schaltbefehl abgegeben.

 

 

 


Die Energieübertragung über Leitungen ist immer mit Verlusten verbunden. Durch ohmsche und induktive Spannungsverluste entlang der Leitung sinkt die Spannung am Verbraucher. Um die Spannung dort jedoch auf dem gewünschten Niveau zu halten, hebt der TAPCON® Spannungsregler, unter Berücksichtigung der Leitungsimpedanzen und des aktuellen Laststromes,  die Spannung am Transformator im erforderlichen Maß. Dies bewirkt, dass die Spannung am Verbraucher konstant und auf dem gewünschten Niveau gehalten wird.


Limit Volt ist ein separates Überwachungsgerät das die fehlerfreie Funktion des Spannungsreglers sicherstellt. Hierbei überwacht Limit Volt, ob die Spannung außerhalb der Unter- bzw. Überspannungsgrenze liegt und blockiert im Fehlerfall Steuerbefehle an den Stufenschalter. Dies bedeutet ein zusätzliches Maß an Sicherheit für die konstante Spannungsbereitstellung.

Mit den TAPCON® Spannungsreglern können bis zu 16 Transformatoren der gleichen Leistungsklasse parallel betrieben werden. Dabei befindet sich an jedem beteiligten Transformator ein TAPCON®. Die Kommunikation zwischen den Reglern erfolgt über eine CAN-Busverbindung. Es können beim Parallellauf zwei Prinzipien angewendet werden. Das erste hiervon ist der Stufengleichlauf bei Transformatoren gleicher Leistungsgrößen. Hierbei wird ein Spannungsregler als Referenzregler (Master) festgelegt, welchem die parallellaufenden Regler (Follower) bei Änderung der Stufenstellung folgen. Das zweite Prinzip ist die Kreisblindstromminimierung. Hierbei wird nicht nur die Spannung, sondern es werden auch die Blindströme jedes Transformators gemessen und mit dem Laststrom verglichen. Es wird durch geeignetes Schalten der beteiligten Laststufenschalter der Kreisblindstrom minimiert und die Transformatoren laufen so parallel. Bei letzterer Methode ist es möglich Transformatoren vergleichbarer Leistungsklassen parallel laufen zu lassen.
Für den Parallelbetrieb von Transformatoren wird empfohlen folgende allgemeingültige Randbedingungen einzuhalten:

  • gleiche Bemessungsspannungen
  • Verhältnis der Transformatorenleistung (<3:1)
  • maximale Abweichung der Kurzschlusspannungen (UK) der parallelgeschalteten Trans-
    formatoren ≤10 %
  • gleiche Schaltgruppenanzahl

 

 

 

 

Bei dieser Funktion erfasst der TAPCON® Spannungsregler die Topologie der Schaltanlage mit ihren Trenn- und Leistungsschaltern. Hierbei erkennt er, ohne Verwendung eines Zusatzgerätes, ebenfalls parallelgeschaltete Transformatoren. Der TAPCON® ist so in der Lage, die Konfiguration einer Schaltanlage zu übernehmen und das Regelverhalten dem gegenwärtigen Schaltzustand der Anlage anzupassen. Im Rahmen der Topologiefunktion übernimmt einer der beteiligten TAPCONs neben der Regelung des zugehörigen Transformators ebenso die Parallelaufsteuerung der übrigen TAPCON Spannungsregler. Für die Topologiefunktion stehen die Parallellaufmethoden Stufengleichlauf sowie Kreisblindstromminimierung wahlweise zur Verfügung.

 

Bei der Kreuzüberwachung werden Regelungsfunktion und Überwachungsfunktion (wie Limit Volt) für einen weiteren TAPCON-Spannungsregler  in einem Gerät integriert.
Neben der Regelung des zugeordneten Transformators überwachen sich zwei TAPCON-Spannungsregler mittels eines zweiten Messkreises gegenseitig auf Einhaltung der Spannungsgrenzwerte.
Darüber hinaus kommunizieren beide TAPCON Spannungsregler über eine CAN Busverbindung verbunden.


Bankparallellauf ist die Regelung einer sogenannten Transformatorbank bestehend aus drei einphasigen Transformatoren mit drei separaten Motorantrieben und Laststufenschaltern.
Bei dieser Anwendung genügt somit ein einziger TAPCON® Spannungsregler um die Steuerung der drei Motorantriebe sicherzustellen.
Die Regelung der Lastspannung einer Transformatorenbank erfolgt analog der Beschreibung zur Spannungsregelung.

 

 

TAPCON® Spannungsregler sind in der Lage die Regelung von Dreiwicklertransformatoren (eine Oberspannungs-, zwei Unterspannungswicklungen) zu übernehmen.
Dabei ist jeweils ein Satz Regelparameter pro Sekundärwicklung erforderlich.
Im Betrieb wird immer die Spannung der Sekundärwicklung geregelt, in der der größere Strom fließt. Die die zweite Sekundärwicklung wird dabei auf Unter- bzw. Überspannung überwacht.

 

 

 

Je nach Kundenwunsch ist es möglich kundenindividuelle Regelungsfunktionen umzusetzen. Diese sind in Ihrer Komplexität nahezu keine Grenzen gesetzt. Als Beispiel hierfür dient ein bereits umgesetztes Projekt der Phasenschieberregelung, in der ein TAPCON® 260 die gewünschte Leistungsverteilung regelt.