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Vorrichtung an einem ölgekühlten Transformator, zur Umlenkung des durchlaufenden Öls für eine Strömung durch die Zwischenräume der einzelnen Wicklungsspulen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem ölgekühlten Transformator, zur Umlenkung des durchlaufenden Öls für eine Strömung durch die Zwischenräume der einzelnen Wicklungsspulen, mit mindestens zwei rohrförmigen Isolierstoffkörpern, wobei einer zwischen Primär- und Sekundärwicklung angeordnet ist.
Es ist bereits ein ölgekühlter Transformator für eine Einphasen-, Dreiphasen- oder Mehrphasentransforma- tion bekannt geworden, bei welchem im Prinzip um einen aus Eisenplatten gebildeten Stapel ein offener Zylinder aus Isolierstoff gelegt ist, der die Primärwicklung trägt, die aus mehreren aufeinanderliegenden Spulen besteht. Hierauf folgt wieder ein Zylinder aus Isolierstoff und zuletzt die Sekundärwicklung, auf welcher noch ein Zylinder aus Isolierstoff angeordnet sein kann.
Die Primär- und Sekundärwicklungen eines solchen Transformators werden gewöhnlich mittels Öl gekühlt, das auf Grund seiner Erwärmung nach oben in den Zwischenraum zwischen den Wicklungen und den Iso- lierstoff zyEndern sitrömt. Beifm, Aufwärtsströmen bestreicht das Öl die senkrechten Seiten der Spulen und kühlt dieselben. In den horizontalen Kanälen erhält man jedoch keine treibende Kraft, weshalb die Zirkulation und folglich auch die Kühlung in diesen schlechter wird. Selbstverständlich kann die Kühlung der Teilspulen nicht sehr wirksam sein, da die Ölströmung zwischen denselben nur schwach ist.
Die Kühlung der Spulen ist aber von grösster Bedeutung für die Belastbarkeit des Transformators, weshalb man die Kühlung auf verschiedene Weise zu verbessern versucht. Zu diesem Zwecke werden etwa spezielle Ventilatoren aufgestellt, um kalte Luft auf den Transformator zu blasen, oder auch die Ölzirkulation im Transformator wird durch eine Pumpe beschleunigt.
Man hat auch versucht, die Ölströmung dadurch zu steuern, dass auf halber Höhe zwischen zwei senkrechten koaxialen Isolationszylindern eine horizontale Zwischenwand angeordnet wird, die gegen den äusseren Zylinder dichtet, aber den inneren Kanal freilässt. Der äussere Zylinder ist unten und oben offen und das in diesem aufsteigende Öl wird durch die horizontale Zwischenwand gezwungen, in der unteren Hälfte zwischen den Teilspulen nach innen und in der oberen Hälfte von innen nach aussen zu strömen. Diese Steuerung der Ölzirkulation hat sich aber als unzureichend erwiesen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Nachteile der bekannten Ausführungsfomen zu vermeiden und einen Transformator mit ausreichender Kühlung zu schaffen, unabhängig davon, ob der Ölumlauf durch maschinelle Mittel unterstützt wird oder nicht.
Dies wird bei der Vorrichtung an einem ölgekühl- ten Transformator zur Umlenkung des durchlaufenden Öls für eine Strömung durch die Zwischenräume der einzelnen Wicklungsspulen dadurch erreicht, dass sich der Zwischenraum zwischen Wicklungen und Isolierstoffkörpern, oder zwischen Wicklungen und Isolier- stoffkörpern und zwischen einer Wicklung und einem die Wicklungen umhüllenden Aussenmantel, in der Richtung der in Wicklungslängsachse verlaufenden Strömungsrichtung des Öls nach und nach bis zur völligen Absperrung verengt.
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sollen anhand der Zeichnung nachfolgend beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kern eines Transformators, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante und Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante.
In den Figuren bezeichnet 1 einen Eisenkern, 2 die Primärwicklungen, 3 die Sekundärwicklungen, 4 den zylindrischen Teil eines Mantels, 4a und 4b die Stirnböden des Mantels, 5 die konischen Isolierzylinder zwischen den Wicklungen 2 und 3, der Wicklung 2 und dem Eisenkern 1 sowie der Wicklung 3 und dem Mantel 4. Die Zylinder dichten oben gegen die Windungen ab, so dass die Ölströmung in der Richtung der Pfeile 6a, 6b und 6c erfolgt.
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Der Transformator gemäss Fig. 1 ist mit maschinellem Ölumlauf versehen, so dass das Öl in der Darstellung von oben nach unten strömt.
Die Teilwindungen 2 der Primärwicklung sind alle von gleichem Durch- messer, und ebenso sind die Teiliwindungen 3 der Sekun- därwicklung unter sich von gleichem Durchmesser. Die Isolerzylindeir 5 sind konisch ausgeführt, wobei :
sie sich nach oben verjüngen. Ferner können die Isolierzylinder oben und unten mit Flanschen vemsehm sein.
Ein senkrecht verlaufender Kanal 6a für das nach unten strömende Öl verjüngt sich allmählich und zwingt das Öl zwischen den Teilwindungen hindurchzuströmen 6b. Unten wird das Öl gesammelt und strömt in Richtung 6c zur Pumpe 7 und zur Kühlung.
Der Transformator gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von jenem gemäss Fig. 1 dadurch, dass die Isolierzylin- der 5' nunmehr zylindrisch ausgeführt sind und nicht konisch, wohingegen die Teilwindungen der Wicklungen 2' und 3' sich von oben nach unten verjüngen, so dass die aufeinanderliegenden Windungen einen auf den Kopf gestellten stumpfen Kegel bilden, der oben gegen den Isolierzylinder abgedichtet ist. Die Ölströmung verläuft in diesem Fall von unten nach oben, in Richtung der Pfeile 6'a, 6'b und 6'c, wobei die Strömung durch eine Pumpe beschleunigt wird.
Fig.3 zeigt einen ähnlichen Transformator wie jenen gemäss Fig. 1, aber mit natürlicher Ölströmung von unten nach oben, gemäss den Pfeilen 6"a, 6"b und 6"c.
In allen Fällen wird das steigende bzw. sinkende Öl in den Zwischenräumen zwischen Isolierzylinder und Wicklung so gesteuert, dass das Öl horizontal zwischen den Spulen der Wicklungen strömt, wodurch die Ölströ- mung jede Spule auf allen Seiten bestreicht. Die Kühlung der Spulen wird hierdurch wesentlich ,gefördert. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen sollen auch einzeln oder gruppenweise kombinierbar sein, soweit sie sich nicht gegenseitig widersprechen.
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Device on an oil-cooled transformer for deflecting the oil flowing through for a flow through the spaces between the individual winding coils The present invention relates to a device on an oil-cooled transformer for redirecting the oil flowing through for a flow through the spaces between the individual winding coils, with at least two tubular Insulating bodies, one being arranged between the primary and secondary winding.
An oil-cooled transformer for a single-phase, three-phase or multi-phase transformation has already become known, in which an open cylinder made of insulating material is placed around a stack formed from iron plates and carries the primary winding, which consists of several coils lying on top of one another. This is followed by a cylinder made of insulating material and finally the secondary winding, on which a cylinder made of insulating material can be arranged.
The primary and secondary windings of such a transformer are usually cooled by means of oil, which, due to its heating, flows upwards into the space between the windings and the insulating material cells. As the oil flows upwards, it sweeps the vertical sides of the coils and cools them. However, no driving force is obtained in the horizontal channels, which is why the circulation and consequently also the cooling in them deteriorates. Of course, the cooling of the sub-coils cannot be very effective since the oil flow between them is only weak.
The cooling of the coils is of the greatest importance for the load capacity of the transformer, which is why one tries to improve the cooling in various ways. For this purpose special fans are set up to blow cold air onto the transformer, or the oil circulation in the transformer is accelerated by a pump.
Attempts have also been made to control the flow of oil by placing a horizontal partition halfway between two vertical coaxial insulating cylinders, which seals against the outer cylinder but leaves the inner channel free. The outer cylinder is open at the top and bottom and the oil rising in this is forced by the horizontal partition to flow inwards in the lower half between the sub-coils and from the inside to the outside in the upper half. However, this control of the oil circulation has proven to be inadequate.
The present invention now aims to avoid the disadvantages of the known embodiments and to create a transformer with sufficient cooling, regardless of whether the oil circulation is supported by mechanical means or not.
This is achieved with the device on an oil-cooled transformer for deflecting the oil flowing through for a flow through the spaces between the individual winding coils in that the space between windings and insulating bodies, or between windings and insulating bodies and between a winding and a The outer jacket enveloping the windings is gradually narrowed in the direction of the oil flow in the longitudinal axis of the winding until it is completely shut off.
Embodiments of the subject matter of the invention are to be explained in more detail below using the drawing, for example. 1 shows a vertical section through a core of a transformer, FIG. 2 shows a section through an embodiment variant, and FIG. 3 shows a section through a further embodiment variant.
In the figures, 1 denotes an iron core, 2 the primary windings, 3 the secondary windings, 4 the cylindrical part of a jacket, 4a and 4b the end bottoms of the jacket, 5 the conical insulating cylinders between the windings 2 and 3, the winding 2 and the iron core 1 as well the winding 3 and the jacket 4. The cylinders seal against the windings at the top, so that the oil flow is in the direction of the arrows 6a, 6b and 6c.
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The transformer according to FIG. 1 is provided with mechanical oil circulation so that the oil flows from top to bottom in the illustration.
The partial turns 2 of the primary winding are all of the same diameter, and likewise the partial turns 3 of the secondary winding are each of the same diameter. The Isolerzylindeir 5 are conical, whereby:
they taper towards the top. Furthermore, the insulating cylinders can be provided with flanges at the top and bottom.
A vertical channel 6a for the oil flowing downward tapers gradually and forces the oil to flow through 6b between the partial windings. The oil is collected at the bottom and flows in the direction 6c to the pump 7 and for cooling.
The transformer according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the insulating cylinders 5 'are now made cylindrical and not conical, whereas the partial turns of the windings 2' and 3 'taper from top to bottom, so that the turns lying on top of one another form an upside-down truncated cone which is sealed at the top against the insulating cylinder. The oil flow in this case runs from bottom to top, in the direction of arrows 6'a, 6'b and 6'c, the flow being accelerated by a pump.
FIG. 3 shows a transformer similar to that according to FIG. 1, but with a natural oil flow from bottom to top, according to arrows 6 "a, 6" b and 6 "c.
In all cases, the rising or falling oil in the spaces between the insulating cylinder and the winding is controlled in such a way that the oil flows horizontally between the coils of the windings, whereby the oil flow sweeps each coil on all sides. This significantly promotes the cooling of the coils. It should also be possible to combine the features of the various embodiments individually or in groups, provided they do not contradict one another.