CH207256A - Kühlanordnung für die Hochspannungswicklung von Transformatoren. - Google Patents

Description

  Kühlanordnung für die     Hochspannungswicklung    von Transformatoren.    Es ist bekannt, bei Stromwandlern mit  waagrecht liegendem gern und geschlossener  Isolierhülle um die     Wicklung,    das Kühlmit  tel der Wicklung durch am Aussenumfang  der Wicklung     _    angeordnete Öffnungen     zu-          und    abzuführen.  



  Die Erfindung betrifft die Kühlung der  Hochspannungswicklung von Hochspannungs  transformatoren und     -drosselspulen,    welche  auf ihrer Innenseite und an den Wicklungs  enden vollständig und auf ihrer Aussenseite  wenigstens teilweise mit einem zusammen  hängenden Isoliermantel umgeben ist. Der  artige Isoliermäntel pflegt man zweckmässig  durch     Umbandelung,    als Wickel, herzustellen.  Bisher hat man das Kühlmittel durch Öff  nungen zu- und abgeführt, die an den Enden  oder Stirnseiten des Isoliermantels ange  bracht waren.

   Dies ist aber isolationstech  nisch ungünstig, weil gerade die Stirnseiten  der Wicklung den geerdeten Jochen des  Eisenkernes gegenüberliegen und den gröss-         ten    Spannungsgradienten aufweisen, so dass  gerade hier jede Unstetigkeit, besonders jede  Unterbrechung der Isolation vermieden wer  den sollte.  



  Nach der Erfindung werden daher die  Ein- und     Austrittsöffnungen    für das Kühl  mittel in den zylindrischen Aussenmantel des  zusammenhängenden Isolierkörpers verlegt  und die zu kühlende Hochspannungswicklung  selbst als Zylinderwicklung ausgeführt, so  dass sie wenigstens eine zylindrische Füh  rungswand für das Kühlmittel bildet.  



  In der Zeichnung sind drei Ausführungs  beispiele für die Erfindung dargestellt, alle  drei als Längsschnitte durch eine Hälfte der  Hochspannungswicklung eines Transformators  mit der neuen Kühlanordnung. Innerhalb der  Wicklung ist jeweils der Eisenkern und die  Niederspannungswicklung zu denken. Gemäss       Fig.    1 ist die Hochspannungswicklung     a    mit  einem Isolierwickel b     umbandelt,    und zwar  unter Zwischenfügung von Abstandhaltern,      so dar zwischen Wicklung     a    und Wickel     h     die zylindrischen Kanäle     c    und     d    entstehen.

    Die metallischen     Endschutzringe    e     derWick-          lung,    die das Potential der Wicklungsenden  besitzen, sind mit radialen     Bohrungen    f ver  sehen, die für das Kühlmittel eine Verbin  dung zwischen den Kanälen     c    und d her  stellen. Im Aussenmantel der Isolierhülle b  sind oberhalb und unterhalb der waagrechten  Mittelebene symmetrisch zu ihr Öffnungen     g,          lt    angebracht, deren senkrechter Abstand<I>i</I>  genügt, um einen natürlichen Umlauf des  Kühlmittels hervorzurufen. Infolge seiner       Temperaturunterschiede    strömt das Kühlmit  tel, z. B. Öl, in der Pfeilrichtung.

   Hinter der       Einströmöffnung        g    teilt es sich in zwei Wege,  von denen der kürzere, durch den Mittelab  schnitt des Kanals d führende eine Blende  k enthält, die den     Strömungswiderstand    so  erhöht, dass die sekundliche     Kühlmittelmenge     je Einheit der bespülten Wicklungsoberfläche  für beide Kühlmittelwege etwa     gleieh    wird.

    Der längere Weg führt von den Öffnungen       g    durch den untern Endabschnitt des Kanals d;  der Ölstrom wird dann durch die Öffnungen  f und das Innere des untern Schutzringes e  umgeleitet, fliesst aufwärts durch den Innen  kanal c, wird durch den obern Schutzring e  hindurch umgeleitet, fliesst wieder     abwärts     durch den obern Endabschnitt des Kanals d  und tritt aus den Öffnungen     h    aus. Die Wick  lung     a    wird also innerhalb ihrer Isolierhülle  b vollkommen von einem Ölstrom umspült.  



  Gemäss     Fig.    2 ist der Abschnitt zwischen  den beiden Reihen von Löchern<I>g,</I>     h    auf der  Aussenseite der Isolierhülle weggelassen, so  dass an dieser Stelle eine einzige grosse zylin  drische Öffnung m entsteht, durch welche  unten Öl in den Kanal     di    einströmen und  oben aus     du,    ausströmen kann. Der Höhen  unterschied der Isolationskanten beziehungs  weise die Breite i der Öffnung m muss wie  der so gross sein, dass der Auftrieb des war  men Öls im Kanal c einen natürlichen Umlauf  hervorzurufen in der Lage ist.

   Die Wicklung  ist hier in zwei konzentrische Zylinder auf  gespalten, deren innerer     a.i    satt auf dem  Innenmantel der Isolierhülle b aufliegt, wäh-         rend    der Kanal     c    zwischen beiden     zylindri-          scheu    Wicklungshälften     ai,        a_    angebracht ist  Die Öffnungen f in den Schutzringen e, die  zur Umleitung des Öls dienen, sind hier in  den Stirnflächen der Ringe angeordnet, von  denen jeweils die eine über die äussere Kante  der Wicklung vorsteht.

   (Bei einer Anordnung  nach     Fig.    1     könnte    man die hohlen Schutz  ringe e auch über die innere Kante der Wick  lung vorstehen lassen.) Damit die Stirnwände  der Isolation b durch     Herausführungen    nicht  unterbrochen werden, sind die     Anschlusslei-          tungen    der Wicklung, die von den Wick  lungsenden ausgehen und an die die Schutz  ringe e angeschlossen sind, ebenfalls gegen  die Mitte hin abgebogen und durch die Öff  nungen m herausgeführt.

      Wenn im Verhältnis zu den Abmessungen  des     Transformators    zu viel     Wärine    abzufüh  ren ist, muss man zum künstlichen     Olumlauf     greifen, der mit Hilfe einer     Ölpumpe    zu er  zeugen ist.  



       Fig.    3 zeigt eine Bauart für künstlichen  Ölumlauf. Die Wicklung ist hier allseitig  satt von der Isolierhülle b umgeben und in  drei konzentrische Zylinder     ai,        a-),        as    auf  gespalten, die durch     Ölkanäle    c, d getrennt  sind. In der Mitte der Aussenwand der     Iso-          lierhülle    b befinden sich unmittelbar neben  einander das     Zuströmrohr        p    und das     Ab-          strömrolir        q    für die Kühlflüssigkeit.

   Zwischen  ihnen liegt eine Trennwand o, die vollstän  dig um die Wicklung     a2    herumläuft und die  äussere Wicklung     a3    durchsetzt, so dass der  Kanal d in einen obern und einen untern  Abschnitt getrennt wird. Die Schutzringe e  sind wieder mit     stirnseitigen    Öffnungen f  versehen und dienen zugleich zur Umleitung  des Öls um die     Stirnseite    des mittleren  Wicklungsabschnittes     a-"    herum.  



  Weitere Ausführungsformen des Erfin  dungsgegenstandes sind selbstverständlich  möglich. Die Isolierhülle braucht nicht als  Wickel ausgeführt zu     sein.    Als Kühlmittel  kommen sowohl flüssige, wie Öl und     Tetra-          chlorkohlenatoff,    als auch gasförmige, wie  Luft, Druckluft, Wasserstoff in Frage.

Claims (1)

1. PAliiNTANSpuÜGil Kühlanordnung für die Hochspannungs wicklung von. Hochspannungstransformatoren und -drosselspulen, welche auf ihrer Innen seite und an ihren Stirnseiten vollständig und auf ihrer Aussenseite wenigstens teilweise mit einem zusammenhängenden Isoliermantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ein- und Austrittsöffnungen für das Kühlmittel in der zylindrischen Aussenwand des Isoliermantels befinden und dass die als Zylinderwicklung ausgeführteHochspannungs- wicklung selbst wenigstens eine Führungs wand für das Kühlmittel bildet. UNTERAN SPRüCHE 1.

   Kühlanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hoch spannungswicklung entweder allein oder mit dem Isoliermantel konzentrische zy lindrische Kanäle für das Kühlmittel bildet. 2. Kühlanordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl mittel innerhalb des Isoliermantels an den Stirnenden der Wicklung um<B>1800</B> umgelenkt wird. 3. Kühlanordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Um lenkung des Kühlmittels durch beson dere, auf die Wicklungsenden aufgesetzte, mit Umlenkkanälen versehene Endringe erfolgt. 4. Kühlanordnung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als End- ringe metallene Schutzringe verwendet werden.

   5. Xühlanordnung nach ünteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutz ringe hohl und an den an die Kühl kanäle angrenzenden Stellen mit<B>Öff-</B> nungen für den Ein- und Austritt des Kühlmittels versehen sind. 6. Kühlanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schutz ringe wenigstens über die äussere Wick lungskante vorstehen. 7. Kühlanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Zu- und Ab führung des Kühlmittels in der Mittel zone des äusseren Isoliermantels erfolgt. B.

   Kühlanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abführung des Kühlmittels durch beson dere Isolierrohre erfolgt, die in dieAussen- fläche des Isoliermantels eingesetzt sind. 9. Kühlanordnung nach Unteransprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abführungsrohre in der Mittel zone des Isoliermantels unmittelbar über einander liegen. 10. Kühlanordnung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolier- mantel in der Mittelzone fortgelassen ist. 11.

   Kühlanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass. der Kanal zwischen der Wicklung' und dem äussern Isoliermantel zur Herausführung derlloch- spannungsanschlüsse benutzt ist. 12. Kühlanordnung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hoch spannungsanschlüsse durch die Umlauf öffnungen für das Kühlmittel aus dem Isoliermantel herausgeführt sind.