EP3427275A2 - Ersatztransformator mit modularem aufbau - Google Patents

Ersatztransformator mit modularem aufbau

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EP3427275A2
EP3427275A2 EP17720753.7A EP17720753A EP3427275A2 EP 3427275 A2 EP3427275 A2 EP 3427275A2 EP 17720753 A EP17720753 A EP 17720753A EP 3427275 A2 EP3427275 A2 EP 3427275A2
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EP
European Patent Office
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housing
arrangement
voltage
transformer
connection
Prior art date
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EP17720753.7A
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English (en)
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EP3427275B1 (de
EP3427275C0 (de
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Christian ETTL
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Siemens Energy Austria GmbH
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP3427275B1 publication Critical patent/EP3427275B1/de
Publication of EP3427275C0 publication Critical patent/EP3427275C0/de
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    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/10—Single-phase transformers

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for replacing a polyphase transformer.
  • transformers are used to convert a high voltage into a low voltage or vice versa.
  • large power transformers often reach the size of a multiple dwelling.
  • the transformers are designed according to the respective customer requirements, so that they are usually produced as tailor-made custom-made products. In case of error, such
  • the object of the invention is therefore to provide an arrangement with which faulty transformers can be quickly replaced.
  • a commissioning period between 48 and 72 hours should be possible.
  • the invention achieves this object by an arrangement with a plurality of single-phase transformers.
  • the single-phase transformers each have a filled with an insulating liquid housing in which a core is arranged with an upper and a lower voltage winding, at least one
  • Feedthrough socket which has an inside the Housing extending winding connection line is connected to the upper or lower voltage winding, at least one high-voltage feedthrough, which is inserted into the feedthrough socket, and a releasably connectable to the housing and filled with insulating cooling module for cooling the insulating liquid.
  • an arrangement is provided with a multi-phase transformer can be quickly and easily replaced, and so a quick resumption of Ener ⁇ giemers is possible.
  • the arrangement according to the invention can be transported quickly and mounted on site within a few days. If the arrangement of the invention in Be ⁇ shoot, the faulty multi-phase transformer can be exchanged at rest by a Neutransformator. If, after three years, for example, the faulty multiphase transformer has been replaced by a new multiphase transformer, the arrangement according to the invention can be reduced and is available for new applications.
  • ⁇ speaks the number of single-phase transformers, the number of phases of the faulty transformer.
  • ⁇ speaks the number of phases of the faulty transformer.
  • a three-phase transformer is replaced by three single-phase transformers.
  • the single-phase transformers themselves are also modular.
  • the first module filled with insulating housing is provided in which the core is arranged with upper and lower voltage winding as an active part.
  • the structure of the core and the upper or lower voltage cover is fundamentally arbitrary in the context of the invention.
  • the housing is also equipped with feed-through sockets, facing at their insulating the liquid Side are connected to a winding connection line.
  • the winding connection line is in turn connected to one of the windings. For example, if the feedthrough bushing is on the high voltage side, the winding connection line is connected to the high voltage winding.
  • the high voltage feedthrough comprises a longitudinally extending insulator, through which in turn a high voltage conductor extends.
  • the high-voltage feedthrough has a fastening connection, from which a plug-in section, which is complementary in shape to the feed-through socket, extends to its free transformer end.
  • the insertion section is inserted into the feed-through socket.
  • the high ⁇ voltage bushing is fixed by means of fastening connection to the housing.
  • the high voltage conductor of the bushing is in the inserted position on a line bolt, which is kept isolated at the closed end of the bushing.
  • the cable pin contacts the
  • Bushings have sealing means and thus seal the interior of the housing fluid-tight.
  • the column section extends senk ⁇ right or right angles to a horizontal housing cover of the housing, so that the weight of Hochschreibs sacrifice ⁇ tion directly from above, ie perpendicular, is introduced into the bushing socket.
  • the weight of the imple ⁇ tion thus ensures a high contact pressure within the socket, so that in this way a good insulation is provided by a solid state composite.
  • the high-voltage bushing is connected to the bushing by means of a convenient detachable connection, such as a screw connection.
  • a cooling module which can be transported independently of the remaining components of the respective single-phase transformer is provided which can be detachably connected to the housing and is already filled or filled with insulating liquid on site prior to assembly. After connecting the cooling module with the inner or oil chamber of the housing, the insulating liquid is passed over the cooling module and cooled in the desired manner.
  • both the housing and the cooling module each have at least one coolant inlet and at least one coolant outlet, which can be connected to each other for the exchange of insulating, each coolant outlet and each coolant inlet is equipped with a fluid-tight closing valve. Because both the cooling module and the housing each with a
  • each cooling fluid outlet of the housing is connected to a cooling liquid inlet of the cooling module and each cooling liquid outlet of the cooling modulesverapt ⁇ Lich with an associated cooling fluid inlet of the housing.
  • the cooling module can basically be configured as desired. So it may be in the cooling module, for example, a passive cooling module having cooling fins in which the Iso ⁇ lier gallkeit is circulated.
  • the cooling module is in heat-conducting contact with the outside atmosphere, so that there is a heat transfer from the insulating liquid to the outside atmosphere.
  • each coolant inlet is in direct contact with a coolant outlet.
  • Coolant outlet and coolant inlet provided hen, wherein the intermediate piece delimits a connecting channel and has a vent opening for venting the connecting channel.
  • the insulating liquid which emerges from a coolant outlet, is guided via the connecting channel of the intermediate piece to a coolant inlet.
  • the intermediate piece may be designed rigid or have a flexible movable portion.
  • the example tubular connecting channel extends from an inlet opening of the intermediate piece to the outlet opening. During assembly, the intermediate piece is fluid-cooled on one side with a coolant inlet and on the other side with a coolant outlet. tightly connected.
  • connection ⁇ channel of the adapter can be vented. This is done via the vent opening and, for example, by applying a vacuum in the connecting channel by means of a vacuum pump. After applying the vacuum in the connecting channel, the closing ⁇ valves of the cooling liquid inlet and thedefact ⁇ keitsausgangs can be opened respectively.
  • the intermediate piece has a fluid-tight sealable outlet opening, which allows the draining of insulating liquid from the connecting channel before assembly.
  • each single-phase transformer of the arrangement according to the invention has a Ausdeh- expansion vessel which is connectable with the housing via a connection to the off ⁇ exchange of insulating liquid, wherein the vessel is from ⁇ strain arranged on a separate support frame.
  • the expansion vessel is mechanically held by its separate holding frame.
  • the expansion vessel is also connected to the housing interior or, in other words, to the oil chamber, so that insulating liquid can pass via the said connection to the expansion vessel and vice versa.
  • the volume of the insulating liquid is temperature-dependent. As the temperature increases, the volume of the insulating fluid increases. Because of the constant
  • Inner volume of the housing is therefore an additional volume in the form of the expansion vessel required to accommodate the resulting at higher temperatures additional volume of the insulating liquid.
  • the expansion vessel may be equipped with a dehumidifier or a gas compression chamber or the like.
  • the exact configuration of the expansion vessel in the invention is arbitrary. Matter ⁇ lich, however, is the separate arrangement and support on the support frame. This ensures a simple and accelerated installation.
  • the holding frame for holding the expansion vessel is above set up the detachably mounted on the housing cooling module.
  • the holding frame has, for example, a foundation or a ground-facing bottom surface and a derive foot-facing bottom surface and a derive foot-facing bottom surface and a derive foot-facing bottom surface and a derive foot-facing bottom surface on that di- rectly with the expansion vessel is connected. Between these two sides extend, for example, metal struts, which are so mitei ⁇ each other, that a necessary space for receiving the cooling module is provided, which is also attached to the Ge ⁇ housing or on the support frame.
  • the support frame is part of the cooling module, wherein the cooling module on the support frame to the housing is prevented ⁇ ver.
  • the cooling module comprises a Hal ⁇ terahmen which is equipped with a lifting engagement for lifting the support frame and a hook part for hooking into a secured to the Ge ⁇ housing counterpart.
  • the Hebeein ⁇ handle is for example an annularly closed ⁇ lifting eyelet, which has an inner diameter which allows the hooking of a conventional crane hook, and thus a simple lifting of the holding frame and thus of the entire cooling module. Notwithstanding this, the lifting engagement is also hook-shaped.
  • the hook part and the counterpart for example, a simple bolt, form a hook connection, which allows the mounting of the cooling module on the housing and thus a quick installation of the cooling module.
  • the counterpart is in ⁇ example, a parallel to a housing wall, in ⁇ example, the lid, extending bolt. Which is held at a distance from said housing wall.
  • each single-phase transformer can be connected to an auxiliary power module, in which an auxiliary transformer for generating a supply energy is arranged.
  • an auxiliary power module is provided which is connected to the active part and, for example, a tertiary or compensation ⁇ winding of the respective transformer.
  • the upper ⁇ voltage winding of the auxiliary transformer is energized, so that at its secondary side, the supply voltage is provided, which is required by electrical components of the single-phase transformers for their operation.
  • This electrical ⁇ rule components include, for example, motors, pumps, fans, ventilation systems and the like.
  • At least three bushings are provided.
  • the bushings are advantageously air and liquid tightly attached to the housing. They each allow a quick plugging their associated high-voltage bushing and thus a quick installation on site.
  • the feedthrough sockets are shaped complementary to the male portion of the respective high voltage feedthrough.
  • the high-voltage bushing is dimensioned as a function of its operating voltage.
  • each winding connection line is equipped with a current transformer.
  • the mounting of current transformers during on-site assembly is avoided.
  • the current transformers are permanently installed inside the housing according to this embodiment. This leads to a further shortening of the assembly time on site.
  • the cooling module is expediently equipped with a fan and can be connected to the auxiliary power module.
  • an active cooling module is selected which provides a higher degree of cooling than a comparably dimensioned passive cooling module.
  • the cooling module is connected to the auxiliary power module, the output side provides the supply voltage for the fans and other electronic elements of theharimo ⁇ module.
  • a lockable adjustment ⁇ opening is formed at least granted the access to be ⁇ arranged in the housing selection means, said selection means forms a plurality of voltage terminals, each with an associated bushing socket, a cable ⁇ output or a winding are connected, wherein two of the voltage terminals are connected via a switching unit optionally with ⁇ each other.
  • the single-phase transformers can be set to specific inputs or outputs. For this purpose, a voltage connection of each selection unit is connected to a winding. The remaining voltage connections of the selection unit are each connected to an associated feedthrough socket or a cable connection. The switching unit connects a selected input or output of the single-phase transformer to one of the windings.
  • the switching unit is, for example, a suitably designed switch or a cost-effective double-sided pluggable connecting conductor, which is referred to below as a setting conductor.
  • a setting conductor By simply repositioning the adjusting ⁇ conductor, the respective winding is connected to another through ⁇ management socket. Inputs and outputs can be adjusted flexibly.
  • the selection means is arranged in- nergur of the housing and therefore completely surrounded in operation of the order of at ⁇ insulating liquid. However, it is directly facing an insertion opening of the housing. This insertion opening is preferably located in the so-called cover of the housing.
  • the insulating liquid is slightly tilllas ⁇ sen from the housing so that a user of the access is provided to the selection means via the insertion opening.
  • the setting conductor can connect the corresponding voltage connections of the selection device to one another.
  • an input setting opening and an output setting opening are provided, wherein the selector device facing the input setting opening is connected to at least two feedthrough sockets and the selector device facing the output setting opening is connected to a further feedthrough socket and one or each cable outlet.
  • each high-voltage bushing is manufacturedrüs ⁇ tet for mounting on the housing with a fixing terminal, from which a pillar portion extends which forms ei ⁇ NEN high-voltage terminal in was ⁇ nem free end remote from the mounting terminal end, the pillar portion has a length of at least three Meters.
  • pluggable feedthroughs are possible in a voltage range of over 245 kV. Plug-in feedthroughs in this voltage range are currently unknown.
  • at least one cable connection is provided for the connection of a cable ladder.
  • the housing has two cable connections.
  • an outer wall of the arrangement according to the invention is at least partially executed bullet-resistant. If the arrangement according to the invention is used, for example, in a power supply network, this as a junction usually represents a potential target for destructive attacks from the outside. Such an attack is, for example, the firing of small arms or rifles and the use of explosive devices with grenade or bomb splinters in the wake. To protect against such attacks is the
  • Bullet-resistant outer wall for example, from a bullet resistant material or material is made.
  • the outer wall forms, for example, the outer boundary of a component of the arrangement.
  • the Au ⁇ .wandung forms, for example, the respective housing or the kettle was the single-phase transformers, which is filled with insulating liquid. This applies accordingly to the conditions, the expansion tank, the cooling unit or other components of the single-phase transformers. Notwithstanding this, the outer wall is arranged at a distance from the housing of the single-phase transformers and designed as a reinforcing fence
  • the outer wall consists of a
  • bullet resistant material with a tensile strength of over 1000 MPa comes, for example, Armored steel into consideration.
  • the outer wall comprises an outer wall and an inner wall, between which a damping means is arranged.
  • the ball suggests the outer wall of the outer wall, wherein the energy of the ball is then taken up by the damping means and degraded.
  • the damping agent is a liquid or a dry foam.
  • the invention also relates to a method for replacing a polyphase transformer.
  • one of the number of phases of the polyphase transformer corresponding number of single-phase transformer housings is placed in the vicinity of the polyphase transformer, the Trans ⁇ formatorengephase connected to a cooling module and an expansion ⁇ vessel, high voltage bushings of the transformer housing mounted, the windings of einphasi ⁇ conditions Connected transformer housing together and the high-voltage guide connected at their terminals with a supply network and a load.
  • the transport and assembly time is considerably shortened, so that the supply of public or private consumers are quickly resumed after a failure of a multi-phase transformer can.
  • FIG. 3 schematically illustrates a faulty multiphase transformer during operation
  • FIG. 4 shows the arrangement according to the invention as a replacement for the faulty multiphase transformer according to FIG. 3,
  • FIG. 7 shows the housing according to FIG. 5 together with the expansion vessel arranged on a holding frame and connected to the housing
  • FIG. 8 shows an embodiment of a cooling module in a front view
  • Figure 9 shows the casing according to FIG 5 verbun ⁇ dene cooling module according to figure 8 in a plan view, FIG an embodiment of a light interpreting ⁇ 10 intermediate piece for connecting the cooling module ver ⁇ ,
  • FIG. 11 shows the housing with attached auxiliary power module in a side view
  • FIG. 12 shows the housing with inserted high-voltage feedthroughs
  • Transformers of the inventive arrangement which is ertstructuret for an input voltage of 345 kV and an output voltage of 138 kV, and
  • Figure 17 shows an embodiment of a single-phase
  • Transformers one of the inventive ⁇ Shen arrangement with an input voltage of 330 kV and an output voltage of 115 kV represents.
  • the transformer 1 shown therein includes a housing 2, which is equipped with a cooling module 3, an expansion vessel 4, an auxiliary power module 5 and the high tensioning ⁇ voltage bushings 6, 7,. 8
  • the said components or modules are detachably connected to each other, so they can be easily disassembled and transported independently.
  • the legs of which each windings are enclosed serve Abieiter 9, which have a nonlinear Wi ⁇ resistance within their arrester housing, which at overvoltages of a not conductive state in a conductive state and so ⁇ protects the parallel connected to him components.
  • the high-voltage bushings 6, 7 and 8 are each designed as plug-in high-voltage bushings and can be inserted with their insertion in suitable feedthrough bushings 10.
  • the feedthrough receptacles 10 are rotationally symmetrical and define a cavity which is open towards the housing cover but closed on one side and which is complementary in shape to the insertion end of the respective high-voltage leadthrough 6, 7, 8.
  • the feedthrough sockets 10 are also fluid-tightly connected to the housing 2, so that the oil chamber of the single-phase transformer 1 hermetically, that is air- and liquid-tight manner which eclip ⁇ closed from the outside atmosphere.
  • FIG. 2 shows the single-phase transformer 1 according to FIG. 1 in a perspective view, in which the cooling module can be better recognized. Incidentally, the remarks made on FIG. 1 apply correspondingly here.
  • FIG. 3 shows a top view of a three-phase transformer 14 which is arranged on a foundation made of concrete 15.
  • the transformer 14 is connected to a high voltage power supply 16 having three phases.
  • a consumer network 17 is interpreted to ⁇ .
  • the power supply of the consumer network 17 through the supply network 16 can no longer be maintained. Therefore, a quick replacement of the multiphase transformer 14 is to be ensured.
  • the multi-phase transformer 14 is a power transformer, the individual production usually takes several months, for example, 10-15 months. In addition there is the elaborate trans ⁇ port and finally also several weeks on site assembly.
  • FIG. 4 shows the use of an arrangement 18 according to the invention for replacing the polyphase transformer 14. It can be seen that the arrangement 18 consists of a plurality of single-phase
  • Transformers 1 as shown in Figures 1 and 2, consists.
  • the single-phase transformers 1 are connected at their high-voltage side, that is, for example, to the open-air connection 13 of the bushing 6, in each case to the supply network 16 and at its low-voltage side via a cable connection and an open-air connection to the consumer network 17.
  • the arrangement 18 according to the invention is designed to be flexible and can therefore be set up according to the respective requirements.
  • the arrangement 18 according to the invention can therefore already be built before the occurrence of a fault. Due to its modular structure and the use of einpha ⁇ sigen transformers 1, the invention Anord ⁇ voltage of 18 in comparison to multi-phase transformer 14 lightweight individual components in a much shorter time transported to the respective desired site who ⁇ can.
  • the assembly time is significantly reduced by the modular design, so that the inventive arrangement 18 mounted within a few days and thus the supply of the consumer network can be quickly resumed.
  • a permanent replacement solution for the multiphase transformer 14 For example, a new multi-phase transformer can be designed and manufactured. The faulty polyphase transformer 14 may be removed from the foundation 15 and the new polyphase transformer placed there. At ⁇ closing the supply network 16 and the consumer network 17 is connected to the new multi-phase transformer, so that this then provides instead of the inventive arrangement 18 for the desired voltage conversion.
  • the arrangement 18 according to the invention can then be dismantled and fed to new tasks.
  • Figure 5 shows the housing 2 of a single-phase transformer 1 in a perspective view.
  • the bushings 10 particularly well recognizable.
  • a pipe 18 is shown, which serves to connect the housing 2 with the cooling module 3.
  • the pipeline 18 forms an opening 19, which can be closed in a fluid-tight manner by means of a closing valve 20.
  • a connecting piece 21 for connection to the expansion vessel 4 is illustrated.
  • FIG. 6 shows the housing 2 according to FIG. 5 in a plan view. May be in particular in Figure 6 are adjusting holes 22, 36 shows the fluid-tightly closed by a flap ⁇ ver.
  • the adjustment openings 22 and 33 each provide access to a selection device, which will be discussed in more detail later.
  • Figure 6 has been dispensed with the representation of the pipe 18, so that only a connection piece 25 can be seen, in which in turn an opening 19 is formed, which is again closed by a closing valve. An unwanted escape of Insulating fluid from the housing 2 during transport is thus avoided.
  • FIG. 7 shows the housing 2 according to FIGS. 5 and 6, but the expansion vessel 4 is connected via a pipeline 24 to the connecting piece 21 and thus to the oil space of the housing 2.
  • the expanding insulating liquid can reach the expansion vessel 4 via a connecting piece 21 and connecting pipe 24 which has a comprehensive connection.
  • the expansion vessel 4 is arranged on a sepa rat ⁇ erected frame 25th The entire Ge ⁇ weight force of the expansion vessel 4 is thus introduced into the Ge ⁇ vice 25 and not into the case. 4
  • the holding rack 25 is connected to the housing 2 via a hook connection, so that unintentional lateral slipping of the holding rack 25 from the housing 2 is avoided.
  • the Hakenver ⁇ connection comprises a firmly connected to the holding frame 25 hook part 26 which engages with a fixed piece on the housing 2 counter.
  • the counterpart is, for example, a parallel to the housing cover extending bolt, which is connected via two side legs with the housing cover, where ⁇ in side legs and the Bolzano have the shape of an upside down "U".
  • FIG. 8 shows the cooling module 3 in a front view, in which it can be seen that the cooling module 3 has fans 27 with which the cooling capacity of the cooling module 3 can be increased.
  • the fan 27 generating a stream of air on the outer side, te of a not illustrated figuratively heat exchange Regis ⁇ ters of the cooling module is passed.
  • 3 Within the Wär ⁇ me instrumentregisters circulating the insulating liquid, wherein there is a heat exchange between the heated insulating liquid and the passing air stream. In other words, heat from the insulating liquid goes into the
  • the cooling module 3 is also held in the frame 25 ge ⁇ .
  • the frame 25 forms a kenteil 26 for a hook connection with the housing 2, so that the frame 23 and thus the cooling module 3 can be easily hooked to the housing.
  • the holding frame 25 also forms lifting eyelets 46.
  • the cooling module 3 comprises a control unit 47, which is firmly integrated into the cooling module 3. The solid compound simplifies and speeds up the assembly of the cooling module 3 on the housing 2.
  • a fitting 28 is formed in is ⁇ nem upper region, which via an intermediate piece 29 with the conduit 18 and thus with the Connecting piece 23 of the housing 2 is connected.
  • the connecting piece 28 forms a coolant inlet of the cooling module 3, whereas the pipe 18 forms aisserflüssüs ⁇ syersausgang the housing 2.
  • an outlet nozzle 30 can be seen which delimits a cooling liquid outlet of the cooling module 3.
  • thedeflüs- stechniksausgang 30 of the cooling module 3 is connected to a figured not shown coolant inlet of the housing 2 in the lower region, so that it can come to a circulation of insulating liquid on the cooling module 3.
  • the connecting piece 28, the pipe 18, the réellestut- zen 30 and the cooling liquid inlet of the housing 2, not shown, are each etcstüs ⁇ Tet with a closing valve 44, with which the respective output and input can be closed fluid-tight ver ⁇ .
  • the illustrated cooling module 3 is split into two parts, for which reason the connecting piece 28 is connected to a transversely extending upper collecting line 31, which in turn is connected to two pipes 32 and 33 in FIG Connection stands, so that the cooling can be divided into two cooling strands. Beneath the fan 27, a lower collecting ⁇ line 34 can be seen in Figure 8, the two insulating combined liquid flows and the output nozzle 30 to ⁇ leads.
  • FIG. 9 shows the cooling module 3 from above, wherein it is hooked firmly to the housing 2 by means of a hook connection. It is arranged in the holding frame 25.
  • the intermediate piece 29 is illustrated in detail in FIG. It can be seen that the intermediate piece 29 is formed at an angle. It is hollow or tubular inside and defines a connection channel which can be vented with a vent port 34. At the vent connection 34, a hose connection can be placed at ⁇ example, which is connected to a convenient vacuum pump, so that the connecting channel of the intermediate piece 29 which extends between the closing valves of the pipe 18 and the connector 28, can be vented. After applying the Vaku ⁇ ums the closing valves can be opened, whereby contamination of the insulating liquid by air and or water inclusions is avoided.
  • the intermediate piece 29 is further equipped with a drain opening 45, to lead off insulating liquid before disassembly from the connecting channel ⁇ .
  • auxiliary power module 5 shows the assembly of the auxiliary power module 5 on the housing 2 by means of a mechanical connection unit 42.
  • the auxiliary power module 5 is connected to a tap of a compensating or tertiary winding of the housing 2 via an electrical connection, which is not shown in the drawing, so that in this way during operation of the respective one single-phase transformer 1 a voltage at the input of the auxiliary power module 5 is applied.
  • the auxiliary power module 5 has a figuratively not shown auxiliary transformer, which is connected with its high-voltage winding to the input auxiliary power module 5 and the output side provides a supply voltage, which can ⁇ for example, to drive the blower 27 of the cooling module 5 ver ⁇ applies.
  • connection unit 42 is a releasable mechanical connection which makes it possible to connect the auxiliary power module 5 to the housing 2 in a simple, fast and secure manner.
  • a plug, clamp, hook, flange or other connection into consideration.
  • FIGS. 12 to 17 illustrate the flexibility of the arrangement 18 according to the invention and in particular show that the arrangement 18 can be used variably in different voltage levels.
  • the housing 2 with all pluggable high-voltage bushings 6, 7 and 8, as shown in Figure 1, illustrates.
  • a redundant cable connection 35 he ⁇ recognizable, which allows the connection of two cable conductors.
  • the housing 2 an insertion opening 22, and a output ⁇ concernedseinstellö réelle 36 has up. Both the whethersseinstellö réelle 36 and the
  • the view into the input setting opening 36 is free, so that the selection device 37 facing it becomes recognizable.
  • the selector 37 has voltage terminals 38, 39 and 40. With the help of a U-shaped adjusting ⁇ conductor 41, two of the voltage terminals 38 and 39 mitei ⁇ connected to each other.
  • the Oberspan- is voltage winding of the transformer 1 is connected to the feedthrough ⁇ receptacle 10 of the high-voltage bushing 6, and thus upgraded for an input voltage of 345 kV.
  • the output of a voltage of, for example, 138 kV takes place at the high-voltage bushing 8.
  • the high-voltage bushing 7 can be dispensed with in the operating mode thus set.
  • FIG. 16 illustrates the design of the housing 2 with the cooling module 5, the expansion vessel 4 and the two high-voltage modules. 6 and 7, which results in an input setting ⁇ ment of Figure 13.
  • FIG. 14 illustrates a view into the input setting opening 22, wherein again a selection device 37 can be seen with its three voltage connections 38, 39 and 40.
  • the connection conductor 41 connects the voltage connections 38 and 39, so that the voltage output at the high-voltage feedthrough 8 takes place.
  • FIG. 15 shows a position in which the connecting conductor 41 connects the terminals 39 and 40 to one another. In the position thus shown, the voltage at the cable connection 35 drops, so that the high-voltage bushing 8 can be dispensed with.
  • a configuration of the transformer 1 is ge ⁇ shows how the connecting conductors 41 of the selector 22 connects the voltage terminals 39 and 40th
  • the upper transformer for voltages of 230kV is arranged, wherein at the Hochwoods sacrifice- tion 8 or a cable connection, a voltage of 115 kV sauce ⁇ can be attacked.

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Abstract

Ersatztransformator mit modularem Aufbau Um eine Anordnung (18) für den schnellen Einsatz eines fehlerhaften mehrphasigen Transformators (1) herzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Anordnung (18) mehrere einphasige Transformatoren umfasst, die jeweils - ein mit einer Isolierflüssigkeit befülltes Gehäuse (2), in dem ein Kern mit einer Ober- und einer Unterspannungswicklung angeordnet ist, - wenigstens eine Durchführungssteckbuchse (10), die über eine sich innerhalb des Gehäuses (2) erstreckende Wicklungsanschlussleitung mit der Ober- oder der Unterspannungswicklung verbunden ist, - wenigstens eine Hochspannungsdurchführung (6,7,8), die in die Durchführungssteckbuchse (10) einsteckbar ist, und - ein lösbar mit dem Gehäuse (2) verbindbares und mit Isolierflüssigkeit befülltes Kühlmodul (3) zum Kühlen der Isolierflüssigkeit aufweisen.

Description

Beschreibung
Ersatztransformator mit modularem Aufbau Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ersatz eines mehrphasigen Transformators.
In Wechselspannung führenden elektrischen Versorgungsnetzen werden Transformatoren zum Umwandeln einer Oberspannung in eine Niederspannung oder umgekehrt eingesetzt. Insbesondere große Leistungstransformatoren erreichen oftmals die Größe eines Mehrfamilienhauses. Dabei sind die Transformatoren den jeweiligen Kundenanforderungen entsprechend ausgestaltet, so dass sie in aller Regel als maßgeschneiderte Einzelanferti- gungen hergestellt werden. Im Fehlerfall stellen solche
Transformatoren ein für die Sicherheit der Netzversorgung kritisches Bauteil dar, da durch den Ausfall des Transforma¬ tors die Energieversorgung unterbrochen wird. Um den fehlerhaften Transformator ersetzen zu können, muss ein Ersatz- transformator aufwendig konzipiert und den Anforderungen entsprechend hergestellt werden. Dies kann zu Verzögerungszeiten von bis zu über einem Jahr führen. Aufgrund seines hohen Gewichtes und seiner Größe ist darüber hinaus der Transport des Ersatztransformators zeitaufwendig und kann je nach Wetterbe- dingungen mehrere Wochen dauern. Weitere Verzögerungen ergeben sich vor Ort aufgrund der langen Inbetriebnahmezeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung bereitzustellen, mit der fehlerhafte Transformatoren schnell ersetzt werden können. Vorzugsweise soll eine Inbetriebnahmedauer zwischen 48 und 72 Stunden möglich sein.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Anordnung mit mehreren einphasigen Transformatoren. Die einphasigen Trans- formatoren weisen jeweils ein mit einer Isolierflüssigkeit befülltes Gehäuse, in dem ein Kern mit einer Ober- und einer Unterspannungswicklung angeordnet ist, wenigstens eine
Durchführungssteckbuchse, die über eine sich innerhalb des Gehäuses erstreckende Wicklungsanschlussleitung mit der Oberoder Unterspannungswicklung verbunden ist, wenigstens eine Hochspannungsdurchführung, die in die Durchführungssteckbuchse einsteckbar ist, und ein lösbar mit dem Gehäuse verbindba- res und mit Isolierflüssigkeit befülltes Kühlmodul zum Kühlen der Isolierflüssigkeit auf.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung bereitgestellt, mit der ein mehrphasiger Transformator schnell und einfach ersetzt werden kann, so dass eine schnelle Wiederaufnahme der Ener¬ gieversorgung ermöglicht ist. Die erfindungsgemäße Anordnung kann schnell transportiert und vor Ort innerhalb weniger Tage montiert werden. Ist die erfindungsgemäße Anordnung in Be¬ trieb, kann der fehlerhafte mehrphasige Transformator in Ruhe durch einen Neutransformator ausgetauscht werden. Ist dann nach beispielsweise drei Jahren der fehlerhafte mehrphasige Transformator durch einen neuen mehrphasigen Transformator ersetzt worden, kann die erfindungsgemäße Anordnung abgebaut werden und steht für neue Einsätze zur Verfügung.
Um möglichst schnell zum fehlerhaften Transformator transportiert werden zu können, wurde im Rahmen der Erfindung ein mo- dularer Aufbau gewählt. So sind an Stelle eines mehrphasigen und somit schweren Ersatztransformators mehrere einphasige und somit leichtere Transformatoren vorgesehen. Dabei ent¬ spricht die Anzahl der einphasigen Transformatoren der Anzahl der Phasen des fehlerhaften Transformators. Mit anderen Worten wird beispielsweise ein dreiphasiger Transformator durch drei einphasige Transformatoren ersetzt. Dabei sind auch die einphasigen Transformatoren selbst modular aufgebaut. Als erstes Modul ist das mit Isolierflüssigkeit befüllte Gehäuse vorgesehen, in dem der Kern mit Ober- und Unterspannungswicklung als Aktivteil angeordnet ist. Der Aufbau des Kerns und der Ober- bzw. Unterspannungsdecklung ist im Rahmen der Er- findung grundsätzlich beliebig.
Das Gehäuse ist darüber hinaus mit Durchführungssteckbuchsen ausgerüstet, die an ihrer der Isolierflüssigkeit zugewandten Seite mit einer Wicklungsanschlussleitung verbunden sind. Die Wicklungsanschlussleitung ist wiederum an eine der Wicklungen angeschlossen. Handelt es sich beispielsweise um die ober- spannungsseitige Durchführungssteckbuchse ist die Wicklungs- anschlussleitung mit der Oberspannungswicklung verbunden.
Handelt es sich jedoch beispielsweise um eine Durchführungs¬ steckbuchse der Unterspannungsseite, ist diese über die Wick¬ lungsanschlussleitung mit der Unterspannungswicklung verbunden .
Als weiteres Modul ist erfindungsgemäß eine steckbare Hoch¬ spannungsdurchführung vorgesehen. Die Hochspannungsdurchführung umfasst einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Isolator, durch den sich wiederum ein Hochspannungsleiter er- streckt. Dabei weist die Hochspannungsdurchführung einen Be- festigungsanschluss auf, von dem sich zu ihrem freien trans- formatorseitigen Ende hin ein Einsteckabschnitt erstreckt, der formkomplementär zur Durchführungssteckbuchse ausgebildet ist. Bei der Montage wird der Einsteckabschnitt in die Durch- führungssteckbuchse eingeführt. Anschließend wird die Hoch¬ spannungsdurchführung mittels Befestigungsanschluss an dem Gehäuse fixiert. Der Hochspannungsleiter der Durchführung liegt in der eingesteckten Stellung an einem Leitungsbolzen an, der an dem geschlossenen Ende der Durchführungsbuchse isoliert gehalten ist. Der Leitungsbolzen kontaktiert die
Wicklungsanschlussleitung und durchragt die ansonsten nicht leitende Innenwandung der Durchführungssteckbuchse. Die
Durchführungsbuchsen verfügen über Dichtmittel und siegeln so den Innenraum des Gehäuses fluiddicht ab.
Zweckmäßigerweise erstreckt sich der Säulenabschnitt senk¬ recht oder rechtwinklig zu einem horizontalen Gehäusedeckel des Gehäuses, so dass das Gewicht der Hochspannungsdurchfüh¬ rung direkt von oben, also senkrecht, in die Durchführungs- Steckbuchse eingeleitet wird. Das Eigengewicht der Durchfüh¬ rung sorgt somit für eine hohe Anpresskraft innerhalb der Steckbuchse, so dass auf diese Weise eine gute Isolierung durch einen Festkörperverbund bereitgestellt ist. Vorteil- hafterweise wird die Hochspannungsdurchführung mit der Durchführungssteckbuchs mittels einer zweckmäßigen lösbaren Verbindung, beispielsweise einer Schraubverbindung, verbunden. Schließlich ist im Rahmen der Erfindung ein unabhängig von den restlichen Komponenten des jeweiligen einphasigen Transformators transportierbares Kühlmodul vorgesehen, das lösbar mit dem Gehäuse verbindbar ist und bereits vor der Montage vor Ort mit Isolierflüssigkeit befüllt oder befüllbar ist. Nach dem Verbinden des Kühlmoduls mit dem Innen- oder Ölraum des Gehäuses wird die Isolierflüssigkeit über das Kühlmodul geführt und so in der gewünschten Weise gekühlt.
Durch den modularen Aufbau sind im Rahmen der Erfindung statt einer zentralen sehr schweren und sehr schwer zu transportierenden Einheit mehrere leichtere Module oder Komponenten vor¬ gesehen, die einfach kostengünstig und schnell an beliebige Standorte transportiert werden können. Durch die steckbare Ausgestaltung der Hochspannungsdurchführung und der Durchfüh- rungssteckbuchsen ist darüber hinaus eine schnelle Montage vor Ort ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen sowohl das Gehäuse als auch das Kühlmodul jeweils wenigstens einen Kühlflüssigkeitseingang und wenigstens einen Kühlflüssigkeitsausgang auf, die zum Austausch von Isolierflüssigkeiten miteinander verbindbar sind, wobei jeder Kühlflüssigkeitsausgang und jeder Kühlflüssigkeitseingang mit einem fluiddichten Schließventil ausgerüstet ist. Dadurch dass so- wohl das Kühlmodul als auch das Gehäuse jeweils mit einem
Schließventil bestückt sind, können diese Module bereits vor ihrer Montage mit einer Isolierflüssigkeit, beispielsweise einem üblichen Isolieröl, befüllt sein oder werden. Bei der Montage wird jeder Kühlflüssigkeitsausgang des Gehäuses mit einem Kühlflüssigkeitseingang des Kühlmoduls verbunden und jeder Kühlflüssigkeitsausgang des Kühlmoduls selbstverständ¬ lich mit einem zugeordneten Kühlflüssigkeitseingang des Gehäuses. Auf diese Weise kann die von dem Aktivteil des Gehäu- ses, also dem Kern und den Ober- und Unterspannungswicklungen, erwärmte Isolierflüssigkeit über das Kühlmodul geführt und somit abgekühlt werden. Das Kühlmodul kann grundsätzlich beliebig ausgeführt sein. So kann es sich bei dem Kühlmodul beispielsweise um ein passives Kühlmodul handeln, das Kühlrippen aufweist, in denen die Iso¬ lierflüssigkeit umgewälzt wird. An der Außenseite der Kühl¬ rippen steht das Kühlmodul in wärmeleitendem Kontakt mit der Außenatmosphäre, so dass es zu einem Wärmeübergang von der Isolierflüssigkeit zur Außenatmosphäre kommt.
Zur direkten Verbindung eines Kühlflüssigkeitsausganges mit einem Kühlflüssigkeitseingang kommt im Rahmen der Erfindung beispielsweise eine einfache Flanschverbindung mit Dichtmit¬ teln in Betracht. Die Verbindung von Kühlflüssigkeitseingang und Kühlflüssigkeitsausgang erfolgt beispielsweise direkt, mit anderen Worten ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung jeder Kühlflüssigkeitseingang in direktem Kontakt mit einem Kühlflüssigkeitsausgang.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch ein Zwischenstück zur fluiddichten Verbindung von
Kühlflüssigkeitsausgang und Kühlflüssigkeitseingang vorgese- hen, wobei das Zwischenstück einen Verbindungskanal begrenzt und eine Entlüftungsöffnung zum Entlüften des Verbindungskanals aufweist. Bei dieser Ausführung der Erfindung wird die Isolierflüssigkeit, die aus einem Kühlflüssigkeitsausgang austritt, über den Verbindungskanal des Zwischenstücks zu ei- nem Kühlflüssigkeitseingang geführt. Durch das Zwischenstück wird die Montage des Kühlmoduls am Gehäuse noch weiter ver¬ einfacht. Das Zwischenstück kann starr ausgestaltet sein oder aber einen flexiblen beweglichen Abschnitt aufweisen. Der beispielsweise rohrförmige Verbindungskanal erstreckt sich von einer Eingangsöffnung des Zwischenstücks zu deren Ausgangsöffnung. Bei der Montage wird das Zwischenstück mit seiner einen Seite mit einem Kühlflüssigkeitseingang und mit seiner anderen Seite mit einem Kühlflüssigkeitsausgang fluid- dicht verbunden. Um keine Luft und/oder Feuchtigkeit in die Isolierflüssigkeit gelangen zu lassen, kann der Verbindungs¬ kanal des Zwischenstücks entlüftet werden. Dies erfolgt über die Entlüftungsöffnung und beispielsweise durch Anlegen eines Vakuums im Verbindungskanal mit Hilfe einer Vakuumpumpe. Nach Anlegen des Vakuums im Verbindungskanal können die Schlie߬ ventile des Kühlflüssigkeitseingangs und des Kühlflüssig¬ keitsausgangs jeweils geöffnet werden. Bei einer Variante weist das Zwischenstück eine fluiddicht verschließbare Ab- lassöffnung auf, die das Ablassen von Isolierflüssigkeit aus dem Verbindungskanal vor der Montage ermöglicht.
Gemäß eine bevorzugten Ausgestaltung verfügt jeder einphasige Transformator der erfindungsgemäße Anordnung über ein Ausdeh- nungsgefäß, das mit dem Gehäuse über einen Anschluss zum Aus¬ tausch von Isolierflüssigkeit verbindbar ist, wobei das Aus¬ dehnungsgefäß auf einem separaten Haltegestell angeordnet ist. Mit anderen Worten ist das Ausdehnungsgefäß von seinem separaten Haltegestell mechanisch gehalten. Wie das Kühlmodul ist auch das Ausdehnungsgefäß mit dem Gehäuse-Inneren oder mit anderen Worten dem Ölraum verbunden, so dass Isolierflüssigkeit über den besagten Anschluss zum Ausdehnungsgefäß und umgekehrt gelangen kann. Das Volumen der Isolierflüssigkeit ist temperaturabhängig. Steigt die Temperatur an, nimmt das Volumen der Isolierflüssigkeit zu. Aufgrund des konstanten
Innenvolumens des Gehäuses ist daher ein zusätzliches Volumen in Gestalt des Ausdehnungsgefäßes erforderlich, um das bei höheren Temperaturen entstehende zusätzliche Volumen der Isolierflüssigkeit aufzunehmen. Das Ausdehnungsgefäß kann mit einem Luftentfeuchter oder einer Gaskompressionskammer oder dergleichen bestückt sein. Die genaue Ausgestaltung des Ausdehnungsgefäßes im Rahmen der Erfindung ist beliebig. Wesent¬ lich ist jedoch die separate Anordnung und Halterung auf dem Haltegestell. Diese sorgt für eine einfache und beschleunigte Montage.
Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist das Haltegestell zum Halten des Ausdehnungsgefäßes oberhalb des am Gehäuse lösbar befestigten Kühlmoduls eingerichtet. Das Haltegestell weist beispielsweise eine einem Fundament oder Boden zugewandte Unterseite und eine von dieser abge¬ wandte obere Oberseite auf, die mit dem Ausdehnungsgefäß di- rekt verbunden ist. Zwischen diesen beiden Seiten erstrecken sich beispielsweise metallische Verstrebungen, die so mitei¬ nander verbunden sind, dass ein notwendiger Freiraum zur Aufnahme des Kühlmoduls vorgesehen ist, das ebenfalls an dem Ge¬ häuse oder an dem Haltegestell befestigt ist.
Zweckmäßigerweise ist der Halterahmen Teil des Kühlmoduls, wobei das Kühlmodul über den Halterahmen mit dem Gehäuse ver¬ bunden ist.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das Kühlmodul einen Hal¬ terahmen aufweist, der mit einem Hebeeingriff zum Anheben des Halterahmens und einem Hakenteil zum Einhaken in ein am Ge¬ häuse befestigtes Gegenstück ausgerüstet ist. Der Hebeein¬ griff ist beispielsweise eine ringförmig geschlossene Hebe¬ öse, die einen Innendurchmesser aufweist, der das Einhaken eines üblichen Kranhakens und somit ein einfaches Anheben des Halterahmens und somit des gesamten Kühlmoduls ermöglicht. Abweichend hiervon ist der Hebeeingriff ebenfalls hakenförmig ausgebildet. Das Hakenteil und das Gegenstück, beispielweise ein einfacher Bolzen, bilden eine Hakenverbindung, die das Einhängen des Kühlmoduls am Gehäuse und somit eine schnelle Montage des Kühlmoduls ermöglicht. Das Gegenstück ist bei¬ spielsweise ein sich parallel zu einer Gehäusewand, bei¬ spielsweise dem Deckel, erstreckender Bolzen. Der mit Abstand zu der besagten Gehäusewand gehalten ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist jeder einphasige Transformator mit einem Hilfsstrommodul verbindbar, in dem ein Hilfstransformator zum Erzeugen einer Versorgungs- energie angeordnet ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterent¬ wicklung ist ein Hilfsstrommodul vorgesehen, das mit dem Aktivteil und beispielsweise einer Ausgleichs- oder Tertiär¬ wicklung des jeweiligen Transformators verbunden ist. Bei Netzanschluss des einphasigen Transformators wird die Ober¬ spannungswicklung des Hilfstransformators erregt, so dass an deren Sekundärseite die Versorgungsspannung bereitgestellt ist, die von elektrischen Komponenten der einphasigen Trans- formatoren für deren Betrieb benötigt wird. Diese elektri¬ schen Komponenten umfassen beispielsweise Motoren, Pumpen, Ventilatoren, Lüftungen und dergleichen.
Vorteilhafterweise sind wenigstens drei Durchführungssteck- buchsen vorgesehen. Die Durchführungssteckbuchsen sind vorteilhafterweise luft- und flüssigkeitsdicht an dem Gehäuse befestigt. Sie ermöglichen jeweils ein schnelles Einstecken der ihnen zugeordneten Hochspannungsdurchführung und somit eine schnelle Montage vor Ort. Durch das Vorsehen von wenigs- tens drei Durchführungsbuchsen kann die Anordnung mit mehreren Eingangsspannungen betrieben und so flexibler eingesetzt werden. Die Durchführungssteckbuchsen sind formkomplementär zu dem Einsteckabschnitt der jeweiligen Hochspannungsdurchführung ausgebildet. Dabei ist die Hochspannungsdurchführung in Abhängigkeit ihrer Betriebsspannung dimensioniert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist jede Wicklungsanschlussleitung mit einem Stromwandler ausgerüstet. Gemäß dieser Ausgestaltung ist das Anbringen von Stromwandlern bei der Montage vor Ort vermieden. Die Stromwandler sind gemäß dieser Ausgestaltung innerhalb des Gehäuses fest installiert. Dies führt zu einer weiteren Verkürzung der Montagezeit vor Ort.
Zweckmäßigerweise ist das Kühlmodul mit einem Gebläse ausge- rüstet und mit dem Hilfsstrommodul verbindbar. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist ein aktives Kühlmodul gewählt, das einen höheren Kühlungsgrad bereitstellt, als ein vergleichbar dimensioniertes passives Kühlmodul. Zur Energie¬ versorgung des Gebläses ist das Kühlmodul mit dem Hilfsstrom- modul verbunden, das ausgangsseitig die Versorgungsspannung für die Gebläse und andere elektronische Elemente des Kühlmo¬ duls bereitstellt. Bei einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist in dem Gehäuse wenigstens eine verschließbare Einstell¬ öffnung ausgebildet, die Zugang zu einer in dem Gehäuse ange¬ ordneten Auswahleinrichtung gewährt, wobei die Auswahlein- richtung mehrere Spannungsanschlüsse ausbildet, die jeweils mit einer zugeordneten Durchführungssteckbuchse, einem Kabel¬ ausgang oder einer Wicklung verbunden sind, wobei zwei der Spannungsanschlüsse über eine Umschalteinheit wahlweise mit¬ einander verbindbar sind. Gemäß dieser vorteilhaften Weiter- entwicklung können die einphasigen Transformatoren auf bestimmte Ein- oder Ausgänge eingestellt werden. Hierzu ist ein Spannungsanschluss jeder Auswahleinheit mit einer Wicklung verbunden. Die verbleibenden Spannungsanschlüsse der Auswahleinheit sind jeweils an eine zugeordneten Durchführungssteck- buchse oder einen Kabelanschluss angeschlossen. Durch die Umschalteinheit wird ein ausgewählter Ein- oder Ausgang des einphasigen Transformators mit einer der Wicklungen verbunden. Die Umschalteinheit ist beispielsweise ein zweckmäßig ausgebildeter Schalter oder aber ein kostengünstiger beidsei- tig steckbarer Verbindungsleiter, der im Folgenden als Stellleiter bezeichnet ist. Durch einfaches Umstecken des Stell¬ leiters wird die jeweilige Wicklung mit einer anderen Durch¬ führungssteckbuchse verbunden. Ein- und Ausgänge können so flexibel eingestellt werden. Die Auswahleinrichtung ist in- nerhalb des Gehäuses angeordnet und somit bei Betrieb der An¬ ordnung vollständig von Isolierflüssigkeit umgeben. Sie ist jedoch einer Einstellöffnung des Gehäuses unmittelbar zugewandt. Diese Einstellöffnung befindet sich bevorzugt im so genannten Deckel des Gehäuses. Um beispielsweise eine be- stimmte Durchführungssteckbuchse, die für eine höhere Span¬ nung ausgelegt ist, mit der Oberspannungswicklung zu verbinden, wird Isolierflüssigkeit aus dem Gehäuse etwas abgelas¬ sen, so dass einem Nutzer der Zugriff auf die Auswahleinrichtung über die Einstellöffnung ermöglicht ist. Anschließend kann der Stellleiter die entsprechenden Spannungsanschlüsse der Auswahleinrichtung miteinander verbinden. Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind eine Eingangseinstellöffnung und eine Ausgangseinstellöffnung vorgesehen, wobei die der Eingangseinstellöffnung zugewandte Auswahleinrichtung mit wenigstens zwei Durchführungssteck- buchsen und die der Ausgangseinstellöffnung zugewandte Auswahleinrichtung mit einer weiteren Durchführungssteckbuchse und einem oder jedem Kabelausgang verbunden ist. Mit anderen Worten kann somit die erfindungsgemäße Anordnung daher sowohl für bestimmte Hochspannungen eingangsseitig ertüchtigt wer- den, wobei darüber hinaus auch verschiedene Ausgänge belegt werden können. Beispielsweise kann über die Ausgangseinstell¬ öffnung die Unterspannungswicklung wahlweise mit einer Durchführung oder aber einem Kabelausgang verbunden werden. Zweckmäßigerweise ist jede Hochspannungsdurchführung zur Montage an dem Gehäuse mit einem Befestigungsanschluss ausgerüs¬ tet, von dem sich ein Säulenabschnitt erstreckt, der in sei¬ nem freien von dem Befestigungsanschluss abgewandten Ende ei¬ nen Hochspannungsanschluss ausbildet, wobei der Säulenab- schnitt eine Länge von mindestens drei Metern aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform sind steckbare Durchführungen in einem Spannungsbereich von über 245 kV ermöglicht. Steckdurchführungen in diesem Spannungsbereich sind derzeit nicht bekannt. Zweckmäßigerweise ist wenigstens ein Kabelanschluss zum An- schluss eines Kabelleiters vorgesehen. Vorteilhafterweise verfügt das Gehäuse über zwei Kabelanschlüsse.
Zweckmäßigerweise ist eine Außenwandung der erfindungsgemäßen Anordnung zumindest teilweise durchschusshemmend ausgeführt. Wird die erfindungsgemäße Anordnung z.B. in einem Energieversorgungsnetz eingesetzt, stellt diese als Knotenpunkt in der Regel ein potenzielles Angriffsziel für zerstörerische An¬ griffe von außen dar. Ein solcher Angriff ist beispielsweise das Beschießen mit Handfeuerwaffen oder Gewehren und der Einsatz von Sprengsätzen mit Granat- oder Bombensplitter im Gefolge. Zum Schutz vor solchen Angriffen dient die
durchschusshemmende Außenwandung, die z.B. aus einem durchschusshemmenden Material oder Werkstoff, gefertigt ist. Die Außenwandung bildet beispielsweise die äußere Begrenzung einer Komponente der Anordnung. Insbesondere bildet die Au¬ ßenwandung beispielsweise das jeweilige Gehäuse oder den Kes sei der einphasigen Transformatoren, das mit Isolierflüssigkeit befüllt ist. Dies gilt entsprechend für die Durchführun gen, das Ausdehnungsgefäß, die Kühleinheit oder andere Kompo nenten der einphasigen Transformatoren. Abweichend hiervon ist die Außenwand mit Abstand zum Gehäuse der einphasigen Transformatoren angeordnet und als Armierungszaun ausgeführt
Zweckmäßigerweise besteht die Außenwandung aus einem
durchschusshemmende Werkstoff mit einer Zugfestigkeit von über 1000 MPa. Hier kommt z.B. Panzerstahl in Betracht.
Gemäß einer abweichenden Variante dieser Ausführung der Erfindung umfasst die Außenwandung eine außenliegende Wand und eine innenliegende Wand, zwischen denen ein Dämpfungsmittel angeordnet ist. Bei einem Schuss auf die Anordnung durch¬ schlägt die Kugel die äußere Wand der Außenwandung, wobei di Energie der Kugel anschließend von dem Dämpfungsmittel aufge nommen und abgebaut wird.
Zweckmäßigerweise ist das Dämpfungsmittel eine Flüssigkeit oder ein Trockenschaum.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ersetzen eines mehrphasigen Transformators. Bei dem Verfahren wird eine der Anzahl der Phasen des mehrphasigen Transformators entsprechende Anzahl von einphasigen Transformatorengehäusen in der Nähe des mehrphasigen Transformators aufgestellt, die Trans¬ formatorengehäuse mit einem Kühlmodul und einem Ausdehnungs¬ gefäß verbunden, Hochspannungsdurchführungssteckbuchsen des Transformatorgehäuses montiert, die Wicklungen der einphasi¬ gen Transformatorengehäuse miteinander verschaltet und die Hochspannungsführung an ihren Anschlüssen mit einem Versorgungsnetz und einer Last verbunden. Wie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung ausgeführt, wird sowohl durch den modularen Aufbau als auch durch die Auswahl einiger modular einphasiger Transformatoren die Transport- und Montagezeit erheblich verkürzt, so dass die Versorgung öffentlicher oder privater Verbraucher nach einem Ausfall eines mehrphasigen Transformators schnell wiederaufgenommen werden kann.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirken de Bauteile verweisen. Figuren 1, 2 einen einphasigen Transformator eines
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemä¬ ßen Anordnung in perspektivischer Ansicht zeigen,
Figur 3 einen fehlerhaften mehrphasigen Transformator während des Betriebs schematisch verdeutlicht,
Figur 4 die erfindungsgemäße Anordnung als Ersatz des fehlerhaften mehrphasigen Transformators nach Figur 3 zeigt,
Figur 5 das Gehäuse eines einphasigen Transforma¬ tors in einer perspektivischen Darstellung verdeutlicht,
Figur 6 das Gehäuse gemäß Figur 5 in einer Drauf¬ sicht zeigt,
Figur 7 das Gehäuse gemäß Figur 5 zusammen mit dem auf einem Haltegestell angeordneten und mit dem Gehäuse verbundenen Ausdehnungsgefäß skizziert,
Figur 8 ein Ausführungsbeispiel eines Kühlmoduls in einer Vorderansicht zeigt,
Figur 9 das mit dem Gehäuse gemäß Figur 5 verbun¬ dene Kühlmodul gemäß Figur 8 in einer Draufsicht zeigt, Figur 10 ein Ausführungsbeispiel eines Zwischen¬ stückes zum Anschluss des Kühlmoduls ver¬ deutlicht,
Figur 11 das Gehäuse mit angeschlossenem Hilfs- Strommodul in einer Seitenansicht zeigt,
Figur 12 das Gehäuse mit eingesteckten Hochspannungsdurchführungen darstellt,
Figur 13, 14, 15 Ausführungsbeispiele von Spannungsaus¬ wahleinrichtungen zeigt,
Figur 16 ein Ausführungsbeispiel eines einphasigen
Transformators der erfindungsgemäßen Anordnung zeigt, der für eine Eingangsspannung von 345 kV und einer Ausgangsspannung von 138 kV ertüchtigt ist, und
Figur 17 ein Ausführungsbeispiel eines einphasigen
Transformators einer der erfindungsgemä¬ ßen Anordnung mit einer Eingangsspannung mit 330 kV und einer Ausgangsspannung von 115 kV darstellt.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines einphasigen Transformators 1 einer erfin¬ dungsgemäßen Anordnung. Der dort gezeigte Transformator 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das mit einem Kühlmodul 3, einem Ausdehnungsgefäß 4, einem Hilfsstrommodul 5 und Hochspan¬ nungsdurchführungen 6, 7, 8 bestückt ist. Die genannten Komponenten oder Module sind lösbar miteinander verbunden, können somit einfach demontiert und unabhängig voneinander transportiert werden. Zum Schutz der Hochspannungsdurchfüh- rungen 6, 7 und 8 und dem in dem Gehäuse angeordneten Aktivteil des Transformators 1, also der mit der Hochspannungs¬ durchführung 6 oder 7 verbundenen Oberspannungswicklung sowie der mit der Hochspannungsdurchführung 8 verbundenen Niederspannungswicklung und des Kerns, dessen Schenkel von den je- weiligen Wicklungen umschlossen werden, dienen Abieiter 9, die innerhalb ihres Ableitergehäuses einen nichtlinearen Wi¬ derstand aufweisen, der bei Überspannungen von einem nicht leitenden Zustand in einen leitenden Zustand übergeht und so¬ mit die parallel zu ihm geschalteten Bauteile schützt.
Die Hochspannungsdurchführungen 6, 7 und 8 sind jeweils als einsteckbare Hochspannungsdurchführungen ausgebildet und können mit ihrem Einsteckende in passende Durchführungssteckbuchsen 10 eingeführt werden. Die Durchführungssteckbuchsen 10 sind wie das Einsteckende rotationssymmetrisch ausgebildet und begrenzen einen zum Gehäusedeckel hin offen liegenden je- doch einseitig geschlossenen Hohlraum, der formkomplementär zu dem Einsteckende der jeweiligen Hochspannungsdurchführung 6, 7, 8 ausgebildet ist. Die Durchführungssteckbuchsen 10 sind ferner fluiddicht mit dem Gehäuse 2 verbunden, so dass der Ölraum des einphasigen Transformators 1 hermetisch, also luft- und flüssigkeitsdicht, von der Außenatmosphäre abge¬ schlossen ist. Am geschlossenen Ende der Durchführungssteckbuchse ist ein figürlich nicht erkennbarer Stromleitungsbol¬ zen gehalten, der wenn die Hochspannungsdurchführung 6, 7 oder 8 in die jeweilige Durchführungssteckbuchse 10 einge- führt ist, in leitendem Kontakt mit dem sich durch die jewei¬ lige Hochspannungsdurchführung 6, 7, 8 erstreckenden Hochspannungsleiter ist. Der besagte Leitungsbolzen erstreckt sich in das Innere des Gehäuses 2, also in dessen Ölraum hinein, wo er in Kontakt mit einer Wicklungsanschlussleitung steht, die somit die Durchführungssteckbuchse elektrisch mit der jeweiligen Ober- oder Unterspannungswicklung des Transformators 1 verbindet.
Zur Montage und Fixierung der Hochspannungsdurchführung 6, 7 oder 8 weisen diese jeweils einen Befestigungsanschluss 11 auf. Von dem Befestigungsanschluss 11 erstreckt sich ein Säu¬ lenabschnitt 12 zu einem Hochspannungsanschluss 13, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Freiluftanschluss ist. Der Abstand zwischen dem Befestigungsanschluss 11 und dem Hochspannungsanschluss 13 beträgt in dem gezeigten Ausfüh¬ rungsbeispiel über 2 Meter und insbesondere über 3 Meter. Figur 2 zeigt den einphasigen Transformator 1 gemäß Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht, in der das Kühlmodul besser erkennbar ist. Im Übrigen gelten die zu Figur 1 gemachten Ausführungen hier entsprechend.
Figur 3 zeigt in einer Draufsicht einen dreiphasigen Transformator 14, der auf einem Fundament aus Beton 15 angeordnet ist. Oberspannungsseitig ist der Transformator 14 mit einem Hochspannungsversorgungsnetz 16 verbunden, das drei Phasen aufweist. Unterspannungsseitig ist ein Verbrauchernetz 17 an¬ gedeutet. Bei einem Ausfall des mehrphasigen Transformators 14 kann die Energieversorgung des Verbrauchernetzes 17 durch das Versorgungsnetz 16 nicht mehr aufrecht erhalten werden. Daher ist für einen schnellen Ersatz des mehrphasigen Trans- formators 14 zu sorgen. Der mehrphasige Transformator 14 ist jedoch ein Leistungstransformator, dessen individuelle Herstellung in der Regel mehrere Monate, beispielsweise 10-15 Monate in Anspruch nimmt. Hinzu kommt der aufwendige Trans¬ port und schließlich die ebenfalls mehrere Wochen dauernde Montage vor Ort.
Figur 4 zeigt den Einsatz einer erfindungsgemäßen Anordnung 18 zum Ersatz des mehrphasigen Transformators 14. Es ist erkennbar, dass die Anordnung 18 aus mehreren einphasigen
Transformatoren 1, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, besteht. Die einphasigen Transformatoren 1 sind an ihrer Oberspannungsseite, also beispielsweise mit dem Freiluftanschluss 13 der Durchführung 6, jeweils mit dem Versorgungsnetz 16 und an ihrer Unterspannungsseite über eine Kabelverbindung und einen Freiluftanschluss mit dem Verbrauchernetz 17 verbunden. Die erfindungsgemäße Anordnung 18 ist flexibel ausgelegt und kann daher den jeweiligen Anforderungen entsprechend aufgestellt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung 18 kann daher bereits vor dem Eintritt eines Fehlers gebaut werden. Auf- grund ihres modularen Aufbaus und der Verwendung von einpha¬ sigen Transformatoren 1 besteht die erfindungsgemäße Anord¬ nung 18 aus im Vergleich zum mehrphasigen Transformator 14 leichten Einzelkomponenten, die in wesentlich kürzerer Zeit zu dem jeweils gewünschten Aufstellungsort transportiert wer¬ den können. Durch den modularen Aufbau ist darüber hinaus die Montagezeit erheblich gekürzt, so dass die erfindungsgemäße Anordnung 18 innerhalb weniger Tage montiert und somit die Versorgung des Verbrauchernetzes schnell wieder aufgenommen werden kann. Anschließend kann nach einer dauerhaften Ersatzlösung für den mehrphasigen Transformator 14 gesucht werden. Beispielsweise kann ein neuer mehrphasiger Transformator konzipiert und hergestellt werden. Der fehlerhafte mehrphasige Transformator 14 kann von dem Fundament 15 entfernt und der neue mehrphasige Transformator dort aufgestellt werden. An¬ schließend wird das Versorgungsnetz 16 und das Verbrauchernetz 17 mit dem neuen mehrphasigen Transformator verbunden, so dass dieser anschließend anstelle der erfindungsgemäßen Anordnung 18 für die gewünschte Spannungsumwandlung sorgt. Die erfindungsgemäße Anordnung 18 kann dann demontiert und neuen Aufgaben zugeführt werden.
Figur 5 zeigt das Gehäuse 2 eines einphasigen Transformators 1 in einer perspektivischen Darstellung. Hier sind die Durchführungssteckbuchsen 10 besonders gut erkennbar. Darüber hinaus ist eine Rohrleitung 18 dargestellt, die zur Verbindung des Gehäuses 2 mit dem Kühlmodul 3 dient. Die Rohrleitung 18 bildet dazu eine Öffnung 19 aus, die mittels eines Schließ- ventils 20 fluiddicht verschließbar ist. Darüber hinaus ist ein Anschlussstutzen 21 zur Verbindung mit dem Ausdehnungsgefäß 4 verdeutlicht.
In Figur 6 ist das Gehäuse 2 gemäß Figur 5 in einer Drauf- sieht gezeigt. Insbesondere in Figur 6 sind Einstellöffnungen 22, 36 verdeutlicht, die mittels einer Klappe fluiddicht ver¬ schlossen werden können. Die Einstellöffnungen 22 und 33 gewähren jeweils Zugang zu einer Auswahleinrichtung, worauf später noch genauer eingegangen werden wird. In Figur 6 wurde auf die Darstellung der Rohrleitung 18 verzichtet, so dass lediglich ein Anschlussstutzen 25 erkennbar ist, in dem wiederum eine Öffnung 19 ausgebildet ist, die wieder über ein Schließventil verschließbar ist. Ein ungewollter Austritt von Isolierflüssigkeit aus dem Gehäuse 2 beim Transport ist somit vermieden .
Figur 7 zeigt das Gehäuse 2 gemäß der Figuren 5 und 6, wobei jedoch das Ausdehnungsgefäß 4 über eine Rohrleitung 24 mit dem Anschlussstutzen 21 und somit mit dem Ölraum des Gehäuses 2 verbunden ist. Mit anderen Worten kann bei zunehmenden Temperaturen die sich ausdehnende Isolierflüssigkeit über einen Anschlussstutzen 21 und Anschlussrohr 24 umfassenden An- schluss in das Ausdehnungsgefäß 4 gelangen. In Figur 7 wird ferner erkennbar, dass das Ausdehnungsgefäß 4 auf einem sepa¬ rat aufgestellten Gestell 25 angeordnet ist. Die gesamte Ge¬ wichtskraft des Ausdehnungsgefäßes 4 wird somit in das Ge¬ stell 25 und nicht in das Gehäuse 4 eingeleitet. Das Haltege- stell 25 ist über eine Hakenverbindung mit dem Gehäuse 2 verbunden, so dass ein ungewolltes seitliches Abrutschen des Haltegestells 25 vom Gehäuse 2 vermieden ist. Die Hakenver¬ bindung umfasst ein fest mit dem Haltegestell 25 verbundenes Hakenteil 26, das in ein an dem Gehäuse 2 fixiertes Gegen- stück eingreift. Das Gegenstück ist beispielsweise ein sich parallel zum Gehäusedeckel erstreckender Bolzen, der über zwei Seitenschenkel mit dem Gehäusedeckel verbunden ist, wo¬ bei Seitenschenkel und der Bozen die Gestalt eines auf den Kopf gestellten „U" aufweisen.
Figur 8 zeigt das Kühlmodul 3 in einer Vorderansicht, in der erkennbar ist, dass das Kühlmodul 3 Gebläse 27 aufweist, mit denen die Kühlleistung des Kühlmoduls 3 erhöht werden kann. Die Gebläse 27 erzeugen einen Luftstrom, der an der Außensei- te eines figürlich nicht dargestellten Wärmeaustauschregis¬ ters des Kühlmoduls 3 vorbeigeführt wird. Innerhalb des Wär¬ meaustauschregisters zirkuliert die Isolierflüssigkeit, wobei es zu einem Wärmeaustausch zwischen der erwärmten Isolierflüssigkeit und dem vorbeiströmenden Luftstrom kommt. Mit an- deren Worten geht Wärme von der Isolierflüssigkeit in den
Luftstrom über und kann so an die Außenatmosphäre abgeführt werden. Das Kühlmodul 3 ist ebenfalls in dem Gestell 25 ge¬ halten. Wie bereits beschrieben bildet das Gestell 25 ein Ha- kenteil 26 für eine Hakenverbindung mit dem Gehäuse 2 aus, so dass das Gestell 23 und somit das Kühlmodul 3 einfach an dem Gehäuse eingehakt werden kann. Zum Anheben mit einem Hubkran bildet das Haltegestell 25 ferner Hebeösen 46 aus. Darüber hinaus umfasst das Kühlmodul 3 eine Steuereinheit 47, die fest in das Kühlmodul 3 integriert ist. Die feste Verbindung vereinfacht und beschleunigt die Montage des Kühlmoduls 3 am Gehäuse 2. In Figur 9 ist ferner erkennbar, dass das Kühlmodul 3 in sei¬ nem oberen Bereich ein Anschlussstück 28 ausbildet, das über ein Zwischenstück 29 mit der Rohrleitung 18 und somit mit dem Anschlussstutzen 23 des Gehäuses 2 verbunden ist. Das Anschlussstück 28 bildet einen Kühlflüssigkeitseingang des Kühlmoduls 3 aus, wohingegen Rohrleitung 18 einen Kühlflüs¬ sigkeitsausgang des Gehäuses 2 bildet. In Figur 8 ist im unteren Bereich des Kühlmoduls ein Ausgangsstutzen 30 erkennbar, der einen Kühlflüssigkeitsausgang des Kühlmoduls 3 begrenzt. Über ein weiteres Zwischenstück 29 ist der Kühlflüs- sigkeitsausgang 30 des Kühlmoduls 3 mit einem figürlich nicht dargestellten Kühlflüssigkeitseingang des Gehäuses 2 in dessen unteren Bereich verbunden, so dass es zu einer Zirkulation von Isolierflüssigkeit über das Kühlmodul 3 kommen kann. Das Anschlussstück 28, die Rohrleitung 18, der Ausgangsstut- zen 30 und der nicht dargestellte Kühlflüssigkeitseingang des Gehäuses 2 sind jeweils mit einem Schließventil 44 ausgerüs¬ tet, mit dem der jeweilige Aus- bzw. Eingang fluiddicht ver¬ schlossen werden kann. Aus den Figuren 8 und 9 ist ebenfalls erkennbar, dass das ge¬ zeigte Kühlmodul 3 in zwei Teile aufgespalten ist, aus diesem Grunde ist das Anschlussstück 28 mit einer sich in Querrichtung erstreckenden oberen Sammelleitung 31 verbunden, die wiederum mit zwei Rohrleitungen 32 und 33 in Verbindung steht, so dass die Kühlung auf zwei Kühlstränge aufgeteilt werden kann. Unterhalb der Gebläse 27 ist eine untere Sammel¬ leitung 34 in Figur 8 erkennbar, die die beiden Isolier- flüssigkeitsströme vereinigt und dem Ausgangsstutzen 30 zu¬ führt .
Figur 9 zeigt das Kühlmodul 3 von oben, wobei es mittels ei- ner Hakenverbindung fest mit dem Gehäuse 2 verhakt ist. Dabei ist es in dem Haltegestell 25 angeordnet.
Das Zwischenstück 29 ist in Figur 10 im Detail verdeutlicht. Es ist erkennbar, dass das Zwischenstück 29 winklig ausgebil- det ist. Es ist im Inneren hohl oder rohrförmig und begrenzt einen Verbindungskanal, der mit einem Entlüftungsanschluss 34 entlüftet werden kann. Am Entlüftungsanschluss 34 kann bei¬ spielsweise eine Schlauchverbindung aufgesetzt werden, die mit einer zweckmäßigen Vakuumpumpe verbunden ist, so dass der Verbindungskanal des Zwischenstücks 29, der sich zwischen den Schließventilen der Rohrleitung 18 bzw. des Anschlussstück 28 erstreckt, entlüftet werden kann. Nach dem Anlegen des Vaku¬ ums können die Schließventile geöffnet werden, wobei eine Verunreinigung der Isolierflüssigkeit durch Luft und oder Wassereinschlüsse vermieden ist. Das Zwischenstück 29 ist ferner mit einer Ablassöffnung 45 ausgerüstet, um Isolierflüssigkeit vor der Demontage aus dem Verbindungskanal abzu¬ führen . Figur 11 zeigt die Montage des Hilfsstrommoduls 5 am Gehäuse 2 mittels einer mechanischen Verbindungseinheit 42. Über eine figürlich nicht dargestellte elektrische Verbindung ist das Hilfsstrommodul 5 mit einer Anzapfung einer Ausgleichs- oder Tertiärwicklung des Gehäuses 2 verbunden, so dass auf diese Weise bei Betrieb des jeweiligen einphasigen Transformators 1 eine Spannung am Eingang des Hilfsstrommoduls 5 anliegt. Das Hilfsstrommodul 5 weist einen figürlich nicht dargestellten Hilfstransformator auf, der mit seiner Oberspannungswicklung mit dem Eingang Hilfsstrommoduls 5 verbunden ist und der aus- gangsseitig eine Versorgungsspannung bereitstellt, die bei¬ spielsweise zum Antrieb der Gebläse 27 des Kühlmoduls 5 ver¬ wendet werden kann. Hierzu ist das Hilfsstrommodul 5 mit dem Kühlmodul über nicht gezeigte elektrische Verbindungsleitun¬ gen verbunden.
Die Verbindungseinheit 42 ist eine lösbare mechanische Ver- bindung, die es ermöglicht, das Hilfsstrommodul 5 einfach, schnell und sicher mit dem Gehäuse 2 zu verbinden. Hier kommt beispielsweise eine Steck-, Klemm-, Haken-, Flansch- oder sonstige Verbindung in Betracht. Die Figuren 12 bis 17 verdeutlichen die Flexibilität der erfindungsgemäßen Anordnung 18 und zeigen insbesondere auf, dass die Anordnung 18 variabel in unterschiedlichen Spannungsebenen eingesetzt werden kann. In Figur 12 ist das Gehäuse 2 mit allen einsteckbaren Hochspannungsdurchführungen 6, 7 und 8, wie in Figur 1 gezeigt, verdeutlicht. Darüber hinaus ist ein redundant ausgeführter Kabelanschluss 35 er¬ kennbar, der den Anschluss zweier Kabelleiter ermöglicht. Darüber hinaus ist erkennbar, dass das Gehäuse 2 eine Ausgangs¬ einstellöffnung 22 sowie eine Eingangseinstellöffnung 36 auf- weist. Sowohl die Eingangseinstellöffnung 36 als auch die
Ausgangseinstellöffnung 22 sind durch einen Deckel fluiddicht verschlossen .
In Figur 13 ist der Blick in die Eingangseinstellöffnung 36 frei, so dass die dieser zugewandte Auswahleinrichtung 37 erkennbar wird. Die Auswahleinrichtung 37 weist Spannungsanschlüsse 38, 39 und 40 auf. Mit Hilfe eines U-förmigen Stell¬ leiters 41 sind zwei der Spannungsanschlüsse 38 und 39 mitei¬ nander verbunden. Durch diese Einstellung ist die Oberspan- nungswicklung des Transformators 1 mit der Durchführungs¬ steckbuchse 10 der Hochspannungsdurchführung 6 verbunden und somit für eine Eingangsspannung von 345 kV ertüchtigt. Die Ausgabe einer Spannung von beispielsweise 138 kV erfolgt an der Hochspannungsdurchführung 8. Die Hochspannungsdurchfüh- rung 7 kann bei der so eingestellten Betriebsart entfallen.
Figur 16 verdeutlicht die Ausführung des Gehäuses 2 mit Kühl¬ modul 5, Ausdehnungsgefäß 4 sowie den beiden Hochspannungs- durchführungen 6 und 7, die sich bei einer Eingangseinstel¬ lung nach Figur 13 ergibt.
Die Figur 14 verdeutlicht einen Blick in die Eingangsein- Stellöffnung 22, wobei wiederum eine Auswahleinrichtung 37 erkennbar ist mit ihren drei Spannungsanschlüssen 38, 39 und 40. In Figur 14 verbindet der Verbindungsleiter 41 die Spannungsanschlüsse 38 und 39, so dass die Spannungsausgabe an der Hochspannungsdurchführung 8 erfolgt. In Figur 15 ist eine Stellung gezeigt, in der der Verbindungsleiter 41 die Anschlüsse 39 und 40 miteinander verbindet. In der so gezeigten Stellung fällt die Spannung am Kabelanschluss 35 ab, so dass auch die Hochspannungsdurchführung 8 entfallen kann. In Figur 17 ist eine Konfiguration des Transformators 1 ge¬ zeigt, in welcher der Verbindungsleiter 41 der Auswahleinrichtung 22 die Spannungsanschlüsse 39 und 40 verbindet. In dieser Einstellung ist der Transformator für Oberspannungen von 230kV eingerichtet, wobei an der Hochspannungsdurchfüh- rung 8 oder am Kabelanschluss eine Spannung von 115 kV abge¬ griffen werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (18) zum Ersatz eines mehrphasigen Transformators (14) mit mehreren einphasigen Transformatoren (1), die jeweils
ein mit einer Isolierflüssigkeit befülltes Gehäuse (2), in dem ein Kern mit einer Ober- und einer Unterspannungswicklung angeordnet ist,
wenigstens eine Durchführungssteckbuchse (10), die über eine sich innerhalb des Gehäuses (2) erstreckende Wick¬ lungsanschlussleitung mit der Ober- oder Unterspannungswicklung verbunden ist,
wenigstens eine Hochspannungsdurchführung (6,7,8), die in die Durchführungssteckbuchse (10) einsteckbar ist, und - ein lösbar mit dem Gehäuse (2) verbindbares und mit Iso¬ lierflüssigkeit befülltes Kühlmodul (3) zum Kühlen der Isolierflüssigkeit aufweisen.
2. Anordnung (18) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
sowohl das Gehäuse (2) als auch das Kühlmodul (3) jeweils we¬ nigstens einen Kühlungsflüssigkeitseingang (28) und wenigstens einen Kühlflüssigkeitsausgang (18) aufweisen, die zum Austausch von Isolierflüssigkeit miteinander verbindbar sind, wobei jeder Kühlflüssigkeitsausgang (18) und jeder Kühlflüssigkeitseingang (28) mit einem fluiddichten Schließventil ausgerüstet ist.
3. Anordnung (18) nach Anspruch 2,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
ein Zwischenstück (28) zur fluiddichten Verbindung von Kühlflüssigkeitsausgang (18) und Kühlflüssigkeitseingang (28), wobei das Zwischenstück (29) einen Verbindungskanal begrenzt und eine Entlüftungsöffnung (34) zum Entlüften des Verbin- dungskanals aufweist.
4. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t, d u r c h ein mit dem Gehäuse (2) über einen Anschluss (24) zum Austausch von Isolierflüssigkeit verbindbares Ausdehnungsgefäß (4), das auf einem separaten Haltegestell (25) angeordnet ist .
5. Anordnung (18) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Haltegestell (25) zum Halten des Ausdehnungsgefäßes (4) oberhalb des am Gehäuse (2) lösbar befestigten Kühlmoduls (3) eingerichtet ist.
6. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jeder einphasige Transformator (1) mit einem Hilfsstrommodul (5) verbindbar ist, in dem ein Hilfstransformator zum Erzeugen einer Versorgungsenergie angeordnet ist.
7. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
wenigstens drei Durchführungssteckbuchsen (10) vorgesehen sind .
8. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jede Wicklungsanschlussleitung mit einem Stromwandler ausgerüstet ist.
9. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Kühlmodul (3) mit einem Gebläse (17) ausgerüstet und mit dem Hilfsstrommodul (5) verbindbar ist.
10. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
in dem Gehäuse (2) wenigstens eine verschließbare Einstell¬ öffnung (22,36) ausgebildet ist, die Zugang zu einer im dem Gehäuse (2) angeordneten Auswahleinrichtung (36,42) gewährt, wobei die Auswahleinrichtung (36,22) mehrere Spannungsan- Schlüsse (38,39,40) ausbildet, die jeweils mit einer zugeord¬ neten Durchführungssteckbuchse (10), einem Kabelausgang (35) oder einer Wicklung verbunden sind, wobei zwei der Spannungsanschlüsse (38,39,40) über eine Umschalteinheit (41) wahlwei- se miteinander verbindbar sind.
11. Anordnung (18) nach Anspruch 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
eine Eingangseinstellöffnung (36) und eine Ausgangseinstell- Öffnung (22) vorgesehen sind, wobei die der Eingangseinstell¬ öffnung (36) zugewandte Auswahleinrichtung (37) mit der Oberspannungswicklung sowie wenigstens zwei Durchführungssteckbuchsen (10) und die der Ausgangseinstellöffnung (22) zugewandte Auswahleinrichtung (38) mit der Unterspannungswick- lung, wenigstens einer Durchführungssteckbuchsen (10) und einem oder jedem Kabelausgang (35) verbunden ist.
12. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jede Hochspannungsdurchführung (6,7,8) zur Montage an dem Gehäuse (2) mit einem Befestigungsanschluss (11) ausgerüstet ist, von dem sich ein Säulenabschnitt (12) erstreckt, der an seinem freien von dem Befestigungsanschluss abgewandten Ende einen Hochspannungsanschluss (13) ausbildet, wobei der Säu- lenabschnitt (12) eine Länge von wenigstens drei Metern auf¬ weist.
13. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
wenigstens ein Kabelanschluss (35) zum Anschluss eines Kabel¬ leiters vorgesehen ist.
14. Anordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Außenwandung der Anordnung (18) zumindest abschnittswei¬ se durchschusshemmenden ausgebildet ist.
15. Anordnung (18) nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Außenwandung aus einem durchschusshemmenden Werkstoff mit einer Zugfestigkeit von größer als 1000 MPa besteht.
16. Anordnung (18) nach Anspruch 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Außenwandung eine außenliegende Wand und eine innenlie¬ gende Wand umfasst, zwischen denen ein Dämpfungsmittel ange¬ ordnet ist.
17. Anordnung (18) nach Anspruch 16,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Dämpfungsmittel eine Flüssigkeit oder ein Trockenschaum ist .
18. Verfahren zum Ersetzen eines mehrphasigen Transformators (14), bei dem eine der Anzahl der Phasen des mehrphasigen Transformators (14) entsprechende Anzahl einphasiger Trans¬ formatorgehäuse (2) in der Nähe des mehrphasigen Transforma- tors (14) aufgestellt, die Wicklungen der einphasigen Transformatorgehäuse (2) miteinander verschaltet, die Transforma¬ torgehäuse (2) mit einem Kühlmodul (3) und einem Ausdehnungs¬ gefäß (4) verbunden, Hochspannungsdurchführungen in Durchführungssteckbuchsen (6,7,8) des Transformatorgehäuses (2) mon- tiert und die Hochspannungsdurchführungen (6,7,8) an ihren
Anschluss (13) mit einem Versorgungsnetz (16) und einer Last (17) verbunden werden.
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