DD211665A1

DD211665A1 - LIQUID-COOLED HIGH-CURRENT LINEAR ASSEMBLY

Info

Publication number: DD211665A1
Application number: DD24493682A
Authority: DD
Inventors: Tilo Arnhold; Monika Kulas; Edda Fichtner
Original assignee: Transform Roentgen Matern Veb
Priority date: 1982-11-17
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1984-07-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Maschinen und Einrichtungen, z. B. Ofentransformatoren, bei denenhohe Stromstaerken uebertragen werden muessen. Ziel sowie Aufgabe der Erfindung besteht in der Vereinfachung einer Konstruktion und Montage einer Hochstromdurchfuehrungsanordnung bei der von Wasser durchflossene Leiterstuecke einzelne Durchfuehrungselemente bilden, die kuehltechnisch in Reihe und elektrisch parallelgeschaltet werden. Die Aufgabe wirdgeloest, indem gerade, rohrfoermige Leiterstuecke, in deren Inneren eine laengs liegende, den Kuehlfluessigkeitsstrom umlenkende Trennwand angeordnet ist, die an dem unteren Ende einen Durchbruch besitzt und auf die am oberen Endeein Einlauf- und ein Auslaufstutzen muenden, verwendet werden. Die Einlauf- und Auslaufstutzen werden miteinander verbunden wozu sich besonders elastische Verbindungsstuecke eignen. Die Erfindung kann in der Starkstromtechnik Anwendung finden.The invention relates to electrical machines and devices, for. B. furnace transformers in which high Stromstaerken must be transferred. The aim and object of the invention is to simplify the design and installation of a Hochstromdurchfuehrungsanordnung in the water-carrying conductor pieces form individual implementation elements, the cooling technology in series and electrically connected in parallel. The object is achieved by straight, rohrfoermige Leiterstuecke, in the interior of which a longitudinal lying, the Kuehlfluessigkeitsstrom deflecting partition wall is arranged, which has an opening at the lower end and on the muenden end at the inlet end and an outlet nozzle, are used. The inlet and outlet spigots are connected to each other for which particularly elastic connecting pieces are suitable. The invention can be used in power engineering.

Description

TiIo ArnholdTiof Arnhold

VE3 Transformatoren- und Röntgenwerk "Hermann Matern'VE3 Transformers and X-ray "Hermann Matern '

TuR-Akte 1823 IPKs H Ol F 27/04TuR file 1823 IPKs H Ol F 27/04

Dresden _t am Ql_ell_e82 TNP/Sff/DiDresden _t on Q _e ll _e 82 TNP / SFF / Di

FlüssigkeitsgekühIte Hochstromduroh führungsanordnungLiquid-cooled high current tower arrangement

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchführungsanordnung für flüssigkeitsgekühlte Transformatoren oder Drosseln bei denen hohe Ströme durch das Gefäß geleitet werden müssen* Dies ist besonders bei Ofentransformatoren der Fall©The invention relates to a feed-through arrangement for liquid-cooled transformers or reactors in which high currents must be conducted through the vessel. This is the case especially for furnace transformers ©

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt_s die Leiter von Durchführungen hohl auszufüh« ren und ein Kühlmedium hindurchzuleiten(DT-OS 15 13 554) _s Bei einem Ofentransformator nach DT-PS 579 934 mit öl umlaufkühlung sind die rohrförmig ausgebildeten Stroraablei™ tungen als ölrohre in den Kreislauf der ölumlaufkühlung mit eingeschaltet und leiten das erwärmte öl aus dem Transformatorkessel« Dabei wird gleichzeitig der Effekt der Kühlung der Durchführungen und der Leiter erreichte Für noch höhere Stromstärken macht sich eine zusätzlichese» parate Kühlung der Durchführungsleiter mit einem anderen Kühlmedium gröSerer Wärmskapazität erforderlich^ So sind Höchstroradurchführungen bekannt, die mittels Wasser gekühlt werden* Um im Defekt fall ein Eindringen des Wassers in das Isolier» und Kühlmittel der elektrischen Maschine oder Einrichtung auszuschließen* raüssen die Teils Qsr hohlen Leiter die in das Kühl« und isoliennitiel tauchen, ohne Lot» und Schweißverbindungen sowie ohne Dichtungsstellen gestaltetCharacteristics of the known technical solutions are known _s auszufüh the conductors of feedthroughs hollow "ren and a cooling medium through pass (DT-OS 15 13 554) _s are the case of a furnace transformer according to DT-PS 579 934 with oil circulation cooling the tube-shaped Stroraablei ™ obligations as Oil tubes are switched on in the circulation circuit of the oil circulation and lead the heated oil out of the transformer tank. At the same time, the effect of the cooling of the bushings and the conductors is achieved. For even higher currents an additional ready cooling of the feedthrough conductors with a different cooling medium of greater heat capacity is required ^ In this way, maximum flow passages are known, which are cooled by means of water. * In the event of a defect, the penetration of water into the insulating and cooling means of the electrical machine or device is precluded. The part Qsr radiates hollow conductors which dip into the cooling and insulating element n, designed without solder and welded joints and without sealing points

Es ist eine Anordnung bekannt* wobei bei einer Höchst rom-An arrangement is known * whereby at a maximum

TuR-Akte 1823 - 2 -TuR file 1823 - 2 -

durchführung mehrere Kupferrohrbogen mit angeschweißten An» schlu&laschen zur Anwendung kommen*. Bei dieser Anordnung bestehen gravierende Nachteile die den Einsatz erschweren und die Kosten erhobene So verlangt die Herstellung der Rohrbogen eine große Präzision_s da diese mit den Lochabständen im GefäSj zur Vermeidung von Spannungen bei den hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen-,, übereinstimmen müssen« Die Toleranzgrenzen sind schwierig einzuhalten _t da an die Rundungen nach des Biegevorgang die AnschluSlaschen angelötet bzw* angeschweiSt werden müssen© Hinzu korarat noch der Um» standj daß je nach dem Nennet rom, der z«B$ 50 kA betragen kann* mehrere EinzeldurchfQhrungen nebeneinander angeordnet und die Rohrbogen zum Kühlmitteldurchlauf miteinander in Reihe geschaltet werden, so daS sich die Abweichungen addieren» Ein weite·=» res Problem bei der Anwendung dieser Rohrbogen ergibt die Beseitigung von Ablagsrungen, wie Kesselstein_e im Rahrinneren* Dieser ist mechanisch nicht·zu entfernen* sondern nur mittels Essigssure und damit relativ umständlichea number of copper pipe elbows with welded-on eyelets are used *. In this arrangement, there are serious disadvantages that complicate the use and the costs levied Thus, the production of the elbows requires a high precision _s because they must "match the hole spacing in GefäSj to avoid stresses in the high mechanical and thermal stresses" The tolerance limits are difficult to keep _t because the AnschluSlaschen soldered to the curves after the bending process or * must be angeschweiSt © Korarat still the Umjerstj that depending on the Nennet rom, which may be Z $ B $ 50 kA * several individual passages arranged side by side and the Pipe bend to the coolant passage are connected in series with each other , so that the deviations add up »A further problem with the application of these elbows results in the elimination of Ablagungsrungen, such as scale _e inside Rahrinneren * This is mechanically not · remove * but only by means of vinegar and thus relatively complicated hey

Ziel der ErfindungObject of the invention

Dieses besteht in der Vereinfachung und Verbilligung bei der Herstellung der Montage einer Hochstroradurchführungsanordnung₉ This consists in the simplification and cheapening in the manufacture of the assembly of a Hochstrordurchführungsanordnung _9th

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde^ bei einer flüssig™ keitsgekühlten Höchstrotndurchführungsanordnung die als Kühl·» elemente dienenden, von Wasser durchflossenen Leiterstücke so zu gestalten und anzuordnen, daS bei optimalen Kühlbedingungen ein Minimum an Fertigungsaufwand entsteht» Dabei sollen gleichzeitig die Herstellungsiechnologie vereinfacht und die nachteiligen Eigenschaften der Fertigungs- und Montagetoleranzen vollkommen beseitigt werden« The object of the invention is to design and arrange the water-carrying conductor pieces in a liquid-cooled maximum-current feed-through arrangement in such a way that a minimum manufacturing outlay is produced under optimum cooling conditions. Simultaneously, the production technology is simplified and the disadvantageous Properties of manufacturing and assembly tolerances are completely eliminated «

Die Aufgabe wird erfindungsgemäB entsprechend den im Erfin» dungsanspruch angegebenen Merkmalen gelöst *The object is achieved according to the invention in accordance with the features specified in the invention.

TuR-Akte 1823 - 3 -TuR file 1823 - 3 -

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung näher erläuterteThe invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment and a drawing

In ihr sind mehrere Einzeldurchführungen I₉. 2 u«, 3* die elektrisch parallelgeschaltet werden und damit eine Hoch» Stromdurchführungsanordnung bilden,, dargestellt« Entsprechend der abgegebenen Nennstromstärke des Of en trans forma-» tors, dessen ölgefülltes Gehäuse durch einen Abschnitt des Deckels 4 dargestellt ist, werden mehrere Einzeldurchfüh« rungen l_ä Z* 3* deren Nennstrorastärke 15 000 A pro Durchführung beträgt _s parallelgeschaltet.* also z*B_e bei 80 kA sechs Einzeldurchführungen© Bei der im Schnitt teilweise gezeigten Einzeldurchführung 1 ist ersichtlich^ daS als Leitsrstücks 5 Kupferrohre dienen« Diese sind geradlinig,* weisen etwa in d®r Mitte eine Trennstelle auf (6}_s welche bei d&r Montage durch eine geeignete Verschraubung (7)_# in der Zeichnung nur schematisch angedeutet, mechanisch fest und flüssigkeitsdicht verbunden wird« Ebenso ist die angedeutete Dichtungsstelle 8 zwischen dem Deckel 4 und dem unteren Leiterstück 5 zu verstehen« Die Leiterstücke 5 besitzen an dan oberen auf der Luftseite und den unteren im öl befindlichen Enden» jeweils eine Anschlußlasche 9* die mit den Kupferrohren verschweißt sind, Bei der Herstellung des unte» ren Leiterstückes ist es vorteilhaft Rundmaterial so auszuarbeiten, Z9S4 auszudrehen» daS ein nicht durchführender Hohlraum entsteht» Damit ist auf der Ölseite die Gewähr des flüssigkeitsdichten Abschlusses gageben* Auf der Luftseite der Einzeldurchführungen l,, 2> 3 snünda-έ auf gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Rohrstutzen 10» wodurch die Kühlflüssigkeit in das Rohrinnere ein« und ausströmen kann?. Der Rohrstutzen 10 ist durch ein elastisches Verbindungsstück 11 mit d®ra Rohrstutzen IQ der dansbenliegenden Elnzeldurchführung bzw* 3 verbunden* so daS die Kühlflüssigkeit, in der Regel Wassere alle nacheinander durchströmt, ^obei eine geringe Was« ssrmenge ausreichend- ist für die Kühlung des Metalls auf eine Betriebstemperatur vors kleiner als 65° C* Dieses wird.mittelsIn her are several individual bushings I ₉ . 2 ', 3' which are electrically connected in parallel to form a high-current feed-through arrangement. 'According to the rated current output of the Of en trans forma- »tor, whose oil-filled housing is represented by a portion of the lid 4, are several Einzeldurchführ« holes l _ä Z * 3 * their Nennstrorastärke is 15 000 A per performance of parallel connected _s. * thus, z * B _e at 80 kA six individual feedthroughs © in the partially shown in the sectional detail bushing 1 is visible ^ serving as Leitsrstücks 5 copper pipes "These are straight, * have approximately in d®r center of a separating point to (6} _s indicated that r d & mounting by a suitable fitting (7) _# in the drawing only schematically, mechanically strong and is liquid-tightly connected "Likewise, the indicated sealing point 8 is between the cover 4 and the lower conductor piece 5 to understand «The conductor pieces 5 have dan on the upper L on uftseite, and the bottom located in the oil-ends "in each case one terminal tab 9 * which are welded to the copper tube in the manufacture of unte" ren conductor piece, it is advantageous to prepare round material to untwist Z9S4 "This results in a not leading cavity" Thus, on the On the oil side ensure the liquid-tight seal * On the air side of the individual feed-throughs l ,, 2> 3 snünda-έ on opposite sides a pipe socket 10 »so that the cooling liquid can flow in and out of the pipe interior. The pipe socket 10 is connected by an elastic connecting piece 11 with d®ra pipe socket IQ of the dansbenliegenden Elnzeldurchführung or * 3 * so that the cooling liquid, usually water all flows through one after another , ^ obei a small Wasismenge sufficient for the cooling of the Metal to an operating temperature of less than 65 ° C *

TuR-Akte 1823 - 4 -TuR file 1823 - 4 -

einer Längsdurchströraung des Leiterstückes 5 erreicht _g wozu vor der Befestigung durch die Verschraubung 7 eine Trennwand 12 in das Rohrinnere der Leiterstücks 5 geschoben'wird«. Die Trennwand 12 liegt rait ihren Längsstirnseiten an der Innenwandung an (siehe Schnitt A) und läSt infolge ihrer Formgebung am unteren, ölseitigen Ende* nur dort das Überströmen des Wassers von einer Rohrhälfte in die andere zu« Infolge der geringen Druckdifferenz der Flüssigkeit strömt diese auch bei eventuellen geringen Spalten zwischen den Längsstirnseiten und der Innenwandung hauptsächlich durch den offenen unteren Abschnitt ά&ν Trennwand« Somit haben Fertigungstcieranzen dort keinen wesentlichen Einfluß auf die Wirkungsweise dar Kühlung* Besonders vorteilhaft erweist.sich-jedoch die getrennte Einbaumöglichkeit der Einzeldurchführungen l_t 2^3 womit die Aufreihbarkeit ohne'Summation der Fertigungstoleranzen erreicht wird« Gleichzeitig wird durch die Anordnung der Leiterstücke eine optimale Materialausnutzung gewährleistet»a longitudinal passage of the conductor piece 5 _g reaches what is pushed before the attachment through the screw 7 a partition wall 12 in the tube interior of the conductor piece 5 is ". The dividing wall 12 rests with its longitudinal end faces against the inner wall (see section A) and due to its shape at the lower, oil-side end * only allows the water to pass from one half of the tube to the other. "As a result of the low pressure difference of the liquid, this also flows in case of possible small gaps between the longitudinal end faces and the inner wall primarily through the open lower portion ά & ν partition "Thus Fertigungstcieranzen have there is no substantial influence on the operation of cooling * It is particularly advantageous erweist.sich-, however, the separate installation possibility of the individual feedthroughs l _t 2 ^ 3 which the alignment can be achieved without the'Summation of manufacturing tolerances «At the same time, the arrangement of the conductor pieces ensures optimum material utilization»

Claims

TuR file 1823 - 5 -

invention claim

Liquid cooled high current feedthrough assembly for
Transformers, preferably for furnace transformers,
consisting of several electrically parallel switchable Ein ™

zeldurchführungen _t which are in each case a pipe-shaped, which is constructed TransformatorengefäS penetrating .Leiter »© Tück liquid-tightly connected to each other and to the ends of the electrical AnschluSlaschen located and outside the transformer vessel having ports for the cooling fluid passage, SJ.kjnjTz ^ i. By the fact that the tubular conductor pieces (5) are straight and one in each case in their cavity

is disposed thin _e along opposite "the cavity dividing into two half cylindrical partition (12)" on said located in trans "forraatörengefäS end of the tubular conductor» piece (5), the cavity is not feasibility rend at this end, with the a connecting lug (9) of the individual feedthrough (1, 2, 3) is connected, has a section for liquid transfer from one to the other half cylinder, while at the upper outside of the transforating vessel are the end of the conductor piece (5), which likewise has a connecting lug ( 9) is liquid-tightly connected, at at least approximately fluid-tight separation of the Halbzy "linger means constitutes partition (12), in each case a pipe socket
(10) opens into the half-cylinder and the pipe socket (10)
the adjacent individual feedthroughs (1,2 * 3)
by means of a hose-like connecting piece (11)
communicate with each other »

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