DE1563222C

DE1563222C - Winding arrangement for high voltage transformers or reactors

Info

Publication number: DE1563222C
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart; Broszat Gottfried Dipl.-Math. 7OJJ Hegnach. GOIr 19-04 Jakubowski
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1972-08-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wicklungsanordnung für Transformatoren oder DrosselspulenThe invention relates to a winding arrangement for transformers or reactors

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hoher Spannung, bei der der Hochspannungswick- des Stufenschaltwerkes vorgesehen werden. In Fig. 1high voltage, at which the high-voltage winding of the tap changer is provided. In Fig. 1

lung radial eine aus mindestens zwei radial überein- ist die Feinwicklung 18 in einer Lage ausgeführt,radial one of at least two radially superimposed - the fine winding 18 is executed in one layer,

anderliegenden Lagen bestehende Regelwicklung be- wobei die als Beispiel gezeichneten drei Stufen inRegular winding existing in other layers, with the three stages shown as an example in

nachbart ist. ^;„ bekannter Weise dadurch hergestellt werden, daßis neighboring. ^; "Are known to be produced in that

Die Erfindung soll für diejenigen Fälle eine vor- 5 drei Windungen zugleich gewickelt werden, die drei teilhafte Anordnung der in Teillagen ausgeführten Wicklungszweige für die drei Stufen bilden, die Regelwicklung ermöglichen, bei der die Regelwick- hintereinander geschaltet werden. Ordnet man die lung mit dem Eingangspotential kapazitiv erheblich Numerierung der Stufen nach aufsteigenden ungegekoppelt ist. Solche Fälle treten auf, wenn der radzahligen und absteigenden geradzahligen Ziffern, Stammteil der Oberspannung mit seinem am Stoß- io so tritt bei dieser Ausführung zwischen Nachbarpunkt gelegenen Eingangspotential räumlich sehr drähten der Feinwicklung 18 die relativ kleinste Spandicht der Regelwicklung benachbart ist. Dann tritt, nung auf, sie ist am höchsten als Wert der über zwei obwohl die Regelwicklung galvanisch nicht an das Stufen abfallenden Stoßspannung. Infolge der hohen Eingangspotential, sondern meist an ein erheblich Kopplung der Eingangsspannung auf diese Stufen niedrigeres Potential angeschlossen ist, eine starke 15 mittels der Kapazität 30 erreicht daher diese Stoßkapazitive Kopplung vom Eingang her auf die Regel- spannung schon beträchtliche Werte, so daß unwirtwicklung auf, welche die innere Beanspruchung der schaftlich dicke Drahtisolierungen erforderlich wer-Regelwicklung erhöht. Man hat bisher z. B. bei Ver- den.The invention is intended to be wound at the same time for those cases, the three windings Partial arrangement of the winding branches executed in partial layers for the three stages, which Enable control winding in which the control windings are connected in series. If you order the Development with the input potential capacitive considerable. Numbering of the stages in ascending order uncoupled is. Such cases occur when the wheel-numbered and descending even-numbered digits, The trunk part of the upper stress with its at the joint io occurs in this version between the neighboring point The fine winding 18, which is located spatially very close to the input potential, has the relatively smallest chip density adjacent to the control winding. Then it occurs, it is highest as the value of the over two although the control winding does not galvanically drop the surge voltage. As a result of the high Input potential, but mostly due to a considerable coupling of the input voltage to these stages If a lower potential is connected, a strong 15 by means of the capacitance 30 therefore reaches this impulse capacitive coupling from the input to the control voltage already considerable values, so that inhospitable development on which the internal stress of the shaft thick wire insulation required who-regular winding elevated. So far you have z. B. at Verden.

wendung von Lagenwicklungen für den Stammteil Ein weiterer Nachteil der Anordnung nach F i g. 1 das Eingangspotential in die innere Lage gelegt und 20 besteht in der Herausführung der an das Eingangsdie Regelwicklung ganz außen angeordnet, wie es potential angeschlossenen Hochspannungsausleitung beispielsweise die französische Patentschrift 1 303 841 13. Diese wird zweckmäßig radial in horizontaler zeigt. Solche Wicklungen mit Inneneingang haben Lage herausgeführt, weshalb die Enden der Regeiden Nachteil, daß die Hauptisolation zur innen be- lagen 15 und 18 stark zurückgesetzt und dick isonachbarten Unterspannungswicklung und die Joch- 25 liert werden müssen.Use of layer windings for the trunk part Another disadvantage of the arrangement according to FIG. 1 the input potential is placed in the inner layer and 20 consists in bringing out the to the input die Regulating winding arranged on the outside, as there is a potential connected high-voltage outlet for example French patent specification 1 303 841 13. This is expediently radial in horizontal indicates. Such windings with inside entrance have led out layer, which is why the ends of the regeiden Disadvantage that the main insulation to the inner layers 15 and 18 are set back and are thickly adjacent Low voltage winding and the yoke 25 must be lied.

abstände für die höchste der bei gestufter Isolation Man kann das Ausleitungsproblem dadurch verauftretenden Prüfspannungen auszulegen ist, was ringern, daß man die Schaltung entsprechend F i g. 2 sehr hohe Streukanalbreiten verlangt. Neben wirt- ändert, d. h. die Lagen 15 und 18 etwa in der Mitte schaftlichen Nachteilen entstand dadurch oft die aufteilt, die zwei übereinanderliegenden Teillagen Notwendigkeit, doppelkonzentrische Wicklungsauf- 30 auftrennt und durch den Spalt zwischen den beiden bauten zur Verringerung der Kurzschlußspannung Teillagen die Ausleitung 13 radial nach außen zu verwenden, die erheblichen zusätzlichen Aufwand führt.distances for the highest of the with stepped insulation. This can cause the leakage problem Test voltages are to be interpreted, which reduce the fact that you can use the circuit according to F i g. 2 very large channel widths required. In addition to host changes, d. H. layers 15 and 18 roughly in the middle Economic disadvantages often resulted from the split, the two superimposed sub-layers Need to separate double concentric winding 30 and through the gap between the two To reduce the short-circuit voltage, sub-layers built the outlet 13 radially outwards to use, which leads to considerable additional effort.

an Raum erfordern. Außerdem ist es bei sehr hohen Fig. 2 zeigt ein solches Beispiel, wobei hier einerequire space. In addition, it is very high. Fig. 2 shows such an example, with one here

Spannungen schwierig, die Hochspannungszuleitung Grobwicklung 15 und die Feinwicklung in zwei radialTensions difficult, the high voltage lead coarse winding 15 and the fine winding in two radial

nach innen zu führen. 35 übereinanderliegenden Lagen 18 und 19 und einto lead inward. 35 superimposed layers 18 and 19 and one

Man hat daher schon Regeltransformatoren ge- Schild 28 für die ganze Regelwicklung 12 angenom-Control transformers have therefore already been assumed. Shield 28 for the entire control winding 12.

baut, bei denen die Hochspannungslagen im men wurde, was bei hohen Regelbereichen oft er-in which the high voltage levels were in men, which is often the case with high control ranges

Stammteil außen, die Regellagen innen am Streu- forderlich wird. Bei diesem bekannten Stand derTrunk part on the outside, the regular layers on the inside of the spreading requirement. With this known state of the

kanal liegen. Diese Anordnung wäre an sich bezug- Technik bleiben jedoch noch die geschalteten Nach-canal lie. This arrangement would be related to the technology, but the connected downstream

lich der Abmessung wirtschaftlich, sie hat aber den 40 teile der hohen Stoßbeanspruchungen innerhalb derLich the size economical, but it has 40 parts of the high impact loads within the

schwerwiegenden Nachteil, daß in den einzelnen Regelwicklung 12 bestehen.serious disadvantage that exist in the individual control winding 12.

Reglerstellungen die Kurzschlußspannung einmal zu Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eineRegulator positions the short-circuit voltage once to The object of the invention is to provide a

sehr variiert und zum anderen von der üblichen Ten- günstige Potentialverteilung zu erreichen und da-very varied and on the other hand from the usual ten- favorable potential distribution to be achieved and there-

denz abweicht, daß bei höchster eingestellter Span- durch die auftretenden Stoßbeanspruchungen zu ver-that deviates from the fact that with the highest chip setting, the impact stresses that occur

nung die höchste Kurzschlußspannung und bei nie- 45 mindern.the highest short-circuit voltage and reduce it at low 45.

drigster die niedrigste Kurzschlußspannung auftritt. Diese Aufgabe wird bei einer Wicklungsanordnungdrigest the lowest short-circuit voltage occurs. This task is performed with a winding arrangement

Ist dies nicht der Fall, so ist der Transformator als. der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurchIf this is not the case, the transformer is as. of the type mentioned according to the invention thereby

Parallelläufer von anderen Transformatoren nicht ge- gelöst, daß die Lagen der Regelwicklung aus axialParallel rotors from other transformers do not solve the problem that the layers of the control winding are axially

eignet. übereinanderliegenden Gruppen bestehen, die diesuitable. superimposed groups exist that the

Man kann nun den wirtschaftlichen Vorteil der 50 Lagen in Teillagen unterteilen, wobei die TeillagenThe economic advantage of the 50 layers can now be divided into sub-layers, with the sub-layers

letztgenannten Anordnungen mit Außeneingang der so miteinander in Reihe geschaltet sind, daß min-The latter arrangements with an outside entrance that are connected in series with one another so that min-

Stammwicklung verbinden mit den Forderungen nach destens ein Teil derjenigen Enden einer Teillage, dieMain winding connect with the requirements for at least a part of those ends of a sub-layer that

kleiner Variation und richtigem Gang der Kurz- an den axial innenliegenden Rändern der Teillagensmall variation and correct pitch of the short on the axially inner edges of the sub-layers

schlußspannung bei den einzelnen Reglerstellungen, herausgeführt sind, mit Enden einer anderen Teillagefinal voltage at the individual regulator positions, are brought out, with ends of a different sub-layer

wenn man die Stammwicklung als Lagenwicklung 55 verbunden sind, und daß die verbundenen Teillagenif the main winding is connected as a layer winding 55, and that the connected sub-layers

mit Außeneingang ausführt, aber darüber noch weiter verschiedene Durchmesser haben,with outside entrance, but also have different diameters above that,

außen die Regelwicklung anordnet. Diese Anordnung Die Erfindungsbeispiele F i g. 3 bis 16 zeigen ver-the regulating winding is arranged on the outside. This arrangement The inventive examples F i g. 3 to 16 show ver

(s. Fig. 1) hat aber den eingangs genannten Nach- schiedene Ausführungsmöglichkeiten,(see Fig. 1) but has the following design options mentioned at the beginning,

teil, daß das vom Eingang 13 auf das Schild 17 bzw. F i g. 3 zeigt ein Beispiel mit zwei Feinlagen, inpart that the input 13 on the shield 17 or F i g. 3 shows an example with two fine layers, in

die äußere Lage der Stammwicklung 11 gebrachte 60 das zur Erläuterung nähere Einzelheiten der Wender,the outer layer of the main winding 11 brought 60 the explanatory details of the turner,

Eingangspotential über die Koppelkapazität 30 auf Wähler und Stufenschalter eingezeichnet sind. DieInput potential across the coupling capacitance 30 are shown on the selector and tap changer. the

die Regelwicklung 12 gekoppelt wird, welche gal- folgenden Figuren zeigen nur noch die Regellagen;the control winding 12 is coupled, the following figures only show the control positions;

tanisch mit dem innenliegenden Ende 14 der Stamm- das Stufenschaltwerk und die Stammwicklung sindTanish with the inner end 14 of the trunk, the tap changer and the trunk winding are

wicklung 11 verbunden ist. Dadurch werden die weggelassen.winding 11 is connected. This will leave them out.

inneren Beanspruchungen von 12 sehr hoch, insbe- 65 In Fig. 4 besteht die Regelwicklung aus zweiinternal stresses of 12 are very high, especially 65 In Fig. 4 the control winding consists of two

sondere müssen sehr große Abstände zwischen der Grob- und zwei Feinlagen, die mit einem üblichenspecial must have very large distances between the coarse and two fine layers, with a usual

Grobwicklung 15 und der Feinwicklung 18 mit den Stufenschaltwerk wahlweise zu- oder abgeschaltetCoarse winding 15 and the fine winding 18 with the tap changer optionally switched on or off

Anzapfungen 1 bis 4 für beispielsweise drei Stufen werden können.Taps 1 to 4 can be used for three stages, for example.

5 65 6

In Fig. 5 werden drei Feinlagen ähnlich wie in etwas größer als in Fig. 1, aber gleich der resul-In Fig. 5 three fine layers are similar to those in Fig. 1, but are equal to the resulting

Fig. 3 zur Stammwicklung zu- und gegengeschaltet. tierenden Kapazität zur Grobwicklung 15 ist, so daßFig. 3 switched on and against the main winding. animal capacity for coarse winding 15 is so that

In F i g. 6 wird das gleiche Prinzip wie in F i g. 3 die zu erwartende Stoßspannungsdifferenz zwischen angewendet, jedoch mit einer Grob- und einer Fein- 15 und 18 viel geringer als in Fig. 1 sein wird. Dielage ähnlich wie in Fig. 1, aber nach der Erfindung 5 ses Prinzip ist bei allen Fig. 3 bis 16, bei denen Verumgeschaltet, gleichsdarstellungen mit bekannten AnordnungenIn Fig. 6 uses the same principle as in FIG. 3 the expected surge voltage difference between used, but with a coarse and a fine 15 and 18 will be much smaller than in Fig. 1. The location similar to Fig. 1, but according to the invention 5 ses principle is in all Fig. 3 to 16, in which switched, Identical representations with known arrangements

F i g. 7 stellt das gleiche Prinzip wie in F i g. 6 nicht immer bezeichnet sind, eingehalten. Ähnlich dar, jedoch mit einer Grob- und zwei Feinlagen kann man F i g. 7 mit F i g. 2 vergleichen,
ähnlich wie F i g. 2, jedoch nach der Erfindung um- In F i g. 3 sind Einzelheiten einer bei Höchstspangeschaltet. In Fig. 8 bis 16 sind weitere Schaltungs- io nungstransformatoren üblichen Zu- und Gegenmöglichkeiten für verbesserte Stromsymmetrie für schaltung zweier Feinlagen, die nach der Erfindung zwei Grob- bzw. Feinlagen dargestellt. Im folgenden ausgeführt sind, zu erkennen.F i g. 7 represents the same principle as in FIG. 6 are not always marked. Similar to this, but with one coarse and two fine layers, one can see FIG. 7 with F i g. Compare 2,
similar to Fig. 2, but according to the invention. 3 details are switched on at maximum voltage. In Fig. 8 to 16 further Schaltungs- io voltage transformers are usual supply and counterparts for improved current symmetry for switching two fine layers, the two coarse or fine layers shown according to the invention. The following are to be recognized.

werden die einzelnen Erfindungsbeispiele beschrie- Erfindungsgemäß bestehen die Lagen 18 und 19The individual examples of the invention are described. According to the invention, there are layers 18 and 19

ben und die Vorteile der Erfindung erläutert. der Regelwicklung aus axial übereinanderliegendenben and the advantages of the invention explained. the control winding from axially superimposed

Die Bezeichnungen in den einzelnen Figuren ent- 15 Gruppen. Die obere Gruppe wird durch die Endsprechen einander. Die Wicklungsachse ist in windungen 31, 32 ... 36 oben und durch die End-F i g. 1 bis 3 strichpunktiert eingezeichnet, die Unter- windungen 41, 42 ... 46 unten abgeschlossen. Die Spannungswicklung mit 10, die Oberspannungswick- untere Gruppe befindet sich zwischen den oberen lung mit 11 und die Regelwicklung mit 12 bezeich- Endwindungen 51, 52 ... 56 und den unteren 61, net. zo 62 ... 66. Durch diese Gruppe wird z. B. die Lage 19The designations in the individual figures fall into 15 groups. The upper group is made through the end speaking to one another. The winding axis is in turns 31, 32 ... 36 above and through the end F i g. 1 to 3 drawn in dash-dotted lines, the undercurrents 41, 42 ... 46 closed at the bottom. The voltage winding with 10, the upper voltage winding lower group is located between the upper development with 11 and the control winding with 12 denotes end turns 51, 52 ... 56 and the lower 61, net. zo 62 ... 66. Through this group z. B. the position 19

Besitzt die Regelwicklung Anzapfungen, so sind in zwei Teillagen unterteilt. Die zur oberen GruppeIf the control winding has taps, it is divided into two sub-layers. The ones to the upper group

diese fortlaufend mit 1,2,3 ... bezeichnet, sind gehörende Teillage 19 ist erfindungsgemäß so mitthese are denoted continuously with 1, 2, 3 ..., belonging sub-layer 19 is according to the invention with

mehrere axial untereinanderliegende Teillagen mit der zur unteren Gruppe gehörende Teillage 19 inseveral sub-layers axially one below the other with the sub-layer 19 belonging to the lower group in

ineinander gewickelten Drähten vorhanden, so wer- Reihe geschaltet, daß jeweils ein unteres Ende z. B.wires wound into one another are present, so are connected in series that each lower end z. B.

den die Enden der Teillagen von oben nach unten 25 41 einer Teillage der außenliegenden oberen Gruppethe ends of the sub-layers from top to bottom 25 41 of a sub-layer of the outer upper group

und von außen nach innen in der fortlaufenden mit einem oberen Ende z. B. 54 einer Teillage derand from the outside to the inside in the continuous with an upper end z. B. 54 of a part of the

Reihenfolge 31, 32 .. ., 41, 42 .. ., 51, 52 ... usw. unten innenliegenden Gruppe verbunden ist. In dieserSequence 31, 32 ..., 41, 42 ..., 51, 52 ... etc. below the inner group is connected. In this

bezeichnet. Reihenverbindung der beiden Teillagen 19 von obendesignated. Row connection of the two sub-layers 19 from above

Die Groblagen ohne Anzapfungen werden mit 15 nach unten haben beide nacheinander durch-The coarse layers without taps are downwards with 15, both of which are through one after the other.

bzw. 16, die Feinlagen mit Anzapfungen werden mit 30 laufene Teillagen 19 verschiedene Durchmesser, aberor 16, the fine layers with taps are 19 different diameters with 30 running sub-layers, but

18,19, 20 bezeichnet. eine gleiche Anzahl der von Strom durchflossenen18, 19, 20. an equal number of those traversed by electricity

In F i g. 3 stellen 21 und 22 die im Wähler ge- Endwindungen. In F i g. 3 ist das für jede der Rei-In Fig. 3 place 21 and 22 the end turns in the selector. In Fig. 3 is that for each of the

wählten bzw. vorgewählten Stufen dar und 23 und henschaltungen der Fall. Stets, d. h. bei allen Stel-selected or preselected levels and 23 and circuits the case. Always, d. H. at all positions

24 die Uberschaltwiderstände des Lastumschalters lungen des Stufenschaltwerkes, sind die genannten24 the switching resistances of the diverter switch lungs of the tap changer are the ones mentioned

26, der die gewählte Stufe an den Netzpunkt 25 an- 35 Bedingungen erfüllt, insbesondere sind oben und26, which fulfills the selected level at network point 25 an- 35 conditions, in particular above and

schließt. Die Erfindungsbeispiele gelten sowohl für unten stets gleichviel Windungen eingeschaltet odercloses. The examples of the invention apply both to the same number of turns turned on or below

Transformatoren mit getrennten Wicklungen als nicht eingeschaltet, so daß ein bis auf die verschie-Transformers with separate windings as not switched on, so that one except for the various

auch für Spartransformatoren. Bei ersteren ist die denen Radialabmessungen gleicher Strombelag, da-also for autotransformers. In the case of the former, the current load is the same as the radial dimensions, so that

Klemme 25 die Sternpunktklemme, bei letzteren die her nahezu eine symmetrische Stromaufteilung überTerminal 25 is the star point terminal, in the case of the latter the current distribution is almost symmetrical

gemeinsame Klemme des Spartransformators bzw. 40 die ganze Länge vorliegt. Bei den einzelnen Stellun-common terminal of the autotransformer or 40 the entire length is present. The individual positions

die Netzklemme des Netzes mit der niedrigeren Span- gen des Stufenschaltwerkes hätte man einen strom-the mains terminal of the network with the lower voltage of the tap changer would have a current

nung, während die Ausleitung 13 zum Hochspan- symmetrischeren Aufbau, wenn die einzelnen Stu-voltage, while the diversion 13 to the high-voltage symmetrical structure, if the individual studies

nungsnetz führt. fen 1, 2, 3, 4 usw. im Gegensatz zu F i g. 3 abwech-network leads. fen 1, 2, 3, 4 etc. in contrast to Fig. 3 alternating

Während die hohen inneren Beanspruchungen in selnd einmal außen und einmal innen angeordnetWhile the high internal stresses are arranged once outside and once inside

der Regelwicklung 12 bei der bekannten Anordnung 45 sind. Dann ist auch die radiale Unsymmetrie weit-the control winding 12 in the known arrangement 45. Then the radial asymmetry is also wide-

F i g. 2 einen hohen Isolationsaufwand innerhalb der gehend verschwunden.F i g. 2 a high level of isolation within the going disappeared.

Regelwicklung und zusätzlich ein geerdetes Schild Ein Beispiel dafür ist in Fig. 4 gezeichnet, wobeiRegulating winding and an additional earthed shield. An example of this is shown in FIG

28 zwischen Regelwicklung 12 und Stammwicklung zusätzlich zu den beiden Feinlagen 17 und 18 noch28 between the standard winding 12 and the main winding in addition to the two fine layers 17 and 18

11 erfordern, kann bei den Erfindungsbeispielen zwei Groblagen 15 und 16 dargestellt sind.11 require, two coarse layers 15 and 16 are shown in the examples of the invention.

Fig. 3 bis 16 der Isolationsaufwand verringert und 5° In Fig. 5 sind nicht alle Verbindungen einge-Fig. 3 to 16 the isolation effort is reduced and 5 ° In Fig. 5 not all connections are included.

auf das Schild 28 verzichtet werden. zeichnet, weil hier ein Fall von drei axial überein-the shield 28 can be dispensed with. because here a case of three axially coincident

In F i g. 1 sind zwei Ersatzkapazitäten 30 oben anderliegenden Teillagen vorliegt, bei dem die Dar-In Fig. 1 there are two replacement capacities 30 on top of other sub-layers, in which the

und unten zwischen Hochspannungsschild 17 und stellung aller Verbindungen zu unübersichtlichand below between the high-voltage shield 17 and the position of all connections too confusing

Regelwicklung 12 eingezeichnet,. die sowohl Hoch- wäre. Es sind hier nur jeweils die Verbindungen zuRegulating winding 12 is shown. which would be both high. There are only the connections to

Spannungspotential auf die Grobwicklung 15 als 55 den mittleren Anzapfungen dargestellt. Hier ist so-Voltage potential on the coarse winding 15 is shown as 55 the middle taps. Here is so-

auch auf die Feinwicklung 18 ankoppeln. Ein ahn- wohl eine Schaltung nach Fig. 3 als auch nachalso couple to the fine winding 18. A similarly a circuit according to FIG. 3 as well as according to

liches Bild aber mit verringerten bzw. ausgeglichenen F i g. 4 möglich. F i g. 5 kann auch als Beispiel fürLich picture but with reduced or balanced F i g. 4 possible. F i g. 5 can also be used as an example for

Kapazitäten zeigt F i g. 6. den Fall dreier radial übereinanderliegender Fein-F i g shows capacities. 6. the case of three radially superimposed fine

In F i g. 6 ist eine kleinere Kapazität 40 an der lagen 18 bis 20, jedoch nur. mit zwei axial überein-In Fig. 6 is a smaller capacity 40 at layers 18 to 20, but only. with two axially aligned

oberen Teilwicklung der Grobwicklung 15 zwischen 60 anderliegenden Gruppen gelten, indem eine der dreiUpper partial winding of the coarse winding 15 between 60 other groups apply by adding one of the three

den Punkten 91 und 92 im Vergleich zu Fi g. 1 vor- Gruppen weggelassen wird.the points 91 and 92 in comparison to Fi g. 1 pre-groups is omitted.

handen, dafür eine größere Kapazität 30 zur unteren Zur Erläuterung der durch die ausgeglichenehand, therefor a larger capacity 30 to the lower To explain the by the balanced

Teilwicklung 15 zwischen den Punkten 93 und 94. Kopplung zum Schild 17 erreichten niedrigen inne-Partial winding 15 between points 93 and 94. Coupling to shield 17 reached low internal

Die mittlere aus 30 und 40 resultierende Kapazität ren Beanspruchungen der Regelwicklung 12 wurdeThe mean of 30 and 40 resulting capacitance ren stresses on the control winding 12 was

wird für die näher an Hochspannungspotential an- 65 Fig. 6 herangezogen, weil hier ein Vergleich mitis used for the closer to high-voltage potential. 65 Fig. 6, because here a comparison with

geschlossene Grobwicklung kleiner als in Fig. 1. Fig. 1 möglich ist. Geometrisch interessanter undclosed coarse winding smaller than in Fig. 1. Fig. 1 is possible. Geometrically interesting and

Viel wichtiger aber ist, daß ferner die resultierende noch ausgeglichener ist die Anordnung in Fig. 3, daMuch more important, however, is that the resulting arrangement in FIG. 3 is even more balanced, since

Kapazität aus 30 und 40 zur Feinwicklung 18 zwar beide Feinlagen 18 und 19 hier nahezu völlig iden-Capacity from 30 and 40 for fine winding 18, although both fine layers 18 and 19 are almost completely identical here.

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tisch mit dem Eingangspotential gekoppelt sind und zu einer einfachen Herausführung der Hochspan-table are coupled to the input potential and for a simple lead-out of the high-voltage

so ihre gegenseitigen Stoßspannungen kaum wesent- nungszuleitung 13 gemäß F i g. 2 führt.so their mutual surge voltages hardly any substantial supply line 13 according to FIG. 2 leads.

lieh abweichen dürften. Das ist umso mehr der Fall, Die erfindungsgemäße Ausführung hat fernerhinborrowed are likely to differ. This is all the more the case. The embodiment according to the invention also has

wenn die interne Verbindung von Fi g. 4 auf F i g. 3 den Vorteil, daß die Variation der Kurzschlußspanrif the internal connection of Fig. 4 on FIG. 3 has the advantage that the variation of the short circuit voltage

angewendet wird, weil dann die einzelnen Stufen 5 nung besonders klein ist und der Gang der Kurz^is used because then the individual stages 5 voltage is particularly small and the course of the short ^

noch ähnlicher bei allen Stellungen des Stufenschalt- schlußspannung bei verschiedenen Reglerstellungeneven more similar for all positions of the tap changer voltage with different controller positions

werkes mit dem Schild 17 auf Hochspannungspoten- den gewünschten Verlauf aufweist.works with the shield 17 on high voltage potential has the desired course.

tial gekoppelt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung dertially coupled. The inventive design of the

Eine weitere Möglichkeit einer bei allen Stellungen Regelwicklung wird schließlich überhaupt erst die des Stufenschaltwerkes exakt symmetrischen Schal- io eingangs beschriebene Anwendung der wirtschafttung der Teillagen zeigt F i g. 8. Hier ist das in F i g. 4 liehen Lagenwicklungs-Type mit Außeneingang ergezeigte Prinzip noch verfeinert, so daß neben der möglicht, da die bisherigen Stufenschaltwerke mit kapazitiv ausgeglichenen Kopplung zweier radial be- ihren Stehstoßspannungen nun ausreichen und der nachbarter Regellagen auch ein solcher innerer Aus- Raumbedarf für die Wicklungen besonders niedrig ist. gleich durch galvanische Verbindung hergestellt wird. 15 Man erkennt letzteres besonders bei der Anwen-Es ist hier eine besonders niedrige Beanspruchung dung auf Maschinentransformatoren, bei denen die und damit ein kleiner Abstand zwischen den radial Regelwicklung am Sternpunkt liegt. Hier wird der benachbarten Lagen zu erwarten. In Fig. 8 entfallen Wicklungspunkt 14 (s. Fig. 1 und 2) an der innerdie über die ganze Lagenlänge reichenden Umleitun- sten Lage an das Stufenschaltwerk angeschlossen, gen. Dadurch können die Kesselabstände zum Teil 20 Daher hat er nahezu Sternpunktpotential, so daß die erheblich verringert werden. Die Anschlüsse an das Spannung der innersten Lage von 11 gegen die Stufenschaltwerk erfolgen in F i g. 8 und 9 nur oben. Unterspannungswicklung 10 und damit der Isola-Another possibility of a regular winding in all positions is ultimately the of the step switchgear exactly symmetrical switching io application of the management described above F i g shows the partial layers. 8. Here is the one in Fig. 4 borrowed layer winding type with outside entrance shown Principle still refined, so that in addition to the possible, since the previous tap changers with capacitively balanced coupling of two radial impulse withstand voltages is now sufficient and the neighboring standard layers, such an inner space requirement for the windings is particularly low. is immediately established by galvanic connection. 15 One recognizes the latter especially in the Applied Es is a particularly low load on machine transformers, where the and so there is a small distance between the radial control winding at the star point. Here is the to be expected in neighboring locations. In Fig. 8 there is no winding point 14 (see Figs. 1 and 2) on the inner die bypassing the entire length of the layer layer connected to the step switchgear, gen. As a result, the boiler spacing can be partially 20 can be reduced significantly. The connections to the tension of the innermost layer of 11 against the Step switchgear takes place in F i g. 8 and 9 only above. Low voltage winding 10 and thus the insulation

F i g. 9 zeigt eine entsprechende Schaltung für tionsabstand Ober- und Unterspannung sehr kleinF i g. 9 shows a corresponding circuit for the upper and lower voltage tion spacing very small

zwei Groblagen. F i g. 8 und 9 können auch kombi- wird.two coarse layers. F i g. 8 and 9 can also be combined.

niert werden. In F i g. 8 haben die Regellagen mit 25 Die Kurzschlußspannung wird ebenfalls so klein,be ned. In Fig. 8 have the normal positions with 25 The short-circuit voltage is also so small,

Anzapfungen eine doppelt so große Steigung als daß man die unwirtschaftlichen doppelkonzentri-Taps have a slope that is twice as great as that one cannot use the uneconomical double

diejenigen in F i g. 3, 5 und 7. sehen Aufbauten vermeiden kann. Schließlich wer-those in Fig. 3, 5 and 7. can avoid superstructures. Finally,

Verdoppelt man die Windungszahl in F i g. 8, hai- den die Jochabstände kleiner als bei Transforma-One doubles the number of turns in FIG. 8, the yoke spacing is smaller than with transforma-

biert die Anzahl der oben beschriebenen gleichzeitig toren, bei denen der Eingang in die innerste Lagebiert the number of simultaneous gates described above, with which the entrance is in the innermost layer

gewickelten Wicklungszweige und führt dabei zu- 30 der Stammwicklung 11 gelegt ist, so daß, wie inwound winding branches and thereby leads to the main winding 11 is laid so that, as in

sätzlich jeweils die Lagenverbindungen am unteren F i g. 1 bis 3 gezeigt, die Lagenlängen und damit ihreIn addition, the layer connections on the lower FIG. 1 to 3 show the layer lengths and thus their

Ende zu den Anzapfungen 1, 3, 5, so entsteht die in Jochabstände so gestuft werden können, daß an denEnd to the taps 1, 3, 5, the result is that can be graded in yoke distances that at the

Fig. 10 gezeichnete Anordnung. Sie hat wieder die längsten Lagen von 11 die niedrigste und an denFig. 10 drawn arrangement. It again has the longest layers of 11 and the lowest at the

normale Steigung, jedoch eine höhere maximale Be- kürzesten Lagen die höchsten Spannungen gegennormal incline, but a higher maximum. Shortest positions against the highest stresses

anspruchung zwischen Nachbardrähten. 35 Erde anliegen.stress between neighboring wires. 35 Earth.

Fig. 11 bis 16 stellen weitere Variationen zur er- Beim Umschalten des Wendeschalters ist die Fein-Fig. 11 to 16 show further variations on the

findungsgemäßen Anordnung der aus Feinlagen be- lage kurzzeitig von der Groblage abgetrennt undaccording to the invention, the covering made of fine layers is briefly separated from the coarse layer and

stehenden Regellagen dar. nimmt ein kapazitiv bedingtes Potential an, wobeistanding normal positions. assumes a capacitively conditioned potential, whereby

Zur Vereinfachung wird stets nur die Reihenver- infolge der plötzlich auftretenden PotentialdifferenzFor the sake of simplification, only the series is shown as a result of the sudden potential difference

bindung für einen Durchlauf eines Zweiges aller Teil- 40 zwischen der sich öffnenden Schaltstrecke des Wen-binding for a passage of a branch of all partial 40 between the opening switching path of the turning

lagen gezeigt. Dabei kann entweder ein Teil dieser ders eine in einigen Fällen erhebliche Funken- undwere shown. Either part of these ders can in some cases be considerable spark and

Reihenverbindung oder auch der ganze Durchlauf damit Gasbildung einsetzt. Durch die erfindungsge-Series connection or the entire cycle so that gas formation begins. Through the inventive

eine Stufe bilden, an deren Enden Anzapfungen zum maß ausgeglichenen kapazitiven Verhältnisse derForm a stage, at the ends of which there are taps for the balanced capacitive ratios of the

Stufenschalter oder Umsteller, angeordnet sind. Im Groblage 15 und der Feinlage 18 (Fig. 6) kann dieseStep switch or diverter, are arranged. In the coarse position 15 and the fine position 18 (FIG. 6) this can

letzten Fall ist bei allen Stellungen des Stufenschalt- 45 Erscheinung erheblich verringert werden, was alsThe latter case is considerably reduced in all positions of the step switching 45 appearance, which is called

werkes eine vollständige symmetrische Stromauftei- weiterer Vorteil der Erfindung zu werten ist.works a complete symmetrical Stromauftei- another advantage of the invention is to be assessed.

lung über die ganze Länge gegeben. Auf Grund von . Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht da-ment over the entire length. Owing to . The design according to the invention enables

Messungen für Anordnungen mit Teillagen gleichen her eine erhebliche Einsparung an WicklungsraumMeasurements for arrangements with partial layers represent a considerable saving in winding space

Wickelsinnes zeigt sich die Anordnung nach Fig. 13 bzw. bei gleichem zur Verfügung stehenden Trans-The arrangement according to FIG. 13 or with the same available transmission is shown in the winding direction.

besonders wirkungsvoll. 5° portvolumen eine erheblich höhere Leistung desparticularly effective. 5 ° port volume a significantly higher performance of the

Der Aufwand für die erforderlichen Schaltverbin- Transformators.The effort for the required Schaltverbin- transformer.

düngen nach der Erfindung ist praktisch ganz uner- Sie ist auf Transformatoren mit getrennten Wick-fertilizing according to the invention is practically completely un- It is based on transformers with separate winding

heblich gegenüber den bekannten Anordnungen, da lungen und Spartransformatoren anwendbar, beiSignificantly compared to the known arrangements, since lungs and autotransformers can be used

die Lagen genauso hergestellt werden können wie letzteren ist 10 die Parallelwicklung. Sie ist aberthe layers can be made in the same way as the latter, 10 is the parallel winding. but she is

bisher und die Verbindungen nach Fertigstellung der 55 auch mit ähnlichen Vorteilen für Spulenwicklungenso far and the connections after completion of the 55 also with similar advantages for coil windings

Wicklung am aufgebauten Aktivteil des Transforma- verwendbar, insbesondere für solche Typen, bei denenWinding on the built-up active part of the transformer can be used, especially for those types where

tors geschlossen werden können. Die axiale Auf- die Ausleitungen aus der Wicklungsmitte radial her-gate can be closed. The axial lead-out from the center of the winding radially

teilung in Teillagen ist ohnehin von Vorteil, weil sie ausgeführt werden.Division into partial layers is advantageous anyway, because they are carried out.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Winding arrangement for high voltage transformers or reactors where the Radial high-voltage winding one of at least two radially superposed layers existing control winding is adjacent, characterized in that the layers of the Regular winding consist of axially superimposed groups that divide the layers in sub-layers subdivide, the sub-layers are connected in series with one another that at least one part those ends of a sub-layer which lead out at the axially inner edges of the sub-layers are connected to ends of another sub-layer, and that the connected sub-layers have different diameters.

2. Winding arrangement according to claim 1, characterized in that at a one-time Passing through all groups, all sub-layers passed through one after the other, the same number of current have flowed through turns.

3. Winding arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the outermost layer of the high-voltage winding a shield galvanically connected and arranged over it and that the high-voltage line leading to the input is axially along the shield guided and from there radially outward between two axially superposed groups the control winding is brought out.

4. Winding arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the standard layers from layers without taps (coarse winding) and / or from layers with taps (Fine winding) exist.

5. Winding arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control layers with taps consist of η parallel turns wound next to each other, which are connected in series to η winding branches.

6. Winding arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that each a downward led out conductor end of an inner sub-layer of the upper group with an upward leading out conductor end of an outer sub-layer of the lower group is connected and that in each case a downwardly led out conductor end of an outer one Partial layer of the upper group with an upward leading out conductor end of an inner one Partial layer of the lower group is connected.

7. Winding arrangement according to one of the claims 1 to 6, in which two groups of axially one below the other sub-layers are provided, characterized in that the series connections are selected from top to bottom so that one of the η branches of an upper sub-layer with <> o one the η branches of a lower sub-layer of different diameter is connected, the lower end of this lower sub-layer is then connected to the upper end of another of the η branches of the same upper sub-layer, and that the end of this branch with the beginning of another of the η branches of the same lower sub-layer until all η branches of these sub-layers have been passed through, and that the two sub-layers connected in this way are then connected in series with the other two sub-layers connected in the same way (FIG. 3).

8. Winding arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that two groups of axially one below the other sub-layers are provided and that the series connection is selected from top to bottom so that one of the η branches of an upper sub-layer with one of the η branches of a lower sub-layer of different diameters, the lower end of this lower sub-layer is then connected to the upper end of another of the η branches and another upper sub-layer and that the end of this branch is connected to the beginning of another of the η branches of another lower sub-layer, and so on. until all η branches of all sub-layers have been traversed (Fig. 4).

9. Winding arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the case of two radially adjacent standard layers each with η branches and n + 1 taps at one end nearest to the yoke, the two radially adjacent sub-layers of a group η times, at the other end n- Are connected once and η + 1 times are led out as taps to the tap changer (Fig. 8, 9 for η - 1).

10. Winding arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that with two radially adjacent normal layers each with η branches and 2 / t + l taps at the one end nearest to the yoke, the two radially adjacent sub-layers of a group are "times connected, these Connections are led out n times to taps, at the other end (71-1) times are connected and n + 1 taps are led out (FIG. 10).

11. Winding arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the case of two groups and two radially adjacent control layers each with η branches and n + 1 taps, the series connection is selected so that one of the η branches of a sub-layer of a group with one of the η branches of the other sub-layer of the same group is connected and then connected in series with a similar series connection of the other group, and that the end of these four branches connected in series is connected to the beginning of the series connection created in a similar way from other four of the η branches is and so on, until all η branches of all sub-layers have been traversed (Fig. 11 to 16).

12. Winding arrangement according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that that more than two radially superposed layers are provided, of which some of the sub-layers are normally connected in series is, d. H. an upper sub-layer is connected to a lower sub-layer of the same diameter.