DE2206418C3 - Blockwicklung für Transformatoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Blockwicklung für Transformatoren, bestehend aus einer mehrlagigen Unterspannungs- und Oberspannungswicklung, wobei die Oberspannungswicklung radial über der Unterspannungswicklung liegt und aus einer Stammwicklung besteht, über der eine Grobstufen- sowie eine Feinstufenwicklung liegt und die Wicklungen mit in den Lagen jeweils an einer oder mehreren Stellen konzentriertem Beilauf zum Längenausgleich versehen sind.

Bei Wicklungen für Transformatoren und Drosseln für große Leistungen ist es bekannt eine Unterschreitung der geforderten Wickellänge durch Zugabe von Beilauf, z. B. in Form von Beilaufstreifen, auszugleichen. Der Beilauf besteht aus Isoliermaterial, z. B. aus Preßspan, welcher hochkantig möglichst gleichmäßig verteilt zwischen die Windungen eingelegt wird.

Es ist auch bekannt (DT-AS 12 37 686), zum Ausgleichen größerer Unterschiede zwischen der tatsächlichen und der geforderten Wickellänge Hartpapierringe als Beilauf einzusetzen. Dabei wird ein solcher Ring jeweils in die Mitte einer Lage eingewickelt bzw, es werden Ringe aus Hartpapier symmetrisch zur Mitte an wenigen Stellen der jeweiligen Wicklungslagen konzentriert eingebracht.

Das Einfügen des Beilaufs in jeder Lage erfordert vom Wickler Geschick und Erfahrung, da der Beilauf symmetrisch zur Mittellinie jeder Lage verteilt werden muß, damit die sogenannte Ampere-Windungs-Symmetrie eingehalten wird, wodurch eine Beherrschung der bei großer elektrischer Beanspruchung auftretenden dynamischen Kräfte erreichbar ist.

Ein weiterer Nachteil, der einem kontinuierlichen Wickelvorgang entgegensteht, ist das häufige Anhalten der Wickelmaschine zum Zwecke des Einbringens der Beilagen. Besonders nachteilig macht sich dieser Umstand bei der Herstellung von Lagenwicklungen, die fortlaufend gewickelt werden könnten, bemerkbar, so z. B. bei der Verarbeitung von Drilleitern. Bei diesen kann mit höheren Wickelgeschwindigkeiten gearbeitet werden, und die Stillstandszeiten, die in jeder Lage auftreten, wirken sich deshalb besonders nachteilig bei der Produktion aus.

Es ist Zweck der Erfindung, den Zeitaufwand für die Herstellung einer mehrlagigen Wicklung, z.B. einer Blockwicklung für Transformatoren, zu vermindera

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufbauschema für eine Blockwäddung für Transformatoren, die aus mehrlagigen Unterspannungs- und Oberspannungswicklungen und die Oberspannungswicklung wiederum aus Grobstufen- und Feinstufenwicklung besteht anzugeben. Dabei soll ein weitgehend kontinuierliches Wickeln ermöglicht sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Beilauf Tür die UnterspannungsTvicklung, die Stammwicklung und die Grobstufenwicklung jeweils nur an einer oder mehreren Stellen einer einzigen Lage symmetrisch zur Lagenmitte konzentriert ist Da es praktisch erst bei der letzten Lage möglich ist die wahre Breite des Beilaufs festzustellen, die z. B. durch geringe Schwankungen in der Isolations- oder Drahtdicke innerhalb einer Drahtcharge oder beim Wechsel der Chargen in der Regel nicht voraussehbar ist wird es als günstig angesehen, den Beilauf in der letzten Lage einzubringen. Der Einbau des Beilaufs erfolgt wie bisher symmetrisch zur Mitte der letzten Lage, damit die Ampere-Windungs-Symmetrie und damit die dynamische Festigkeit gewährleistet wird.

Es ist zwar bei Röhrenwicklungen aus zwei konzentrisch übereinandergewickelten und parallelgeschalteten Spulen bekannt (DT-AS 12 90 248), in die untere Lage ein Füllstück einzulegen, das annähernd eine Windung bildet. Dieses Füllstück schafft aber keinen Ausgleich zwischen den rechnerisch ermittelten und sich praktisch ergebenden Abmessungen, sondern dient lediglich dazu. Raum für die notwendige Auskreuzung der Leiter der beiden 1 agen zu schaffen.

Durch die Anwendung dieser neuen Technologie ist es möglich, besonders bei der Herstellung von Blockwicklungen mit Drilleitern die Stillstandszeiten der Wickelmaschine zum Einbringen des Beilaufs stark zu verringern. Es ist nicht mehr eine Unterbrechung pro Lage, sondern nur noch eine Unterbrechung pro Wicklungsabschnitt notwendig. Diese Technologie bei der Herstellung von Blockwicklungen ist selbst bei Transformatoren großer Nennspannung und Leistung anwendbar, wenn die Breite des Beilaufs in der letzten Lage nicht zu groß bzw. die letzte Lage durch eine Grob- oder Feinstufenwicklung abgedeckt wird.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels und einer Figur näher erläutert werden.

In der Figur ist eine Blockwicklung eines Transformators mit einem dazugehörigen Eisenkern 1 im Prinzip dargestellt Die Blockwicklung besteht aus einer Innenspule 2, diese ist in der Regel die Unterspannungswicklung, und einer Außenspule, der Oberspannungswicklung 3. Bei Transformatoren, z.B. für 110kV Nennspannung, ist die Oberspannungswicklung in der Regel umschaltbar. Sie besteht aus einer Stammwicklung 4, einer Grobstufenwicklung 5 sowie einer Feinstufenwicklung 6. Zwischen der Innenspule 2 und der Außenspule 3 liegt der Hauptstreukanal. Er ist durch einen isolierstoff 7 ausgefüllt, der einerseits gut öldurchlässigund andererseits auch mechanisch fest ist

Die Herstellung der Blockwicklung erfolgt folgendermaßen: Zunächst wird die Innenspule bis zur letzten Lage gewickelt. Jede Lage wird voll gewickelt und auf Beilauf vollkommen verzichtet. In der letzten Lage wird die noch notwendige Windungszahl symmetrisch auf die Lage verteilt und die Zwischenräume mit Beilauf 8

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ausgefüllt Wenn dieser nicht zu breit ausfällt und es die Festigkeit der Spule im Hinblick auf die auftretenden dynamischen Kräfte erlaubt, wird der gesamte Beilauf 8 in der Mitte der radial obersten La₁^e konzentriert. Auf die Innenspule wird der im H^uptstreukanal liegende Isolierstoff 7 aufgewickelt Danach erfolgt weiterhin das Aufwickeln der Stammwicklung 4 der Außenspule 3. Durch das Aufwickeln des Isolierstoffes / und der Oberspannungswicklung ist der feste Halt für den Beilau/ 8 in der letzten Lage gewährleistet. Das Wickeln der einzelnen Lagen der Oberspannungswicklung erfolgt wiederum ohne jegliche Zugabe von Beilauf.

Dieser wird ebenfalls auf der obersten Lage möglichst in der Mitte konzentriert beigefügt Dadurch werden geringe Stillstandszeiten beim Herstellen der Wicklung erreicht Im Ausführungsbeispiel wird die letzte Lage der Stammwicklung durch die Grobstufenwicklung 5 und die Peinstufenwicklung 6 abgedeckt Ist diese Abdeckung durch eine weitere Wicklung oder eine ausreichend feste Isolierstoffabdeckung nicht möglich, dann ist es notwendig, daß der gesamte Beilauf 8 und 9 der Unierspannungswicklung bzw. der Stammwicklung in die vorhergehende Lage eingebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Blockwicklung lür Transformatoren, bestehend aus einer mehrlagigen Unterspannungs- und Ober- S Spannungswicklung, wobei die Oberspannungswicklung radial über der Unterspannungswicklung liegt und aus einer Stammwicklung besteht über der eine Grobstufen- und Feinstufenwicklung liegt und die Wicklungen mit in den Lagen jeweils an einer oder ι ο mehreren Stellen konzentriertem Beilauf zum Längenausgleich versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Beilauf für die Unterspannungs-, die Stammwicklung und die Grobstufenwicklung jeweils nur in einer einzigen Lage dieser Wicklungsabschnitte symmetrisch zur Lagenmitte konzentriert ist

2. Blockwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Beilauf jeweils in der letzten Lage der einzelnen Wicklungsabschnitte symmetrisch zur Lagenmitte konzentriert ist