AT210515B - Regulier-Spartransformator - Google Patents

Description

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  Regulier-Spartransformator 
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Regulier-Spartransformator für hohe Spannungen, dessen als Lagenwicklung ausgeführte Regulierwicklung unmittelbar am Primämetz liegt. 



   Bei Reguliertransformatoren für hohe Spannungen ist es üblich, die Regulierwicklung an die Sternpunktseite zu legen, um   übermässige   Beanspruchungen durch Stossspannungen des Netzes zu vermeiden. 



  Für Regulier-Spartransformatoren ist es hingegen, insbesondere bei einem grösseren Regulierbereich, infolge der Sättigungsschwankungen im Eisen erforderlich, die Regulierwicklung an das   hochspannungsseit1ge   Ende der Wicklung zu legen. Die Vorgänge, die sich in diesem Falle beim Auftreten einer Stossspannung abspielen, seien an Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. In Fig.   l   ist mit P die gemeinsame Wicklung, mit S die Zusatzwicklung und mit R die Regulierwicklung bezeichnet. NI ist das primäre, N3 das sekundäre Netz. Der zeitliche Verlauf der Spannungen in den Wicklungspunkten   l,   2 und 3 kann der Fig. 2 entnommen werden.

   Beim Auftreten einer Stossspannung   u   liegt zwischen Punkt 1 und Erde der volle Wert dieser Spannung, während die Spannung u3 infolge des Wellenwiderstandes des Netzes N3 relativ klein bleibt. Die Spannung u2 des Wicklungspunktes 2 nimmt bei einer steilen Stossspannung im ersten Augenblick den   Wert ug an,   der durch den Ausdruck   us.     Cl/ (Cl +C2)   gegeben ist. wobei Cl die Kapazität des Wicklungspunktes 1 gegenüber dem Punkt 2,   d. h.   die Kapazität der Regulierwicklung und C2 die Kapa- 
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 mit 1 bezeichnet ist. Die Amplitude u2m der Ausgleichsschwingung wächst mit der Differenz zwischen dem Anfangswert von u2e und   ug.

   Würde   man eine Regulierwicklung als Scheibenspulenwicklung ausführen, so wäre u2a nahezu gleich 0, da Cl wesentlich kleiner als C2 ist. In diesem Fall nimmt   u   Werte an, welche die maximale Stossspannung wesentlich überschreiten. Für den Transformator wird dadurch eine starke Isolation erforderlich, die eine erhebliche Verteuerung bedingt. Aus den vorgenannten Gründen führt man die Regulierwicklung üblicherweise als Lagenwicklung aus, die eine viel grössere Kapazität als die Scheibenspulenwicklung besitzt. In Fig. 3 und Fig. 4 sind bekannte Ausführungsarten von Regulier-Spartransformatoren schematisch dargestellt. Mit P ist wieder die gemeinsame Wicklung, mit S die Zusatzwicklung, mit 4 sind die einzelnen Lagen und mit 5 die Verbindungsleitungen der Regulierwicklung bezeichnet.

   Die in Fig. 3 wiedergegebene Regulierwicklung ist aus gleichsinnig gewickelten Lagen aufgebaut, die räumlich aufeinanderfolgenden Lagen von Fig. 4 sind jedoch gegensinnig gewickelt. Um die Kühlung der Wicklungen sicherzustellen, kann z. B. zwischen jeder Lage ein Kühlkanal vorgesehen werden. Es ist aber auch möglich, die Anzahl der Kühlkanäle zu reduzieren und zwei oder mehrere Lagen direkt aufeinander zu wickeln. Die   Kapazität der Lagenwicklungen gemäss Fig. 3   und 4 ist praktisch gleich gross, doch weisen sie unzulässig hohe Werte von   u   auf. Eine wesentliche Verbesserung ist in bekannter Weise dadurch möglich, dass die einzelnen Lagen   Ineinander verschachtelt   werden. 



   In den Fig.   5 - 7   sind solche Wicklungsverschachtelungen vereinfacht wiedergeben. 



   Gemäss Fig. 5 ist zwischen zwei elektrisch unmittelbar miteinander verbundenen Lagen 4 teilweise eine weitere Lage eingeschachtelt, wodurch die gegenseitige Kapazität erheblich gesteigert werden kann. 



  Die Anfänge A und E der Regulierwicklung haben die grösstmögliche Entfernung voneinander. 

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   In den Fig. 6 und 7, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 5, sind Wicklungen dargestellt, bei denen, zumindest teilweise, zwischen zwei elektrisch unmittelbar miteinander verbundenen Lagen mehrere weitere Lagen angeordnet sind. 



   Ein wesentlicher Nachteil der in den Fig.   5 - 7   gezeigten Wicklungen besteht nun darin, dass die Spannungsdifferenz aufeinanderfolgender Lagen sehr unterschiedlich ist, so dass in der Breite ungleichmässige Kühlkanäle mit erheblichem Raumbedarf notwendig sind. 



   Dieser Mangel lässt sich vermindern, wenn erfindungsgemäss zwischen den Lagen gegenseitiger hoher   Spannungsdifferenz einefeste   Isolation, zwischen den Lagen mit geringer gegenseitiger Spannungsdifferenz   jedoch Kühlkanäle   angeordnet sind. Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die breitesten Kühlkanäle durch eine feste Isolation mit geringeren Abmessungen ersetzt werden und nur die schmäleren Kühlkanäle für eine hinreichende Abführung der Wärme sorgen. 



   Die vorbeschriebene Anordnung ist nicht auf Regulier-Spartransformatoren beschränkt, sondern kann auch auf eine Gruppe, bestehend aus einem einzelnen Spartransformator und einem Reguliertransformator, mit Vorteil angewendet werden. Die in den Figuren mit P und S bezeichneten Wicklungsteile lassen sich sowohl als   Scheibenspulen- als   auch als Lagenwicklungen ausführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Regulier-Spartransformatorfür hohe Spannungen, dessen als verschachtelte Lageniiicklung ausgeführte Regulierwicklung unmittelbar am Primärnetz liegt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Lagen gegenseitiger hoher Spannungsdifferenz eine feste Isolation, zwischen den Lagen mit geringer gegenseitiger Spannungsdifferenz jedoch Kühlkanäle angeordnet sind.