DE19517007A1

DE19517007A1 - Leistungstransformator

Info

Publication number: DE19517007A1
Application number: DE1995117007
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1996-10-17

Description

Die bisher bekannte Bauart von Transformatoren bringt das gesamte Aktiv teil, Kern, Oberspannungswicklung und Niederspannungswicklung in einen mit Isolieröl gefüllten Wellblechkessel. Die Wellblechwandung des Kessels führt die Abwärme des Aktivteils ab und ist auch gleichzeitig durch seine Dehnmöglichkeit Druckausglei cher. Bei einem 630 kVA-Transformator, zum Beispiel weiß man, daß die Mittelspan nungswicklung bei Vollast ca. 3,5 kW Wärmeverluste abgibt, die Niederspannungswick lung genausoviel. Die OS-Wicklung ist überwiegend ausgeführt als Lagenwicklung aus CU-Draht mit dreistufiger Lagenisolation, eventuell mit Kühlkanal. Die NS-Wicklung ist ausgeführt als Lagenwicklung aus CU-Folie mit Lagenisolation und Kühlkanal. Der neue Leistungstransformator hat folgende Ziele:

1) Verringerung der Isolierölmenge, dadurch Möglichkeit des Verzichtes auf einer zusätzlichen Ölauffangwanne, oder Möglichkeit der Aufstellung in baulichen Anlagen für Menschenansammlungen.
2) Bessere Nutzung des Leiterwerkstoffes Alu oder CU.
3) Kleinere Abmessungen des Transformators.
4) Kostenoptimierung.

Der neue Transformator ereicht diese Ziele wie folgt:
Die stromintensivste Wicklung (US-Wicklung) (1) bekommt seinen eigenen Kühlkreis lauf dadurch das die US-Wicklung besteht aus ein spiralförmig gewickeltes Papier- oder Lackisoliertes Rohr (CU oder Alu), das durchflossen wird von einer Isolierflüssigkeit und über Isolierschläuche (8) direkt in Verbindung steht mit einem außen am Kessel befestigtem Kühlradiator (2). Der Kühlkreislauf hat oben am Kessel ein kleiner Vorrats behälter mit einem Membran-Druckausgleicher, wie er auch in der Heizungsbranche bekannt ist.

Durch diese Anordnung erfolgt eine Teilung der Kühlleistung und eine effektivere Nutzung des Leitermaterials der US-Wicklung.

Das gesamte Aktivteil des Transformators ist umgeben durch ein Isoliermedium (isolierende Flüssigkeit, isolierendes Gas auch Luft) und befindet sich in einem Glattblechkessel dessen Oberfläche ausreicht die Abwärme der OS-Wicklung abzuführen. Auch hier ist eine Druckentlastung über ein Membran an der Oberseite des Kessels vorgesehen. Dadurch daß in der beschriebene Ausführung die Wellen (min. 190 mm tief) entfallen können, erspart man eine bedeutende Menge Isolierflüssig keit und auch Raum!
Dadurch daß das Leitermaterial der US-Wicklung gleichmäßig von der Isolierflüssigkeit durchflossen wird, kann der Berechner eine höhere mittlere Temperatur der US-Wicklung einsetzen. Es wird Leiterwerkstoff eingespart!

Claims

1. Neuer Transformator, dadurch gekennzeichnet, daß der CU- oder ALU-Leiter für die Unterspannungswicklung (1) ein Hohlleiter ist, der durchflossen wird von isolierende Kühlflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf mit sich selbst und einem Kühlradiator (2).

2. Neuer Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelspan nungs- oder Oberspannungswicklung (3) eingebettet ist in einem Kühlmedium, das sowohl eine isolierende Flüssigkeit, eine Paste (z. B. Siliconöl), Luft oder SF6-Gas sein kann, und unabhängig von dem Kühlkreislauf der Unterspannungswicklung seine Abwärme an der umgebende Kesselwand abführt (4).

3. Neuer Transformator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl kreislauf der Unterspannungswicklung (1) ein Kühlmittelvorrat (6) mit Druckentla stungsmembran (7) besitzt im oberen unterteilten Bereich des Kessels (5), dessen Membran (7) entlastet in einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehendem Raum.

4. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Kühlmedium der Oberspannungswicklung in dem anderen Bereich oberhalb des Kes sels, ein Druckentlastungsmembran besitzt welches entlastet in einem mit der Umge bungsluft in Verbindung stehenden Raum (5).

5. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Teilung der Kühlkreisläufe der Transformator in Vergleich zu der heutigen Bauweise mit gleicher Leistung, kleiner gebaut werden kann.

6. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der in SF6-Isoliergas eingebettete MS-Wicklung und die sehr geringe Menge isolierende Kühlflüssigkeit (< 0,1 m3) in der Unterspannungswicklung ein quasi Trockentransformator entsteht der in Fabrikhallen und Gebäude aufgestellt werden kann und kleine Abmessungen hat.

7. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterspannungswicklung aus Alu- oder Cu-Rohr eine hohes mechanisches Widerstands moment besitzt und in seiner spiralförmig gewickelte Form eine hohe Kurzschlußfestigkeit besitzt.

8. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterwerkstoff der Unterspannungswicklung gleich mäßig von der Isolierflüssigkeit durchflossen wird und dadurch das Leitermaterial mit einer höhere Stromdichte belastet werden kann.

9. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlradiator auch ein spezieller Autokühler sein kann aus CU oder Alu.

10. Neuer Transformator nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel des neuen Transformators höher gemacht werden kann und in dem so entstehenden, mit Isoliermittel (z. B. SF6) gefüllten Raum, Schaltgeräte (RMU), HH-Sicherungen, Strom- und Spannungswandler untergebracht werden können.