DD220742A1

DD220742A1 - Wicklungsanordnung mit axial uebereinanderliegenden wicklungen fuer transformatoren

Info

Publication number: DD220742A1
Application number: DD25947284A
Authority: DD
Inventors: Klaus Baarz; Peter Gierth; Hans Kromat; Hans-Eberhard Lindenberg; Wolfgang Zuerich
Original assignee: Liebknecht Transformat
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1985-04-03

Abstract

Die Erfindung ist anwendbar bei Transformatoren fuer hohe Spannungen und grosse Leistungen. Es soll fuer Mehrwicklungstransformatoren eine einfache Loesung angegeben werden, bei denen fuer zumindest drei den Transformator bestimmende Wicklungen gleiche Kurzschlussspannungen erzielt werden bei minimalem Materialeinsatz und optimalen Abmessungen. Dieses wird dadurch erreicht, dass eine erste und zweite Wicklung gleicher Leistung, aber unterschiedlicher Spannung auf einem durchgehenden Isolierzylinder axial so uebereinander angeordnet sind, dass jede Wicklung eine Kernschenkelhaelfte beansprucht, wobei beide Wicklungen in ihren radialen und axialen Abmessungen gleich sind, dass die Ausleitungen der axial oben liegenden Wicklung nach oben und die Ausleitungen der axial unten liegenden Wicklung nach unten herausgefuehrt sind, und dass eine dritte Wicklung doppelter Leistung konzentrisch so ueber den beiden Wicklungen angeordnet ist, dass ihre axiale Laenge der Summe der axialen Ausdehnungen der beiden Wicklungen plus einer zwischen ihnen vorhandenen Isolierung in etwa gleich ist. Figur

Description

-3- 259 472 3

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste und zweite Wicklung, z. B. die US- und die MS-Wicklung auf einem durchgehenden Zylinder axial so übereinander angeordnet sind, daß jede Wicklung eine Kernschenkelhälfte beansprucht, wobei beide Wicklungen in ihren radialen und axialen Abmessungen völlig gleich sind, daß die Ausleitungen der axial oben liegenden Wicklung nach oben und die Ausleitungen der axial unten liegenden Wicklung nach unten herausgeführt sind, und daß die dritte Wicklung, doppelter Leistung, z.B. die OS-Wicklung, konzentrisch so über den beiden anderen Wicklungen angeordnet ist, daß ihre axiale Länge der Summe der axialen Ausdehnungen dieser beiden Wicklungen plus einer zwischen

diesen vorhandenen Isolierung in etwa gleich ist. V

Vorteilhafterweise ist zur Gewährleistung einer weitgehenden Unabhängigkeit der ersten und der zweiten Wicklung voneinander auch die dritte Wicklung in an sich bekannter Weise in zwei axial übereinanderliegende, elektrisch parallel geschaltete Zweige aufgeteilt.

Es kann auch von Vorteil sein, wenn die erste und die zweite Wicklung jeweils auf einem eigenen Zylinder und mit diesem axial übereinander angeordnet sind.

Zur Realisierung von Umstellbereichen bis zu etwa 5% können an der ersten und/oder zweiten Wicklung in an sich bekannter Art Anzapfungen vorhanden sein und die zugehörigen Ausleitungen wie die Endausleitungen herausgeführt sein.

Ausführungsbeispiel .

Anhand eines Beispiels soll die Erfindung mit einer Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt dabei eine schematische Darstellung. Über dem Kern 1 sind die Wicklungen 2 und'3 axial übereinander angeordnet, wobei Wicklung 2 die US- und Wicklung 3 die MS-Wicklung sein soll. Beide Wicklungen 2; 3 haben gleiche geometrische Abmessungen und sind gegeneinander entsprechend den unterschiedlichen Spannungen isoliert, wie dieses mit Winkelringen 6; 7 angedeutet ist. Konzentrisch dazu liegt die Wicklung 4, z. B. die OS-Wicklung mit entsprechenden Teilen 5.1; 5.2 für die Einstellung der Spannung. Sie ist in zwei parallel geschalteten Zweigen 4.1; 4.2., die axial übereinander liegen, angeordnet. Die Ausleitungen 2.1 der Wicklung 2 sind nach oben und die Ausleitungen 3.1 der Wicklung 3 sind nach unten herausgeführt.

Claims

- 2 - ZOS Ί/Ζ Λ

Erfindungsansprüche:

1. Wicklungsanordnung mit axial übereinanderliegenden Wicklungen für Transformatoren zur Angleichung der Kurzschlußspannungen der Wicklungen, gekennzeichnet dadurch, daß eine erste und eine zweite Wicklung (2; 3) gleicher Leistung, aber unterschiedlicher Spannung auf einem durchgehenden Isolierzylinder axial so übereinander angeordnet sind, daß jede Wicklung eine Kernschenkelhälfte beansprucht, wobei beide Wicklungen (2; 3) in ihren radialen und axialen Abmessungen gleich sind, daß die Ausleitungen (2.1) der axial oben liegenden Wicklung (2) nach oben und die Ausleitungen (3.1) der axial unten liegenden Wicklung (3) nach unten herausgeführt sind und daß eine dritte Wicklung (4) doppelter Leistung konzentrisch so über den beiden Wicklungen (2; 3) angeordnet ist, daß ihre axiale Länge der Summe der axialen Ausdehnungen der beiden Wicklungen (2; 3) plus einer zwischen ihnen vorhandenen Isolierung (6; 7) in etwa gleich ist. . - ' . " ' . - ' /
2. Wicklungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Wicklung (2) dieUS-Wicklung, die zweite Wicklung (3) die MS-Wicklung und die dritte Wicklung (4) die OS-Wicklung ist.
3. Wicklungsanordnung nach Punkt ^gekennzeichnet dadurch, daß die dritte Wicklung (4) in an sich bekannter Weise in zwei axial übereinanderliegende, elektrisch parallel geschaltete Zweige aufgeteilt ist.
4. Wicklungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die erste und die zweite Wicklung (2; 3) jeweils auf einem eigenen Zylinder und mit diesem axial übereinander angeordnet sind.
5. Wicklungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß an der ersten und zweiten Wicklung (2; 3) Anzapfungen vorhanden und die zugehörigen Ausleitungen wie die Endausleitungen herausgeführt sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar bei Transformatoren für hohe Spannungen und große Leistungen. ' , .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ein Transformator besitzt bekanntlich nicht immer nur eine Oberspannungswicklung OS und eine Unterspannungswicklung US und evtl. noch eine Ausgleichswicklung, sondern es ist oft noch eine Mittelspannungswicklung MS vorhanden. Hierbei kann bei gleicher Leistung der US- und der MS-Wicklung die Forderung bestehen, daß die Kurzschlußspannung der US-Wicklung zur OS-Wicklung gleich der Kurzschlußspannung der MS-Wicklung zur OS-Wicklung sein soll. Da nun die Kurzschlußspannung der Wicklungen zu einander im wesentlichen von der Durchflutung, also der Ampere-Windungszahl der Wicklungen und der Geometrie der sich gegenüberstehenden Wicklungen abhängt, sind verschiedene Lösungen bekannt geworden. (DE-OS 1513916; 21 d²,49)

Bei einer ersten Anordnung werden die Wicklungen konzentrisch in der Folge US-/MS-/OS-Wicklung vorgesehen. Da das Wicklungspaar MS-Wicklung/OS-Wicklung eine kleinere Kurzschlußspannung hat als das Wicklungspaar US-Wicklung/ OS-Wicklung, wird die MS-Wicklung mit einer Drosselspule in Reihe geschaltet, so daß die Gesamtkurzschlußspannung erhöht wird. Die Nachteile dieser Anordnung bestehen in dem zusätzlichen Material- und Arbeitsaufwand für die Drosselspule, sowie in ihrem Platzbedarf im Transformatorkessel.

Bei einer zweiten bekannten Ausführung sind die Wicklungen konzentrisch in der Folge US-, OS-, MS-Wicklung angeordnet. Der Ausgleich'der Kurzschlußspannungsunterschiede geschieht durch entsprechende Dimensionierung der Streukanäle. Bei veränderlicher Spannungseinstellung in der OS-Wicklung mit Wicklungsteilen, die über einen Stufenschalter zugeschaltet werden, ist die Kurzschlußspannung stufenabhängig und damit nicht auf allen Stufen für beide Wicklungspaare US-/OS-Wicklung und MS-ZOS-Wicklung gleich zu machen. Es ergibt sich ein hoher Isolationsaufwand, der mit erhöhtem Materialaufwand einhergeht.

Eine andere Lösung sieht vor, eine oder beide Wicklungen US und MS werden doppelt oder mehrfach konzentrisch zur OS-Wicklung angeordnet, so daß die Kurzschlußspannungen gleich werden. Dabei ergeben sich die gleichen Unzulänglichkeiten und Nachteile wie bei der zweiten Lösung.

Bei zwei Unterspannungswicklungen vollkommen gleicher Parameter, wie sie in Eigenbedarfstransformatoren für Kraftwerke gefordert werden, werden die beiden Wicklungen auf dem gleichen Wickelzylinder konzentrisch innerhalb der ,Oberspannungswicklung so angeordnet, daß sie bezüglich der zwischen ihnen liegenden Mittelebene spiegelbildlich sind. Solche Unterspannungswicklungen sind für das Niveau der Generatorspannungen ausgelegt (bis etwa 24kV) und erfordern einen relativ geringen Isolationsaufwand. . :

Ziel der Erfindung ^

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Anordnung der US-, MS-, OS-Wicklungen in Mehrwicklungstransformatoren anzugeben, die ökonomisch herstellbar ist und die Mängel der bekannten Lösungen vermeidet.

Wesen der Erfindung ,

Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei Mehrwicklungstransformatoren eine Anordnung zweier Wicklungen, ?. B. der US- und der MS-Wicklung, gleicher Leistung, aber unterschiedlicher Spannungen gegenüber einer dritten Wicklung doppelter Leistung, z. B-. der ÖS-Wicklung, zu finden, bei der sich auf jeder Spannungsstufe der dritten Wicklung für die Wicklungspaare erste Wicklung/dritte Wicklung (z. B. US/OS-Wicklung) und zweite Wicklung/dritte Wicklung (z. B. MS/OS-Wicklung) gleiche Kurzschlußspannungen ergeben und die minimalen Materialeinsatz bei optimalen Abmessungen erfordert.