DE102018203984A1

DE102018203984A1 - Electric device with deflection device

Info

Publication number: DE102018203984A1
Application number: DE102018203984.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Riegler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät zum Anschluss an ein Hochspannungsnetz mit
- einem magnetisierbaren Kern (2), der einen geschlossenen Magnetkreis ausbildet,
- einer ersten Hochspannungswicklung (3), die einen ersten Kernabschnitt (7) umschließt und die eingangsseitig mit einer ersten Anschlussklemme (15) und einer Hochspannungsdurchführung sowie ausgangsseitig mit einer dritten Anschlussklemme (21) verbunden ist,
- einer gegensinnig zur ersten Hochspannungswicklung (3) gewickelten zweiten Hochspannungswicklung (4), die einen zweiten Kernabschnitt (8) umschließt, die an ihrem einen Ende mit einer zweiten Anschlussklemme und an ihrem anderen Ende mit einer vierten Anschlussklemme verbunden ist,
- wobei der Kern und die erste und zweite Hochspannungswicklung in einem mit Isolierfluid befüllten Kessel angeordnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Anschlussklemme Teil einer Umklemmeinrichtung sind, die einen von Hand umsteckbaren Verbindungsleiter aufweist, und in einer ersten Stellung der Umklemmeinrichtung (22) die erste Hochspannungswicklung (3) und die zweite Hochspannungswicklung (4) parallel und in einer zweiten Stellung in Reihe geschaltet sind.

The invention relates to an electrical device for connection to a high-voltage network with
a magnetizable core (2) forming a closed magnetic circuit,
a first high-voltage winding (3) which encloses a first core section (7) and which is connected on the input side to a first connection terminal (15) and a high-voltage feedthrough and on the output side to a third connection terminal (21),
a second high-voltage winding (4) wound in the opposite direction to the first high-voltage winding (3) and enclosing a second core section (8) connected at one end to a second terminal and at the other end to a fourth terminal,
wherein the core and the first and second high-voltage windings are arranged in a boiler filled with insulating fluid, wherein the first, second, third and fourth connection terminal are part of a Umklemmeinrichtung having a hand-repositionable connection conductor, and in a first position of the Umklemmeinrichtung ( 22), the first high voltage winding (3) and the second high voltage winding (4) are connected in parallel and in a second position in series.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise einen Transformator oder eine Drossel, das zum Anschluss an ein Hochspannungsnetz eingerichtet ist.The invention relates to an electrical device, such as a transformer or a choke, which is adapted for connection to a high voltage network.

In Wechselspannung führenden elektrischen Versorgungsnetzen werden Transformatoren zum Umwandeln einer Oberspannung in eine Niederspannung oder umgekehrt eingesetzt. Große Leistungstransformatoren erreichen dabei oftmals die Größe eines Mehrfamilienhauses. In der Regel sind die Transformatoren den jeweiligen Kundenanforderungen entsprechend ausgestaltet, so dass sie in aller Regel als maßgeschneiderte Einzelanfertigung hergestellt werden. Dies betrifft auch das jeweils gewünschte Spannungsverhältnis für das die Wicklungen des jeweiligen Transformators ausgelegt sind.In AC voltage leading electrical supply networks transformers are used to convert a high voltage into a low voltage or vice versa. Large power transformers often reach the size of a multiple dwelling. In general, the transformers are designed according to the respective customer requirements, so that they are usually produced as tailor-made individual production. This also applies to the respective desired voltage ratio for which the windings of the respective transformer are designed.

Es wird jedoch mehr und mehr gefordert, dass der Transformator leicht an unterschiedliche Eingangs- oder Ausgangsspannungen angepasst werden kann. So ist es beispielsweise wünschenswert, dass ein Transformator, der für eine Oberspannung von 240 kV und eine Unterspannung von 120 kV ausgelegt ist, für eine Eingangsspannung von 345 kV und eine Ausgangsspannung von 172,5 kV umgerüstet werden kann.However, more and more is required that the transformer can be easily adapted to different input or output voltages. For example, it is desirable that a transformer designed for a 240 kV high and 120 kV low voltage can be converted for an input voltage of 345 kV and an output voltage of 172.5 kV.

In der WO 2017/186748 A2 ist ein genannter Ersatztransformator mit modularem Aufbau beschrieben, der einfach transportiert und schnell vor Ort in Betrieb genommen werden kann. Darüber hinaus verfügt der Ersatztransformator über eine so genannte Umlenkeinrichtung, mit deren Hilfe der Transformator flexibel auf unterschiedliche Spannungsebenen eingestellt werden kann. Die Umlenkeinrichtung ist mit mehreren stiftförmigen Spannungsanschlüssen ausgerüstet, von denen jeweils zwei mit Hilfe eines U-förmigen Stellleiters verbunden werden können. Durch die Auswahl der miteinander verbundenen Spannungsanschlüsse erfolgt die gewünschte Spannungsanpassung des Transformators. Der Druckschrift sind jedoch keine Hinweise auf die innere Verschaltung der Wicklungen und deren Anschluss an die Umklemmeinrichtung zu entnehmen.In the WO 2017/186748 A2 a replacement transformer with a modular design is described, which can be easily transported and quickly put into operation on site. In addition, the replacement transformer has a so-called deflection, with the aid of which the transformer can be flexibly adjusted to different voltage levels. The deflection is equipped with several pin-shaped voltage terminals, of which two can be connected by means of a U-shaped adjusting conductor. By selecting the interconnected voltage terminals, the desired voltage adjustment of the transformer takes place. The document, however, are no references to the internal interconnection of the windings and their connection to the Umklemmeinrichtung refer.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Gerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, das schnell und flexibel an unterschiedliche Spannungsebenen angepasst werden kann.The object of the invention is to provide an electrical device of the type mentioned, which can be adapted quickly and flexibly to different voltage levels.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein elektrisches Gerät mit einem magnetisierbaren Kern, der einen geschlossenen Magnetkreis ausbildet, einer ersten Hochspannungswicklung, die einen ersten Kernabschnitt umschließt und die eingangsseitig über eine erste Anschlussklemme mit einer Hochspannungsdurchführung und ausgangsseitig mit einer dritten Anschlussklemme verbunden ist, einer gegensinnig zur ersten Hochspannungswicklung gewickelten zweiten Hochspannungswicklung, die einen zweiten Kernabschnitt umschließt, die an ihrem einen Ende mit einer zweiten Anschlussklemme und an ihrem anderen Ende mit einer vierten Anschlussklemme verbunden ist, wobei der Kern und die erste und zweite Hochspannungswicklung in einem mit Isolierfluid befüllten Kessel angeordnet sind und die erste, zweite, dritte und vierte Anschlussklemme Teil einer Umklemmeinrichtung sind, die einen von Hand umsteckbaren Verbindungsleiter aufweist, wobei in einer ersten Stellung der Umklemmeinrichtung die erste Hochspannungswicklung und die zweite Hochspannungswicklung parallel und in einer zweiten Stellung in Reihe geschaltet sind.The invention solves this object by an electrical device having a magnetizable core, which forms a closed magnetic circuit, a first high-voltage winding, which encloses a first core portion and the input side via a first terminal with a high voltage bushing and the output side is connected to a third terminal, one in opposite directions to the first high voltage winding wound second high voltage winding, which encloses a second core portion which is connected at its one end to a second terminal and at its other end to a fourth terminal, wherein the core and the first and second high voltage winding arranged in a filled with insulating fluid boiler are and the first, second, third and fourth terminal part of a Umklemmeinrichtung having a hand-connectable connection conductor, wherein in a first position of the Umklemmeinrichtung the first high voltage winding and the second high-voltage winding are connected in parallel and in a second position in series.

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät ist beispielsweise ein Transformator oder eine Drossel, die für Hochspannungen, also für Spannungen über 1 kV, insbesondere über 50 kV, ausgelegt sind. Das erfindungsgemäße elektrische Gerät verfügt über zwei Hochspannungswicklungen, die auch als Oberspannungswicklungen bezeichnet werden können. Die besagten Hochspannungswicklungen sind gegensinnig zueinander gewickelt und umschließen jeweils einen Abschnitt, beispielsweise einen Schenkel, eines geschlossenen Eisenkreises. Ferner ist eine Umklemmeinrichtung vorgesehen, mit der die Hochspannungswicklungen entweder in Reihe oder aber parallel geschaltet werden können. Dazu verfügt die Umklemmeinrichtung über Anschlussklemmen, die hier als erste, zweite, dritte und vierte Anschlussklemme bezeichnet sind. Die Umklemmeinrichtung kann weitere Anschlussklemmen aufweisen. Abweichend davon verfügt die Umklemmeinrichtung im Rahmen der Erfindung über genau vier Anschlussklemmen und nicht mehr. Ferner ist ein Verbindungsleiter vorgesehen, mit dem die Anschlussklemmen wahlweise miteinander elektrisch verbunden werden können. Erfindungsgemäß ist wahlweise die erste mit der zweite Anschlussklemme und die dritte mit der vierten Anschlussklemme oder die dritten mit der zweiten Anschlussklemme verbindbar. In der ersten Stellung sind die beiden Hochspannungswicklungen parallel und in der genannten zweiten Stellung in Reihe geschaltet.The electrical device according to the invention is, for example, a transformer or a choke which are designed for high voltages, that is for voltages above 1 kV, in particular above 50 kV. The electrical device according to the invention has two high-voltage windings, which can also be referred to as high-voltage windings. The said high-voltage windings are wound in opposite directions to one another and each enclose a section, for example a leg, of a closed iron circle. Furthermore, a Umklemmeinrichtung is provided, with which the high-voltage windings can be connected either in series or in parallel. For this purpose, the Umklemmeinrichtung has terminals, which are referred to here as the first, second, third and fourth terminal. The Umklemmeinrichtung may have more terminals. Deviating from this, the Umklemmeinrichtung has in the context of the invention over exactly four terminals and not more. Furthermore, a connecting conductor is provided, with which the terminals can optionally be electrically connected to each other. According to the invention, either the first with the second terminal and the third with the fourth terminal or the third with the second terminal can be connected. In the first position, the two high-voltage windings are connected in parallel and in said second position in series.

Vorteilhafterweise ist der Verbindungsleiter im Hinblick auf die Anschlussklemme so ausgestaltet, dass dieser mit einem seiner Enden einfach auf die jeweilige Anschlussklemme aufgesteckt werden kann.Advantageously, the connecting conductor with respect to the terminal is designed so that it can be easily attached with one of its ends to the respective terminal.

Die erste Hochspannungswicklung ist im Rahmen der Erfindung mit ihrem ersten Ende mit der ersten Anschlussklemme verbunden. Das zweite Ende der ersten Hochspannungswicklung ist mit der dritten Anschlussklemme verbunden. Die gegensinnige zur ersten Hochspannungswicklung gewickelte zweite Hochspannungswicklung ist eingangsseitig der zweiten dritten Anschlussklemme und mit ihrem anderen Ende mit einer vierten Anschlussklemme verbunden. Durch die elektrische Verbindung der ersten mit der zweiten und der dritten mit der vierten Anschlussklemme sind die Hochspannungswicklungen somit parallel zueinander geschaltet. Das elektrische Gerät ist in dieser Stellung der Umklemmeinrichtung für eine vergleichsweise geringere Spannung, jedoch höhere Ströme ausgelegt. Wird hingegen die zweite Anschlussklemme mit der dritten Anschlussklemme verbunden, ist eine Reihenschaltung der Hochspannungswicklungen bereitgestellt, so dass zum Anschluss der Hochspannungswicklungen an höheren Spannungen ermöglicht ist. The first high-voltage winding is connected in the invention with its first end to the first terminal. The second end of the first high voltage winding is connected to the third terminal. The opposite direction to the first high-voltage winding wound second high-voltage winding is the input side of the second third terminal and connected at its other end to a fourth terminal. Due to the electrical connection of the first to the second and the third to the fourth terminal, the high-voltage windings are thus connected in parallel. The electrical device is designed in this position, the Umklemmeinrichtung for a comparatively lower voltage, but higher currents. In contrast, when the second terminal is connected to the third terminal, a series connection of the high-voltage windings is provided, so that it is possible to connect the high-voltage windings to higher voltages.

Erfindungsgemäß ist somit eine einfache und kostenarme Möglichkeit geschaffen, das elektrische Gerät an unterschiedliche Spannungsebenen anzupassen. Bei einer Variante verfügen die beiden Hochspannungswicklungen über die gleiche Windungszahl. Die Hochspannungswicklungen können abweichend hiervon auch eine unterschiedliche Anzahl von Windungen aufweisen.The invention thus provides a simple and cost-effective way to adapt the electrical device to different voltage levels. In one variant, the two high-voltage windings have the same number of turns. The high voltage windings may deviate from this also have a different number of turns.

Vorteilhafterweise ist die vierte Anschlussklemme über einen Stufenschalter mit Anschlüssen wenigstens einer Regelwicklung verbunden. Gemäß dieser bevorzugten Weiterentwicklung des elektrischen Geräts eine so genannte Regelwicklung vorgesehen, die zu den Windungen der ersten Hochspannungswicklung und/oder zweiten Hochspannungswicklung dazu geschaltet werden kann. Im Rahmen der Erfindung sind beispielsweise zwei Regelwicklungen vorgesehen. Dabei ist die Windungszahl der Regelwicklungen verglichen mit der Wicklungszahl der ersten oder zweiten Hochspannungswicklung gering und bevorzugt kleiner als ein Zehntel der Anzahl der Windungen der jeweiligen Hochspannungswicklung. Im Rahmen dieser Weiterentwicklung ist die Regelwicklung mit mehreren Anzapfungen ausgerüstet, die mit Kontakten des Stufenschalters verbunden sind, so dass durch die jeweilige Stellung des Stufenschalters die Anzahl der Windungen, die der oder den Hochspannungswicklungen in Reihe oder parallel geschaltet sind, variiert werden kann. Mit anderen Worten kann mit Hilfe des Stufenschalters die Betriebsspannung des elektrischen Geräts, beispielsweise die Unterspannung auf der Sekundärseite des Transformators, variiert und beispielsweise bei Netzschwankungen konstant gehalten werden.Advantageously, the fourth terminal is connected via a tap changer to terminals of at least one control winding. According to this preferred further development of the electrical device, a so-called control winding is provided, which can be connected to the windings of the first high-voltage winding and / or second high-voltage winding thereto. In the context of the invention, for example, two control windings are provided. In this case, the number of turns of the control windings is small compared with the winding number of the first or second high-voltage winding, and preferably less than one-tenth of the number of windings of the respective high-voltage winding. In the context of this development, the control winding is equipped with several taps, which are connected to contacts of the tap changer, so that by the respective position of the tap changer, the number of turns that are connected to the one or more high-voltage windings in series or in parallel can be varied. In other words, with the aid of the tap-changer, the operating voltage of the electrical device, for example the undervoltage on the secondary side of the transformer, can be varied and kept constant, for example in the case of mains fluctuations.

Bevorzugt wird ein so genannter „De-Energized Tap Changer“ DETC eingesetzt, ein besonderer Stufenschalter, der dem Fachmann jedoch bekannt ist, so dass auf dessen Aufbau hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.Preferably, a so-called "De-Energized Tap Changer" DETC is used, a special tap changer, which is known to the skilled person, so that its structure need not be discussed here.

Mit Hilfe der Umklemmeinrichtung und jeder Regelwicklung, die mit der vierten Anschlussklemme verbunden ist, ist ein flexibles und gleichzeitig kompaktes elektrisches Gerät bereitgestellt, das kostengünstig verwirklicht werden kann.With the help of the Umklemmeinrichtung and each control winding, which is connected to the fourth terminal, a flexible and at the same time compact electrical device is provided, which can be realized inexpensively.

Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist jede Regelwicklung an ihrem von der vierten Anschlussklemme abgewandten Ende mit einem Sternpunkt verbunden.According to a purposeful further development, each control winding is connected at its end facing away from the fourth terminal with a star point.

Vorteilhafterweise sind zwei Regelwicklungen vorgesehen, die jeweils mit Anzapfungen ausgerüstet sind, wobei jede Anzapfung mit einem Kontakt des Stufenschalters verbunden ist, so dass durch die jeweilige Stellung oder des Stufenschalters die ausgangsseitige Betriebsspannung regelbar ist. Dadurch, dass zwei Regelwicklungen vorgesehen sind, erhöht sich die Variabilität der Regelung.Advantageously, two control windings are provided, which are each equipped with taps, each tap is connected to a contact of the tap changer, so that the output-side operating voltage can be regulated by the respective position or the tap changer. The fact that two control windings are provided increases the variability of the control.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterentwicklung ist wenigstens eine Hochspannungswicklung konzentrisch zu einer Unterspannungswicklung angeordnet. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist ein Transformator bereitgestellt.According to an expedient further development, at least one high-voltage winding is arranged concentrically with respect to a low-voltage winding. According to this advantageous development, a transformer is provided.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich der erste und der zweite Kernabschnitt jeweils in einer Längsrichtung, so dass diese als Kernschenkel bezeichnet werden können. Die beiden Kernschenkel sind dabei über ein unteres und oberes Joch miteinander verbunden. Das untere und obere Joch sind von keiner Wicklung umschlossen. Sie sind lediglich zum Schließen des Eisenkreises vorgesehen, so dass das von den Wicklungen erzeugte Magnetfeld im Wesentlichen innerhalb des Kerns verläuft.According to a preferred embodiment of the invention, the first and the second core section each extend in a longitudinal direction, so that they can be referred to as a core leg. The two core legs are connected to each other via a lower and upper yoke. The lower and upper yoke are not enclosed by any winding. They are provided only for closing the iron circle, so that the magnetic field generated by the windings extends substantially within the core.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Kern ein so genannter 2.0-Kerntyp. Ein solcher Kern verfügt über keine wicklungsfreien Rückflussschenkel. Darüber hinaus sind lediglich zwei Hochspannungswicklungen vorgesehen, die jeweils einen Schenkel des Kerns umschließen. Gemäß dieser Weiterentwicklung ist ein besonders einfacher und somit kostengünstiger Aufbau bereitgestellt.According to a preferred embodiment of the invention, the core is a so-called 2.0 core type. Such a core has no winding-free Rückflußschenkel. In addition, only two high voltage windings are provided, each enclose a leg of the core. According to this further development, a particularly simple and thus inexpensive construction is provided.

Vorteilhafterweise bildet jede Anschlussklemme einen Verbindungszapfen aus, der von einer Halteleiste aufragt, wobei der Verbindungsleiter an jedem Ende Steckbuchsen ausbildet, die auf die jeweiligen Verbindungszapfen aufsteckbar sind. Gemäß dieser Weiterentwicklung der Erfindung ist eine besonders kostengünstige Umklemmeinrichtung geschaffen, die über eine sich in einer Längsrichtung erstreckenden Halteleiste verfügt, von der aus die Anschlussklemmen mit einem Abstand angeordnet ist, der zum Bereitstellen der geforderten Spannungsfestigkeit notwendig ist. Der Verbindungsleiter bildet an jedem seiner Enden eine Steckbuchse aus. Die beiden Steckbuchsen sind über einen Innenleiter des Verbindungsleiters elektrisch miteinander verbunden, wobei der Innenleiter von einem zweckmäßigen Isolierstoff, z.B. einem zweckmäßigen nicht leitenden Polymer, ummantelt ist. Der Isolierstoff ist zweckmäßigerweise biegeelastisch ausgeführt, so dass der Verbindungsleiter leicht gebogen und auf die gewünschten Verbindungszapfen aufgesteckt werden kann. Die Steckbuchsen sind selbstverständlich formkomplementär zu den Verbindungszapfen ausgebildet, so dass durch Aufstecken der Steckbuchsen auf die Verbindungszapfen von Hand zwischen den Verbindungszapfen und den Steckbuchsen ein elektrischer Kontakt bereitgestellt ist.Advantageously, each terminal forms a connecting pin, which projects from a retaining strip, wherein the connecting conductor forms at each end sockets, which can be plugged onto the respective connecting pin. According to this further development of the invention, a particularly inexpensive Umklemmeinrichtung is provided which has a extending in a longitudinal direction retaining strip, from which the terminals is arranged at a distance which is necessary for providing the required dielectric strength. The connection conductor forms a socket at each of its ends. The two sockets are over one Inner conductor of the connecting conductor electrically connected to each other, wherein the inner conductor of a suitable insulating material, such as a suitable non-conductive polymer, is sheathed. The insulating material is expediently designed flexurally elastic, so that the connecting conductor can be easily bent and attached to the desired connecting pin. The sockets are of course of complementary shape to the connecting pin formed so that an electrical contact is provided by attaching the sockets on the connecting pin by hand between the connecting pin and the sockets.

Vorteilhafterweise ist die Umklemmeinrichtung einem Handloch zugewandt, das in dem Kessel des elektrischen Geräts vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist das Handloch im Deckel des Kessels angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung ist ein leichter Zugang zur Umklemmeinrichtung gewährt. Ist das Handloch im Kesseldeckel angeordnet, braucht das Öl innerhalb des Kessels nur geringfügig abgelassen zu werden, um dem Betriebspersonal Zugang zur Umklemmeinrichtung zu gewähren.Advantageously, the Umklemmeinrichtung faces a hand hole, which is provided in the boiler of the electrical device. Advantageously, the hand hole is arranged in the lid of the boiler. Due to this arrangement, easy access to the Umklemmeinrichtung is granted. If the handhole is located in the boiler lid, the oil within the boiler only needs to be drained slightly to allow operating personnel access to the reclamping device.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei

1 ein Aktivteil eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts in einer schematischen Seitenansicht,
2 ein Ersatzschaltbild zur Verdeutlichung der Verschaltung der Hochspannungswicklungen und der Regelwicklungen,
3 und 4 ein Ersatzschaltbild zur Verdeutlichung der Parallel- und Reihenschaltung der Hochspannungswicklungen und
5 eine perspektivische Darstellung der Umklemmeinrichtung zeigen.

Further expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein like reference numerals refer to like-acting components and wherein

1 an active part of an electrical device according to the invention in a schematic side view,
2 an equivalent circuit diagram to illustrate the interconnection of the high-voltage windings and the control windings,
3 and 4 an equivalent circuit diagram to illustrate the parallel and series connection of the high voltage windings and
5 show a perspective view of the Umklemmeinrichtung.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Aktivteils 1 eines Transformators als elektrisches Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das gezeigte Aktivteil 1 einen Kern 2, eine erste Hochspannungswicklung 3, eine zweite Hochspannungswicklung, eine erste Unterspannungswicklung 5 und eine zweite Unterspannungswicklung 6 umfasst. Die erste Hochspannungswicklung 3 und die erste Unterspannungswicklung 5 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Entsprechendes gilt für die zweite Hochspannungswicklung 4 sowie die zweite Unterspannungswicklung 6. 1 shows a schematic representation of an active part 1 a transformer as an electrical device according to the present invention, wherein the active part shown 1 a core 2 , a first high voltage winding 3 , a second high voltage winding, a first low voltage winding 5 and a second low voltage winding 6 includes. The first high voltage winding 3 and the first undervoltage winding 5 are arranged concentrically to each other. The same applies to the second high-voltage winding 4 and the second undervoltage winding 6 ,

Der Kern 2 verfügt über einen ersten Schenkel 7 sowie einen zweiten Schenkel 8, die sich jeweils durch die Hochspannungs- und Unterspannungswicklungen 3 und 5 beziehungsweise 4 und 6 erstrecken. Dabei sind die Schenkel 7 und 8 durch ein oberes Joch 9 und ein unteres Joch 10 miteinander verbunden, so dass ein geschlossener Eisenkern geschaffen ist.The core 2 has a first leg 7 and a second leg 8th , each through the high voltage and low voltage windings 3 and 5 respectively 4 and 6 extend. Here are the thighs 7 and 8th through an upper yoke 9 and a lower yoke 10 connected together so that a closed iron core is created.

Während des Betriebs ist das Aktivteil 1 innerhalb eines figürlich nicht dargestellten Kessels des Transformators angeordnet. Der Kessel ist mit einem Isolierfluid, beispielsweise einem mineralischen Öl, einer Esterflüssigkeit oder dergleichen, befüllt, die zur elektrischen Isolierung der auf Hochspannung liegenden Bauteile und gleichzeitig zu deren Kühlung dient.During operation is the active part 1 arranged within a boiler, not shown figuratively, of the transformer. The boiler is filled with an insulating fluid, for example a mineral oil, an ester fluid or the like, which serves for the electrical insulation of the high-voltage components and at the same time for their cooling.

Die erste Hochspannungswicklung 3 ist mit ihrem oberen Ende 11 über eine figürlich nicht dargestellte Anschlussleitung mit einer nicht gezeigten Hochspannungsdurchführung elektrisch verbunden. Das obere Ende 12 der zweiten Hochspannungsleitung 4, die gegensinnig zur ersten Anschlusswicklung 3 gewickelt ist, ist mit einer zweiten Anschlussklemme verbunden, deren Verschaltung im Zusammenhang mit 2 erläutert wird. Die oberen Enden 13 beziehungsweise 14 der Unterspannungswicklungen 5, 6 an einen figürlich nicht dargestellten Ausgang des Transformators angeschlossen.The first high voltage winding 3 is with her upper end 11 electrically connected via a connection line, not shown figuratively with a high voltage feedthrough, not shown. The upper end 12 the second power line 4 , in the opposite direction to the first connection winding 3 is wound, is connected to a second terminal whose interconnection is related to 2 is explained. The upper ends 13 respectively 14 the undervoltage windings 5 . 6 connected to a figuratively not shown output of the transformer.

Die elektrische Verschaltung der Enden der Hochspannungswicklungen 3, 4 ist in 2 genauer dargestellt, wobei die Unterspannungswicklungen 5 beziehungsweise 6 aufgrund einer verbesserten Übersicht nicht dargestellt sind. Es ist erkennbar, dass die erste Hochspannungswicklung 3 mit ihrem oberen Ende 11 mit einer ersten Anschlussklemme 15 verbunden ist. Die erste Anschlussklemme 15 ist ferner an das transformatorseitige Ende 16 der besagten Hochspannungsdurchführung angeschlossen. Das zweite, untere Ende 17 der ersten Hochspannungswicklung 3 ist mit einer dritten Anschlussklemme 18 verbunden, wobei das obere Ende 12 der zweiten Hochspannungswicklung 4 ist an eine vierte Anschlussklemme 19 angeschlossen ist. Das verbleibende untere Ende 20 der zweiten Hochspannungswicklung 4 mit einer zweiten Anschlussklemme 21 verbunden. Die Enden der ersten Hochspannungswicklung 3 sind also mit der ersten 15 und dritten 18 Anschlussklemme und die Enden der zweiten Hochspannungswicklung 4 mit der zweiten 21 und vierten 19 Anschlussklemme verbunden. Die Anschlussklemmen 15, 21, 18 und 19 sind Teil einer Umlenkeinrichtung 22, auf die später noch genauer eingegangen werden wird.The electrical connection of the ends of the high voltage windings 3 . 4 is in 2 shown in more detail, wherein the lower voltage windings 5 respectively 6 are not shown due to an improved overview. It can be seen that the first high-voltage winding 3 with her upper end 11 with a first connection terminal 15 connected is. The first connection terminal 15 is also at the transformer end 16 connected to said high voltage feedthrough. The second, lower end 17 the first high voltage winding 3 is with a third terminal 18 connected, the upper end 12 the second high voltage winding 4 is to a fourth terminal 19 connected. The remaining lower end 20 the second high voltage winding 4 with a second connection terminal 21 connected. The ends of the first high voltage winding 3 So are with the first 15 and third 18 Terminal and the ends of the second high-voltage winding 4 with the second 21 and fourth 19 Connection terminal connected. The terminals 15 . 21 . 18 and 19 are part of a deflection device 22 , which will be discussed in more detail later.

Aus 2 wird ebenfalls erkennbar, dass die vierte Anschlussklemme 19 mit einer ersten Regelwicklung 23 sowie einer zweiten Regelwicklung 24 verbunden ist, wobei jede Regelwicklung 23 beziehungsweise 24 mit Anzapfungen 25 ausgerüstet, die jeweils mit einem Kontaktstück eines Stufenschalters 26 verbunden sind. Je nach Stellung des Stufenschalters sind mehr oder weniger Windungen der Regelwicklungen 23 und 24 zwischen der vierten Anschlussklemme 19 und einem Erdpotenzialanschluss 27 geschaltet, so dass je nach Stellung des Stufenschalters die sich an den Unterspannungswicklungen 5 beziehungsweise 6 einstellende Ausgangsspannung verändert werden kann.Out 2 will also be seen that the fourth terminal 19 with a first rule winding 23 and a second rule winding 24 is connected, each rule winding 23 respectively 24 with taps 25 equipped, each with a contact piece of a tap changer 26 are connected. Depending on the position of the tap changer, there are more or fewer turns of the standard windings 23 and 24 between the fourth terminal 19 and a ground potential connection 27 switched so that, depending on the position of the tap changer which is connected to the lower voltage windings 5 or 6 adjusting output voltage can be changed.

3 zeigt eine Stellung der Umklemmeinrichtung 22, in der die erste Anschlussklemme 15 mit der zweiten Anschlussklemme 21 sowie die dritte Anschlussklemme 18 mit der vierten Anschlussklemme 19 verbunden ist. In dieser Stellung der Umklemmeinrichtung 22 ist das obere Ende 11 der ersten Hochspannungswicklung 3 mit dem unteren Ende 20 der zweiten gegensinnigen Hochspannungswicklung 4 verbunden, wobei die gegensinnige Wicklungsrichtung in 2 durch die in entgegengesetzte Richtungen zeigenden Pfeile verdeutlicht ist. Mit anderen Worten sind die beiden Enden 11 und 20 direkt die Hochspannungsdurchführung angeschlossen. Die Enden 17 und 12 sind über die Regelwicklungen 23, 24 und dem Stufenschalter mit dem Sternpunkt 27 verbunden. 3 shows a position of the Umklemmeinrichtung 22 in which the first terminal 15 with the second connection terminal 21 as well as the third terminal 18 with the fourth terminal 19 connected is. In this position the Umklemmeinrichtung 22 is the upper end 11 the first high voltage winding 3 with the lower end 20 the second opposing high voltage winding 4 connected, wherein the opposite direction of winding in 2 is illustrated by the arrows pointing in opposite directions. In other words, the two ends 11 and 20 directly connected to the high voltage feedthrough. The ends 17 and 12 are about the rule windings 23 . 24 and the tap changer with the neutral point 27 connected.

In der in 3 gezeigten Stellung der Umklemmeinrichtung 22 sind die Hochspannungswicklungen 3, 4 parallel geschaltet.In the in 3 shown position of the Umklemmeinrichtung 22 are the high voltage windings 3 . 4 connected in parallel.

In der in 4 gezeigten Stellung der Umklemmeinrichtung 22 ist lediglich die erste Anschlussklemme 15 mit der Hochspannungsdurchführung und somit mit der Phase des Hochspannungsnetzes direkt verbunden. Das untere Ende 17 der Hochspannungswicklung 3, das mit der dritten Anschlussklemme 18 verbunden ist, ist hingegen mit dem unteren Ende 20 der zweiten Hochspannungswicklung 4 verbunden, so dass die erste und zweite Hochspannungswicklung 3, 4 in Reihe zueinander geschaltet sind.In the in 4 shown position of the Umklemmeinrichtung 22 is only the first terminal 15 with the high-voltage bushing and thus directly connected to the phase of the high-voltage network. The lower end 17 the high voltage winding 3 that with the third terminal 18 is connected, however, is with the lower end 20 the second high voltage winding 4 connected so that the first and second high-voltage winding 3 . 4 are connected in series with each other.

5 verdeutlicht den Aufbau der Umklemmeinrichtung 22 genauer. Es ist erkennbar, dass die Umklemmeinrichtung 22 eine längliche Halteleiste 28 ausbildet. Von der Halteleiste 28 ragen Verbindungszapfen 29 auf, die die jeweiligen Anschlussklemmen 15, 18, 21 und 19 verwirklichen. In 5 sind die dritte Anschlussklemme 18 sowie die vierte Anschlussklemme 19 über einen Verbindungsleiter 30 miteinander verbunden. Dazu verfügt der Verbindungsleiter 30 über figürlich nicht dargestellte Steckbuchsen, die formkomplementär zu den von der Halteleiste 28 aufragenden Verbindungszapfen 29 ausgebildet sind. 5 clarifies the structure of the Umklemmeinrichtung 22 more accurate. It can be seen that the Umklemmeinrichtung 22 an elongated retaining strip 28 formed. From the retaining strip 28 protrude connecting pin 29 on which the respective terminals 15 . 18 . 21 and 19 realize. In 5 are the third terminal 18 and the fourth terminal 19 via a connecting conductor 30 connected with each other. For this purpose, has the connection conductor 30 via sockets, not shown figuratively, the complementary shape to that of the retaining strip 28 towering connecting pin 29 are formed.

Die Umklemmeinrichtung 22 ist einem in dem Kessel des Transformators vorgesehenen Handloch zugewandt. Das Handloch ist bevorzugt im Deckel des Kessels angeordnet. Während des Betriebs ist der Kessel vollständig mit Isolierfluid befüllt. Die Umklemmeinrichtung 22 einschließlich des Verbindungsleiters 30 ist daher vollständig von dem Isolierfluid umgeben. Da die Umklemmeinrichtung 22 jedoch direkt unterhalb des Handlochs im Deckel des Kessels angeordnet ist, braucht das Isolierfluid lediglich wenig abgelassen zu werden, um einen Zugriff auf die Umklemmeinrichtung 22 zu ermöglichen, so dass der Verbindungsleiter 30 leicht auf die jeweils gewünschten Verbindungszapfen 29 der Halteleiste 28 aufgesteckt werden kann.The Umklemmeinrichtung 22 is facing a hand hole provided in the boiler of the transformer. The hand hole is preferably arranged in the lid of the boiler. During operation, the boiler is completely filled with insulating fluid. The Umklemmeinrichtung 22 including the connection conductor 30 is therefore completely surrounded by the insulating fluid. Since the Umklemmeinrichtung 22 However, located just below the hand hole in the lid of the boiler, the insulating fluid needs only a little to be drained to access the Umklemmeinrichtung 22 allow, so that the connection conductor 30 easy on the respective desired connecting pin 29 the retaining strip 28 can be plugged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2017/186748 A2 [0004]

Claims

Electrical device for connection to a high voltage network with a magnetizable core (2) forming a closed magnetic circuit, a first high-voltage winding (3) which encloses a first core section (7) and which is connected on the input side to a first connection terminal (15) and a high-voltage feedthrough and on the output side to a third connection terminal (21), a second high-voltage winding (4) wound in the opposite direction to the first high-voltage winding (3) and enclosing a second core section (8) connected at one end to a second terminal and at the other end to a fourth terminal, wherein the core and the first and second high-voltage windings are arranged in a boiler filled with insulating fluid, wherein the first, second, third and fourth connection terminal are part of a Umklemmeinrichtung having a manually umsteckbaren connection conductor, and in a first position of the Umklemmeinrichtung ( 22), the first high voltage winding (3) and the second high voltage winding (4) are connected in parallel and in a second position in series.

Electric appliance after Claim 1 , characterized in that the fourth terminal (19) via a tap changer (26) with at least one control winding (23,24) is connected.

Electric appliance after Claim 2 , characterized in that each control winding (23,24) is connected at its end remote from the fourth terminal (19) end with a neutral point (27).

Electric appliance after Claim 2 or 3 , characterized in that two control windings (23,24) are provided.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one high-voltage winding (3,4) is arranged concentrically to a low-voltage winding (5,6).

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second core sections extend in a longitudinal direction and respectively form a core leg (7, 8), the core legs (7, 8) being connected via a lower and upper yoke (9 , 10) are interconnected.

Electric appliance after Claim 6 , characterized in that the core (2) is a 2.0 core type.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that each terminal (15,21,18,19) forms a connecting pin (29) which projects from a retaining strip (28), wherein the connecting conductor (30) at each end forms sockets which can be plugged onto the respective connecting pins (29) of the connection terminals (15, 21, 18, 19).

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the Umklemmeinrichtung (22) facing a provided in the boiler hand hole.

Electric appliance after Claim 9 , characterized in that the hand hole is arranged in a lid of the boiler.