DE2226114B2

DE2226114B2 - Trockentransformator

Info

Publication number: DE2226114B2
Application number: DE19722226114
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Altmann
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1972-05-29
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2226114A1

Description

Die Erfindung betrifft Trorkentransformatoren offener Bauart mit mindestens einem zusätzlich zum j5 Hauptstreukanal vorgesehenen, axialen Kühlkanal in der außerhalb des Hauptstreukanals liegenden Wicklung und mit gleichen Übertemperaturen in allen Wicklungsteilen unter Berücksichtigung einer nur von deren Außenmantel durch Strahlung zusätzlich abgeführten Wärmemenge.

Trockentransformatoren offener Bauart führen die in ihren Wicklungen erzeugte Verlustwärme, außer durch Konvektion mit der umgebenden Luft, auch durch Wärmestrahlung von dem Außenmantel der äußeren Wicklung ab. Werden nun in den Wicklungen zur Wärmeabfuhr zusätzlich zum Hauptstreukanal Kühlkanäle vorgesehen und die Wicklungen dabei gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 7126 814 aus gleich großen Wicklungsteilen aufgebaut, so ergeben sich infolge der unterschiedlichen Wärmeabfuhr unterschiedliche Übertemperaturen in cen verschiedenen Wicklungsteilen. Besonders dann, wenn keine Zwangsbelüftung der Trockentransformatoren vorgesehen ist, hat die Wärmeabfuhr durch Wärmestrahlung vom Außenmantel des äußersten Wicklungsteiles erheblichen Einfluß und senkt die Übertemperatur in dem außenliegendcp Wicklungsteil.

Um den eingesetzten Werkstoff auch in diesem Wicklungsteil thermisch voll auszunutzen, ist bei bisher μ bekannten Anordnungen der Querschnitt des Wickelleiters gegenüber dem in den übrigen Wicklungsteilen geändert worden. Das hat jedoch den Nachteil, daß der Wickelvorgang zur Herstellung der Verbindung zwischen den Leitern mit unterschiedlichem Querschnitt ^ unterbrochen werden muß, und daß außerdem annähernd die doppelte Anzahl von Wickelleiterquerschnitten vorhanden sein müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde für Trockentransformatoren offener Bauart mit mindestens einem axialen Kühlkanal außerhalb des Hauptstreukanals einen Wicklungsaufbau zu schaffen, bei dem der verwendete Wickelleiter auf seiner gesamten Länge sowohl elektrisch als auch thermisch gleich gut ausgenutzt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß von den durch den zusätzlichen Kühlkanal gebildeten Wicklungsteilen der äußere bei unverändertem Wickelleiterquerschnitt mehr Windungen enthält als der innere und daß dieser äußere Wicklungsteil in radialer Richtung dicker ist als der innere, wobei die Wicklung in allen Wickiungsteilen fortlaufend aus einem Wickelleiter gewickelt ist.

Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kühlluftströmungen an den Mantelflächen und in den Kühlkanälen der Wicklungsteile frei von mechnischen Antrieben erfolgen.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in vorteilhafter Weise bei als Folien-, Runddrahtspulen- oder Runddrahtlagenwicklungen ausgeführten Wicklungen angewendet werden.

Die Erfindung ist sehr vorteilhaft, weil die gesamte Wicklung mit einem einzigen Wickelleiterquerschnitt ausgeführt werden kann und alle sonst infolge von Querschnittsänderungen erforderlichen Lötstellen entfallen. Dadurch kann insbesondere auch bei Folienwicklungen ohne großen Aufwand in den einzelnen Wicklungsteilen die gleiche Übertemperatur erzielt werden.

Anhand einer Zeichnung werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Folienwicklung,

F i g. 2 eine Runddrahtspulenwicklung,

F i g. 3 eine Runddrahtlagenwicklung in erfindungsgemäßer Anordnung.

Eine einen nicht dargestellten Transformatorkern umfassende Unterspannungswicklung 2 bildet mit ihrem Außenmantel die innere Begrenzungsfläche eines Streukanals 1. Die Außenseite des Streukanals 1 wird von einem Wicklungsteil 3 dargestellt, der zusammen mit einem Wicklungsteil 4 einen zum Streukanal 1 zusätzlichen Kühlkanal 5 bildet.

Bei allen Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und ist nur ein Ausschnitt aus der Gesamtlänge der Wicklungen gezeichnet.

An den senkrechten Wänden der Unterspannungswicklung 2 und der Wicklungsteile 3 und 4 wird durch Konvektion Wärme an die Umgebungsluft abgegeben. Die dadurch erzielte Wärmeabgabe ist bei entsprechender Wahl der Kanalabmessungen an allen Wicklungsbegrenzungsschichten in etwa gleich groß. Außer durch Konvektion wird von allen Begrenzungsflächen der Wicklungsteile auch durch Strahlung Wärme abgeführt. Die Wärmeabgabe durch Strahlung von den den Streukanal 1 und den Kühlkanal 5 begrenzenden Wicklungsflächen hebt sich jedoch mit der von der gegenüberliegenden Wicklungsfläche zugeführten Wärmemenge gegenseitig auf, so daß diese Flächen im Ergebnis keine Wärme durch Strahlung abführen können. Lediglich von der nach außen gekehrten Seite des Wicklungsteiles 4 kann Wärme durch Strahlung abgeführt werden, da dieser Seite kein wärmeabgebender Transformatorbauteil gegenüber liegt. Um auch den in dem äußeren Wicklungsteil eingesetzten Werkstoff genauso auszunutzen, wie den in den übrigen Wick-

lunesteilen, sind entsprechend dieser zusätzl.chen Wärmeabfuhr durch Strahlung mehr Windungen in dem Wicklungsteil 4 vorgesehen. Dabei ist in den zusammen vorzugsweise die Oberspannungswicklung bildenden Wicklungsteilen 3 und 4 der gleiche Wickelle.terquerschnitt verwendet.

Diese Anordnung, bei der der äußere Wickelteil stärker ist und mehr Windungen aufweist als die übrigen Wicklungsteile, läßt sich bei allen Wickelarten und Wickelleiterquerschnitten anwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trockentransformator offener Bauart mit mindestens einem zusätzlich zum Hauptstreukanal 5 vorgesehenen, axialen Kühlkanal in der außerhalb des Hauptstreukanals liegenden Wicklung und mit in allen Wicklungsteilen dieser außenliegenden Wicklung gleichen Übertemperaturen unter Berücksichtigung einer nur vom Außenmantel der Wicklung ι ο durch Strahlung zusätzlich abgeführten Wärmemenge, dadurch gekennzeichnet, daß von den durch den zusätzlichen Kühlkanal (5) gebildeten Wicklursgsteilen (3,4) dei äußere (4) bei unverändertem Wickelleiterquerschnitt mehr Windungen enthält als der innere (3) und daß dieser äußere Wicklungsteil (4) in radialer Richtung dicker ist als der innere (3), wobei die Wicklung in allen Wicklungsteilen (3, 4) fortlaufend aus einem Wickelleiter gewickelt ist.

2. Trockentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftströmungen an den Mantelflächen und im Kühlkanal (5) der Wicklungsteile (3, 4) von mechanischen Antrieben erfolgen.

3. Trockentransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsteile (3, 4) als Folien-, Runddrahtspulen- oder Runddrahtlagenwicklung ausgeführt sind.

JO