DE1229638B

DE1229638B - Transformator-Lagenwicklung fuer sehr hohe Spannungen

Info

Publication number: DE1229638B
Application number: DEZ9048A
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Vales
Original assignee: ZD Y V I PLZEN NARODNI PODNIK; Zavody VI Lenina Plzen np
Current assignee: ZD Y V I PLZEN NARODNI PODNIK; Zavody VI Lenina Plzen np
Priority date: 1960-11-04
Filing date: 1961-11-04
Publication date: 1966-12-01

Description

Transformator-Lagenwicklung für sehr hohe Spannungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transformator-Lagenwicklung für sehr hohe Spannungen mit durch Isolationszylinder getrennten Wicklungslagen und mit innerhalb der Isolationszylinder an beiden Stirnseiten jeder Lage vorgesehenen Abschirmringen.
Bei Hochspannungstransformatoren ist es bekannt, zur besseren Verteilung des Potentials gegen Erde den einzelnen Lagen abgestufte Längen zu geben. Dieser Wicklungsaufbau hat den Nachteil einer Vergrößerung des Querstreufeldes und damit einer Erhöhung der zusätzlichen Verluste. Die kleinsten Streufeldfluß-Komponenten ergeben sich bei Lagenwicklungen, deren einzelne Lagen gleiche Längen haben. Diese Ausführung ist bei Transformatoren für sehr hohe Spannungen nicht verwendbar, wo die Bewältigung des Isolationsproblems besonders an den Stimseiten der Lagen die Hauptschwierigkeit bereitet und zur obenerwähnten Längenabstufung der einzelnen Lagen führt.
Lagenwicklungen verwendet man bei Hochspannungstransfonnatoren aus Gründen ihrer guten Widerstandsfähigkeit gegenüber atmosphärischen und betrieblich bedingten überspannungen. Die Wi-klungslagen werden voneinander durch Isolierzylinder isoliert. Die Lagenenden sind untereinander und gegen geerdete Annaturteile durch Isolierkragen bzw. Winkelringe isoliert, die entweder als selbständige Elemente oder direkt von den Enden der Zwischenlagen-Isolierzylinder gebildet sind. Bei Transformatoren sehr hoher Spannungen ist in der Regel der Nullpunkt wirksam geerdet. Bei der Lagenwicklung befindet sich dann der Spannungseingang an der Außenlage, während die Innenlage, die der Unterspannungswicklung benachbart ist, an einem Ende direkt ge-,erdet ist.
Ebenfalls bekannt ist die Verwendung von Schirm-bzw. Potentialsteuerringen zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes. Bei einem Hochspannungstransformator, dessen Lagenwicklung auf der Seite der angelenkten Potentialringe abgestuft ist, so daß die Wicklung unterschiedliche Lagenlängen aufweist, wird eine gleichmäßige Kapazitätverteilung gegenüber dem Kern erzielt. Die Potentialsteuerringe dienen hier zur Vergleichmäßigung des Feldes. Es ist weiterhin bekannt, gleich hohe Potentialringe in verschiedenem Abstand von den Wicklungen anzubringen.
Es ist auch bei Niederspannungstransformatoren bekannt, Potentialsteuerringe verschiedener Höhe in gleichem Abstand von den Wicklungen anzuordnen. Auf diese Weise erreicht man eine gleichmäßige mechanische Beanspruchung der Wicklungen durch Kontraktionskräfte. Der leitende Gedanke der vorliegenden Erfindung gilt der Beseitigung der aufgezeigten unvorteilhaften Eigenschaften der abgestuften Lagenlängen der Hochspannungswicklungen bei Hochspannungstransformatoren. Die vorliegende Erfindung will die Vorteile der nicht oder nur teilweise abgestuften Lagenwicklungen mit denen einer wirksamen Verteilung des Potentials gegen Erde verbinden.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadui -h, daß bei gleicher Länge mindestens der Mehrzahl der einzelnen Lagen die Abschirmringe entweder bei annähernd gleichen Entfernungen von den LageneDden eine abgestufte Höhe oder bei annähernd gleicher Höhe eine abgestufte Entfernung von den Lagenenden haben.
Durch diesen Aufbau des Transformators wird das Querstreufeld wesentlich herabgesetzt. Dadurch sind auch die Verluste im Transformator kleiner bei gleichzeitiger Lösung des Isolationsproblems in der bestmöglichen Weise.
Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, auf der einen Stirnseite aller Wicklungslagen die Abschirmringe mit abgestufter Höhe und annähernd gleicher Entfernung von den Lagenenden und auf der anderen Stirnseite aller Wicklungslagen die Abschirmringe mit annähernd gleicher Höhe und abgestufter Entfernung von den Lagenenden vorzusehen. Praktische Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den F i g. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt, wobei F i g. 1 eine Ausführung darstellt, bei der alle Lagen gleich hoch sind, während F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine teilweise Abstufung einzelner Lagen bietet.
An die Enden der einzelnen Lagen 1 sind leitend die Abschirmringe 2, 3 angeschlossen, die auf bekannte Art entweder als die letzten Wicklungen der Lage oder als ein den Strom nichtleitender elektrostatischer Schirm ausgeführt sind. Die Steuerung des elektrostatischen Feldes wird dadurch erzielt, daß die Abschirmringe 2 eine abgestufte Höhe und eine annähernd gleiche Entfernung von den Lagenenden 1 aufweisen. Das eine Ende der Niederspannungswicklung 4 ist wirksam geerdet; 7 ist der Kern und 6 sind die Igolations-Zwischen-Lagenzylinder mit Winkelringen.
Wenn keine zu hohe Forderungen an eine Feldsteuerung um die Lagenenden gestellt werden, können die Abschinnringe 3 verwendet werden. Diese haben untereinander gleiche Höhe; ihre Entfernung von den Lagenenden ist derart abgestuft, daß der geforderte Verlauf des elektrischen Feldes erzielt wird.
Wenn es der Verlauf des elektrischen Feldes erfordert, kann auch die Niederspannungswicklung 4 mit einem Abschirmring 5 von annähernd gleicher oder größerer Höhe entsprechend der Höhe des Abschirmringes 2 der benachbarten Lage 1 der Hochspannungswieldun 'g versehen werden.
Auch besteht die Möglichkeit, eine Kombination der Abschirmringe 2 und 3 zu verwenden, und zwar derart, daß einige Lagen mit Abschirmringen gemäß 2 und die übrigen Lagen mit Abschirmringen gemäß3 ausaeführt werden.
C

Claims

Patentansprüche: 1. Transformator-Lagenwicklung für sehr hohe Spannungen mit durch Isolationszylinder getrennten Wicklungslagen und mit innerhalb der Isolationszylinder an beiden Stirnseiten jeder Lage vorgesehenen Abschirmringen, dadurch gek e n n z e i c h n e t, daß bei gleicher Länge mindestens der Mehrzahl der einzelnen Lagen (1) die Abschirmringe (2) entweder bei annähernd gleichen Entfernungen von den Lagenenden eine abgestufte Höhe oder bei annähernd gleicher Höhe eine abgestufte Entfernung von den Lagenenden haben.
2. Lagenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a daß auf der einen Stirnseite aller Wicklungslagen Abschinuringe (2) mit abgestufter Höhe und annähernd gleicher Entfernung von den Lagenenden und auf der anderen Stirnseite aller Wicklungslagen Abschirmringe (3) mit annähernd gleicher Höhe und abgestufter Entfernung von den Lagenenden vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1011984, 1070 734, 1054 563, 1089 877, 1006 955, 974 626, 762 336, 750 414, 737 852, 925 187, 1011984; deutsche Auslegeschriften Nr. 1065 522, 1082 341, 1079 191, 1042 744; französische Patentschrift Nr. 1196 326; österreichische Patentschrift Nr. 179 824.