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Hochspannungsableitung für Spartransformatoren Die Erfindung betrifft
eine Hochspannungsableitung für Spartransformatoren mit einer dem Kern benachbarten
ïnnenliegenden Parallelwicklung sowie einer mit dieser zusammen einen Streukanal
bildenden außenliegenden Reihenwicklung wobei Parallel- und Reihenwicklung in Achsrichtung
vorgelagerte Schirmringe tragen.
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Spartransformatoren werden in neuerer Zeit auch zur Kupplung von im
Sternpunkt starr geerdeten Hochspannungsnetzen verwendet. Da hierbei in den meisten
Fällen sehr große Leistungen-zu übertragen sind, ergeben sich aus der Anwendung
von Spartransformatoren beachtliche Ersparnisse an Werkstoffen und Ubertragungsverlusten
und darüber hinaus auch Transporterleichterungen.
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Andererseits jedoch ist die an der Parallelwicklung anliegende Betriebsspannung
schon sehr hoch, sie liegt bei ausgeführten Transformatoren bereits bei 220 kV,
so daß die Anbringung einer ausreichenden Isolation und die Einhaltung eines ausreichenden
Spannungsabstandes der Ableitung von dem Kern bzw.
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von anderen Bauteilen große Schwierigkeiten bereitet.
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Zum einen muß die Schichthöhe des Kernes vermindert werden, zum anderen
müssen komplizierte Formen an anderen Bauteilen angewendet werden. Unter bestimmten
Voraussetzungen muß sogar der Abstand von der Parallelwicklung zum Joch vergrößert
werden.
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Bei bisher gebauten Spartransformatoren sind die Enden sowohl der
Parallelwicklung als auch der Reihenwicklung in Achsrichtung durch die Schirmringe
senkrecht nach unten geführt und enden in getrennten Isolations-bzw. Kaminanordnungen.
Die Wicklungsenden sind dann durch eine besondere, für die volle Spannung isolierte
Leitung miteinander und über ein in dieser Leitung vorgesehenes T-Stück mit der
Durchführung verbunden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwierigkeiten
zu umgehen und einen ausreichenden Isolationsabstand, vor allem bei Spannungen von
220 kV und mehr zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die elektrische Verbindung
zwischen Parallel- und Reihenwicklung über eine in Achsrichtung unmittelbar unterhalb
der Reihenwicklung angeordnete Kupplung erfolgt,
von der auch die
Ableitung für die kleinere der beiden Betriebsspannungen ausgeht und daß als Zuleitung
von der Parallelwicklung zu der Kupplung eine in einer radialen Ebene in Höhe der
Schirmringe durch Aussparungen derselben verlegte Verbindungsleitung vorgesehen
ist. Dabei ist die von der Parallelwicklung ausgehende Verbindungsleitung in einer
Isolierstoffmulde verlegt, die in U-förmige Aussparungen von im Streukanal vorgesehenen,
in Höhe der Schirmringe endenden Isolierzylinder eingelassen ist.
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Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß
als Kupplung eine Steckverbindung dient, die von dem unterhalb der Reihenwicklung
vorgesehenen Schirmring getragen wird und daß eine Doppelsteckerbuchse das jeweils
als Steckerstift ausgebildete Ende sowohl der Reihenwicklung als auch der von der
Parallelwicklung herangeführten Verbindungsleitung aufnimmt.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
lediglich das untere Ende der Reihenwicklung als Steckerstift ausgebildet ist, während
das Ende der Verbindungsleitung in einer ringförmigen Steckerbuchse endet und die
Parallelschaltung und die Verbindung mit der Ableitung über den Steckerstift der
Reihenwicklung erfolgt.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Ende
der von der Parallelwicklung herangeführten Verbindungsleitung über eine Schraubverbindung
an die Kupplung angeschlossen ist und daß die elektrische Verbindung der Kupplung
mit dem Ende der Reihenwicklung über eine Einfach-Steckeinrichtung erfolgt
Die
Erfindung ist sehr vorteilhaft, denn sie ermöglicht den Bau von Spartransformatoren
auch für sehr hohe Betriebsspannungen ohne den erforderlichen Isolationsaufwand
zu erhöhen, insbesondere entfallen bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung
die bei bisher bekannten Anordnungen erforderlichen Isolationskaminen an der Parallelwicklung.
Außerdem ist es möglich, die Flansche der erforderlichen Winkelringe in gleicher
Höhe anzuordnen und in ihrer radialen Ausdehnung klein zu halten, indem zwischen
den Spalten von benachbarten Winkelringpaaren je ein ebener Ring angeordnet wird.
Dabei werden zweckmäßig Winkelringe mit unterschiedlich weit in radialer Richtung
vorstehenden Flanschen verwendete so daß zwischen den Flanschen und den ebenen Scheiben
vorgesehene ringformige Durchtrittsschlitze für Kühlflüssigkeit von Stufe zu Stufe
gegeneinander versetzt sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
besteht darin, daß die Ableitungsteile und die Verbindungsleitung zwischen den beiden
Wicklungen vor der Montage fertig isoliert werden können, und daß während der Montage
keinerlei Lötarbeiten oder zusätzliche Isolierarbeiten erforderlich sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung
näher erläutert.
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Konzentrisch um einen aus lamellierten Eisenblechen aufgebauten Kern
1 sind eine Parallelwicklung 2 und eine Reihenwicklung 3 angeordnet. Zwischen dem
Kern 1 und der Parallelwicklung 2 sind innere Winkelringe 4 und zwischen der Reihenwicklung
3 sowie einem nicht dargestellten transformatorkessel sind äußere Winkelringe 5
vorgesehen.
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Die Winkelringe 4 und 5 sind einander paarweise so zugeordnet, daß
ihre Flansche in gleicher Höhe liegen und
kreisringförmige Schlitze
6 zum Durchtritt für die Kühlflüssigkeit offen halten. Zur Vergrößerung der Kriechwege
zwischen den kreisringförmigen Schlitzen 6 von zwei benachbarten Winkelringpaaren
dienen ebenfalls kreisringförmige Scheiben 7 aus Isolierstoff. Im Streukanal zwischen
der Parallelwicklung 2 und der Reihenwicklung 3 sind Isolierzylinder 8 vorgesehen,
die sich in Achsrichtung bis an die Flansche -des ersten Winkelringpaares, also
bis in Höhe von Schirmringen 9.und 10 erstrecken.
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Die Abstände der Winkelringe 4 in radialer und axialer Richtung werden
durch nicht dargestellte Distanzklötzchen und-leisten gewährleistet. Das gleiche
gilt auch für die Winkelringe 5, die Scheiben 7 und die Isolierzylinder 8.
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In der Zeichnung sind die unteren Enden der arallelwicklung 2 und
der Reihenwicklung 3 dargestellt, die zur Herstellung der Reihenschaltung miteinander
verbunden sein müssen, wobei gleichzeitig die an der Parallelwicklung anliegende
Spannung nach außen geführt sein muß.
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Zu diesem Zweck ist eine Ableitung li vorgesehen, die in zwei in Blickrichtung
der Zeichnung hintereinander liegenden Steckbuchsen 12 einer Doppelsteckerbuchse
endet.
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Das als Steckerstift 13 ausgebildete Endender Reihenwicklung 3 ist
dabei von deb vorderen Steckbuchse 12 und das entsprechend ausgebildete Ende einer
von der Parallelwicklung 2 herangeführten flexiblen oder starren Verbindungsleitung
14 von der hinten liegenden Steckbuchse 12 aufgenommen. Die flexible oder starre
Verbindungsleitung 14 verläuft in einer radialen Ebene in Höhe der
Schirmringe
9 und 10, so daß bei der Ausgestaltung der Winkelringe 4 keine Rücksicht auf eine
Ableitung genommen werden muß und die an dieser Stelle bisher üblichen Kamine entfallen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung erfordert lediglich für die Ableitung
11 eine Kaminanordnung, die durch entsprechende Ausbildung der Winkelringe 5 geschaffen
ist. Damit die Flansche der unmittelbar an die Parallelwicklung 2 bzw. die Reihenwicklung
3 anliegenden Winkelringe 4 bzw. 5 bündig mit den Schirmringen 9 und 10 sowie den
Stirnseiten der Isölierzylinder 8 abschließen, sind in letzteren in der Zeichnung
nicht dargestellte U-förmige Aussparungen vorgesehen, durcn die die Verbindungsleitung
14 zusammen mit ihrer Isolation 15 verlegt ist.
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Die Steckbuchsen 12 und die Steckerstifte 13 bilden also zusammen
eine Kupplung, die die unteren Wicklungsenden der Parallelwicklung 2 und der Reihenwicklung
3 untereinander und mit einer Ableitung 11 für die kleinere der beiden Betriebsspannungen
des Spartransformators verbindet. Ohne Änderung des Gesamtaufbaues der Isolation
können anstelle einer aus Steckbuchsen 12 und Steckerstiften 13 aufgebauten Kupplung
auch andere Verbindungselemente verwendet werden. So kann es beispielsweise vorteilhaft
sein, das Ende der Verbindungsleitung 14 als Klemmring auszubilden und zusammen
mit einer einfachen Steckerbuchse auf das als Steckerstift ausgebildete Ende der
Reihenwicklung 3 aufzuschieben. Nach einer weiteren Ausbildungsform ist es auch
möglich, die erforderliche elektrisch leitende Verbindung zwischen den entsprechenden
Teilen durch Zusammenschrauben mit Flanschen oder Klemmen zu ericen.