ES2837975T3 - Aislamiento de transformadores no sumergidos en líquido - Google Patents

Aislamiento de transformadores no sumergidos en líquido Download PDF

Info

Publication number
ES2837975T3
ES2837975T3 ES18382087T ES18382087T ES2837975T3 ES 2837975 T3 ES2837975 T3 ES 2837975T3 ES 18382087 T ES18382087 T ES 18382087T ES 18382087 T ES18382087 T ES 18382087T ES 2837975 T3 ES2837975 T3 ES 2837975T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
transformer
floating
coil
immersed
insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18382087T
Other languages
English (en)
Inventor
Lago Luis Sánchez
Martín Carlos Roy
Rafael Murillo
Lles Lorena Cebrián
Barrieras Antonio Nogués
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Energy Ltd
Original Assignee
ABB Power Grids Switzerland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Power Grids Switzerland AG filed Critical ABB Power Grids Switzerland AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2837975T3 publication Critical patent/ES2837975T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2617—Measuring dielectric properties, e.g. constants
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/16—Construction of testing vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/62—Testing of transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H01F27/2828—Construction of conductive connections, of leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402—Association of measuring or protective means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
    • H01F2027/328—Dry-type transformer with encapsulated foil winding, e.g. windings coaxially arranged on core legs with spacers for cooling and with three phases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

Un transformador (100, 200) no sumergido en líquido que comprende: un núcleo (15); una bobina (105, 205, 305, 405) que tiene un devanado (110, 210, 310) conductivo alrededor del núcleo (15); un aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido dentro de la bobina (105, 205, 305, 405); uno o más electrodos (125, 225, 325, 425) flotantes en el aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido, en donde al menos una parte del devanado conductivo y el uno o más electrodos flotantes forman uno o más elementos (130, 230) capacitivos, respectivamente, y el transformador comprende un dispositivo (135, 235, 335, 435) de medición de capacitancia conectado entre un terminal respectivo conectado a uno respectivo del uno o más electrodos flotantes y un terminal conectado a al menos una parte del devanado (110) conductivo.

Description

DESCRIPCIÓN
Aislamiento de transformadores no sumergidos en líquido
Campo de la invención
La presente divulgación se refiere a transformadores y más particularmente al aislamiento eléctrico de no sumergido en líquido, p. ej. transformadores de tipo seco.
Antecedentes
Como es bien conocido, un transformador convierte electricidad a un nivel de voltaje en electricidad a otro nivel de voltaje, ya sea de mayor o menor valor. Un transformador consigue esta conversión de voltaje usando una primera bobina y una segunda bobina, cada una de las que está enrollada alrededor de un núcleo ferromagnético y comprende un número de vueltas de un conductor eléctrico. La primera bobina está conectada a una fuente de voltaje y la segunda bobina está conectada a una carga. La relación de vueltas en la bobina primaria a las vueltas en la bobina secundaria ("relación de vueltas") es la misma que la relación entre el voltaje de la fuente y el voltaje de la carga.
Otros tipos de transformadores también son bien conocidos y se denominan transformadores de devanado múltiple. Tales transformadores usan múltiples devanados conectados en serie o en paralelo o de manera independiente, según la funcionalidad deseada del transformador.
Los transformadores no sumergidos en líquido incorporan bobinas en las que las vueltas están aisladas entre sí con materiales dieléctricos sólidos, p.ej. poliésteres.
La bobina también podría tener materiales aislantes sólidos colocados entre grupos de vueltas (p.ej., formando discos o capas) y/o hacia el exterior de la bobina. Para este propósito, la bobina podría encapsularse en p.ej. resina epoxi mediante un proceso de moldeo o fabricarse con materiales aislantes sólidos adicionales, p.ej. fibra de vidrio preimpregnada con resinas epoxi, en las ubicaciones antes mencionadas.
Con el tiempo, las propiedades dieléctricas del aislamiento sólido, p.ej. resina epoxi y poliéster, cambian debido al envejecimiento del material. El envejecimiento del transformador está directamente asociado al envejecimiento del aislamiento. El estado de envejecimiento del transformador está relacionado principalmente con la condición del aislamiento sólido dentro de las bobinas.
El documento US2008211611 describe un transformador, en particular un transformador de resina totalmente encapsulado, que incluye al menos un devanado de voltaje inferior y al menos un devanado de voltaje superior. El documento US4663603 divulga un sistema de devanado para transformadores refrigerados por gas.
El documento CN202159559 describe un transformador de rectificación de tipo seco de tripartición axial.
El documento CN206961661 describe un autotransformador de tipo seco.
Compendio
Se divulga un método y sistema no invasivo para evaluar el grado de envejecimiento del aislamiento sólido dentro de las bobinas de un transformador seco. El método se refiere a la medición de propiedades eléctricas (p.ej., la permitividad compleja en el espectro de frecuencia) del aislamiento sólido a través de electrodos flotantes, es decir, electrodos que no están en contacto con los elementos conductivos de la bobina, introducidos entre vueltas y/o grupos de vueltas (p. ej., discos y capas) en al menos las zonas críticas termo-dieléctricas (es decir, extremos de bobina) del transformador.
Un transformador no sumergido en líquido según la presente invención se define en la presente reivindicación 1. Así se facilita el mantenimiento y reparación de los transformadores de tipo no líquido, así como las predicciones del final de su vida útil basadas en una tasa estimada de envejecimiento.
Al formar un elemento capacitivo con el uso del electrodo flotante, es posible medir las propiedades dieléctricas del aislamiento sólido a lo largo del tiempo.
En algunos ejemplos, el transformador no sumergido en líquido puede comprender una pluralidad de electrodos flotantes distribuidos en el aislamiento sólido, cada electrodo flotante para formar un elemento capacitivo con una parte diferente del devanado conductivo. Así, el envejecimiento de diferentes áreas del transformador se puede medir de manera independiente.
En algunos ejemplos, la bobina puede comprender una bobina de láminas. El electrodo flotante puede colocarse entre láminas. El elemento capacitivo puede entonces formarse entre el electrodo flotante y las láminas de la bobina.
En algunos ejemplos, la bobina puede comprender una bobina de lámina-disco. El electrodo flotante puede colocarse entre las vueltas de la lámina de un disco de la bobina de disco. El elemento capacitivo puede formarse entre el electrodo flotante y las vueltas de la lámina del devanado.
En algunos ejemplos, el devanado conductivo puede comprender una bobina de CTC-disco, donde CTC significa conductores transpuestos de manera continua. El electrodo flotante puede colocarse entre las vueltas de CTC de un disco de la bobina de disco. El elemento capacitivo puede formarse entre el electrodo flotante y las vueltas de CTC del devanado.
En algunos ejemplos, el devanado conductivo puede comprender una bobina de tira-disco. El electrodo flotante puede colocarse entre las vueltas de un disco de tira-disco. El elemento capacitivo puede formarse entre el electrodo flotante y las vueltas de la tira del devanado.
En algunos ejemplos, el electrodo flotante puede ser un anillo flotante colocado entre discos de la bobina de disco. El elemento capacitivo puede formarse entre el anillo flotante y los discos del devanado.
En algunos ejemplos, el devanado puede comprender una bobina de capas. El electrodo flotante puede colocarse entre las vueltas de una capa de la bobina de capas. Las vueltas pueden ser del tipo tira o CTC. El elemento capacitivo puede formarse entre el electrodo flotante y las vueltas del devanado.
En algunos ejemplos, el devanado conductivo puede comprender una bobina de capas. El electrodo flotante puede colocarse entre capas de la bobina de capas. El elemento capacitivo puede formarse entre el electrodo flotante y las capas del devanado.
En algunos ejemplos, el devanado conductivo puede comprender una bobina de hilos aleatorios. El electrodo flotante puede colocarse entre los cables de la bobina de hilos aleatorios. El elemento capacitivo puede formarse entre el electrodo flotante y los cables de la bobina de hilos aleatorios.
En algunos ejemplos, el electrodo flotante puede colocarse a lo largo de una parte del aislamiento sólido. Por ejemplo, el electrodo flotante puede colocarse en zonas críticas termo-dieléctricas tales como los extremos del devanado.
En algunos ejemplos, el transformador no sumergido en líquido puede ser un transformador de tipo seco.
En algunos ejemplos, el aislamiento sólido puede ser una película de poliéster, una resina epoxi o un material de metaaramida, tal como Nomex®.
En la presente reivindicación 11 se define un método para evaluar el grado de envejecimiento de al menos una parte de un aislamiento sólido de un transformador no sumergido en líquido según la presente invención.
Por ejemplo, el método puede medir una variación de la permitividad compleja del aislamiento sólido. Mediante la medición de este valor a lo largo de un barrido de frecuencia, preferiblemente en el subintervalo cercano a DC, p.ej. entre 0Hz y 5Hz, del aislamiento sólido preferiblemente ubicado en las zonas críticas termo-dieléctricas de las bobinas (las partes más envejecidas) y en comparación con la condición no envejecida, se puede predecir el estado de envejecimiento del transformador y la vida restante.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán ejemplos no limitativos de la presente divulgación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1A es una vista parcial esquemática de un transformador no sumergido en líquido según un ejemplo;
La figura 1B es una vista parcial esquemática de una bobina de un transformador no sumergido en líquido del tipo láminas según un ejemplo;
La figura 2A es una vista en perspectiva de una bobina de un transformador no sumergido en líquido del tipo de lámina-disco según un ejemplo.
La figura 2B es una vista detallada de una parte de la bobina de la figura 2A.
La figura 2C ilustra esquemáticamente un análisis de un elemento capacitivo formado por un electrodo flotante en una bobina de lámina-disco.
La figura 3 es una vista en perspectiva de una bobina de un transformador no sumergido en líquido del tipo capatira o capa-CTC según un ejemplo.
La figura 4 es una vista en perspectiva de una bobina de un transformador no sumergido en líquido del tipo de hilos aleatorios según un ejemplo.
La figura 5 es un diagrama de flujo de un método para evaluar el envejecimiento de al menos una parte de un aislamiento sólido de un transformador de tipo seco según un ejemplo.
Descripción detallada de ejemplos
La figura 1A es una vista esquemática de un transformador no sumergido en líquido según un ejemplo. El transformador 50 puede comprender una bobina 5 de alto voltaje y una bobina 10 de bajo voltaje que tiene un devanado enrollado alrededor de un núcleo 15. La bobina 5 de alto voltaje puede ser una bobina de tipo disco-lámina que comprende discos 7. La bobina 10 de bajo voltaje puede ser una bobina tipo lámina que comprende láminas 12.
La figura 1B es una vista parcial esquemática de una bobina 105 de un transformador 100 no sumergido en líquido, según un ejemplo. La bobina 105 comprende un devanado 110 conductivo. La bobina 105 comprende adicionalmente un aislamiento 120 sólido. Se colocan uno o más electrodos 125 flotantes en el aislamiento 120 sólido. Al menos una parte del devanado 110 conductivo y el uno o más electrodos 125 flotantes forman uno o más elementos 130 capacitivos. Un parámetro eléctrico del elemento(s) 130 capacitivos se mide usando un dispositivo 135 de medición de capacitancia. Tal parámetro eléctrico es permitividad compleja. La permitividad compleja se puede medir a lo largo de un barrido de frecuencia, particularmente en el subintervalo cercano a DC, p.ej. 0Hz-5Hz. En comparación con la condición no envejecida, se puede predecir el estado de envejecimiento del transformador y la vida restante.
La Fig. 2A es una vista en perspectiva de una bobina 205 de un transformador 200 no sumergido en líquido del tipo lámina-disco según otro ejemplo. La bobina 205 comprende un devanado conductivo formado por múltiples discos 207. Cada disco puede comprender múltiples vueltas 210 aisladas entre sí con aislamiento dentro de las vueltas. Estas vueltas pueden ser del tipo lámina, tira o CTC. El aislamiento dentro de las vueltas puede ser de poliéster. Se pueden colocar uno o más electrodos 225 flotantes dentro de las vueltas en el aislamiento dentro de las vueltas entre las vueltas del disco 207A. La bobina 205 puede comprender además un aislamiento 220 entre discos sólido. El aislamiento entre discos sólidos puede ser resina epoxi.
Adicionalmente, uno o más electrodos 240 flotantes entre discos pueden colocarse en el aislamiento sólido entre discos entre los discos 207. Al menos una parte del disco 207A y el uno o más electrodos 225, 240 flotantes pueden formar uno o más elementos 230 capacitivos. El parámetro, es decir, permitividad compleja, de los elementos capacitivos se mide usando un dispositivo 235 de medición de capacitancia. Los elementos capacitivos están formados por el electrodo flotante y todo el devanado conductivo de la bobina. Sin embargo, la contribución de capacitancia de la parte del devanado que está más cerca del electrodo flotante (en el ejemplo de la Fig.2A serían las vueltas inmediatas anteriores y posteriores del disco), es significativamente mayor (más del 90% e incluso cerca al 99%) que el del resto del devanado (que puede ser inferior al 10% o incluso alrededor del 1%). Así, se puede asumir con seguridad que el parámetro eléctrico medido (p.ej., permitividad compleja) corresponde al material de aislamiento en el espacio entre el electrodo flotante y el elemento(s) conductivos más cercanos (p.ej., vuelta(s) de un disco).
La Fig. 2B es una vista detallada de una parte de la bobina 205 de la Fig. 2A. La bobina 205 puede comprender un devanado conductivo en la forma de discos 207A y 207B. El disco 207A puede comprender las vueltas 210 y aislamiento 227 entre vueltas entre las vueltas 210. Se puede colocar un electrodo 225 flotante en el aislamiento 220 sólido y puede formarse con una parte de las vueltas 210 un elemento 230 capacitivo. Un electrodo 240 flotante puede formar un elemento con los discos 207A y 207B. El dispositivo 235 de medición de capacitancia puede acoplarse entre el terminal 225T (conectado al terminal 225 flotante) y el terminal 210T (conectado al devanado 210). Esto medirá el envejecimiento del aislamiento entre vueltas. Adicional o alternativamente, el dispositivo 235 de medición de capacitancia puede acoplarse entre el terminal 240T (conectado al terminal 240 flotante) y el terminal 210T (conectado al devanado 210). Esto medirá el envejecimiento del aislamiento entre discos.
La Fig. 2C ilustra esquemáticamente un análisis del elemento capacitivo formado por el electrodo 225 flotante. Se forma un condensador 230M principal entre el electrodo 225 flotante y las vueltas 210A, 210B más cercanas. Pueden formarse condensadores adicionales (condensadores "parásitos") entre el electrodo 225 flotante y otras partes conductivas (vueltas) del disco 207A o incluso con partes conductivas (vueltas) del disco 207B. La permitividad compleja del condensador en total (suma de todos los elementos capacitivos mostrados en la Fig. 2C) puede medirse entre el electrodo flotante y el devanado. Sin embargo, como el condensador dominante es el condensador 230M principal, cada medición puede ser una indicación de degradación del aislamiento dentro de las vueltas, p.eg., poliéster, en el espacio entre las vueltas 210A y 210B.
Los electrodos flotantes pueden ser entre vueltas (p. ej., en todos los tipos de devanados), entre discos (en devanados de disco) o entre capas (en devanados de capa). En el caso de electrodos flotantes entre vueltas, el condensador principal del elemento capacitivo, es decir, al menos el 90% de la capacitancia del elemento capacitivo, está formado por las vueltas previas (anteriores) y siguientes (posteriores) del devanado conductivo (p.ej., lámina, CTC, etc.). En el caso de electrodos flotantes entre discos, el condensador principal del elemento capacitivo está formado por los discos previos y siguientes de la bobina. En el caso de electrodos flotantes entre capas, el condensador principal del elemento capacitivo está formado por las capas previas y siguientes de la bobina.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva de una bobina 305 de un transformador no sumergido en líquido de tipo capatira o capa-CTC según un ejemplo. La bobina 305 puede comprender un devanado conductivo formado por múltiples capas 310. Cada capa 310 puede comprender múltiples vueltas 310A. Estas vueltas pueden ser de los tipos de tira o CTC aisladas usando dieléctricos sólidos entre ellas. La bobina 305 puede comprender adicionalmente un aislamiento 320 sólido. El aislamiento sólido puede estar impregnado de fibra de vidrio con resina epoxi. Se pueden colocar uno o más electrodos 325 flotantes entre el aislamiento sólido entre vueltas 310A. Además, se pueden colocar uno o más electrodos 340 flotantes entre capas en el aislamiento sólido entre capas. Al menos una parte del devanado 310 de capas y uno o más electrodos 325, 340 flotantes pueden formar uno o más elementos capacitivos. Los elementos capacitivos pueden medirse usando un dispositivo 335 de medición de capacitancia.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva de una bobina 405 de un transformador no sumergido en líquido del tipo de hilos aleatorios según un ejemplo. La bobina 405 puede comprender múltiples conductores 410 aislados entre sí con material de aislamiento sólido (p. ej., poliéster o esmalte). Cada conductor puede ser un cable circular. La bobina 305 puede comprender adicionalmente un aislamiento 420 sólido. Entre los cables puede haber adicionalmente aislamiento de poliéster. El aislamiento sólido puede ser resina epoxi. Se pueden colocar uno o más electrodos 425 flotantes en el aislamiento 420 sólido entre conductores 410. Al menos una parte del devanado 410 y el uno o más electrodos 425 flotantes pueden formar uno o más elementos capacitivos. Los elementos capacitivos pueden medirse usando un dispositivo 435 de medición de capacitancia.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo de un método para evaluar el envejecimiento de al menos una parte de un aislamiento sólido de un transformador de tipo seco según un ejemplo. En el bloque 505, un primer parámetro eléctrico, p. ej. permitividad compleja, se puede medir la del elemento capacitivo en un primer momento (p.ej., antes o durante el primer uso del transformador). En el bloque 510, un segundo parámetro eléctrico, p. ej. permitividad compleja del elemento capacitivo se puede medir en un segundo momento (periódicamente o después de un número usos o después de un período de tiempo). En el bloque 515, el grado de envejecimiento del aislamiento y/o del transformador puede calcularse en función de la primera y segunda medidas de permitividad complejas. Un dispositivo informático puede comprender una memoria para almacenar valores de parámetros eléctricos (p.ej., valores de permitividad complejos) asociados con los grados de envejecimiento de uno o más tipos de material de aislamiento. Después de medir los valores de parámetros eléctricos, usando uno o más electrodos flotantes como se divulga en el presente documento, el dispositivo informático puede comparar los valores medidos con los valores almacenados para el mismo o similar material de aislamiento y puede proporcionar una indicación del grado de envejecimiento del material de aislamiento.
Aunque en el presente documento sólo se han divulgado varios ejemplos, son posibles otras alternativas, modificaciones, usos y/o equivalentes de los mismos. Además, también se cubren todas las combinaciones posibles de los ejemplos descritos, en la medida en que queden dentro del alcance de las reivindicaciones. Por tanto, el alcance de la presente divulgación no debería estar limitado por ejemplos particulares, sino que debería determinarse únicamente mediante una lectura justa de las reivindicaciones que siguen. Si los signos de referencia relacionados con los dibujos se colocan entre paréntesis en una reivindicación, son únicamente para intentar aumentar la inteligibilidad de la reivindicación y no deben interpretarse como una limitación del alcance de la reivindicación.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un transformador (100, 200) no sumergido en líquido que comprende:
un núcleo (15);
una bobina (105, 205, 305, 405) que tiene un devanado (110, 210, 310) conductivo alrededor del núcleo (15); un aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido dentro de la bobina (105, 205, 305, 405);
uno o más electrodos (125, 225, 325, 425) flotantes en el aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido,
en donde al menos una parte del devanado conductivo y el uno o más electrodos flotantes forman uno o más elementos (130, 230) capacitivos, respectivamente, y el transformador comprende un dispositivo (135, 235, 335, 435) de medición de capacitancia conectado entre un terminal respectivo conectado a uno respectivo del uno o más electrodos flotantes y un terminal conectado a al menos una parte del devanado (110) conductivo.
2. El transformador no sumergido en líquido según la reivindicación 1, el uno o más electrodos flotantes son una pluralidad de electrodos flotantes distribuidos en el aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido, cada electrodo flotante para formar un dicho elemento (130, 230) capacitivo con una parte diferente del devanado conductivo.
3. El transformador no sumergido en líquido según la reivindicación 1 o 2, en donde el devanado conductivo comprende vueltas (210) de lámina, por medio del cual un dicho electrodo (240) flotante se coloca en el aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido entre las vueltas de lámina, por medio del cual se forma un elemento (130, 230) capacitivo entre el electrodo flotante y las láminas del devanado.
4. El transformador no sumergido en líquido según la reivindicación 1 o 2, en donde el devanado conductivo comprende una bobina de disco formada por una lámina, tiras o conductores transpuestos de manera continua.
5. El transformador no sumergido en líquido según la reivindicación 4, en donde un dicho electrodo (125, 225, 325, 425) flotante se coloca entre el aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido entre vueltas de un disco de la bobina de disco, por medio del cual se forma un dicho elemento (130, 230) capacitivo entre el electrodo flotante y las vueltas del devanado conductivo.
6. El transformador no sumergido en líquido según la reivindicación 4, en donde un dicho electrodo (240) flotante es un anillo flotante colocado entre discos de la bobina de disco, por medio del cual se forma un elemento (130, 230) capacitivo entre el anillo flotante y los discos del devanado conductivo.
7. El transformador no sumergido en líquido de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el devanado conductivo comprende
una capa de tiras o una capa de bobina de conductores transpuestos de manera continua que comprende capas (310), teniendo cada capa vueltas (310A), por medio de las cuales se forma uno o más de dichos elementos capacitivos (130, 230) entre un dicho electrodo flotante y las capas;
o el devanado conductivo comprende
una bobina de derivación de hilo o hilos aleatorios que comprende cables circulares, por medio de la cual se forma un dicho elemento capacitivo (130, 230) entre dicho electrodo flotante y los cables circulares del devanado conductivo.
8. El transformador no sumergido en líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un dicho electrodo flotante se coloca a lo largo de una parte del aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido.
9. El transformador no sumergido en líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el transformador es un transformador de tipo seco.
10. El transformador no sumergido en líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el aislamiento (120, 220, 320, 420) sólido comprende una película de poliéster, una resina epoxi, esmalte o un material de meta-aramida.
11. Un método para evaluar el grado de envejecimiento de al menos una parte de un aislamiento sólido de un transformador no sumergido en líquido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende uno o más elementos (130, 230) capacitivos, comprendiendo el método medir un parámetro de dicho elementos (130, 230) capacitivo usando el dispositivo de medición de capacitancia y calculando el grado de envejecimiento en función de la medición del parámetro eléctrico, en donde el parámetro eléctrico medido es permitividad compleja.
12. El método según la reivindicación 11, que comprende, adicionalmente:
medir una primera permitividad compleja del elemento (130, 230) capacitivo en un primer momento;
medir una segunda permitividad compleja del elemento (130, 230) capacitivo en un segundo momento; calcular el grado de envejecimiento en función de la primera y segunda medida de permitividad compleja.
13. El método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en donde medir el parámetro eléctrico comprende medir la permitividad compleja en un amplio intervalo de frecuencias.
14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde medir el parámetro eléctrico comprende medir la permitividad compleja en un intervalo de baja frecuencia de entre 0 Hz y 5 Hz.
ES18382087T 2018-02-15 2018-02-15 Aislamiento de transformadores no sumergidos en líquido Active ES2837975T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18382087.7A EP3528266B1 (en) 2018-02-15 2018-02-15 Insulation of non-liquid immersed transformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2837975T3 true ES2837975T3 (es) 2021-07-01

Family

ID=61244538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18382087T Active ES2837975T3 (es) 2018-02-15 2018-02-15 Aislamiento de transformadores no sumergidos en líquido

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11335498B2 (es)
EP (1) EP3528266B1 (es)
JP (1) JP6882611B2 (es)
KR (1) KR102200163B1 (es)
CN (1) CN111656469B (es)
BR (1) BR112020013416A8 (es)
CA (1) CA3091461C (es)
DK (1) DK3528266T3 (es)
ES (1) ES2837975T3 (es)
PL (1) PL3528266T3 (es)
WO (1) WO2019158665A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11594361B1 (en) * 2018-12-18 2023-02-28 Smart Wires Inc. Transformer having passive cooling topology

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5067420A (es) 1973-10-19 1975-06-06
DE3243595C2 (de) * 1982-11-25 1985-10-17 Smit Transformatoren B.V., Nijmegen Wicklungsanordnung für einen gasgekühlten Transformator
JPH0254906A (ja) 1988-08-19 1990-02-23 Toshiba Corp 箔巻変圧器
JPH02215109A (ja) 1989-02-16 1990-08-28 Toshiba Corp 変圧器
US5572129A (en) * 1995-01-19 1996-11-05 The Regents Of The University Of California RF shield for gradient coil
GB9709290D0 (en) * 1997-05-07 1997-06-25 Collister Christopher J Electrical measurement apparatus for oil
US7095357B1 (en) * 2003-05-14 2006-08-22 Joseph Ralph Johler Method and apparatus for transmitting electromagnetic signals into the earth at frequencies below 500 KHz from a capacitor emplaced on the surface of the earth or raised aloft in an aircraft
US7551058B1 (en) * 2003-12-10 2009-06-23 Advanced Design Consulting Usa, Inc. Sensor for monitoring environmental parameters in concrete
DE102004058500A1 (de) * 2004-12-04 2006-06-08 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Entladevorrichtung
DE102005015785A1 (de) 2005-04-01 2006-11-16 Siemens Ag Transformator mit elektrischer Abschirmung
JP2010502167A (ja) * 2006-09-01 2010-01-21 樊后▲鵬▼ マグネットゼネレーター
CN103026432A (zh) * 2010-04-07 2013-04-03 Abb技术有限公司 室外干式变压器
CN202159559U (zh) * 2011-08-10 2012-03-07 福州天宇电气股份有限公司 轴向三分裂干式整流变压器
JP2015008548A (ja) 2011-10-28 2015-01-15 パナソニック株式会社 非接触電力伝送装置
ES2563109T3 (es) * 2012-12-19 2016-03-10 Abb Research Ltd. Disposición de transformador para mitigar oscilaciones transitorias de la tensión
CN204374235U (zh) 2014-07-07 2015-06-03 苏州电器科学研究院股份有限公司 超高压电力变压器承受短路能力试验用绝缘平台
WO2016081844A1 (en) 2014-11-20 2016-05-26 The Medical College Of Wisconsin, Inc. High q-factor magnetic resonance imaging radio frequency coil device and methods
CN204834330U (zh) 2015-07-27 2015-12-02 国网天津市电力公司 一种三相一体式电流互感器
KR20170055890A (ko) 2015-11-12 2017-05-22 한국전기연구원 고전압 전원 장치
US20190041450A1 (en) * 2015-12-01 2019-02-07 Yandong LV An intelligent assessment method of main insulation condition of transformer oil paper insulation
CN205450098U (zh) 2015-12-28 2016-08-10 广东芬尼克兹节能设备有限公司 一种电流互感器模块
CN205318992U (zh) 2015-12-29 2016-06-15 福建爱迪生科技有限公司 一种互感器保护外壳
US11536787B2 (en) 2015-12-31 2022-12-27 Koninklijke Philips N.V. Magnetic field gradient coils with closely packed windings and methods of manufacturing same
CN206057485U (zh) * 2016-08-23 2017-03-29 凯源新创（天津）科技有限公司 一种用于干式变压器绝缘老化的检测装置
US10110177B1 (en) * 2017-07-28 2018-10-23 Silicon Laboratories Inc. Programmable impedance control for a transformer
CN206961661U (zh) * 2017-07-31 2018-02-02 国网上海市电力公司 干式自耦变压器
CN109030885B (zh) 2018-07-26 2024-05-03 国网青海省电力公司海东供电公司 变压器高压桩头测试电极及变压器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021508955A (ja) 2021-03-11
EP3528266B1 (en) 2020-10-21
CN111656469B (zh) 2022-03-25
KR20200098699A (ko) 2020-08-20
US20210050145A1 (en) 2021-02-18
US11335498B2 (en) 2022-05-17
BR112020013416A2 (pt) 2020-12-01
JP6882611B2 (ja) 2021-06-02
PL3528266T3 (pl) 2021-04-19
KR102200163B1 (ko) 2021-01-08
BR112020013416A8 (pt) 2022-10-18
WO2019158665A1 (en) 2019-08-22
CN111656469A (zh) 2020-09-11
CA3091461C (en) 2021-05-25
EP3528266A1 (en) 2019-08-21
CA3091461A1 (en) 2019-08-22
DK3528266T3 (da) 2021-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0712128A2 (pt) transformador enrolado em disco com condutor laminado e método de fabricação do mesmo
ES2627335T3 (es) Cable blindado para el transporte de corriente alterna con pérdida reducida del blindaje
WO2016045385A1 (zh) 一种多组电容屏绝缘芯体的组合电器
ES2652562T3 (es) Conductor bobinado eléctrico con sección transversal rectangular
ES2837975T3 (es) Aislamiento de transformadores no sumergidos en líquido
BR112013029093B1 (pt) dispositivo condutor para um condutor elétrico
US3704390A (en) Combined capacitor-inductor reactor device having transformer characteristics
AU2013394138B2 (en) Method and armoured power cable for transporting alternate current
RU2535838C2 (ru) Катушка индуктивности и способ её изготовления
ES2943358T3 (es) Sistema de conversión de energía eléctrica
ES2563109T3 (es) Disposición de transformador para mitigar oscilaciones transitorias de la tensión
CN102360837A (zh) 一种光伏发电用干式变压器高压线圈
RU2652703C1 (ru) Трансформатор тока
CN112908635A (zh) 一种带椭圆形线圈的干式变压器
CN207097636U (zh) 一种线圈组件及使用该线圈组件的电器设备
US3167732A (en) Encapsulated transformer
NO752943L (es)
PT1293995E (pt) Componente electrónico indutivo de estrutura plana, em particular transformador plano ou bobina plana
US5444757A (en) X-ray generator
CN203871137U (zh) 一种加强绝缘的油浸式变压器
JPH0340886B2 (es)
RU2556704C2 (ru) Однофазный трансформатор напряжения
JP6519497B2 (ja) 計器用変圧器
Shete et al. An optimal technique for manufacturing of high voltage capacitor by using Metallized Polypropylene Film
RU159159U1 (ru) Высоковольтный ввод с измерительным выводом