DE4127709C2 - Radial support and coolant flow in forced-circulation, disc-shaped windings of transformers and choke coils - Google Patents
Radial support and coolant flow in forced-circulation, disc-shaped windings of transformers and choke coilsInfo
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Description
Die Erfindung ist anwendbar für Hochspannungstransformatoren hoher Leistung mit scheibenförmigen Wicklungen, die zwangsumlaufgekühlt sind und bei denen in bestimmten axialen Abständen abwechselnd am Innen- bzw. Außendurchmesser der Wicklungen Barrieren zur Kühlmittelströmungsführung vorgesehen sind.The invention is applicable to high power high voltage transformers with disc-shaped windings that are forced-circulation cooled and in which certain axial distances alternately on the inside or outside diameter of the Windings barriers for coolant flow guidance are provided.
Es ist bekannt, bei Transformatoren mit scheibenförmigen Wicklungen die Konstruktions elemente zur Aufnahme der radial auftretenden Kräfte am Innen- und am Außendurchmesser Wicklung als axiale Leisten auszubilden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, z. B. nach DE 28 13 011 C3 ähnlich nach DE 26 05 960 B2.It is known that the design of transformers with disk-shaped windings elements for absorbing the radial forces on the inner and outer diameter Form winding as axial strips, according to the preamble of claim 1, for. B. according to DE 28 13 011 C3 similar to DE 26 05 960 B2.
Da bei diesen Konstruktionen beim Pressen der Wicklungen die Gefahr besteht, daß die Leisten an den axialen Wicklungsenden die dort vorhandene Zusatzisolation durchstoßen, ist gemäß DD 2 42 896 A1 die Leiste an ihren axialen Enden selbst flexibel gestaltet, und sie gleitet mit diesen Enden beim Pressen in eine Nut des jeweiligen Abstützklotzes.Since there is a risk in these constructions when pressing the windings that the Strips at the axial winding ends pierce the additional insulation there, According to DD 2 42 896 A1, the bar itself is flexible at its axial ends designed, and it slides with these ends when pressed into a groove of the respective Support block.
Der allgemein bekannte Nachteil der axialen Leisten bei Einsatz in zwangsumlaufgekühlten Transformatoren mit scheibenförmigen Wicklungen ist jedoch, daß der Anschluß von in den axialen Kühlkanälen eingesetzten Bauteilen (Verwirbelungsteile) zur Kühlmittelführung an die Leisten aufgrund von notwendigen Toleranzen an der Fügestelle zwischen Bauteil und Leiste immer nur mit nicht definierbaren Leckraten für das Kühlmittel möglich ist. Durch diese Leckraten kommt es zu einer schlechteren Wärmeabfuhr aus der Wicklung; ferner muß durch kleinere Fertigungstoleranzen an anderen möglichen Leckstellen versucht werden, diese konstruktionsbedingten Leckstellen soweit wie möglich auszugleichen, was naturgemäß zu einem höheren fertigungstechnischen Aufwand und damit zur Verteuerung des Transformators führt. The well-known disadvantage of axial strips when used in forced-circulation cooled Transformers with disc-shaped windings, however, is that the connection of in the components used in the axial cooling channels (swirling parts) for coolant guidance to the strips due to the necessary tolerances at the joint between the component and bar is always only possible with non-definable leak rates for the coolant. These leak rates lead to poorer heat dissipation from the winding; furthermore, other possible leakage points must be attempted through smaller manufacturing tolerances to compensate for these design-related leaks as much as possible, what naturally at a higher manufacturing cost and thus more expensive of the transformer leads.
Auch bei dem Steuerschirm zur Lenkung des Ölstromes durch Scheibenwicklungen nach der DE 26 05 960 B2, der immer zwischen zwei radialen Distanzstücken abwechselnd auf der Außenseite und der Innenseite der Wicklung und in unterschiedlicher axialer Höhe angeordnet ist, ergibt sich diese hohe Leckrate. Hinzu kommt der hohe Aufwand für die Fertigung der einzelnen Schirme, deren Flansche zur Befestigung an der jeweiligen Wicklungsscheibe zudem noch Windungen der Wicklungsscheibe abdecken, so daß aus diesen Windungen als weiterer Nachteil eine schlechtere Wärmeabführung durch das Kühlmittel als aus den übrigen Windungen erfolgt.Also with the control screen for guiding the oil flow through disc windings according to DE 26 05 960 B2, which is always between two radial spacers alternately on the outside and the inside of the winding and in different this high leakage rate results. Add to that the high effort for the manufacture of the individual umbrellas, their flanges for attachment to the respective Winding disc also cover turns of the winding disc, so that from these turns as a further disadvantage of poorer heat dissipation through the Coolant than from the other turns.
Die in beiden Lösungen dargestellten Lippen an den Strömungssteuerteilen, die, entgegen der Kühlmittelströmungsrichtung angestellt, an den zugehörigen Barriereteilen anliegen, führen auch nur partiell zu einer Abdichtung zu diesen Barriereteilen. Eine wirkliche Führung des Kühlmittelstromes durch die Wicklung wird damit nicht erreicht.The lips shown in both solutions on the flow control parts, which, contrary to the Directed coolant flow direction, bear against the associated barrier parts only partially to seal these barrier parts. A real guide to the Coolant flow through the winding is not achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine radiale Abstützung und Kühlmittelführung in zwangsumlaufgekühlten scheibenförmigen Wicklungen zu finden, die am Innen- bzw. Außendurchmesser der jeweiligen Wicklungsscheiben eine bündige Abdichtung zur zugehörigen zylinderförmigen festen Barriere ermöglicht und die den Einsatz komplizierter und vielteiliger Abdeckelemente vermeidet.The invention has for its object a radial support and coolant to be found in positively circulation-cooled disc-shaped windings, which are Outside diameter of the respective winding washers a flush seal associated cylindrical solid barrier allows and the use avoids complicated and multi-part cover elements.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst,According to the invention, the object is achieved in that
- - daß umfänglich im Abstand der Leistenteilung am Innen- und Außendurchmesser axiale Stützteile in der Höhe der gepreßten Spulenscheibe zwischen der zylinderförmigen Barriere und der ersten bzw. letzten Windung der Spulenscheibe angeordnet sind, wobei diese Stützteile und die zwischen den Spulenscheiben befindlichen radialen Abstützungen jeweils auf einen Isolierstoffband aufgefädelt sind, - That extensively in the distance of the strip division on the inner and outer diameter axial support parts at the height of the pressed coil disc between the cylindrical Barrier and the first or last turn of the coil disk are arranged, wherein these support parts and the radial supports located between the coil disks are each threaded onto an insulating tape,
- - daß dazu am Innen- bzw. Außendurchmesser der Wicklung in unterschiedlicher Höhe die Verwirbelungsteile sich unter bzw. auf der jeweiligen Wicklungsscheibe befinden, wobei diese Verwirbelungsteile aus zu einem Reifen aufgewickelten Isolierstoffband gebildet sind, bei dem zumindest nach der ersten beim inneren Verwirbelungsteil bzw. vor der letzten Windung beim äußeren Verwirbelungsteil Lippen, welche aus Isolierstoffstreifen bestehen, mit ihrem Halteteil eingelegt und somit eingewickelt sind,- That the inside and outside diameter of the winding at different heights Swirling parts under or on the respective Winding disc are located, these swirling parts from one Tire wound insulating tape are formed, at least according to the first in the inner swirl part or before the last turn in the outer Swirling part lips, which consist of insulating strips, with their holding part inserted and thus wrapped up,
- - und daß die die Stützteile und die radialen Abstützungen führenden Isolierstoffbänder im Bereich der Verwirbelungsteile jeweils wicklungsseitig um diese Verwirbelungsteile herumgelegt sind.- And that the leading parts and the radial supports leading insulating strips in the area of the swirling parts in each case on the winding side around these swirling parts are lying around.
Durch diese Lösung wird es möglich, über den entsprechenden Umfang hin einen wirklich dichten Abschluß der Wicklung zur jeweiligen Barriere zu erzielen und dabei auch die Nachteile der sonst üblichen axialen Leisten zu vermeiden. Dadurch, daß die Verwirbelungsteile an ihrer der jeweilligen zylinderförmigen Barriere zugewandten Seite eine zu dieser Barriere und rundum durchgehende Lippe aufweisen, wobei diese Lippe zur jeweiligen zylinderförmigen Barriere gegen die Strömungsrichtung des Kühlmittels angestellt ist, wird erreicht, daß die Lippe durch denn im Betrieb des Transformators vorhandenen Kühlmittelstromdruck zusätzlich gegen die zylinderförmige Barriere gedrückt wird, was die Dichtwirkung noch erhöht.With this solution, it becomes possible to really achieve the appropriate scope to achieve a tight closure of the winding to the respective barrier and also the Avoid disadvantages of the usual axial strips. Because the Swirling parts on their side facing the respective cylindrical barrier have a lip to this barrier and all around, this lip for respective cylindrical barrier against the direction of flow of the coolant is achieved that the lip is present because of the operation of the transformer Coolant flow pressure is additionally pressed against the cylindrical barrier, causing the Sealing effect increased.
Ferner wird die beim Einsatz von durchgehenden Leisten bestehende Gefahr, daß diese beim Pressen der Wicklung an den axialen Wicklungsenden die dort vorhandene Zusatzisolation durchstoßen, völlig gebannt.Furthermore, there is a risk when using continuous strips that these when Press the winding on the axial winding ends of the additional insulation there pierced, completely spellbound.
Vorteilhafterweise ist bei der zur jeweiligen zylinderförmigen Barriere zeigenden Lippe aus den Isolierstreifen ein Teil seiner Breite im Winkel kleiner 90° scharfkantig ausgebogen, wobei der Halteteil der Lippe, mit dem sie am zugehörigen reifenförmigen Verwirbelungsteil befestigt ist, der axialen Höhe bzw. der radialen Breite des reifenförmigen Verwirbelungsteils entspricht.The lip facing the respective cylindrical barrier is advantageous part of the width of the insulating strip at an angle of less than 90 ° bent sharp, the holding part of the lip with which it is attached is attached to the tire-shaped swirling part, the axial height or the radial width of the corresponds to the tire-shaped swirling part.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention is intended to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail. Show in the accompanying drawing
Fig. 1 die geschnittene Seitenansicht eines Teiles einer scheibenförmigen Wicklung mit Öldurchlaufrichtungs anzeige, Fig. 1 shows the sectional side view indicating a part of a disc-shaped winding with oil passage direction,
Fig. 2 die Draufsicht auf eine Scheibe einer scheibenför migen Wicklung mit Öldurchfluß am Innendurchmesser, Schnitt A-A, Fig. 2 is a plan view of a disc-shaped winding with a scheibenför oil flow at the inside diameter, section A,
Fig. 3 die Draufsicht auf eine Scheibe einer scheibenför migen Wicklung mit Öldurchfluß am Außendurchmesser, Schnitt B-B, Fig. 3 is a plan view of a disc-shaped winding with a scheibenför oil flow on the outside diameter, section BB,
Fig. 4 ein Stützteil. Fig. 4 is a support part.
Auf einem Wickelzylinder 7, der zugleich eine innere radi ale Barriere einer scheibenförmigen Wicklung 2, von der Spulenscheiben 2.1 bis 2.5 dargestellt sind, bildet, sind umfänglich im Abstand der üblichen Leistenteilung jeweils auf einem Preßspanband 3 axiale Stützteile 4 aufgefädelt. Diese Stützteile 4 bestehen aus einzelnen Teilen 4.1, von denen unter einer Spulenscheibe 2.1 bis 2.4 immer so viele übereinander angeordnet sind, daß ihre summarische Höhe der axialen Höhe der gepreßten Spulenscheibe 2.1 bis 2.4 entspricht. Ferner sind auf dem Preßspanband 3 zwischen den einzelnen Spulenscheiben 2.1 bis 2.5 umfänglich nach jeder Spulenscheibe 2.1 bis 2.5 radiale Abstützungen 8 auf gefädelt. Unter der Spulenscheibe 2.5 ist nun ein reifen förmiges Verwirbelungsteil 5.1 aus Preßspan angeordnet, das an bzw. nahe seinem Innendurchmesser eine Lippe 9 aus Preß span besitzt, die am Wickelzylinder 7 bündig anliegt und die gegen die durch Pfeile angedeutete Strömungsrichtung des Kühlmittels angestellt ist. Im Bereich dieses Verwirbelungs teiles 5.1 ist das Preßspanband 3 an seinem Außendurchmesser um dieses herumgeführt, derart, daß es in diesem Bereich zwischen Verwirbelungsteil 5.1 und Spulenscheibe 2.5 liegt. On a winding cylinder 7 , which at the same time forms an inner radial barrier of a disk-shaped winding 2 , of which coil disks 2.1 to 2.5 are shown, 3 axial support parts 4 are threaded circumferentially on a press chip band at a distance from the usual strip division. These support parts 4 consist of individual parts 4.1 , of which so many are arranged one above the other under a coil disk 2.1 to 2.4 that their total height corresponds to the axial height of the pressed coil disk 2.1 to 2.4 . Furthermore, radial supports 8 are threaded onto the press chip band 3 between the individual coil disks 2.1 to 2.5 circumferentially after each coil disk 2.1 to 2.5 . Under the spool disk 2.5 is now a mature swirling part 5.1 made of pressboard, which has a lip 9 made of pressboard on or near its inner diameter, which lies flush against the winding cylinder 7 and which is turned against the direction of flow of the coolant indicated by arrows. In the area of this swirling part 5.1 , the press chip band 3 is guided around its outer diameter such that it lies in this area between the swirling part 5.1 and the spool disk 2.5 .
Der radiale Außenbereich der scheibenförmigen Wicklung 2 ist analog zum beschriebenen Innenbereich aufgebaut, lediglich mit den nachstehenden Abweichungen:The radial outer area of the disk-shaped winding 2 is constructed analogously to the inner area described, only with the following deviations:
Ein Verwirbelungsteil 5.2 mit größerem Durchmesser als der des Verwirbelungsteiles 5.1 ist zwischen Außendurchmesser der Spulenscheibe 2.1 und einer äußeren Barriere 6 angeord net, und seine Lippe 9 ist am bzw. nahe an seinem Außen durchmesser in Richtung zur Barriere 6 weisend und entgegen der Kühlmittelströmungsrichtung angestellt. Das auch hier vorgesehene Preßspanband 3 ist in diesem Bereich zwischen Außendurchmesser der Spulenscheibe 2.1 und dem Verwirbelungs teil 5.2 um letzteres herumgeführt.A swirling part 5.2 with a larger diameter than that of the swirling part 5.1 is net between the outer diameter of the coil disk 2.1 and an outer barrier 6 , and its lip 9 is on or close to its outer diameter pointing towards the barrier 6 and against the coolant flow direction. The press chip strip 3 also provided here is guided around the latter in this area between the outer diameter of the coil disk 2.1 and the swirling part 5.2 .
Vorteilhafterweise bestehen nun die Verwirbelungsteile 5.1 und 5.2 z. B. aus aufgewickelten Preßspanstreifen. Beim Ver wirbelungsteil 5.1 ist das Halteteil der Lippe 9 zwischen der zweiten und dritten Windung des zum Verwirbelungsteil 5.1 aufgewickelten Preßspanstreifens angeordnet, beim Ver wirbelungsteil 5.2 ist die Lippe 9 mit ihrem Halteteil unter der vorletzten Windung des zum Verwirbelungsteil 5.2 aufgewickelten Preßspanstreifens eingeführt.Advantageously, the swirling parts 5.1 and 5.2 now exist. B. from wound press strips. In Ver vortexing part 5.1 , the holding part of the lip 9 is arranged between the second and third turns of the swarf strip wound into the swirling part 5.1 , while the Ver swirling part 5.2 , the lip 9 is inserted with its holding part under the penultimate turn of the pressboard strip wound into the swirling part 5.2 .
Claims (2)
- - daß umfänglich im Abstand der Leistenteilung am Innen- und Außendurchmesser der Wicklung (2) axiale Stützteile (4; 4.1) in der Höhe der gepreßten Spulenscheibe (2.1 bis 2.5) zwischen der zylinderförmigen Barriere (7; 6) und der ersten bzw. letzten Windung der Spulenscheibe (2.1, 2.2 bis 2.4; 2.5) angeordnet sind, wobei diese Stützteile (4; 4.1) und die radialen Abstützungen (8) zwischen den Spulenscheiben (2.1 bis 2.5) jeweils auf einem Isolierstoffband (3) aufgefädelt sind,
- - daß dazu am Innen- bzw. Außendurchmesser der Wicklung (2) in unterschiedlicher Höhe die Verwirbelungsteile (5.1; 5.2) sich unter bzw. auf der jeweiligen Wicklungsscheibe (2.5 bzw. 2.1) befinden, wobei diese Verwirbelungsteile (5.1; 5.2) aus zu einem Reifen aufgewickelten Isolierstoffband gebildet sind, bei dem zumindest nach der ersten beim inneren Verwirbelungsteil (5.1) bzw. vor der letzten Windung beim äußeren Verwirbelungsteil (5.2) die Lippen (9), welche aus Isolierstoffstreifen bestehen mit ihren Halteteilen eingefügt und mit eingewickelt sind,
- - und daß die die axialen Stützteile (4; 4.1) und die radialen Abstützungen (8) führenden Isolierstoffbänder (3) im Bereich der Verwirbelungsteile (5.1; 5.2) jeweils wicklungsseitig um diese herumgelegt sind.
- - That circumferentially in the distance of the strip division on the inner and outer diameter of the winding ( 2 ) axial support parts ( 4; 4.1 ) at the height of the pressed coil disk ( 2.1 to 2.5 ) between the cylindrical barrier ( 7; 6 ) and the first or last Winding of the coil disk ( 2.1, 2.2 to 2.4; 2.5 ) are arranged, these support parts ( 4; 4.1 ) and the radial supports ( 8 ) between the coil disks ( 2.1 to 2.5 ) each being threaded onto an insulating tape ( 3 ),
- - That the swirling parts ( 5.1; 5.2 ) are located below or on the respective winding disc ( 2.5 or 2.1 ) on the inside or outside diameter of the winding ( 2 ) at different heights, these swirling parts ( 5.1; 5.2 ) being off too a tire is wrapped in insulating material tape, in which the lips ( 9 ) consisting of insulating material strips are inserted with their holding parts and wrapped at least after the first in the inner swirling part ( 5.1 ) or before the last turn in the outer swirling part ( 5.2 ),
- - And that the axial support parts ( 4; 4.1 ) and the radial supports ( 8 ) leading insulating strips ( 3 ) in the area of the swirling parts ( 5.1; 5.2 ) are wrapped around them on the winding side.
- - daß bei der zur jeweiligen zylinderförmigen Barriere zeigenden Lippe (9) aus dem Isolierstoffstreifen ein Teil seiner Breite im Winkel kleiner 90° scharfkantig ausgebogen ist, wobei der Halteteil der Lippe (9), mit dem sie am zugehörigen reifenförmigen Verwirbelungsteil (5.1; 5.2) befestigt ist, der axialen Höhe bzw. der radialen Breite des reifenförmigen Verwirbelungsteils entspricht.
- - That in the case of the lip ( 9 ) pointing to the respective cylindrical barrier, part of its width is bent out at a sharp angle of less than 90 ° from the insulating material strip, the holding part of the lip ( 9 ) with which it is attached to the associated tire-shaped swirling part ( 5.1; 5.2 ) attached, corresponds to the axial height or the radial width of the tire-shaped swirling part.
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- 1991-08-20 DE DE19914127709 patent/DE4127709C2/en not_active Expired - Fee Related
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