DE2224174C3 - Hochspannungsableitung für Spartransformatoren - Google Patents

Description

50

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsableitung für Spartransformatoren mit einer dem Kern benachbarten innenliegenden Parallelwicklung sowie einer mit dieser zusammen einen Streukanal bildenden außenliegenden Reihenwicklung, wobei Parallel- und Reihenwicklung in Achsrichtung vorgelagerte Schirmringe mit Aussparungen zur Aufnahme der Wicklungsableitungen tragen.

Spartransformatoren werden in neuerer Zeit auch zur Kupplung von im Sternpunkt starr geerdeten Hoch-Spannungsnetzen 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 Übertragungsverlusten und darüber hinaus auch Transporterleichterungen.

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 Spannungsabstundes der Ableitung von dem Kern bzw. von anderen Bauteilen große Schwierigkeiten bereitet. 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.

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 d?nn durch eine besondere, für die volle Spannung isolierte Leitung miteinander und über ein in dieser Leitung vorgesehenes T-Stück mit der Durchführung verbunden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwierigkeiten zu umgehen und einen uisreichenden Isolationsabstand, vor allem bei Spannungen von 220 kV und mehr zu schaffen.

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. Dabei ist es zweckmäßig eine von der Parallelwicklung ausgehende Verbindungsleitung im Bereich zwischen den Schirmringen in einer Isolierstoffmulde verlegt, die in U-förmige Aussparungen von im Streukanal vorgesehenen, in Höhe der Schirmringe endenden Isolierzylinder eingelassen ist.

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 Wicklungsableitung der Rp^;henwicklung als auch der von der Parallelwicklung herangeführten Verbindungsleitung aufnimmt.

Nach einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß lediglich am unteren Ende der Reihenwicklung die Wicklungsableitung 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 Wicklungsableitung der Reihenwicklung erfolgt.

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.

Durch die DT-AS 10 28 677 ist für Transformatoren ohne galvanische Verbindung der Unter- und Oberspannungswicklung eine Ausleitung bekannt, die radial in einer Schirmringaussparung bis zum Hauptstreukanal geführt und elektrisch leitend mit dem Schirmring verbunden ist. Der axial verlaufende Teil dieser Ausleitung liegt demzufolge in der Verlängerung des Hauptstreukanals. Diese Anordnung ist jedoch wegen der fehlenden Verbindung von Oberspanungswicklung und Unterspannungswicklung nicht ohne weiteres auf

(ί

Spartransformator^! übertragbar und hat gegenüber der erfiiidungsgemaßen Anordnung den Nachteil eines im Hinblick auf sehr hohe Spannungen noch verhältnismäßigen ,«ringen Abstandes /wischen Ausleitung und Eisenkern.

Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Anordnung vorteilhaft, denn sie ermöglicht den Bau von Spartransformatoren auch für sehr hohe Betriebsspannungen ohne den erforderlichen Isolieraufwand zu erhöhe.!, insbesondere entfallen bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung die bei bisher bekannten Anordnungen erforderlichen Isoiationskamine an der Parallelwicklung. Außerdem ist es möglich, die Flansche der erforderlichen Winkelringe in gleicher Höhe anzuordnen und in ihrer radialen Ausdehnung klein zu halte*!, indem zwischen den Spalten von benachbarten Winkelringpaaren je ein ebener Ring angeordnet wird. Dabei werden zweckmäßig Winkelring': mit unterschiedlich weii in radialer Richtung vorstehenden Flanschen verwendet, so daß zwischen den Flanschen und den ebenen Scheiben vorgesehenen ringförmige Durchtrittsschlitze für Kühlflüssigkeit von Stufe zu Stufe gegeneinander versetzt sind. Ein weiterer Vorteil der erfindiingsgemäüen Anordnung besteht darin, daß die Ableitungsieile 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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.

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. Die Winkelringe 4 und 5 sind einander paarweise so angeordnet, 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.

Die Abstände der Winkelringe 4 in radialer und axialer Richtung werden durch nicht dargestellte Distanzklötzchen und -leisten gewährleiste!. Das flciche gilt auch für die Winkclrins/- Z, die .Scheiben 7 und die Isolierzylinder 8.

In der Zeichnung sind die unteren Enden der Parallelwicklung 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 gcUihri sein muß Zu diesem Zweck ist eine Ableitung 1 i vorgesehen, die in zwei in Blickrichtung der Zeichnung

ίο hintereinander liegenden Steckbuchsen 12 einer Dop pelsteckerbuchse endet. Das als Steckerstift 13 ausgebildete Ende der Reihenwicklung 3 ist dabei von der 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 Schirroringe 9 und 10, so daß bei der Ausgestaltung der

ze Winkelringe 4 keine Rücksicht auf eine Ableitung genommen werden muß und die an dieser Stelle bisher üblichen Kamine entfallen.

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 Isolierzylinder 8 abschließen, sind in letzteren in der Zeichnung nicht dargestelle U-förmige Aussparungen versehen, durch die die Verbindungsleitung 14 zusammen mit ihrer Isolation 15 verlegt ist.

Die Steckbuchsen 12 und die .Steckerstifte 13 bilden

js 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 Sieckbuchsen 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 erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hochspannungsableitung für Spartransformatoren mit einer dem Kern benachbarten, innen liegenden Parallelwicklung sowie ei ι ■ it dieser s zusammen einen Streukanal bildenden .n liegenden Reihenwicklung, wobei Parallel- jnd Reihenwicklung in Achsrichtung vorgelagerte Schirmringe mit Aussparungen zur Aufnahme der Wicklungsableitungen tragen, dadurch gekennzeichnet, :j daß die elektrische Verbindung zwischen Parallel-(2) und Reihenwicklung (3) über eine in Achsrichtung unmhtc'bar unterhalb der Reihenwicklung (3) anjjeorc iete Kupplung (12 und 13) erfolgt, von der auch die Ableitung (11) für die kleinere der beiden Betriebs-, oannungen ausgeht.

2. Hochspannungsableitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Parallelwicklung (2) ausgehende Verbindungsiekung (i4) im Bereich zwischen den Schirmringen in einer isolierstoffmulde verlegt ist, die in U-förmige Aussparungen von im Streukanal vorgesehenen, in Höhe der Schirmringe (9, 10) endenden Isolierzylinder (8) eingelassen ist.

3. Hochspannungsableitungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplung eine als Doppelsteckerbuchse (12) und Steckerstift (13) ausgebildete Steckverbindung dient, die von dem unterhalb der Reihenwicklung (3) vorgesehenen Schirmring (10) getragen wird.

4. Hochspannungsableitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelsteckerbuchse (12) das jeweils als Steckerstift (13) ausgebildete Ende sowohl der Wicklungsableitung der Reihenwicklung (3) als auch der von der Parallelwicklung (2) herangeführten Verbindungsleitung(14) aufnimmt.

5. Hochspannungableitung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich am unteren Ende der Reihenwicklung (3) die Wicklungsableitung als Steckerstift (i3) ausgebildet ist, während das Ende der Verbindungsleitung in einer ringförmigen Steckerbuchse endet und die Parallelschaltung und die Verbindung mit der Ableitung über den Steckerstift (13) der Wicklungsableitung der Reihenwicklung erfolgt.