CN111542696B - 包括风力涡轮机的变压器箱和机舱的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括布置在风力涡轮机的机舱中的变压器箱（1）的组件。变压器箱被设计成填充有气体或液体，以便冷却变压器的有源部分，并且所述有源部分被所述变压器箱以液密或气密的方式封闭。本发明的目的是便于将变压器箱用作机舱的钢构造的加固件或支承件，同时使用于变压器箱的附加材料费用尽可能地少。实现该目的在于，变压器箱（1）以这样的方式集成到机舱的机械支撑结构（7）中，使得变压器箱形成机舱的机械支撑结构的一部分，并且至少一个支承件（3）设置在变压器箱（1）的内部中，所述支承件连接变压器箱的相互相对的壁区域。

Description

包括风力涡轮机的变压器箱和机舱的组件
发明领域
本发明涉及一种包括变压器箱的装置，该变压器箱布置在风力涡轮机的机舱中，其中，变压器箱被实施为填充有气体或液体，以便冷却变压器的有源部分，其中，有源部分在变压器的操作状态下被变压器箱以液密或气密的方式封闭。
根据本发明的装置可用于各种类型的变压器中，特别是充液变压器。本发明总体上涉及电力变压器。
风力涡轮机中使用的变压器包括变压器壳体和有源部分。变压器的有源部分包括变压器的绕组和变压器芯。通常，电力变压器中的有源部分还包括指定变压器芯和/或绕组的位置和/或形状的设备，例如压制设备。
背景技术
风力涡轮机包括塔架、紧固到塔架使得其能够转动的机舱以及转子，其中机舱承载转子，包含风力涡轮机的传动系以及风力涡轮机的电气安装部分。
根据现有技术，与风力涡轮机相关联的变压器位于机舱或塔架中，在这方面参见例如DE 20 2014 004 373 U1。
原则上，变压器的变压器箱用于冷却变压器的有源部分，并用作用于冷却的液体和/或气体的容器。以前在风力涡轮机中，变压器箱不具有承载风力涡轮机的其他组成部分的任何功能。正在付出努力来使用变压器箱作为机舱机械结构中的加固元件。这种机械结构通常是钢结构设计。
先前的建议旨在加固变压器箱自身，即其壁，使得变压器箱或其壁自身更稳定，例如通过加固它们，例如将它们设计得比在不必承担承载功能的变压器中更厚。然而，这导致变压器箱的重量增加，然而重量增加使得例如将变压器运输到机舱中变得复杂。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包括被布置在风力涡轮机的机舱中的变压器箱的装置，该装置克服了现有技术的缺点，并且特别地使得可以使用变压器箱作为机舱的钢结构设计的加固件或支承件，同时使变压器的附加材料费用尽可能少。
根据本发明，该目的通过如本申请所述的绕组装置来实现。起始点是包括变压器箱的装置，该变压器箱布置在风力涡轮机的机舱中，其中，变压器箱被实施为填充有气体或液体，以便冷却变压器的有源部分，其中，有源部分被变压器箱以液密或气密的方式封闭。在这种背景下，所提供的是，变压器箱以这样的方式插入到机舱的机械支撑结构中，使得变压器箱形成机舱的机械支撑结构的一部分，并且至少一个支承件设置在变压器箱的内部中，其连接变压器箱的相互相对的壁区域。
利用在变压器箱的内部中的一个或多个支承件，可以以简单的方式并且以相对少的材料费用增加变压器箱的刚度，而不必将变压器箱的壁设计得更坚固。
术语“变压器箱的壁区域”包括有限的壁区域，诸如变压器箱的基座、盖和各个侧壁。变压器箱通常具有基本上长方体形状的构造。在操作状态下，基座和盖平行于机舱中的接触表面定向，其中，（特别是四个）侧壁（或者当变压器箱不被实施为长方体形状时，一个侧壁以护套的形式围绕）垂直于接触表面。然而，在侧壁以护套的形式围绕的情况下，变压器箱的壁区域也可以是所述侧壁的区域。
因此，可以提供的是，借助于一个或多个支承件相互连接的相互相对的壁区域是相互相对的侧壁或周围侧壁的相互相对的壁区域。然而，不排除在变压器箱的基座和盖之间也设置有支承件。
本发明的一个有利的实施变型在于支承件至少部分地——特别是相对于其纵向延伸部——实施为笔直的梁。例如，支承件可以全部或部分地实施为异型钢梁。
本发明的一个有利的实施变型在于变压器箱的至少两个相对的壁区域以固定的方式连接到机舱的机械支撑结构。
在这种情况下，可以提供的是，在变压器箱的壁连接到机舱的机械支撑结构的点处，支承件连接到变压器箱的壁。
如果支承件的至少一部分由变压器的有源部分形成，则支承件可以用特别少的材料费用来制造。因此，有源部分的没有机械地连接到变压器箱壁的结构部件可以连接到附加的连接元件，该附加的连接元件然后建立到变压器壳体的壁的连接，其中有源部分的部件与附加的连接元件一起形成支承件。例如，附加的连接元件可以实施为钢梁。
特别地，可以提供的是，支承件的一部分由变压器芯的压制结构的部件形成。如果变压器芯由单独的板材构造，则这些板材与通过张紧装置相互连接的端板或端托架压制在一起。这些端板或端托架（例如异型梁）可以形成根据本发明的支承件的一部分。
作为替代方案或附加，可以提供的是，支承件的一部分由用于绕组的压制结构的部件形成。为了在变压器的运输和操作期间将绕组保持在限定的位置中，使用以相对方式布置的端板或端托架将绕组与其绕组轴线平行地压制在一起，端板或端托架通过张紧装置相互连接。这些端板或端托架（例如异型梁）可以形成根据本发明的支承件的一部分。
当使用现有压制结构的部件时，这意味着不需要使用附加的支承件（例如梁），其自身将变压器箱的壁连接到变压器箱的相对壁，而是如果部件在两侧上延伸（例如借助于托架部分延伸），并且这些延伸部连接到变压器箱的壁或壁区域，这就足够了。
当然，在其内部设置有根据本发明的一个或多个支承件的变压器也可以在其他机械支撑结构中承担承载功能。
附图说明
为了进一步解释本发明，在说明书的以下部分中参考了示意图，由此可以推断出本发明的进一步的有利细节和可能的应用领域。该图应被视为示例性的，并且旨在图示本发明的特征，但不以任何方式限制或决定性地代表本发明。该图示出了贯穿根据本发明的装置的纵向截面。
具体实施方式
该图示出了贯穿长方体形状的变压器箱1的纵向截面。变压器的有源部分不被包括在内。两个可见的壁是变压器箱1的相互相对的侧壁2。在侧壁2之间绘制有两个笔直支承件3，其中一个更靠近变压器箱1的盖4布置，并且另一个更靠近变压器箱1的基座5布置。在上支承件3连接到侧壁2的点处，垂直于绘制平面延伸的连接元件6（诸如，轨道）附接到侧壁2的外侧。该连接元件6用于连接到机舱的机械支撑结构7。连接元件6在上支承件3连接到侧壁2的内侧的点处连接到侧壁2。
当然，另外的支承件3——特别是与所示的两个支承件3一致的支承件——可以布置在变压器箱1中的截面平面的前面和/或后面。
附图标记列表：
1变压器箱
2侧壁
3支承件
4盖
5基座
6连接元件
7机舱的机械支撑结构

Claims (8)

1.一种包括变压器箱（1）的装置，所述变压器箱布置在风力涡轮机的机舱中，其中，所述变压器箱被实施为填充有气体或液体，以便冷却所述变压器的有源部分，其中，所述有源部分被所述变压器箱以液密或气密的方式封闭，其特征在于，所述变压器箱（1）以这样的方式固定到所述机舱的机械支撑结构（7）中，使得所述变压器箱形成所述机舱的所述机械支撑结构的一部分，所述变压器箱（1）通过侧壁外侧附接的连接元件（6）与支撑结构（7）连接，并且至少一个支承件（3）设置在所述变压器箱（1）的内部中，其连接所述变压器箱的相互相对的壁区域。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述相互相对的壁区域是相互相对的侧壁（2）或周围侧壁的相互相对的壁区域。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述支承件（3）至少部分地实施为笔直的梁。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述变压器箱（1）的所述至少两个相对的壁区域以固定的方式连接到所述机舱的所述机械支撑结构（7）。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述支承件（3）在所述变压器箱（1）的壁连接到所述机舱的所述机械支撑结构（7）的点处连接到所述变压器箱（1）的壁。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述支承件（3）的至少一部分由所述变压器的有源部分形成。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述支承件（3）的一部分由所述变压器芯的压制结构的部件形成。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述支承件（3）的一部分由用于绕组的压制结构的部件形成。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112802655B (zh) * 2021-01-05 2022-05-13 中车青岛四方车辆研究所有限公司 变压器安装结构及安装方法、变流器箱

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1677350A (en) * 1926-08-26 1928-07-17 Wesbster Electric Company Casing for electrical apparatus
US2941171A (en) * 1957-07-05 1960-06-14 Allis Chalmers Mfg Co Transformer tank bracing
US3168777A (en) * 1960-06-07 1965-02-09 Reynolds Metals Co Method of making distribution transformer casings
US4834257A (en) * 1987-12-11 1989-05-30 Westinghouse Electric Corp. Reinforced wall structure for a transformer tank
US5246286A (en) * 1991-04-03 1993-09-21 Snap-On Tools Corporation Adhesively bonded tool cabinet and method of assembly thereof
DE19955516C1 (de) * 1999-11-18 2001-12-20 Tacke Windenergie Gmbh Windkraftanlage und Verfahren zum Aus- und Einbau der Hauptkomponenten des Maschinengehäuses einer Windkraftanlage
CN201092937Y (zh) * 2007-06-04 2008-07-30 无锡宝南机器制造有限公司 风力发电系统中变压器安装于机舱后部的结构
EP2063119A3 (en) * 2007-11-21 2014-04-30 Siemens Aktiengesellschaft Module of a nacelle of a wind turbine and method of assembly
DE102007062622A1 (de) * 2007-12-22 2009-06-25 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlage mit einem Gehäusemodul zur Aufnahme elektrischer Betriebsmittel
DK2565445T3 (en) * 2011-09-02 2014-03-10 Siemens Ag Transformer chamber for a wind turbine, wind turbine structure component, wind turbine and method for assembling a wind turbine
DE202014004373U1 (de) 2013-06-03 2014-06-24 Siemens Aktiengesellschaft ln die Gründungsstruktur eines Offshore-Bauwerkes integriertes Umspannwerk für Windparks

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US20200332777A1 (en) 2020-10-22

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