DE2318771A1

DE2318771A1 - HIGH VOLTAGE WINDING FOR TRANSFORMERS

Info

Publication number: DE2318771A1
Application number: DE19732318771
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Egide; Gustav Dipl Ing Dr Preininger; Graz Ing Wilhelm
Original assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Current assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1973-10-25
Also published as: CH551684A; AT322667B; SE387000B

Description

Hochspannungswicklung für Transpormatoren -Für die Auslegung von Transformatorwicklungen sind zwei Gruppen von Maßnahmen von besonderer Bedeutung. Zu der einen gehören alle jene Maßnahmen, die auf eine Erhöhung der Stoßspannungsfestigkeit hinzielen und in neuerer Zeit darauf hinaus laufen, durch sogenanntes Verschachteln von Scheibenspulen eine günstige, d.h. möglichst lineare Stoßspannungsverteilung zu errechen, indem durch wickel technische Maßnahmen in den einzelnen Scheibenspulen Windungen nebeneinander zu liegen koznmen, welche im Betrieb einen Spannungsunterschied in der Höhe eines Vielfachen einer Windungsspannung aufweise, woraus eine gute kapazitive Kopplung der einzelnen Scheibenspulen resultiert, die bei Auftreten einer Stoßspannung die erstrebte lineare Spannungsverteilung fördert. Zur anderen Gruppe gehören jene Maßnahmen, die die zusätzlichen Verluste durch vom Streufluß in den Spulenleitern induzierte Wirbelströme geringhalten sollen und die im wesentlichen darauf hinauslaufen, die Leiterquerschnitte so zu unterteilen, daß nur schmale Teilleiterquerschnitte vom Streufluß durchsetzt werden, wodurch die Ausbildung von ausgeprägten Wirbelströmen unterbunden wird. High voltage winding for transmitters -For the design of Transformer windings are two groups of measures of particular importance. One includes all those measures aimed at increasing the surge voltage resistance and more recently come down to it, by so-called nesting disc coils a favorable, i.e. as linear as possible impulse voltage distribution to be achieved by winding technical measures in the individual disc coils Windings koznmen next to each other, which a voltage difference in operation in the amount of a multiple of a winding voltage, from which a good capacitive Coupling of the individual disc coils results when an impulse voltage occurs promotes the desired linear stress distribution. The other group includes those Measures to reduce the additional losses caused by the leakage flux in the coil conductors are intended to keep induced eddy currents low and which essentially result in to subdivide the conductor cross-sections so that only narrow partial conductor cross-sections be penetrated by the leakage flux, causing the formation of pronounced eddy currents is prevented.

Neben der Aufspaltung des erforderlichen Leiterquerschnittes in mehrere parallele Teilleiter ist in jüngerer Zeit auch im Transforrnatorenbau die Verwendung von Drilleitern realisiert worden, einer Leiterform ähnlich den im Generatorenbau schein lange verwendeten Roebelstäben.In addition to splitting the required conductor cross-section into several Parallel sub-conductors have recently also been used in transformer construction has been realized by twisted conductors, a conductor shape similar to that in generator construction Roebel bars seem to have been used for a long time.

Beim oben erwähnten Verschachteln einer aus Drilleitern bestehenden Wicklung ergeben sich jedoch werkstattmäßig erhebliche Schwierigkeiten, da, um eine wirksame Verschachtelung der Spulen zu erreichen, eine Vielzahl von Leitern aufgeschnitten und wieder verschweiß werden muß, was bei Drilleitern natürlich eine große tomplikation bedeutet.In the above-mentioned nesting of a twisted conductor Winding arise, however, workshop considerable difficulties because to a To achieve effective nesting of the coils, a variety of conductors cut open and has to be welded again, which of course is a major complication with twisted conductors means.

Der erfindungsgemäße Vorschlag basiert nun auf dem Umstand, daß bei Hochspannungs- und Höchstspannungswicklungen der Spannungseingang im allgemeinen in Schenkelmitte vorgesehen wird, weil sich so die Isolationsprobleme leichter beherrschen lassen, da sich die Hochspannung gegen die Joche zu abbaut und weil damit auch wickeltechnische Vorteile verbunden sind-, indem spiegelbildlich zur Schenkelmitte liegende Spulen parallel geschaltet werden, die also mit halbem Leiterquerschnitt gewickelt werden können und somit der im allgemeinen erforderlichen Unterteilung des Leiterquerschnittes entgegen kommen. Somit liegen die im Falle von Stoßspannungen besondersexponierten Eingangsspulen in einem Bereich, wo QuerstreuBlUsse praktisch nicht auftreten, während jochnahe und damit im Bereich hoher Querstreuflüsse liegende Spulen wieder von Stoßspannungen weitgehend ungefährdet sind.The proposal according to the invention is based on the fact that in High voltage and extra high voltage windings of the voltage input in general is provided in the middle of the leg, because the insulation problems are easier to control because the high voltage against the yokes is reduced and because it also has winding technology Advantages are connected by having the coils mirror-inverted to the center of the leg be connected in parallel, which are wound with half the conductor cross-section can and thus the generally required subdivision of the conductor cross-section come towards you. Thus, those that are particularly exposed in the case of surge voltages are located Input coils in an area where transverse leakage practically does not occur while Coils close to the yoke and thus located in the area of high cross-leakage fluxes again from surge voltages are largely safe.

Gegenstandvder Erfindung ist demnach eine Hochspannungswicklung für Transformatoren mit Spannungseingang in Schenkelmitte und Maßnahmen zur Erhöhung der Stoßspannungsfestigkeit durch Verschachteln von Wicklungsteilen und zur Verminderung der Zusatzverluste durch Querstreufelderdurch Verwendung von Drilleitern, indem erfindungsgemäß die Eingangsspulen aus Flachkupfer gewickelt in der Kupferbreite und/oder in der Windungszahl und/oder im Verschachtelungsgrad variiert werden und gegen die Joche zu in Spulen übergehen, welche aus einem oder mehreren parallel geschalteten Drilleitern vorzugsweise in Form von unverschachtelten gestürzten Wicklungen gewickelt sind.The invention therefore relates to a high-voltage winding for Transformers with voltage input in the middle of the leg and measures to increase it the surge voltage resistance by nesting winding parts and to reduce it the additional losses due to transverse stray fields through the use of twisted conductors by according to the invention the input coils made of flat copper wound in the copper width and / or can be varied in the number of turns and / or in the degree of nesting and against the yokes to merge into coils, which consist of one or more parallel switched twisted conductors, preferably in the form of non-nested inverted windings are wrapped.

In Befolgung des erfindungsgemäßen Vorschlages verden also die in Schenkelmitte liegenden Eingangsspulen mit Leiterquerschnitten gewickelt, welche lediglich so unterteilt werden müssen, daß die Zusatzverluste aus dem Längsstreufeld nicht zu hoch werden, da in diesen Bereichen keine nennenswerten Querflüsse zu erwarten sind.In compliance with the proposal according to the invention, the in Input coils located in the middle of the leg with conductor cross-sections wrapped, which only have to be subdivided so that the additional losses from the longitudinal scatter field do not get too high, as no significant cross flows are to be expected in these areas are.

Andererseits werden aber diese Eingangsspulen in bekannter Weise wirkungsvoll verschachtelt, was im allgemeinen wickeltechnisch keine allzu großen Komplikationen bedeutet, da nicht oder nur wenig unterteiltes Flachkupfer zu verschachteln und damit abzukröpfen und an manchen Stellen auch durch Schnitte abzutrennen und durch Verschweißen wieder zu verbinden ist. Der Grad der Verschachtelung läßt sich in bekannter Weise variieren, solchermaßen, daß die kapazitive Kopplung mit zunehmender Entfernung vom Spannungseingang schwächer wird. In jochnahen Wicklungsbereichen ist eine Verschachtelung der Spulen meist nicht mehr erforderlich, hingegen werden Maßnahmen gegen die Wirkung der dort stark ausgebildeten Querflüsse erforderlich. Diese Spulen werden daher in erfindungsgemäßer Weise aus Drilleitern gewickelt und in Form von vorzugsweise einfach gestürzten Wicklungen, d. h. in Form von Doppelscheibenspulen, von denen die eine Scheibenspule spiralförmig von innen nach außen und die andere von außen nach innen gewickelt ist. Mit anderen Worten, es wird also in erfindungsgemäßer Weise eine Kombination an sich bekannter Wicklungsmaßnahmen vorgeschlagen, dermaßen, daß eine bestimmte Anzahl von Eingangsspulen, die in der Kupferbreite, in der Windungszahl und im Verschachtelungsgrad variiert werden, aus normalem Flachkupfer bestehen und im weiteren Verlauf der Wicklung in aus Drilleitern gewickelte Spulen übergeführt werden, welche vorzugsweise gestürzt gewickelt sind und jenen Teil der Wicklung bilden, welcher als Randzonen größeren Querstreufeldern ausgesetzt ist.On the other hand, however, these input coils are effective in a known manner nested, which generally does not pose any major complications in terms of winding technology means to nest flat copper that is not or only slightly subdivided and with it and cut off in some places with cuts and through Welding is to be reconnected. The degree of nesting can be expressed in known to vary, in such a way that the capacitive coupling increases with increasing Distance from the voltage input becomes weaker. In winding areas close to the yoke nesting of the coils is usually no longer necessary, however Measures against the effect of the strong cross-flows there are necessary. These coils are therefore wound from twisted conductors and in the manner according to the invention in the form of preferably simply overturned windings, d. H. in the form of double disc coils, one of which is a disc coil spiraling from the inside out and the other is wrapped from the outside in. In other words, it will be in accordance with the invention Way proposed a combination of known winding measures, so that a certain number of input coils, in the copper width, in the number of turns and can be varied in the degree of nesting, consist of normal flat copper and in the further course of the winding are converted into coils made of twisted conductors which are preferably wound upside down and that part of the winding form, which is exposed to larger transverse stray fields as edge zones.

In der auPgezeigten Weise lassen sich die von der Stoßspannungsfestigkeit und von den Zusatzverlusten her an-die Wicklung gestellten Forderungen mit werkstattmäßig tragbarem Aufwand erfüllen.In the manner shown, the impulse voltage resistance and from the additional losses on the winding with workshop requirements meet a reasonable cost.

Claims

Claim

High voltage winding for transformers with voltage input in Center of the leg and measures to increase the surge voltage resistance by nesting of winding parts and to reduce the additional losses caused by cross-stray fields by using twisted conductors, characterized in that the input coils Wound from flat copper in the copper width and / or in the number of turns and / or be varied in the degree of nesting and merge into coils against the yokes, which consists of one or more parallel-connected twisted conductors, preferably in Are wound in the form of non-nested overturned windings.