DE3032315C2 - Spartransformator für hohe Nennspannung und mit großer Nennleistung - Google Patents

Description

2. Spartransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsausgänge der Reihenwicklungen (R) symmetrisch zu den Mitteneingängen an den Wicklungsstirnseiten liegen über auf den oberen und symmetrisch hierzu auf den unteren Stirnseiten liegende Verbindungsleitungen (2, 3,4) an eine gemeinsame Steigleitung (8) angeschlossen sind, die gleichzeitig über auf den Stirnseiten der Parallelwicklungen (P) verlegte Verbindungsleiter (5, 6 und 7) mit den oberspannungsseiligen Eingängen der Parallelwicklung (P) verbunden ist.

3. Spartransformator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtritt der Verbindungsleitungen (5, 6, 7) der Parallelwicklungen (P) durch die Schirmringe (10) der Reihenwicklungen (R) durch Aussparungen erfolgt, in denen auch die Verbindungsleitungen (2, 3, 4) für die Reihenwicklungen (R) liegen.

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Die Erfindung betrifft einen Spartransformator für hohe Nennspannung und mit großer Nennleistung mit mindestens zwei bewickelten Kernschenkeln je Phase aus elektrisch parallel geschalteten Wicklungen.

Als bekannt vorausgesetzte Spartransformatoren größter Leistung und für hohe Spannungen werden aus Einzelpolen zu sogenannten Drehstrombänken zusammengeschaltet. Sie dienen dabei praktisch ausschließlich zur Kupplung von Hochspannungsnetzen mit unterschiedlichen Hochspannungsebenen.

In diesen Anlagen werden vorteilhafterweise häufig in den außenlicgenden Reihenwicklungen Mitlcnein- wi gütige als Wicklungsanschliiß vorgesehen, das heißt, die höhere der beiden /11 kuppelnden Spannungsebenen ist über Mitteneingange angeschlossen. Dadurch wird einerseits der Strom auf zwei parallele Wicklimgs/weige aus Wicklungen mit entsprechend kleinen L.eiterquer- h5 schnitten verteilt und andererseits die Randisolation der Reihenwicklung gegen die Joche nur für die Reihenspannung der Parallelwicklung ausgelegt. Dieser Aufbau ermöglicht eine verhältnismäßig kleine Bauhöhe des Transformators. In Fig. 1 ist die Prinzipschaltung eines derartigen Spartransformator-Poles dargestellt. Dieser Spartransformator-Pol ist aus zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Reihenwicklungen R, einer Parallelwicklung fund einer Tertiärwicklung T um einen nicht näher dargestellten Eisenkern aufgebaut.

Durch die DD-PS 1 20 01 ist es jedoch für KaskadentransfGrmatoren bekannt, die Anschlußleiter für die stirnseitig an Hochspannung liegenden OberspannungswickJungen teilweise auf der Wicklungsstirnseite zu verlegen und zu führen. Dabei dient die Isolierung dieser Anschlußleiter teilweise gleichzeitig als Teil der Randisolierung der benachbarten Wicklungen.

Darüber hinaus ist es aus der DE-AS 15 13 956 auch schon bekannt, einer an Hochspannung liegenden Wicklung axiale Schirmringe zuzuordnen.

Da sowohl die Gtsamthöhe als auch die Gesamibreile von Transformatoren mit Rücksicht auf die zulässigen Trarssportabiitessiingen Beschränkungen unterworfen ist, ist die maximal mögliche Leistung je Transformatorsehenkel begrenzt. Bei Überschreitung dieser Grenze werden üblicherweise mehrere bewickelte Schenkel an einem magnetischen Kreis vorgesehen. Einander entsprechende Wicklungen auf diesen Schenkeln werden in allen Spannungsebenen parallel geschaltet, wie in F i g. 2 am Beispiel einer drcischenkligen Anlage dargestellt ist. Auch diese Anlage ist aus Reihenwicklungen R, Parallelwicklungen P und Tertiärwicklungen raufgebaut. An die Klemme U2 ist das Net/ mit der höheren und an die Klemme Ui ist das Net/, mit der kleineren Betriebsspannung angeschlossen. Eine Klemme /Van der Parallelwicklung Pist mit einem Nulleiter verbunden. Die Klemmen t/j der Tertiärwicklung Tsind mit entsprechenden Klemmen der Tertiärwicklungen der anderen Phasen verbunden.

Zweckmäßigerweise erfolgt bei derartigen Anlagen die Parallelschaltung der Mittencingänge der Reihenwicklungen derart, daß am Mitteneingang innerhalb der Wicklung in axialer Richtung Platz für Leitungen vorgesehen ist, die alle derselben Phase zugeordneten Reihenwicklungen parallel schalten. Die Parallelschaltung der restlichen Wicklungsenden erfolgt üblicherweise durch gegen Erdpotential vollisoliene Leitungen, die vor, neben oder auch über den Jochen des Eisenkerns angeordnet sind. Derartige Leitungen beanspruchen einschließlich der erforderlichen Abstände gegen Kern und Kessel entsprechenden Raum, so daß mit Rücksicht auf die maximal zulässigen Transportabmessungen in den meisten Fällen die Abmessungen des eigentlichen aktiven Teiles aus Kern und Wicklungen und damit die innerhalb der zulässigen Transportabmessungen unterbringbare Leistung reduziert sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Leitungen für das Parallelschalten der derselben Phase zugeordneten Wicklungen auf verschiedenen Eiscnkernschenkeln derart anzuordnen, daß der für den Aktivteil des Transformators innerhalb der zulässigen Transportabmessungen maximal zulässige Raum optimal nutzbar ist, so daß die auf einer vorgegebenen An zahl von Kisenkernsehenkeln installierbare Leistung gegenüber den bei bisher gebräuchlichen Anordnungen erreichbare Leistungen vergrößert ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Spartransformator er findungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Parallelschaltung von Wicklungen auf einander benachbarten Kernschenkeln votgesehenen. Hochspannung führenden Verbindungsleiter auf den Stirnseiten der zugehöri-

gen Wicklungen verlegt sind, daß die Verbindungsleiier in die den Wicklungen axiai vorgelagerten Schirmringe einbe/.ogen und entsprechend dünn isoliert sind, daß der Übergang der Verbindungsleiter zwischen den Wicklungen von benachbarten Kcrnschenkeln durch den Grund eines der von diesen gebildeten Zwickel erfolgt und daß die Isolation der VerbindungslcNter in den Zwikkel als Teil der Randisolation der benachbarten Wicklungen ausgebildet ist

Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung liegen die Wicklungsausgänge symmetrisch zu den Mhtencingängen an den Reihenwicklungen an den Wicklungsstirnseiten und sind über auf den oberen und symmetrisch hierzu auf den unteren Stirnseiten liegende Verbindungsleitungen an eine gemeinsame Steigleitung angeschlossen, die gleichzeitig über ebenfalls auf den Stirnseiten der Wicklungen verlegte Verbindungsleitunger mit den oberspannungsseitigen Eingängen der Parallelwicklungen verbunden ist Als Verbi"dungsleiter dienen biegeweiche Leiter, z. B. aus lamellierten Leitern, flachgepreßten Seilen oder Drilleitern.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Wicklungsausgüngc sowie der zwischen diesen liegenden Verbindungskiier ist -»ehr vorteilhaft, denn die Verschaltung der Wicklungen erfordert hierbei faktisch keinen besonderen Raum, und lUiüber hinaus entfällt die isolierung der Verbindungsloiuingep gegen hohe Poleniialdifferen/eu. Ein weiterer Vorteil licgi in einer sehr guten Kompensation des Stromes in den Wicklungen einerseits und andererseits in den Leitungen. jo

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines Spartransformators mit Milteneingang in der Reihenwicklung,

F i g. 2 ein Schaltbild einer Phase eines Spartransforinators mit elektrisch parallel geschalteten Wicklungen auf drei Eisenkernschenkeln eines Magnetkreises,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Wicklungsanordnung einer Schaltung gemäß Fig. 2 mit erfindungsgemäß vorgesehenen Verbindungsleitern bei abgenommenen Eisenkern,

Fig.4 einen Teilschnitt durch ein Ende der Reihenwicklung des Schenkels Saus Fig. 2 und3.

Um nicht näher dargestellte Eisenkernschenkel A, B, ι "sind je eine Tertiärwicklung T. eine Parallelwicklung /' und Reilienwicklimgen K angeordnet. Auf den in Γ i μ. i dargestellten oberen Wicklungsenden liegen, emhe/ogcii in Schirmring^ 10 \Vi hiiidiingsIcMliiiigcn 2, λ und 4 /um Anschluß der Reihenwickliingen an einen Steigleiter 8 und außerdem Vcrbindungslciuingcn 5, b w und 7 zum Anschluß der Parallelwicklungen /' an den Steigleiter 8. Die Verbindungsleitungen 2 bis 7 sind dabei derart angeordnet, daß der Strom in ihnen im gleichen Wickelsinn fließt wie in den jeweils un'er ihnen befindlichen Wicklungen. Die üblicherweise als Ausglcichswicklungcn dienenden Tertiärwicklungen sind über Verbindungsleitungen 9 ebenfalls parallel geschallet.

Die oberspannungsseiligen Enden der Rcihenwick-Itingen R sind über eine Verbindungsleitung I an cine mi Klemme U> angeschlossen, die ihrerseits auf nicht dargestellte Art und Weise über eine Durchführung an das Netz angeschlossen ist, das die höhere Betriebsspannung der zu kuppelnden Netze führt. Der Steigleiter 8 ist dagegen über eine Klemme U\ und eine ebenfalls nicht näher dargestellte Hochspannungsdurchführung mit dein die kleinere der bciucn Hochspannung führenden Net/e verbunden. Klemmen /',dienen zur Verbindung der Tertiärwicklungen der einen Phase mit denen der jeweils anderen Phasen, wobei die Tertiärwicklungen üblicherweise im Dreieck geschaltet sind.

Die Stirnseiten, insbesondere der Parallelwicklungen fund der Reihenwicklungen R. sind wie am Beispiel der Reihenwicklung R aus dem Schenkel D in F i g. 4 dargestellt, durch Schirmringe 10 abgedeckt. Die Verbindungsleitungen, im dargestellten Beispiel sind es die Verbindungsleitungen 2 und 3, die auf den Stirnseiten der Wicklungen verlegt sind, sind in diese Schirmringe 10 einbezogen und weisen demzufolge gegenüber der unter ihnen liegenden Wicklungen nur sehr kleine Spannungsunterschiede auf. Durch ihre Anordnung innerhalb der Schirmringe 10 liegen die Verbindungsleitungen 2 bis 7 gleichzeitig unter der jeweils über den Wicklungen angeordneten Hauptisolierung 11, so daß sie weder in axialer noch in radialer Richtung zu einer Vergrößerung der Wicklungsabmessungen führen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Spartransformator für hohe Nennspannung und mit großer Nennleistung mit mindestens zwei bewikketten Kernschenkeln je Phase aus elektrisch parallel geschalteten Wicklungen mit Mitteneingang für die höchste der anliegenden Nennspannungen, dadurch gekennzeichnet,

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— daß die zur Parallelschaltung von Wicklungen (R, P) auf benachbarten Kernschenkeln (A, B, C) vorgesehenen.

Hochspannung führenden Verbindungsleiter (2 bis 7) auf den Stirnseiten der zugehörigen Wicklungen (R, P) verlegt sind, is

— daß die Verbindungsleiter (2 bis 7) in den Wicklungen axial vorgelagerte Schirmringe (10) einbezogen und entsprechend dünn isoliert sind,

— daß der Übergang der Verbindungsleiter (2 bis

7) zwischen den Wicklungen von benachbarten Kernschenkeln (A, B, C)durch den Grund eines der von diesen gebildeten Zwickel erfolgt und

— daß die Isolation der Verbindungslciter (2 bis 7) in dem Zwickel als Teil der Randisolation der benachbarten Wicklungen (R, P) ausgebildet ist.