BR112018071777B1 - ELECTRICAL DEVICE FOR CONNECTION TO A HIGH VOLTAGE NETWORK - Google Patents

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Manfred Biegel
Zsolt Teli
Frank Trautmann
Jens Hoppe
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings

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Abstract

A fim de criar um dispositivo elétrico (1) para conexão a uma rede de alta tensão com um alojamento (2) que pode ser preenchido com um líquido de refrigeração, um núcleo (3) que é arranjado no alojamento (2) e composto por um material magnetizável, tendo um enrolamento principal (5) que encerra uma parte (4) do núcleo (3), um grupo de enrolamento regulador (6) com enrolamentos reguladores que, individualmente, encerram uma parte (4) do núcleo (3), e tendo um interruptor (19) que permite ou impede opcionalmente um fluxo de corrente por cada enrolamento regulador, de modo que esse dispositivo elétrico apresente uma gama de ajuste de potência reativa superior, propõe-se que o grupo de enrolamento regulador (6) disponha de um primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e um segundo subgrupo de enrolamento regulador (8), de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e o segundo subgrupo de enrolamento regulador (8) sejam idênticos entre si.In order to create an electrical device (1) for connection to a high voltage network with a housing (2) that can be filled with a coolant, a core (3) that is arranged in the housing (2) and composed of a magnetizable material, having a main winding (5) enclosing a portion (4) of the core (3), a regulator winding group (6) with regulator windings that individually enclose a portion (4) of the core (3) , and having a switch (19) that optionally allows or prevents a flow of current through each regulator winding, so that this electrical device presents a higher reactive power adjustment range, it is proposed that the regulator winding group (6) have a first regulator winding subgroup (7) and a second regulator winding subgroup (8), so that the first regulator winding subgroup (7) and the second regulator winding subgroup (8) are identical to each other.

Description

[001] A invenção diz respeito a um dispositivo elétrico para conexão a uma rede de alta tensão com um alojamento que pode ser preenchido com um líquido de refrigeração, um núcleo que é arranjado no alojamento e composto por um material magnetizável, tendo um enrolamento principal que envolve uma parte do núcleo, um grupo de enrolamento regulador com enrolamentos reguladores que, individualmente, envolvem uma parte do núcleo, e tendo um interruptor que permite ou impede opcionalmente um fluxo de corrente por cada enrolamento regulador.[001] The invention relates to an electrical device for connection to a high voltage network with a housing that can be filled with a coolant, a core that is arranged in the housing and composed of a magnetizable material, having a main winding surrounding a portion of the core, a regulator winding group with regulator windings individually surrounding a portion of the core, and having a switch optionally permitting or preventing a flow of current through each regulator winding.

[002] Tal dispositivo elétrico já é conhecido na prática. Desse modo, um indutor é utilizado em redes de abastecimento elétrico para, por exemplo, compensar a potência reativa capacitiva. Para tanto, o indutor é equipado com um comutador de derivação sob carga com o qual as espiras de um grupo de enrolamento regulador de um enrolamento principal podem ser conectadas. Até então, a gama de ajuste de potência reativa máxima realizável para tal indutor era de cerca de 60%, por exemplo, em uma rede de 420kV, em relação a seu desempenho operacional. Devido à oscilação crescente da potência reativa na rede de alimentação, é desejável poder regular a potência reativa na rede por uma gama maior.[002] Such an electrical device is already known in practice. Thus, an inductor is used in electrical supply networks to, for example, compensate for capacitive reactive power. For this purpose, the inductor is equipped with an on-load tap-changer with which the turns of a regulator winding group of a main winding can be connected. Until then, the maximum achievable reactive power adjustment range for such an inductor was around 60%, for example, in a 420kV network, in relation to its operational performance. Due to the increasing oscillation of reactive power in the supply network, it is desirable to be able to regulate the reactive power in the network over a wider range.

[003] Assim, a tarefa desta invenção é disponibilizar um dispositivo elétrico da forma mencionada, que aumente a gama de ajuste de potência reativa. Por exemplo, a gama de ajuste de potência reativa deve ser superior a 60% em relação ao desempenho máximo do dispositivo elétrico a uma tensão de 420kV.[003] Thus, the task of this invention is to provide an electrical device as mentioned, which increases the range of reactive power adjustment. For example, the reactive power adjustment range should be greater than 60% of the maximum performance of the electrical device at a voltage of 420kV.

[004] A invenção soluciona essa tarefa por meio do fato de que o grupo de enrolamento regulador apresenta um primeiro subgrupo de enrolamento regulador e um segundo subgrupo de enrolamento regulador, de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador e o segundo subgrupo de enrolamento regulador sejam idênticos entre si.[004] The invention solves this task by means of the fact that the regulator winding group has a first regulator winding subgroup and a second regulator winding subgroup, so that the first regulator winding subgroup and the second regulator winding subgroup are identical to each other.

[005] Em conformidade com a invenção, para fornecer uma gama de ajuste de potência reativa superior, propõe-se o uso de dois subgrupos de regulagem que apresentam estruturas iguais entre si. Pela duplicação dos grupos de enrolamento regulador, são fornecidas as espiras adicionais necessárias ao aumento da gama de ajuste. Assim, o primeiro subgrupo de regulagem e o segundo subgrupo de regulagem são dispostos no alojamento do dispositivo elétrico de modo que as condições-limite especificadas possam ser observadas no espaço delimitado pelo alojamento. Essas condições-limite especificadas incluem, por exemplo, a indutância de vazamento máxima permitida a ser delimitada pelo interruptor entre cada passo das derivações fina e grossa do interruptor, a qual não deve ser superada para possibilitar uma operação segura do dispositivo elétrico. A indutância de vazamento pode ser determinada de forma habitual, conforme conhecido por especialistas. Caso haja, por exemplo, dois enrolamentos posicionados paralelamente, a indutância de vazamento pode ser determinada a partir das medições de impedância de curto-circuito de ambos os enrolamentos.[005] In accordance with the invention, to provide a higher reactive power adjustment range, it is proposed to use two regulation subgroups that have equal structures between them. By duplicating the regulator winding groups, the additional turns needed to increase the adjustment range are provided. Thus, the first regulation subgroup and the second regulation subgroup are arranged in the electrical device housing so that the specified boundary conditions can be observed in the space delimited by the housing. These specified boundary conditions include, for example, the maximum allowable leakage inductance to be bounded by the switch between each step of the switch's fine and coarse taps, which must not be exceeded to enable safe operation of the electrical device. Leakage inductance can be determined in the usual way, as known by experts. If there are, for example, two windings positioned parallel, the leakage inductance can be determined from the short-circuit impedance measurements of both windings.

[006] Preferencialmente, cada um dos subgrupos de enrolamento regulador apresenta pelo menos uma camada grossa e uma camada fina. O fluxo de corrente pela(s) camada(s) grossa e fina do subgrupo de enrolamento regulador pode ser interrompido, se necessário, pelo interruptor em questão. O interruptor se trata, por exemplo, de um comutador de derivação sob carga disponível comercialmente. Uma camada grossa é um enrolamento com mais espiras que uma camada fina. Assim, no âmbito da invenção, a camada fina pode ser dividida em várias subunidades de camada fina. Portanto, a ligação de uma camada grossa altera a potência reativa na rede com mais força que a ligação de uma camada fina. Os termos camada grossa e camada fina são utilizados aqui como sinônimos de enrolamento grosso e enrolamento fino.[006] Preferably, each of the regulator winding subgroups has at least one thick layer and one thin layer. Current flow through the thick and thin layer(s) of the regulator winding sub-group can be stopped, if necessary, by the switch in question. The switch is, for example, a commercially available on-load tap-changer. A thick layer is a winding with more turns than a thin layer. Thus, within the scope of the invention, the thin layer can be divided into several thin layer subunits. Therefore, the connection of a thick layer changes the reactive power in the network more strongly than the connection of a thin layer. The terms thick layer and thin layer are used here interchangeably with coarse winding and fine winding.

[007] Para não superar os valores admissíveis de indutância de vazamento no espaço especificado e delimitado dessa forma, os subgrupos de enrolamento regulador do enrolamento principal são posicionados, de forma inovadora, no alojamento do dispositivo elétrico comum a todos os enrolamentos.[007] In order not to exceed the admissible values of leakage inductance in the space specified and delimited in this way, the regulating winding subgroups of the main winding are positioned, in an innovative way, in the housing of the electrical device common to all windings.

[008] Conforme uma execução vantajosa da invenção, o enrolamento principal envolve uma parte do núcleo que se estende na direção axial. A parte do núcleo em questão é, por exemplo, um membro de um núcleo. O enrolamento principal envolve uma primeira espira estruturada para ter conexão direta à rede de alta tensão. Em outras palavras, a primeira espira está conectada a uma conexão de alta tensão do dispositivo elétrico por meio de uma parte do condutor sem espiras. Essa conexão de alta tensão é, por exemplo, uma aplicação conveniente cujo condutor de alta tensão está ligado à sua primeira espira na extremidade de seu enrolamento. Na execução da alta tensão, no lado oposto à extremidade do enrolamento, está configurada, por exemplo, uma conexão ao ar livre. Por meio da conexão ao ar livre, o enrolamento principal correspondente é conectado a uma fase de uma rede de alta tensão. O primeiro subgrupo de enrolamento regulador e o segundo subgrupo de enrolamento regulador são posicionados separadamente na mencionada direção axial entre si, nesta execução da invenção, e envolvem uma seção da parte do núcleo, que também é envolvido pelo enrolamento principal. Nesse caso, os subgrupos de enrolamento regulador na direção axial são estruturados para serem, cada um deles, mais curtos e, preferencialmente, com pouco menos da metade do tamanho em relação ao enrolamento principal. Portanto, os subgrupos de enrolamento regulador empilhados axialmente um sobre o outro envolvem a mesma parte do núcleo, ou seja, por exemplo, a mesma área do membro que o enrolamento principal. Com essa configuração, que é fabricável de forma acessível, garante-se que as indutâncias de vazamento admissíveis não sejam superadas e que o interruptor, ou seja, por exemplo, um comutador de derivação, possa operar sem problemas.[008] According to an advantageous embodiment of the invention, the main winding surrounds a part of the core that extends in the axial direction. The kernel part in question is, for example, a member of a kernel. The main winding involves a first turn structured to have a direct connection to the high voltage network. In other words, the first loop is connected to a high voltage connection of the electrical device through a loopless portion of the conductor. This high-voltage connection is, for example, a convenient application whose high-voltage conductor is connected to its first turn at the end of its winding. In the high voltage version, on the side opposite the end of the winding, for example, an outdoor connection is configured. Through the connection in the open air, the corresponding main winding is connected to one phase of a high voltage network. The first regulator winding sub-group and the second regulator winding sub-group are positioned separately in the mentioned axial direction towards each other, in this embodiment of the invention, and surround a section of the core part, which is also surrounded by the main winding. In this case, the regulator winding subgroups in the axial direction are structured to be each one shorter and, preferably, a little less than half the size in relation to the main winding. Therefore, the subgroups of regulator winding stacked axially on top of each other involve the same part of the core, that is, for example, the same area of the member as the main winding. With this configuration, which is inexpensively manufacturable, it is ensured that the permissible leakage inductances are not exceeded and that the switch, ie a tap changer, for example, can operate without problems.

[009] Conforme uma execução da invenção diferente a esse respeito, o enrolamento principal envolve uma parte do núcleo que se estende na direção axial, de modo que a primeira espira esteja configurada para ter conexão direta à rede de alta tensão. Em outras palavras, a primeira espira está conectada à conexão de alta tensão do dispositivo elétrico por meio de uma parte de condutor sem espiras e não tortuosa. Com essa configuração, porém, o primeiro subgrupo de enrolamento regulador e o segundo subgrupo de enrolamento regulador envolvem, individualmente, a mesma parte do núcleo que o enrolamento principal, de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador e o segundo subgrupo de enrolamento regulador estejam posicionados concentricamente entre si e, portanto, também em relação ao enrolamento principal. Em uma execução da invenção, se os subgrupos de enrolamento regulador apresentarem, individualmente, uma camada grossa e uma fina, uma camada grossa ficará posicionada na direção radial em relação ao enrolamento principal. A camada fina desse subgrupo de enrolamento regulador também segue a direção radial para fora. Aqui, liga-se preferencialmente uma camada fina do segundo subgrupo de enrolamento regulador. A sequência na direção radial de dentro para fora é, portanto, camada grossa, fina, fina, grossa. No âmbito da invenção, tal sequência também pode ser camada grossa, fina, grossa, fina. Nesta execução da invenção, as indutâncias de vazamento também podem ser limitadas a um valor permissível, de modo que possa haver um funcionamento sem falhas do dispositivo elétrico e sobretudo do interruptor.[009] According to a different implementation of the invention in this regard, the main winding involves a part of the core that extends in the axial direction, so that the first turn is configured to have a direct connection to the high voltage network. In other words, the first loop is connected to the high-voltage connection of the electrical device through a loop-free, non-torquent piece of conductor. With this configuration, however, the first regulator winding subgroup and the second regulator winding subgroup individually surround the same part of the core as the main winding, so that the first regulator winding subgroup and the second regulator winding subgroup are positioned concentrically with each other and therefore also with respect to the main winding. In an embodiment of the invention, if the regulator winding subgroups individually have a thick and a thin layer, a thick layer will be positioned radially with respect to the main winding. The thin layer of this regulator winding subgroup also runs in a radially outward direction. Here, a thin layer of the second regulator winding subgroup is preferably attached. The sequence in the radial direction from inside to outside is therefore thick, thin, thin, thick layer. Within the scope of the invention, such a sequence can also be thick, thin, thick, thin layer. In this embodiment of the invention, the leakage inductances can also be limited to a permissible value, so that there can be faultless operation of the electrical device and especially of the switch.

[0010] Em outra forma de execução da invenção, que se diferencia dos exemplos de execução já demonstrados, o enrolamento principal envolve uma parte do núcleo que se estende na direção axial, de modo que uma espira no meio esteja configurada para ter conexão direta à rede de alta tensão. Tal forma de execução também é chamada de conexão central. Neste caso, o primeiro subgrupo de enrolamento regulador e o segundo subgrupo de enrolamento regulador envolvem, individualmente, a mesma parte do núcleo e estão posicionados paralelamente na direção radial, de modo que eles sejam divididos em dois subgrupos de enrolamento idênticos. Em outras palavras, o primeiro subgrupo de enrolamento regulador e o segundo subgrupo de enrolamento regulador são posicionados concentricamente entre si e em relação ao enrolamento principal. Além disso, cada um deles apresenta dois subgrupos de enrolamento que são estruturados de maneira idêntica entre si e que apresentam uma distância entre si na direção axial. Por conta dessa estruturação distanciada, os subgrupos de enrolamento limitam uma lacuna de conexão pela qual se estende uma parte de condutor não tortuosa, ou seja, sem espiras, que conecta o enrolamento médio à conexão de alta tensão do dispositivo elétrico. Também em conformidade com esta forma de execução, possibilita-se um interruptor dos subgrupos de enrolamento regulador sem falhas através de interruptores disponíveis comercialmente, como comutadores de derivação. A conexão central é vantajosa para certas exigências. A respeito do posicionamento das camadas grossa e fina, valem as formas de execução mencionadas anteriormente.[0010] In another embodiment of the invention, which differs from the embodiment examples already demonstrated, the main winding involves a part of the core that extends in the axial direction, so that a turn in the middle is configured to have direct connection to the high voltage network. Such a form of execution is also called a central connection. In this case, the first regulator winding subgroup and the second regulator winding subgroup individually surround the same part of the core and are positioned parallel in the radial direction, so that they are divided into two identical winding subgroups. In other words, the first governor winding subgroup and the second governor winding subgroup are positioned concentrically with each other and with respect to the main winding. In addition, each of them has two winding subgroups that are structured identically to each other and that have a distance from each other in the axial direction. Due to this distanced structure, the winding subgroups limit a connection gap through which extends a non-torque conductor part, that is, without turns, which connects the middle winding to the high voltage connection of the electrical device. Also in accordance with this embodiment, faultless switching of the regulator winding subgroups is possible via commercially available switches, such as tap changers. The central connection is advantageous for certain requirements. Regarding the positioning of the thick and thin layers, the previously mentioned execution methods apply.

[0011] Oportunamente, cada subgrupo de enrolamento regulador apresenta um enrolamento grosso e um fino. Conforme um aperfeiçoamento oportuno a respeito disso, o enrolamento fino é dividido em dois subenrolamentos finos. Conforme esse aperfeiçoamento vantajoso, as gamas de ajuste podem ser selecionadas com maior precisão e, assim, a potência reativa pode ser regulada com maior precisão na rede de alimentação conectada ao dispositivo elétrico.[0011] Opportunely, each regulator winding subgroup has a coarse and a fine winding. As a timely improvement in this regard, the thin winding is divided into two thin subwindings. According to this advantageous improvement, the adjustment ranges can be selected more precisely and thus the reactive power can be regulated more precisely in the supply network connected to the electrical device.

[0012] Outras configurações oportunas e vantagens da invenção são o tema da próxima descrição de exemplos de execução da invenção, com referência às figuras da ilustração, de modo que componentes com a mesma ação são marcados com os mesmos números de referência e que a Figura 1 ilustra um primeiro exemplo de execução do dispositivo elétrico em conformidade com a invenção, em visão lateral esquemática, a Figura 2 apresenta outro exemplo de execução do dispositivo elétrico em conformidade com a invenção, em visão lateral esquemática, a Figura 3 apresenta outro exemplo de execução do dispositivo em conformidade com a invenção e a Figuras 4 e 5 apresentam, cada uma, o posicionamento de um interruptor de um dispositivo elétrico em conformidade com as Figuras 1 e 3, em visão esquemática.[0012] Other opportune configurations and advantages of the invention are the subject of the next description of examples of implementation of the invention, with reference to the illustration figures, so that components with the same action are marked with the same reference numbers and that the Figure 1 illustrates a first example of execution of the electrical device in accordance with the invention, in schematic side view, Figure 2 shows another example of execution of the electrical device in accordance with the invention, in schematic side view, Figure 3 shows another example of execution of the device according to the invention and Figures 4 and 5 each show the positioning of a switch of an electrical device according to Figures 1 and 3, in schematic view.

[0013] A Figura 1 mostra um primeiro exemplo de execução do dispositivo elétrico 1 em conformidade com a invenção que, neste caso, é realizado como indutor ou, em outras palavras, um indutor de compensação 1. O indutor 1 apresenta um alojamento 2 que é composto por um metal condutor elétrico e fica sobre um potencial de terra. No alojamento 2, encontra-se um núcleo de indutor 3, do qual apenas um membro 4 está indicado esquematicamente como parte do núcleo na Figura 2. O núcleo de indutor 3 consiste em chapas planas e lisas feitas de um material magnetizável. Pelo uso de chapas magnetizáveis, as chamadas correntes parasitas são suprimidas para a estruturação do núcleo.[0013] Figure 1 shows a first example of the execution of the electrical device 1 in accordance with the invention which, in this case, is realized as an inductor or, in other words, a compensation inductor 1. The inductor 1 has a housing 2 that it is composed of an electrically conductive metal and is placed on a ground potential. In the housing 2, there is an inductor core 3, of which only one member 4 is schematically indicated as part of the core in Figure 2. The inductor core 3 consists of flat, smooth sheets made of a magnetizable material. By using magnetizable plates, so-called eddy currents are suppressed for structuring the core.

[0014] A Figura 1 apresenta apenas um membro 4 do núcleo do indutor 3. O núcleo 3 pode, contudo, apresentar outros membros 4 estruturados de acordo. Além disso, o núcleo pode dispor de membros de retorno que não são envolvidos por nenhum enrolamento. Em outras palavras, o indutor 1 pode ser configurado para ser monofásico ou multifásico.[0014] Figure 1 shows only one member 4 of the core of the inductor 3. The core 3 may, however, have other members 4 structured accordingly. Furthermore, the core may have return members which are not wound around. In other words, inductor 1 can be configured to be single phase or multiphase.

[0015] O membro 4, na Figura 1, está envolvido por um enrolamento principal 5 que é ilustrado esquematicamente apenas em um lado do membro 4 na vista secional apresentada. Além do enrolamento principal 5, o indutor 1 apresenta um grupo de enrolamento regulador 6 que consiste em um primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 e um segundo subgrupo de enrolamento regulador 8. O primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 e o segundo subgrupo de enrolamento regulador 8 são idênticos entre si. O alojamento 2 do indutor 1 é preenchido com um líquido isolante, por exemplo, um óleo ou um éster, que também serve para a refrigeração do componente ativo 4, 5, 6 e para o isolamento elétrico.[0015] Member 4, in Figure 1, is surrounded by a main winding 5 which is schematically illustrated only on one side of member 4 in the sectional view shown. In addition to the main winding 5, the inductor 1 has a regulator winding group 6 consisting of a first regulator winding subgroup 7 and a second regulator winding subgroup 8. The first regulator winding subgroup 7 and the second regulator winding subgroup 8 are identical to each other. Housing 2 of inductor 1 is filled with an insulating liquid, for example an oil or an ester, which also serves to cool the active component 4, 5, 6 and for electrical insulation.

[0016] Cada um dos subgrupos de enrolamento regulador 7 ou 8 dispõe de um enrolamento grosso e um enrolamento fino na forma de camada grossa ou fina. Os enrolamentos grosso e fino do primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 são referidos como G1 e F1, respectivamente. G indica, aqui, o enrolamento grosso, enquanto F indica o enrolamento fino. Correspondentemente, G2 se refere ao enrolamento grosso do segundo subgrupo de enrolamento regulador e F2 se refere a seu enrolamento fino. Enrolamentos grossos apresentam mais espiras que enrolamentos finos.[0016] Each of the regulating winding subgroups 7 or 8 has a coarse winding and a fine winding in the form of a thick or thin layer. The coarse and fine windings of the first regulator winding subgroup 7 are referred to as G1 and F1, respectively. G here indicates the coarse winding, while F indicates the fine winding. Correspondingly, G2 refers to the coarse winding of the second regulator winding subgroup and F2 refers to its fine winding. Thick windings have more turns than thin windings.

[0017] O enrolamento principal 5 forma uma primeira espira que está conectada a uma conexão de alta tensão 11 por uma parte de condutor 12 sem espiras. Em seu lado oposto à conexão de alta tensão 1, o enrolamento principal 5 forma uma conexão de ponto neutro 13. A conexão de ponto neutro está conectada ao potencial de terra no exemplo apresentado. Diferentemente, a conexão 13 pode formar uma ligação em triângulo com as outras fases do indutor 1.[0017] The main winding 5 forms a first turn which is connected to a high voltage connection 11 by a conductor part 12 without turns. On its opposite side to the high voltage connection 1, the main winding 5 forms a neutral point connection 13. The neutral point connection is connected to earth potential in the example shown. Differently, connection 13 can form a delta connection with the other phases of inductor 1.

[0018] O indutor 1 dispõe, além disso, de um comutador de derivação na forma de interruptor, que não é apresentado na Figura 1 e que é descrito posteriormente junto com a explicação das Figuras 4 e 5. Por meio do interruptor, é possível conectar o enrolamento principal 5 com os enrolamentos do primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 e/ou 8 de modo que a potência reativa possa ser regulada gradualmente em uma rede de alimentação conectada à conexão de alta tensão 11. Na direção axial 14, cada um dos subgrupos de enrolamento regulador 7 ou 8 tem menos da metade da dimensão do enrolamento principal 5. Na direção radial 15, o enrolamento principal 5 está voltado para o membro 4, de que se seguem os enrolamentos grossos G1 ou G2 e os enrolamentos finos F1 ou F2. Assim, os enrolamentos grossos G1 e G2 envolvem o enrolamento principal 5. Os enrolamentos finos F1 e F2 envolvem, por sua vez, os enrolamentos grossos G1 e G2.[0018] The inductor 1 also has a tap changer in the form of a switch, which is not shown in Figure 1 and which is described later together with the explanation of Figures 4 and 5. By means of the switch, it is possible connecting the main winding 5 with the windings of the first subgroup of regulating winding 7 and/or 8 so that the reactive power can be gradually regulated in a supply network connected to the high voltage connection 11. In the axial direction 14, each of the regulator winding subgroups 7 or 8 are less than half the size of main winding 5. In radial direction 15, main winding 5 faces member 4, followed by coarse windings G1 or G2 and fine windings F1 or F2. Thus, the coarse windings G1 and G2 surround the main winding 5. The fine windings F1 and F2 surround, in turn, the coarse windings G1 and G2.

[0019] A Figura 2 mostra outro exemplo de execução do dispositivo elétrico 1 em conformidade com a invenção, que também é realizado aqui como indutor 1. O indutor 1 representado na Figura 2 se diferencia do indutor conforme a Figura 1 apenas pelo posicionamento dos subgrupos de enrolamento regulador 7 e 8. Desse modo, no exemplo de execução apresentado na Figura 2, os subgrupos de enrolamento regulador 7 e 8 são posicionados concentricamente ou com distância radial entre si, em oposição ao posicionamento axial conforme a Figura 1. Em outras palavras, o subgrupo de enrolamento regulador 7 envolve o enrolamento principal 5 concentricamente, enquanto este, por sua vez, fica dentro do subgrupo de enrolamento regulador 8, o qual envolve concentricamente o subgrupo de enrolamento regulador 7 e o enrolamento principal 5, bem como o membro 4 do núcleo. Neste caso, a primeira espira com o enrolamento principal 5 está conectada diretamente à conexão de alta tensão 11, ou seja, por uma parte de condutor 12 sem espiras. A extensão axial ou comprimento de cada subgrupo de enrolamento regulador corresponde aproximadamente àquela do enrolamento principal 5. O enrolamento grosso G1 está voltado para o enrolamento principal 5 no exemplo apresentado como camada grossa. A camada fina do primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 envolve dois enrolamentos finos F1 concêntricos que, por sua vez, ficam voltados para uma camada fina do segundo subgrupo de enrolamento regulador que apresenta dois enrolamentos finos F2. O enrolamento grosso G2 fica na direção radial 15 para fora. A sequência na direção radial 15 de dentro para fora pode, portanto, ser caracterizada como camada grossa, camada fina, camada fina, camada fina, camada fina, grossa. De resto, as execuções da Figura 1 também valem aqui.[0019] Figure 2 shows another example of execution of the electrical device 1 in accordance with the invention, which is also performed here as inductor 1. The inductor 1 represented in Figure 2 differs from the inductor according to Figure 1 only by the positioning of the subgroups of regulator winding 7 and 8. Thus, in the execution example shown in Figure 2, the subgroups of regulator winding 7 and 8 are positioned concentrically or with a radial distance from each other, as opposed to the axial positioning according to Figure 1. In other words , the regulator winding subgroup 7 surrounds the main winding 5 concentrically, while this, in turn, lies within the regulator winding subgroup 8, which concentrically surrounds the regulator winding subgroup 7 and the main winding 5, as well as the member 4 of the core. In this case, the first turn with the main winding 5 is directly connected to the high voltage connection 11, i.e. by a conductor part 12 without turns. The axial span or length of each regulator winding subgroup corresponds approximately to that of main winding 5. Thick winding G1 faces main winding 5 in the example shown as thick layer. The thin layer of the first regulator winding subgroup 7 surrounds two concentric thin windings F1 which, in turn, face a thin layer of the second regulator winding subgroup, which has two thin windings F2. Coarse winding G2 is in the radial direction 15 outwards. The sequence in radial direction 15 from inside to outside can therefore be characterized as thick layer, thin layer, thin layer, thin layer, thin layer, thick. Moreover, the executions of Figure 1 are also valid here.

[0020] A Figura 3 mostra outro exemplo de execução do dispositivo elétrico 1 em conformidade com a invenção, o qual é novamente realizado como indutor. O indutor 1 representado aqui se diferencia da configuração apresentada na Figura 2 novamente apenas pelo posicionamento do primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 e do segundo subgrupo de enrolamento regulador 8. Como na Figura 2, os dois subgrupos de enrolamento reguladores 7 e 8 são posicionados concentricamente entre si e em relação ao enrolamento principal 5, que envolve concentricamente o membro 4 do núcleo 3. Diferentemente do exemplo de execução apresentado na Figura 2, contudo, a primeira espira do enrolamento principal 5 não é conectada à conexão de alta tensão 11. Na verdade, escolheu-se uma conexão central de modo que uma espira posicionada no meio do enrolamento principal 5 esteja conectada à conexão de alta tensão 11 do indutor 1 por meio de uma parte do condutor 12 sem espiras. A parte do condutor 12 se estende por dois subgrupos de enrolamento 16 e 17, que são idênticos entre si e que são posicionados na direção axial 14 com distância entre si, de modo que se forme uma lacuna de conexão 18. A parte do condutor 12 se estende pela lacuna de conexão 18. Como na Figura 2, os enrolamentos grossos G1 e G2 são posicionados na direção radial 15 para dentro ou para fora. Os enrolamentos dos grupos de enrolamento 16 e 17 do primeiro e do segundo subgrupos de enrolamento reguladores 7 e 8 são conectados eletricamente entre si, mas não com a parte do condutor 12.[0020] Figure 3 shows another example of execution of the electrical device 1 in accordance with the invention, which is again realized as an inductor. The inductor 1 represented here differs from the configuration shown in Figure 2 again only by the positioning of the first regulator winding subgroup 7 and the second regulator winding subgroup 8. As in Figure 2, the two regulator winding subgroups 7 and 8 are concentrically positioned between themselves and in relation to the main winding 5, which concentrically surrounds the member 4 of the core 3. Unlike the execution example shown in Figure 2, however, the first turn of the main winding 5 is not connected to the high voltage connection 11. Indeed, a central connection was chosen so that a turn positioned in the middle of the main winding 5 is connected to the high voltage connection 11 of the inductor 1 through a part of the conductor 12 without turns. The conductor part 12 extends over two winding subgroups 16 and 17, which are identical to each other and which are positioned in the axial direction 14 with distance from each other, so that a connection gap 18 is formed. extends through connection gap 18. As in Figure 2, thick windings G1 and G2 are positioned in radial direction 15 inward or outward. The windings of winding groups 16 and 17 of the first and second regulator winding subgroups 7 and 8 are electrically connected with each other, but not with the conductor part 12.

[0021] A Figura 4 mostra o posicionamento de um comutador de derivação 19 em um indutor 1 conforme a Figura 1. No posicionamento apresentado, todos os enrolamentos grossos e finos, tanto do primeiro subgrupo de enrolamento regulador 7 como do segundo subgrupo de enrolamento regulador 8, são operados entre a conexão de alta tensão 11 e o ponto neutro 13 em terra. O comutador de derivação 19 dispõe de dois pré-seletores 20a e 20b para conectar ou transpor, individualmente, um dos enrolamentos grossos G1 ou G2, bem como de um seletor fino 21 para conectar ou transpor, individualmente, um dos enrolamentos finos F1 ou F2.[0021] Figure 4 shows the positioning of a tap changer 19 on an inductor 1 as shown in Figure 1. In the positioning shown, all thick and thin windings, both of the first subgroup of regulator winding 7 and of the second subgroup of regulator winding 8, are operated between the high voltage connection 11 and the neutral point 13 on earth. The tap changer 19 has two pre-selectors 20a and 20b for connecting or transposing, individually, one of the coarse windings G1 or G2, as well as a fine selector 21 for connecting or transposing, individually, one of the fine windings F1 or F2 .

[0022] A Figura 5 mostra outra variante para operar a bobina do indutor de compensação conforme a Figura 1, a qual se diferencia do exemplo de execução na Figura 4 pelo fato de que são usados dois comutadores de derivação 19a e 19b separados por fase do indutor 1. Além disso, a simetria axial dos enrolamentos grosso e fino se diferenciam entre si. Enquanto uma simetria axial grosso/fino fino/grosso foi escolhida na Figura 4, o exemplo de execução conforme a Figura 5 apresenta uma simetria axial grosso/fino grosso/fino.[0022] Figure 5 shows another variant to operate the compensation inductor coil according to Figure 1, which differs from the execution example in Figure 4 by the fact that two tap changers 19a and 19b are used separated by phase of the inductor 1. In addition, the axial symmetry of the thick and thin windings differ from each other. While an axial symmetry coarse/fine fine/coarse was chosen in Figure 4, the example of execution according to Figure 5 presents an axial symmetry coarse/fine thick/fine.

Claims (5)

1. Dispositivo elétrico (1) para conexão a uma rede de alta tensão tendo - um alojamento (2) que pode ser preenchido com um líquido de refrigeração, - um núcleo (3) que é arranjado no alojamento (2), composto por um material magnetizável, - um enrolamento principal (5) que envolve uma parte (4) do núcleo (2), - um grupo de enrolamento regulador (6) tendo enrolamentos reguladores que, individualmente, envolvem uma parte do núcleo, e - um interruptor (19) que permite ou impede seletivamente um fluxo de corrente por cada enrolamento regulador, em que o grupo de enrolamento regulador (6) tem um primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e um segundo subgrupo de enrolamento regulador (8), em que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e o segundo subgrupo de enrolamento regulador (8) estruturados identicamente entre si, caracterizado pelo fato de que cada subgrupo de enrolamento regulador (7, 8) tem pelo menos um enrolamento grosso (G) e pelo menos um enrolamento fino (F).1. Electrical device (1) for connection to a high voltage network having - a housing (2) which can be filled with a coolant, - a core (3) which is arranged in the housing (2), consisting of a magnetizable material, - a main winding (5) which surrounds a part (4) of the core (2), - a regulator winding group (6) having regulator windings which individually surround a part of the core, and - a switch ( 19) which selectively permits or prevents current flow through each regulator winding, wherein the regulator winding group (6) has a first regulator winding subgroup (7) and a second regulator winding subgroup (8), wherein the first regulator winding subgroup (7) and second regulator winding subgroup (8) structured identically to each other, characterized in that each regulator winding subgroup (7, 8) has at least one coarse winding (G) and at least a thin winding (F). 2. Dispositivo elétrico (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enrolamento principal (5) envolve uma parte (4) do núcleo que se estende na direção axial e apresenta uma primeira espira que é configurada para ter conexão direta à rede de alta tensão, de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e o segundo subgrupo de enrolamento regulador (8) sejam posicionados na direção axial, um sobre o outro, e que eles envolvam, individualmente, uma seção da parte (4) do núcleo que é envolvida pelo enrolamento principal (5).2. Electrical device (1) according to claim 1, characterized in that the main winding (5) surrounds a part (4) of the core that extends in the axial direction and has a first turn that is configured to have a connection direct to the high voltage network, so that the first subgroup of regulating winding (7) and the second subgroup of regulating winding (8) are positioned in the axial direction, one above the other, and that they individually involve a section of the part (4) of the core that is wrapped by the main winding (5). 3. Dispositivo elétrico (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enrolamento principal (5) envolve uma parte (4) do núcleo que se estende na direção axial e uma primeira espira está configurada para ter conexão direta à rede de alta tensão, de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e o segundo subgrupo de enrolamento regulador (8) envolvam, individualmente, a mesma parte (4) do núcleo que o enrolamento principal (5) e estejam posicionados concentricamente entre si.3. Electrical device (1) according to claim 1, characterized in that the main winding (5) surrounds a part (4) of the core that extends in the axial direction and a first turn is configured to have direct connection to the high voltage network, so that the first subgroup of regulator winding (7) and the second subgroup of regulator winding (8) individually surround the same part (4) of the core as the main winding (5) and are concentrically positioned each other. 4. Dispositivo elétrico (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enrolamento principal (5) envolve uma parte (4) do núcleo que se estende na direção axial e uma espira central é configurada para ter conexão direta à rede de alta tensão, de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e o segundo subgrupo de enrolamento regulador (8) envolvam, individualmente, a mesma parte (4) do núcleo e sejam posicionados próximos entre si na direção radial (15), de modo que o primeiro subgrupo de enrolamento regulador (7) e o segundo subgrupo de enrolamento regulador (8) sejam divididos, individualmente, em dois subgrupos de enrolamento idênticos (16, 17) que são distanciados entre si na direção axial, para que se forme uma lacuna de conexão (18) para a conexão da espira central.4. Electrical device (1) according to claim 1, characterized in that the main winding (5) surrounds a part (4) of the core that extends in the axial direction and a central turn is configured to have direct connection to the high voltage network, so that the first subgroup of regulator winding (7) and the second subgroup of regulator winding (8) individually surround the same part (4) of the core and are positioned close to each other in the radial direction (15 ), so that the first regulator winding subgroup (7) and the second regulator winding subgroup (8) are individually divided into two identical winding subgroups (16, 17) that are spaced apart in the axial direction, to that a connection gap (18) is formed for the connection of the central loop. 5. Dispositivo elétrico (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o enrolamento fino (F) consiste em dois subenrolamentos finos.5. Electrical device (1) according to claim 4, characterized in that the thin winding (F) consists of two thin subwindings.
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