DE2418230A1 - Capacitive control of H.V. transformer with pancake coils - has main conductor making up four pancake coils with centre break for conductor ends connection - Google Patents

Capacitive control of H.V. transformer with pancake coils - has main conductor making up four pancake coils with centre break for conductor ends connection

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Abstract

Capacitive control of high voltage windings for transformer made up from disc coils. The high voltage windings are made up from continuously wound double coils and an auxiliary control conductor with increased longitudinal capacity. The high voltage conductor (2) carries the load current and the control is exercised by the auxiliary conductor (4) which runs parallel to it. The combinations of the two conductors cover winding sections making up at least four continuous disc coils (3). The centre coil connection of the control conductor in the individual winding sections are broken and the two conductor ends are joined outside the winding section in question.

Description

Kapazitiv gesteuerte Hochsannungs .icklung aus Scheibenspulen Die Erfindung betrifft eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung aus Scheibenspulen für Transformatoren mit großen Leistungen mit einem vorzugsiaeise als Drilleiter ausgebildeten, den Laststrom führenden Hauptleiter und mit einem dazu räumlich parallelen Steuerleiter. Capacitive controlled high voltage winding from disc coils Die The invention relates to a capacitively controlled high-voltage winding made of disc coils for transformers with high outputs with a preferred as a twisted conductor trained main conductor carrying the load current and with a spatially parallel one Tax manager.

Für sogenannte Grenzleistungstransformatoren mit Nennspannungen ab etiva 220 kV und Einheitsleistungen ab etta 200 MVA ist die Verwendung von Drilleiterspulenwicklungen anstelle von Spulenwicklungen aus einer Vielzahl von parallelen Flachdrähten vorteilhaft. Einerseits erden dadurch die durch das Streufeld verursachten Zusatzverluste verringert und andererseits der zur Verfügung stehende Wickelraum durch einen höheren Füllfaktor besser ausgenutzt.For so-called limit power transformers with nominal voltages etiva 220 kV and standard output from etta 200 MVA is the use of twisted-conductor coil windings instead of coil windings made from a large number of parallel flat wires, this is advantageous. On the one hand, this reduces the additional losses caused by the stray field and on the other hand the available changing space due to a higher fill factor better exploited.

Die Stoßspannungsfestigkeit von TransformatorVvicklungen für Nennspannungen ab 220 kV Yvird übLichereise dadurch erreicht, daß die Wicklung ausschließlich aus ineinandergei-Yickelt en Spulen aufgebaut ist oder dadurch, daß im Eingangsgebit der Wicklung mit abgestuften Längskapazitäten die Stoßspannung so weit abgebaut çvirdS daß die restliche Wicklung in noch maler Doppelspulenschaltung, beispielsweise aus-Drilleitern, ausgeführt sein kann.The surge voltage resistance of transformer windings for nominal voltages From 220 kV y is usually achieved by the winding only interlocked coils are built up or by being in the input bit of the winding with graduated series capacitances, the surge voltage is reduced to such an extent çvirdS that the remainder of the winding is still in a double coil circuit, for example from twisted conductors, can be executed.

Die Herstellung ine inandergejvickelter Spulen erfordert in jedem Fall Lötverbindungen, die bei der Verwendung von Drilleitern nur unter größten Sch'rvierigkeiten oder überhaupt nicht realisierbar sind. Bei der Verwendung von Drilleitern ist daher zur Vermeidung von Lötverbindungen eine fortlaufend izickelbare Doppelspulenschaltung anzustreben, in der die kapazitive Steuerung durch einen besonderen Steuerleiter erreichbar ist, dessen Lötverbindungen einfach und wirtschaftlich herstellbar sind.The manufacture of interleaved coils requires in each This is the case with soldered connections, which are difficult to achieve when using twisted conductors or are not feasible at all. Therefore, when using twisted conductors To avoid soldered connections, a double coil circuit that can be continuously activated Aim in which the capacitive control by a special control conductor is achievable, the soldered connections are easy and economical to produce.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 297 217 ist eine Wicklungsanordnung bekannt, die zur kapazitiven Steuerung eines massiven Hauptleiters zusätzliche, stromlose Steuerleiter enthält. Diese Wicklung ist aus fortlaufend gelJickelten Doppelspulen zusammengesetzt und die Steuerleiter sind zur Erzielung abgestufter Längskapazitäten in den Doppelspulen unterschiedlich lang ausgeführt.The German Auslegeschrift 1 297 217 discloses a winding arrangement known, the additional capacitive control of a massive main conductor, contains de-energized control conductors. This winding is made of continuously wound Double coils are composed and the control conductors are graduated to achieve Longitudinal capacities in the double coils are designed to be of different lengths.

Bei der Dimensionierung von HochspannungsNicklungen zeigt sich jedoch, daß die mit dieser Anordnung erreichbaren Spulenlängskapazitäten zu klein-sind, wenn die irtschaftlichste Lösung eingesetzt wird, bei der der Wicklungsstrom in einem einzigen Drillleiterbündel geführt ist. Zur Erhöhung der Längskapazität müßte dabei das Drilleiterbündel leder in zwei parallele Bündel aufgeteilt werden, in die ebenfalls z.;ei parallele Steuerleiter mit einzu-Wickeln sind (Figur 2). Aber auch diese Maßnahme reicht in vielen Fällen noch nicht aus.However, when dimensioning high-voltage nickel windings, that those with this arrangement achievable coil capacities are too small if the most economical solution is used, in which the winding current is guided in a single twisted conductor bundle. To increase the longitudinal capacity the leather twisted conductor would have to be divided into two parallel bundles, in which also e.g. parallel control conductors are to be wrapped (Figure 2). But even this measure is not sufficient in many cases.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungs;icklung aus fortlaufend geiickelten Doppelspulen so mit einem zusätzlichen Steuerleiter ineinanderzuivickeln, daß eine esentlich vergrößerte Längskapazität erzielt ist.The invention is therefore based on the object of providing a high-voltage winding from continuously nickel-plated double coils with an additional control conductor zuivickeln into one another that a considerably increased longitudinal capacity is achieved.

Diese Aufgabe fird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerleiter zusammen mit dem Hauptleiter über Wicklungsabschnitte von je.ieils mindestens vier Scheibenspulen fortlaufend geickelt ist, daß die mittlere Spulenverbindung des Steuerleiters in den einzelnen Wicklungsabschnitten aufsetrennt ist und daß Anfang und Ende des Steuerleiters desselben Wicklungsabschnittes außerhalb der Wicklung galvanisch miteinander verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the control conductor together with the main conductor over winding sections of at least four each Disc coils is continuously wound that the middle coil connection of the control conductor is separated in the individual winding sections and that the beginning and end of the Control conductor of the same winding section outside the winding galvanically with one another are connected.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die Enden des Steuerleiters an der Trennstelle mit zunehmendem Abstand des zugehörigen Wicklungsabschnittes vom Hochspannungseingang um eine zunehmende Länge gekürzt sind und auch darin, daß in der Wicklung eine Übergangszone zwischen dem dem Hochspannungseingang benachbarten Teil der Wicklung mit je einem Steuerleiter für jeweils mindestens vier Scheibenspulen und einem kapazitiv Angesteuerten Wicklungsteil vorgesehen ist und daß in dieser Übergangszone je zlvei benachbarten Scheibenspulen ein ungetrennter Steuerleiter zugeordnet ist.Advantageous embodiments of the invention are that the Ends of the control conductor at the separation point with increasing distance of the associated Winding section from the high voltage input are shortened by an increasing length and also in the fact that in the winding there is a transition zone between the high-voltage input neighboring Part of the winding with one control conductor each for at least four disc coils and a capacitively controlled winding part is provided and that in this Transition zone for each two adjacent disc coils, one unseparated control conductor assigned.

Nach anderen Weiterbildungen der Erfindung ist vorgesehen, daß außerhalb der Wicklung liegende, Anfang und Ende eines aufgetrennten Steuerleiters desselben Wicklungsabschnittes verbindende Leiter mit der mittleren Hauptleiterspulenverbindung des zugehörigen Wicklungsabschnittes galvanisch verbunden sind. Eine andere sehr vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Steuerleiter durch Verbindung des eingangsseitigen Endes der Steuerleitertrennstelle des einen Wicklungsabschnittes jeffeils mit dem ausgangsseitigen Ende der Steuerleitertrennstelle des folgenden Wicklungsabschnittes einen durchgehenden Strang zur Führung eines Teiles des Laststromes bilden, ffobei das ausgangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle im ersten Wicklungsabschnitt als Hochspannungsanschluß und das eingangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle des letzten Wicklungsabschnittes als Niederspannungsanschluß dient.According to other developments of the invention it is provided that outside the winding, the beginning and end of a separate control conductor of the same Winding section connecting conductors with the middle main conductor coil connection of the associated winding section are galvanically connected. Another very An advantageous further development consists in the fact that the control conductors are connected by means of a connection of the input-side end of the control conductor separation point of the one winding section jeffeils with the output-side end of the control conductor separation point of the following Winding section a continuous strand for guiding part of the load current form, ffobei the output-side end of the control conductor separation point in the first winding section as a high-voltage connection and the input-side end of the control conductor separation point of the last winding section serves as a low-voltage connection.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe ohne zusätzlichen Auf;Yand an Werkstoff auf einfache Art und Weise unter Vermeidung von Lötverbindungen an den verwendeten Drilleitern.The invention solves the problem set without additional Auf; Yand to the material in a simple manner while avoiding soldered connections the twisted conductors used.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet darüberhinaus auch fertigungstechnische Vorteilefçeil sofçohl die Anzahl der sorgfältig abzuisolierenden freien St euerleiterenden als auch die Anzahl der Lötverbindungen gegenüber der Anordnung gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 297 217 halbiert ist. Verglichen mit einer Anordnung aus z;;ei parallelen Drilleiterbündeln und zei dazu parallelen Steuerleitern ist die Anzahl der erforderlichen Lötstellen sogar auf ein Viertel reduziert.The arrangement according to the invention also offers manufacturing technology Advantages immediately Number of carefully stripped free control conductor ends as well as the number of soldered connections compared to the Arrangement according to the German Auslegeschrift 1 297 217 is halved. Compared with an arrangement of z ;; ei parallel twisted conductor bundles and zei parallel to them Control conductors, the number of soldering points required is even a quarter reduced.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with the aid of a drawing explained.

Im einzelnen zeigen: Figur 1 eine Anordnung gemäß der DAS 1 297 217 Figur 2 eine entsprechende Anordnung mit Aufteilung sowohl des Hauptleiters als auch des Steuerleiters in je ziçei elektrisch parallele Leiter Figur 3 eine erfindungsgemäße Anordnung von Steuerleitern in Wicklungsabschnitten und Figur 4 eine Weiterbildung der Anordnung nach Figur 3 bei der die Steuerleiterabschnitte zu einem durchgehenden Strang hintereinanderges chaltet sind.In detail: FIG. 1 shows an arrangement according to DAS 1 297 217 Figure 2 shows a corresponding arrangement with division of both the main conductor as also the control conductor in each ziçei electrically parallel conductors Figure 3 is an inventive Arrangement of control conductors in winding sections and FIG. 4 a further development the arrangement according to Figure 3 in which the control conductor sections form a continuous Are connected in series.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren gleich benannt. Corresponding parts are named the same in all figures.

Um einen nicht näher dargestellten Kern 1 eines Transformators ist mindestens je eine Hochspannungswicklung angeordnet. Aus einem Hauptleiter 2 gewickelte Scheibenspulen 3 sind in einer sogenannten Doppelspulenschaltung zusammengefaßt und bilden die Hochspannungsvicklung.To a core 1 of a transformer, not shown in detail at least one high-voltage winding each is arranged. Coiled from a main conductor 2 Disc coils 3 are combined in a so-called double coil circuit and form the high-voltage winding.

Zur Erhöhung der Längskapazität dieser Wicklung sind Steuerleiter 4 in die einzelnen Scheibenspulen 3 mit eingenickelt. Bei der Anordnung nach Figur 2 sind zur weiteren Erhöhung der Längskapazität der Hauptleiter 2 in zei Teilhauptleiter 2a und 2b und der Steuerleiter 4 in zwei Steuerleiter 4a und 4b aufgeteilt. Die Teilhauptleiter 2a und 2b und die Teilsteuerleiter 4a und 4b sind so aufeinandergelegt, daß beim Wickeln beide Teilhauptleiter 2a und 2b in radialer Richtung von innen und von außen von je einem der Teilsteuerleiter 4a und 4b flankiert sind.Control conductors are used to increase the longitudinal capacitance of this winding 4 wrapped in the individual disc coils 3 with. With the arrangement according to FIG 2, the main conductor 2 is divided into two partial main conductors to further increase the longitudinal capacity 2a and 2b and the control conductor 4 divided into two control conductors 4a and 4b. the Part of the main conductor 2a and 2b and the part of the control conductor 4a and 4b are placed on top of one another, that when winding both partial main conductors 2a and 2b in the radial direction from the inside and are flanked from the outside by one of the partial control conductors 4a and 4b.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend Figur 3 ist zusammen mit dem Hauptleiter 2 der Steuerleiter 4 in je 4 aufeinander folgende Scheibenspulen 3 fortlaufend mit eingel-Yickelt. Nach dem Wickeln ist die mittlere Spulenverbindung des Steuerleiters 4 zwischen der zeigt ten und der dritten Scheibenspule 3 aufgetrennt. Der Adfang des Steuerleiters 4 in der ersten Scheibenspule und das Ende des Steuerleiters 4 in der vierten Scheibenspule sind aus der Wicklung herausgeführt und mit ein ander verbunden.In the arrangement according to the invention according to Figure 3 is together with the main conductor 2 of the control conductor 4 in 4 consecutive disc coils 3 consecutive with wrapped-in. After winding is the middle coil connection of the control conductor 4 between the shows th and the third disc coil 3 separated. The start of the control conductor 4 in the first disc coil and the end of the control conductor 4 in the fourth disc coil are led out of the winding and with one another tied together.

Durch die Zuordnung eines durchgehenden Steuerleiters für å je vier Scheibenspulen 3 ist die Längskapazität gegenüber der Ausführung entsprechend der Figur 1 vervierfacht. Eine ifeitere Erhöhung der Längskapazität läßt sich erreichen, indem man eine noch größere Anzahl von Scheibenspulen 3 zu einem Wicklungsabschnitt zusammenfaßt, dem ein gemeinsamer Steuerleiter 4 zugeordnet ist. Voraussetzung dafür ist lediglich, daß der Steuerleiter je.eiIs in der Mitte des ihm zugeordneten Wicklungsabschnittes aufgetrennt ist und daß sein Anfang in der ersten Scheibenspule des zugehörigen Wicklungsabschnittes außerhalb der Wicklung mit dem Ende des Steuerleiters in der letzten Scheibenspule desselben Wicklungsabschnittes verbunden ist. Mit zunehmender Anzahl von Scheibenspulen äe Wicklungsabschnitt steggt allerdings auch die Spannungsbeanspruchung der Isolierung der Steuerleiter 4.By assigning a continuous control conductor for å every four Disc coils 3 is the longitudinal capacitance compared to the execution according to the Figure 1 quadrupled. A further increase in the longitudinal capacity can be achieved, by adding an even larger number of disc coils 3 to form a winding section summarizes, to which a common control conductor 4 is assigned. Prerequisite for this is only that the control conductor is always in the middle of the winding section assigned to it separated is and that its beginning in the first disc coil of the associated winding section outside the winding with the end of the control conductor in the last disc coil of the same winding section is connected. With an increasing number of disc coils However, the winding section also reduces the stress on the insulation the control manager 4.

Figur 4 zeigt eine Anordnung bei der ebenso wie in Figur 3 in jeci(eils 4 aufeinanderfolgende Scheibenspulen 3 ein gemeinsamer Steuerleiter 4 mit eingeickelt ist. Auch bei dieser Anordnung ist die Mitte des Steuerleiters 4 in jedem Wicklungsabschnitt aus vier Scheibenspulen 3 in der Mitte aufgetrennt und sind Anfang und Ende des Steuerleiters 4 aus den einzelnen Wicklungsabschnitten außerhalb der Wicklung miteinander verbunden.FIG. 4 shows an arrangement in which, as in FIG 4 successive disc coils 3 a common control conductor 4 is also wrapped is. In this arrangement, too, the center of the control conductor 4 is in each winding section from four disc coils 3 separated in the middle and are the beginning and end of the Control conductor 4 from the individual winding sections outside the winding with one another tied together.

Abweichend von der Anordnung gemäß Figur 3 sind aber bei der Ausführung entsprechend Figur 4 auch die durch die Auftrennung des Steuerleiters 4 in der Mitte des jeweils zugehörigen Wicklungsabschnittes entstandenen Enden radial aus der Wicklung herausgeführt und mit den Enden benachbarter Wicklungsabschnitte sowie mit dem Wicklungsanfang und dem Wicklungsende so verbunden, daß sie zur Führung des Laststromes beitragen können. Das vvird erreicht, indem das eingangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle des einen Wicklungsabschnittes jeweils mit dem ausgangsseitigen Ende der Steuerleitertrennstelle des folgenden Wicklungsabschnittes verbunden ist. Das ausgangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle im ersten Wicklungsabschnitt dient dabei als Hochspannungsanschluß und das eingangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle des letzten Wicklungsabschnittes dient als Niederspannungsans ehluß. 1 1 1 Eine nicht dargestellte Variantelinsbesondere der Ausführung entsprechend Figur 3besteht darin, die Spulenverbindung zifischen den mittleren Scheibenspulen 3 mit dem mittleren Potential des zugeordneten Steuerleiters 4 galvanisch zu verbinden, so daß das Spannungspotential der Steuerleiter 4 durch die Spannung im Hauptleiter des zugeordneten Wicklungsabschnittes eingestellt ist.Deviating from the arrangement according to FIG. 3, however, are in the execution in accordance with FIG. 4 also that caused by the separation of the control conductor 4 in the middle of the respective associated winding section resulting radially from the winding led out and with the ends of adjacent winding sections and with the beginning of the winding and connected to the winding end so that they contribute to the conduct of the load current can. This is achieved by inserting the input-side end of the control conductor separation point of the one winding section in each case with the output-side end of the control conductor separation point of the following winding section is connected. The output-side end of the control ladder separation point in the first winding section serves as a high-voltage connection and that on the input side The end of the control conductor separation point of the last winding section serves as a low-voltage connector decision. 1 1 1 A variant, not shown, especially of the execution According to FIG. 3, the coil connection consists of the central one Disk coils 3 with the mean potential of the assigned control conductor 4 galvanically to connect, so that the voltage potential of the control conductor 4 by the voltage is set in the main conductor of the associated winding section.

Claims (5)

atentanspru'che claims S Kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung aus Scheibenspulen für Transformatoren mit großen Leistungen mit einem, vorzugsweise als Drilleiter ausgebildeten, den Laststrom führenden Hauptleiter und mit einem dazu räumlich parallelen Steuerleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerleiter zusammen mit dem Hauptleiter über Wicklungsabschnitte von jeweils mindestens vier Scheibenspulen fortlaufend gewickelt ist, daß die mittlere Spulenverbindung des Steuerleiters in den einzelnen Wicklungsabschnitten aufgetrennt ist und daß Anfang und Ende des Steuerleiters desselben Wicklungsabschnittes außerhalb der Wicklung-galvanisch miteinander verbunden sind 2. Kapazitiv gesteuerte Hochspannungs.vicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Steuerleiters an der Trennstelle mit zunehmendem Abstand des zugehörigen Wicklungsabschnittes vom Hochspannungseingang um eine zunehmende Länge gekürzt sind.S Capacitively controlled high-voltage winding made from disc coils for Transformers with high performance with a, preferably designed as a twisted conductor, the main conductor carrying the load current and with a spatially parallel control conductor, characterized in that the control conductor together with the main conductor via winding sections is continuously wound by at least four disc coils that the middle one The coil connection of the control conductor is separated in the individual winding sections and that the beginning and end of the control conductor of the same winding section outside the winding are galvanically connected to each other 2. Capacitive Controlled high-voltage winding according to Claim 1, characterized in that the Ends of the control conductor at the separation point with increasing distance of the associated Winding section from the high voltage input are shortened by an increasing length. 3. Kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wicklung eine Übergangszone zwischen dem dem Hochspannungseingang benachbarten Teil der Wicklung mit je einem Steuerleiter für jeäeils mindestens vier Scheibenspulen und einem kapazitiv ungesteuerten Wicklungsteil vorgesehen ist und daß in dieser Übergangszone je z ei benachbarten Scheibenspulen ein ungetrennter Steuerleiter zugeordnet ist. 3. Capacitively controlled high-voltage winding according to claim 1 and 2, characterized in that a transition zone between the one in the winding High-voltage input adjacent part of the winding, each with a control conductor for At least four disc coils and a capacitively uncontrolled winding part each is provided and that in this transition zone each z egg adjacent disc coils an unseparated control manager is assigned. 4. Kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Wicklung liegende, Anfang und Ende eines aufgetrennten Steuerleiters desselben Wicklungsabschnittes verbindende Leiter mit der mittleren Hauptleiterspulenverbindung des zugehörigen Wicklungsabschnittes galvanisch verbunden sind.4. Capacitively controlled high voltage winding according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that lying outside the winding, Beginning and end of a separated control conductor of the same winding section connecting conductor with the middle main conductor coil connection of the associated Winding section are galvanically connected. 5. Kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleiter durch Verbindung des eingangsseitigen Endes der Steuerleitertrennstelle des einen Wicklungsabschnittes jeweils mit dem ausgangsseitigen Ende der Steuerleitertrennstelle des folgenden Wicklungsabschnittes einen durchgehenden Strang zur Führung eines Teiles des Laststromes bilden, obei das ausgangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle im ersten Wicklungsabschnitt als Hochspannungsanschluß und das eingangsseitige Ende der Steuerleitertrennstelle des letzten Wicklungsabschnittes als Niederspannungsanschluß dien. 5. Capacitively controlled high-voltage winding according to claim 1, characterized characterized in that the control conductor by connecting the input end the control conductor separation point of one winding section with the one on the output side End of the control conductor separation point of the following winding section a continuous Lead to leadership form part of the load current, although the output-side end of the control conductor separation point in the first winding section as High-voltage connection and the input-side end of the control conductor separation point of the the last winding section as a low-voltage connection. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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