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Wicklungsanordnung für Hochspannungstransformatoren
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Erfindung betrifft eine Wicklungsanordnung für HochspannungstramformatorenDielektrizitätskonstante in jeweils eine Stamm-und Stufenwicklung unterteilt ist und bei der die Umlei- tungen der Stammwicklung von einer Lage zur andern am Wicklungsumfang angeordnet sind.
Es ist bekannt, die Wicklungen von Transformatoren mit Stufenschaltern so aufzubauen, dass die
Stammwicklung der Hochspannungswicklung alsnächstliegende Wicklung zur mittelbar auf den Schenkel aufgebrachten Unterspannungswicklung konzentrisch angeordnet ist. In Reihe mit der Stammwicklung der
Hochspannungswicklung liegt die aussenliegende Stufenwicklung, die von der Stammwicklung durch einen Isolierstoff hoher Dielektrizitätskonstante getrennt ist. Unabhängig von dem weiteren Aufbau der einzelnen Wicklungen kann die Hochspannungswicklung sowohl als Scheibenspulen-als auch als Lagenwicklung hergestellt werden. Die Herstellung der Lagen kann derart erfolgen, dass die einzelnen Lagen fortlaufend gewickelt werden, so dass der Anfang und das Ende benachbarter Spulen in galvanischer Verbindung stehen. Durch diese Herstellung der Lagen bzw.
Verbindung der Lagenenden besteht zwischen den benachbarten Lagen an einem Ende der Wicklung ein Potentialunterschied, der der doppelten Lagenspannung entspricht, während am andern Ende der Potentialunterschied Null ist. Da zwischen den Lagen eine Isolation aufgebracht werden muss, die nach der doppelten Lagenspannung ausgelegt ist, tritt eine unwirtschaftliche Ausnutzung der Isolation ein, die gleichbedeutend mit der Vergrösserung des Raumes für die Wicklung ist. Zur weitestgehenden Vermeidung dieser Nachteile ist es auch bekannt, die Wicklung als Einfachlagenwicklung auszubilden, wobei das Ende einer Lage mit dem auf der andern Seite liegenden
Lagenende der darüber- oder darunterliegenden Lage verbunden wird.
Die Enden der Lagen können dabei so gefuhrt werden, dass sie entweder aus der Spule herausgeführt und ausserhalb geschaltet werden, ober aber es findet eine Verbindung innerhalb der Isolation zwischen den einzelnen Lagen statt. Bei der Verlegung der Verbindungsleitungen innerhalb der Isolation zwischen den einzelnen Lagen ist zwar entlang der ganzen Wicklung der Potentialunterschied, der der einfachen Lagenspannung entspricht, konstant, jedoch wird dann der Raumbedarf zwischen den einzelnen Lagen durch die Umleitungen erhöht. Bei der Führung und Schaltung der Verbindungsleitungen ausserhalb der Spule bereitet die Anordnung grosse Schwierigkeiten, da die Verbindungsleitungen bei mehr als zwei Lagen sowohl gegeneinander als auch gegen die Wicklung einwandfrei isoliert sein müssen.
Erfindungsgemäss werden die aufgezeigten Nachteile dadurch vermieden, dass die am Wicklungsumfang angeordneten Umleitungen der Stammwicklung in die zwischen der Stammwicklung und der auf dieser aufgebrachten Stufenwicklung vorgesehene Isolation entsprechend den dort verlaufenden Äquipotentiallinien spannungsgleichen Niveaus gelegt sind und die Umleitung von der äussersten zur nächsten Lage der Stamm- wicklung innerhalb einer Umfangsunterbrechung eines die Stammwicklung umgebenden Schildes liegt, der den Hochspannungsanschluss der äusseren Lage der Stammwicklung trägt und diesen in axialer Spulenmitte über eine innerhalb der Stufenwicklung vorgesehene Lucke nach aussen führt.
Die Stufenwicklung ist dabei so mit der Stammwicklung verbunden, dass das eine Ende der mit dem andern Ende sternpunktÅaeitig starr
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geerdeten Stufenwicklung mit der am Hauptstreukanal liegenden Lage der Stammwicklung verbunden ist.
Um bei dieser raumsparenden Anordnung der Umleitungen innerhalb der zwischen der Stamm- und Stufenwicklung vorgesehenen Isolation ein Ausweichen der Äquipotentiallinien an der in axialer Spulenmitte innerhalb der Stufenwicklung vorgesehenen Lücke zu vermeiden, wodurch auch eine Überlastung der Isolation vermieden wird, ist in der Lücke der inneren Lage der Stufenwicklung ein metallischer Schirmgurtel eingelegt, der an der Stelle des herausführende Hochspannungsanschlusses kreisförmig durchbrochen ist.
Innerhalb dieser kreisförmigen Durchbrechung ist ein isolierter Strahlungsring angeordnet, der durch eineentsprechendeQuerschnittsform das elektrischeFeld um die Hochspannungsausleitung so steuert, dass mit koaxial über den nach aussen geführten Hochspannungsanschluss aufgeschobenen Isolierzylindern, die durch Winkelringe gegeneinander distanziert sind, die erforderliche Spannungsfestigkeit erreicht wird.
Die Verbindung der Lagenenden der inneren Lage der Stufenwicklung erfolgt innerhalb einer Unterbrechung des eingelegten metallischen Schirmgürtels, der das Potential der Lagenmitte trägt.
In den Lücken der andern Lagen der Stufenwicklung ist entweder jeweils ein aus Isolierstoff bestehender oder ein isolierter metallischer Stützring vorgesehen, wobei der metallische Stützring das Potential der Lagenmitte trägt. Zur Verlegung der Verbindung der Lagenenden sind die Stützringe in axialer Richtung unterbrochen.
An Hand der Zeichnung sei an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Wicklungsanordnung der erfindungsgemässen Art, bei der mit 1 die dem Kern 2 zunächst liegende Unterspannungswicklung und mit 3 die aus der Stammwicklung 4 und der Stufenwicklung 5 bestehende Hochspannungswicklung bezeichnet ist. Während die Umleitungen 6 der Stufenwicklung 5 in an sich bekannter Weise an den Lagenenden so verbunden sind, dass jewei1sAnfangundEnde benachbarter Lagen in galvanischer Verbindung stehen, sind die Umleitungen 7 der Stammwicklung 4 in die zwischen Stamm- und Stufenwicklung aus Zylindern bestehende Isolation 8 entsprechend den dort verlaufenden Äquipotentiallinien spannungsgleichen Niveaus gelegt, wobei die Umleitung zur äussersten Lage 9 in einer Umfangsunterbrechung des die Stammwicklung umgebenden, die StossspannungverteilendenSchild 10 liegt.
Das Ende 11 der äusseren Lage 9, das gleichzeitig den Hochspannungsanschluss darstellt, steht mit dem Schild 10 in Verbindung und wird in axialer Spulenmitte als Hochspannungsausleitung 12 über eine innerhalb der einzelnen Lagen der Stufenwicklung 5 vorgesehenen Lücke nach aussen geführt. Mit 13 ist der in der Lücke der inneren Lage 14 eingelegte Schirmgürtel bezeichnet, der mit einer kreisförmigen Durchbrechung-für die nach aussen führende Hochspannungsausleitung 12 und mit einer weiteren Unterbrechung zur Verlegung der Verbindung der Lagenenden innerhalb der Lage versehen ist, wobei diese Verbindung an den Schirmgürtel 13 angelenkt ist.
Die weiteren Lagen 15 und 16 der Stufenwicklung sind jeweils mit einem aus Hartpapier bestehenden Stützring 17 versehen, die ebenfalls entsprechende Durchbiechungen sowohl für die Verlegung der Verbindung der Lagenenden innerhalb der Lagen als auch für die nach aussen führende Hochspannungsableitung 12 aufweisen. Umgeben ist die Hochspannungsableitung 12 innerhalb der Stützringe 17, des Schirmgürtels 13 und der Isolation 8 von Hartpapierzylindern 18, die durch Winkelringe 19 gegeneinander distanziert sind und zusammen mit dem innerhalb des Schirmgürtels 13 angeordneten Strahlungsring 20 das elektrische Feld um die Hochspannungausleitung 12 so steuern, dass die erforderliche Spannungsfestigkeit erreicht wird.
Bei diesem Aufbau sowohl der Stammwicklung4 als auch der Stufenwicklung 5 ist die äussere Lage 16 der Stufenwicklung sternpunktseitig starr geerdet, und die innere Lage 14 der Stufenwicklung steht mit der dem Hauptstreukanal 21 zunächst liegenden Lage 22 der Stammwicklung 4 in Verbindung. Mit 23 sind Schirmringe bezeichnet, die das elektrische Feld um die Hochspannungsausleitung steuern.
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