ES2932024T3 - Transformador de tipo seco y método para fabricarlo - Google Patents

Transformador de tipo seco y método para fabricarlo Download PDF

Info

Publication number
ES2932024T3
ES2932024T3 ES18908626T ES18908626T ES2932024T3 ES 2932024 T3 ES2932024 T3 ES 2932024T3 ES 18908626 T ES18908626 T ES 18908626T ES 18908626 T ES18908626 T ES 18908626T ES 2932024 T3 ES2932024 T3 ES 2932024T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
high voltage
transformer
terminals
insulating body
electrically insulating
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
ES18908626T
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Alsina Navarro
Yaoqiang Wang
Andre Luiz Moreno
Ming Zhang
Xiong Yu
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.)
Hainan Jinpan Smart Tech Co Ltd
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Hainan Jinpan Smart Tech Co Ltd
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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 Hainan Jinpan Smart Tech Co Ltd, Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Hainan Jinpan Smart Tech Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2932024T3 publication Critical patent/ES2932024T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • H01F27/2828Construction of conductive connections, of leads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/288Shielding
    • H01F27/2885Shielding with shields or electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12Two-phase, three-phase or polyphase transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12Insulating of windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327Encapsulating or impregnating
    • H01F2027/328Dry-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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

En algunas realizaciones, se proporciona una barra de conexión para conectar múltiples bobinas de alto voltaje de un transformador de tipo seco a lo largo de la parte superior o inferior del transformador de tipo seco. La barra de conexión incluye (1) un cuerpo eléctricamente aislante que tiene una pluralidad de aberturas, cada abertura dimensionada para recibir al menos uno de los terminales de alto voltaje del transformador; (2) una vía de conexión eléctrica dentro del cuerpo eléctricamente aislante configurado para crear una conexión eléctrica predeterminada entre múltiples bobinas de alto voltaje del transformador; (3) terminales del conector externo incrustados dentro y que se extienden desde el cuerpo eléctricamente aislante, los terminales del conector externo conectados a la ruta de conexión eléctrica; y (4) una pantalla de tierra incrustada dentro del cuerpo eléctricamente aislante y configurada para proteger los terminales de alto voltaje de cada bobina de alto voltaje del transformador. Se proporcionan muchos otros aspectos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Transformador de tipo seco y método para fabricarlo
Campo
Esta solicitud se refiere en general a transformadores usados para la distribución de energía eléctrica y, más particularmente, a transformadores de tipo seco.
Antecedentes
Los transformadores se emplean para aumentar o disminuir los niveles de tensión durante la distribución de energía eléctrica. Para transmitir energía eléctrica a larga distancia, se puede usar un transformador para elevar la tensión y reducir la corriente de la energía que se transmite. Un nivel de corriente reducido reduce las pérdidas de energía resistiva de los cables eléctricos usados para transmitir la energía. Cuando se va a consumir la energía, se puede emplear un transformador para reducir el nivel de tensión y aumentar la corriente de la energía hasta el nivel requerido por el usuario final.
Un tipo de transformador que se puede emplear es un transformador sumergible seco, como se describe, por ejemplo, en la patente de EE. UU. n.° 8.614.614. Dichos transformadores pueden emplearse bajo tierra, en ciudades, etc., y pueden diseñarse para soportar entornos hostiles tales como exposición al agua, humedad, contaminación y similares. Se desean métodos, aparatos y sistemas mejorados para transformadores sumergibles y otros de tipo seco. El documento DE 29 51 457 A1 divulga un interconector que consiste en un aislador con vías conductoras incrustadas en el mismo para interconectar las fases del transformador, en el que los contactos están expuestos en el aislador para hacer contacto con los devanados del transformador, los conductores de protección están eléctricamente conectados a los contactos de manera que estos contactos están protegidos electrostáticamente de vías conductoras separadas incrustadas en el aislador en las regiones de los puntos de contacto entre los contactos y los devanados.
Sumario
En un aspecto, que no forma parte de la presente invención como se reivindica, se proporciona una barra de conexión para conectar múltiples bobinas de alta tensión de un transformador de tipo seco a lo largo de la parte superior o inferior del transformador de tipo seco. La barra de conexión incluye (1) un cuerpo eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de terminales de alta tensión de múltiples bobinas de alta tensión del transformador, teniendo el cuerpo eléctricamente aislante una pluralidad de aberturas que se extienden dentro del cuerpo eléctricamente aislante, estando dimensionada cada abertura para recibir al menos uno de los terminales de alta tensión de una respectiva de las bobinas de alta tensión del transformador; (2) una vía de conexión eléctrica dentro del cuerpo eléctricamente aislante, extendiéndose la vía de conexión eléctrica entre la pluralidad de aberturas y configurada para crear una conexión eléctrica predeterminada entre múltiples bobinas de alta tensión del transformador; (3) terminales de conector externos incrustados dentro y que se extienden desde el cuerpo eléctricamente aislante, estando conectados los terminales de conector externo a la vía de conexión eléctrica; y (4) una pantalla de tierra incrustada dentro del cuerpo eléctricamente aislante y configurada para proteger los terminales de alta tensión de cada bobina de alta tensión del transformador.
Según la presente invención, se proporciona un transformador de tipo seco según la presente reivindicación 1, que incluye (1) una pluralidad de bobinas de alta tensión, cada una de las cuales incluye dos terminales de alta tensión, estando todos los terminales de alta tensión colocados en un ángulo axial arriba o todos en un fondo axial de las bobinas de alta tensión; (2) una barra de conexión posicionada para extenderse a través de la pluralidad de bobinas de alta tensión, incluyendo la barra de conexión: (2.1) un cuerpo eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de los terminales de alta tensión de las bobinas de alta tensión del transformador, teniendo el cuerpo eléctricamente aislante una pluralidad de aberturas que se extienden dentro del cuerpo eléctricamente aislante, estando dimensionada cada abertura para recibir al menos uno de los terminales de alta tensión de una respectiva de las bobinas de alta tensión del transformador; (2.2) una vía de conexión eléctrica dentro del cuerpo eléctricamente aislante, extendiéndose la vía de conexión eléctrica entre los terminales de alta tensión dentro de la pluralidad de aberturas para crear una conexión eléctrica predeterminada entre las múltiples bobinas de alta tensión del transformador; y (2.3) terminales de conector externo incrustados dentro y que se extienden desde el cuerpo eléctricamente aislante, estando conectados los terminales de conector externo a la vía de conexión eléctrica.
Además, según la presente invención, se proporciona un método según la presente reivindicación 9 para formar un transformador de tipo seco según la presente reivindicación 1. El método incluye (1) proporcionar dicha pluralidad de bobinas de alta tensión, incluyendo cada una dichos dos terminales de alta tensión, estando todos los terminales de alta tensión colocados en la parte superior axial o en la parte inferior axial de las bobinas de alta tensión; (2) proporcionar dicha barra de conexión que incluye (a) dicho cuerpo eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de los terminales de alta tensión de las bobinas de alta tensión del transformador, teniendo el cuerpo eléctricamente aislante dicha pluralidad de aberturas que se extienden dentro del cuerpo eléctricamente aislante, estando cada abertura dimensionada para recibir al menos uno de los terminales de alta tensión de una respectiva de las bobinas de alta tensión del transformador; (b) dicha vía de conexión eléctrica dentro del cuerpo eléctricamente aislante, extendiéndose la vía de conexión eléctrica entre los terminales de alta tensión dentro de la pluralidad de aberturas para crear dicha conexión eléctrica predeterminada entre las múltiples bobinas de alta tensión del transformador; y (c) dichos terminales del conector externo incrustados dentro y extendiéndose desde el cuerpo eléctricamente aislante, estando los terminales del conector externo conectados a la vía de conexión eléctrica. El método incluye además (3) posicionar la barra de conexión de modo que cada terminal de alta tensión de cada bobina de alta tensión esté posicionado dentro de una abertura respectiva de la pluralidad de aberturas en el cuerpo eléctricamente aislante; y (4) acoplar cada terminal de alta tensión de cada bobina de alta tensión a la vía de conexión eléctrica.
En un aspecto, que no forma parte de la presente invención según lo reivindicado, se proporciona un método para formar una barra de conexión para conectar múltiples bobinas de alta tensión de un transformador de tipo seco a lo largo de la parte superior o inferior del transformador. El método incluye (1) formar un cuerpo eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de terminales de alta tensión de múltiples bobinas de alta tensión del transformador, teniendo el cuerpo eléctricamente aislante una pluralidad de aberturas que se extienden dentro del cuerpo eléctricamente aislante, estando dimensionada cada abertura para recibir al menos uno de los terminales de alta tensión de una respectiva de las bobinas de alta tensión del transformador; (2) formar una vía de conexión eléctrica dentro del cuerpo eléctricamente aislante, extendiéndose la vía de conexión eléctrica entre la pluralidad de aberturas y configurada para crear una conexión eléctrica predeterminada entre múltiples bobinas de alta tensión del transformador; (3) formar terminales de conector externos incrustados dentro y que se extienden desde el cuerpo eléctricamente aislante, estando conectados los terminales de conector externo a la vía de conexión eléctrica; y (4) formar una pantalla de tierra incrustada dentro del cuerpo eléctricamente aislante y configurada para proteger los terminales de alta tensión de cada bobina de alta tensión del transformador.
Todavía otras características preferidas y ventajas de esta divulgación pueden ser fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada ilustrada por una serie de realizaciones e implementaciones de ejemplo. Esta divulgación también puede ser susceptible de otras y diferentes realizaciones, y sus varios detalles pueden modificarse en varios aspectos. En consecuencia, los dibujos y las descripciones han de considerarse como de naturaleza ilustrativa, y no restrictiva. Los dibujos no están necesariamente dibujados a escala.
Breve descripción de los dibujos
En las figuras 1-9 se muestran realizaciones de un transformador de tipo seco según la presente invención y sus componentes.
La figura 1A es una vista lateral en perspectiva de un transformador sumergible de tipo seco según las realizaciones proporcionadas en el presente documento.
La figura 1B es una vista lateral de un núcleo según las realizaciones proporcionadas en el presente documento.
La figura 1C es una vista en sección transversal del núcleo de la figura 1B tomada a lo largo de la línea 1C-1C en la figura 1B.
Las figuras 2A y 2B son vistas en perspectiva desde arriba y desde abajo, respectivamente, de un primer ejemplo de realización de una barra de conexión proporcionada en el presente documento.
La figura 2C es otra vista superior en perspectiva del primer ejemplo de realización de la barra de conexión de las figuras 2A-2B proporcionada en el presente documento.
Las figuras 3A y 3B son una vista lateral y una vista desde arriba, respectivamente, de un ejemplo de realización de la barra de conexión de las figuras 2A-2C proporcionada en el presente documento.
La figura 3C es una vista lateral de una realización alternativa de la barra de conexión de las figuras 3A-3B, en la que las aberturas no se estrechan.
La figura 3D es una vista lateral de otra realización alternativa de la barra de conexión de las figuras 3A-3B, en la que cada terminal de alta tensión se coloca en una abertura diferente.
Las figuras 4A y 4B son vistas esquemáticas desde arriba de una barra de conexión configurada para proporcionar una primera conexión en delta según las realizaciones del presente documento.
Las figuras 4C y 4D son vistas esquemáticas desde arriba de una barra de conexión configurada para proporcionar una segunda conexión en delta según las realizaciones del presente documento.
Las figuras 5A y 5B son vistas esquemáticas desde arriba de una barra de conexión configurada para proporcionar una primera conexión en estrella según las realizaciones del presente documento.
La figura 6 es una vista esquemática superior de una barra de conexión configurada para proporcionar bobinas de alta tensión conectadas en serie (por ejemplo, monofásicas) según las realizaciones del presente documento.
La figura 7A es una vista esquemática lateral de una realización de ejemplo de un transformador trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra de conexión como se proporciona en el presente documento.
La figura 7B es una vista esquemática lateral de una realización de ejemplo de un transformador de tipo seco sumergible trifásico que emplea una barra de conexión con una abertura para cada terminal de alta tensión como se proporciona en el presente documento.
La figura 7C es una vista esquemática lateral de una realización de ejemplo alternativa de un transformador trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra de conexión como se proporciona en el presente documento.
Las figuras 8A y 8B son vistas esquemáticas laterales de otro ejemplo de realización de un transformador de tipo seco sumergible trifásico que emplea una barra de conexión en la parte inferior del transformador como se proporciona en el presente documento.
La figura 9 es una vista esquemática lateral de otro ejemplo de realización de un transformador de tipo seco sumergible trifásico que emplea una barra de conexión y que incluye derivaciones de bobina seleccionables en terminales de alta tensión como se proporciona en el presente documento.
Entre las figuras enumeradas anteriormente, las realizaciones de las figuras 1A, 1B, 1C, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B y 9 pertenecen a la solución reivindicada.
Descripción detallada
Como se mencionó anteriormente, los transformadores sumergibles de tipo seco pueden emplearse bajo tierra y/o en otros entornos que puedan exponer los transformadores a agua, humedad, contaminantes, etc. Dichos transformadores a menudo se conectan para proporcionar múltiples fases de energía eléctrica, como 2 fases, 3 fases o más fases. Las configuraciones trifásicas comunes incluyen, por ejemplo, transformadores conectados en delta y en estrella.
Las conexiones en delta convencionales para transformadores sumergibles de tipo seco se realizan en un lado frontal de los transformadores. Por ejemplo, cada bobina de alta tensión de un transformador puede tener dos terminales de alta tensión que sobresalen del lado frontal del transformador, y se pueden sujetar varios cables (por ejemplo, tres) a los terminales que sobresalen para crear la conexión en delta entre las bobinas de alta tensión. Las conexiones en estrella u otras pueden crearse de manera similar usando los terminales externos de alta tensión que sobresalen.
El uso de terminales de alta tensión y conexiones de cables en un lado frontal del transformador aumenta el espacio ocupado por el transformador. Por ejemplo, los terminales y cables de un transformador conectado en delta pueden ser las características más externas (lateralmente) del transformador. Si dicho transformador se somete a un impacto lateral, ya sea por un objeto externo, personal de mantenimiento o similar, los terminales y/o cables de alta tensión pueden dañarse. Se pueden producir daños en la funcionalidad del transformador, tal como daños en los terminales de alta tensión, el aislamiento del transformador o los cables, etc. Los daños en los cables y/o el aislamiento del transformador pueden exponer a las personas que se encuentren cerca del transformador a una tensión y/o a corrientes potencialmente letales.
Según una o más realizaciones descritas en el presente documento, se proporcionan transformadores sumergibles de tipo seco que tienen terminales de alta tensión ubicados por encima o por debajo de los transformadores, en lugar de en un lado frontal de los transformadores. En algunas realizaciones, las bobinas de alta tensión de un transformador sumergible de tipo seco se conectan, tal como en una configuración en delta o en estrella, mediante el uso de una barra de conexión ubicada en la parte superior o debajo del transformador. La barra de conexión reemplaza la necesidad de múltiples cables individuales y mueve las conexiones entre los terminales de alta tensión de un transformador desde un lado frontal del transformador hasta un lado superior o debajo del transformador. La barra de conexión puede estar formada por un material aislante, tal como una resina epoxi, que protege y/o aísla las conexiones eléctricas entre bobinas de alta tensión de ambientes externos, incluidos los impactos. Asimismo, el personal de mantenimiento u otro personal está aislado y/o protegido de las conexiones eléctricas entre los terminales de alta tensión de las bobinas.
Colocar los terminales de alta tensión encima o debajo del transformador y usar la barra de conexión para crear conexiones de múltiples bobinas (por ejemplo, conexiones en delta y/o en estrella), reduce el espacio total del transformador. El transformador es menos susceptible a daños por impactos laterales y más seguro para el personal de mantenimiento. Los costes de fabricación también pueden reducirse, ya que la protección del transformador se simplifica mediante la eliminación de los terminales de alta tensión del lado frontal.
La figura 1A es una vista lateral en perspectiva de un transformador 100 sumergible de tipo seco según las realizaciones proporcionadas en el presente documento. El transformador 100 que se muestra es un transformador trifásico, pero en otras realizaciones se pueden emplear transformadores con diferente número de fases (por ejemplo, una, dos, cuatro, cinco, etc.).
El transformador 100 incluye un núcleo 102. La figura 1B es una vista lateral del núcleo 102, y la figura 1C es una vista en sección transversal del núcleo 102 tomada a lo largo de la línea 1C-1C en la figura 1B. El núcleo 102 puede ser un núcleo sólido o un núcleo formado por múltiples láminas de materiales de núcleo. Ejemplos de materiales de núcleo incluyen hierro, acero, acero amorfo u otros metales amorfos, aleación de acero al silicio, hierro carbonílico, cerámica de ferrita, capas laminadas de uno o más de los materiales anteriores, o similares.
Como se muestra en la figura 1B, el núcleo 102 incluye columnas de núcleo 104a, 104b y 104c. En algunas realizaciones, dentro del transformador 100, cada columna de núcleo 104a, 104b y 104c está rodeada por una bobina 106a-c de baja tensión y una bobina 108a-c de alta tensión, que pueden ser concéntricas. Debe tenerse en cuenta que las bobinas también pueden denominarse devanados. Las bobinas 106a-c de baja tensión pueden aislarse eléctricamente del núcleo 102 y de las bobinas 108a-c de alta tensión. Por ejemplo, las bobinas 106a-c de baja tensión pueden estar rodeadas por un material aislante, tal como una resina (no mostrada) y las bobinas 108a-c de alta tensión pueden tener material aislante (por ejemplo, resina) y protección (no mostrada) en ambos lados de las bobinas 108ac de alta tensión. En algunas realizaciones, un primer espacio 110 entre el núcleo 102 (columnas 104a-c de núcleo) y las bobinas 106a-c de baja tensión puede tener aire, agua o ambos. De manera similar, un segundo espacio 112 entre las bobinas 106a-c de baja tensión y las bobinas 108a-c de alta tensión puede tener aire, agua o ambos. Los materiales aislantes de ejemplo incluyen un aislamiento sólido, tal como una resina epoxi, poliuretano, poliéster, silicona, etc. Un ejemplo de resina epoxi es un caucho sintético tal como polibutadieno, por ejemplo, High Gel Re-Enterable Encapsulant 8882 disponible por parte de 3M de St. Paul, Minnesota.
Con referencia de nuevo a la figura 1A, las bobinas 108a-c de alta tensión (figura 1C) están rodeadas por carcasas 114a-c de transformador. Las carcasas 114a-c de transformador pueden estar formadas por cualquier material adecuado, tal como un metal (por ejemplo, aluminio), y están aisladas eléctricamente de las bobinas 108a-c de alta tensión usando un aislamiento sólido (no mostrado) tal como resina epoxi, poliuretano, poliéster, silicona o similares, por ejemplo. Las carcasas 114a-c de transformador pueden conectarse eléctricamente a tierra a través de conexiones 116a-c de conexión a tierra.
En algunas realizaciones, cada carcasa 114a-c de transformador puede incluir una ventana 118a-c, respectivamente, a través de la cual uno o más de los aislamientos proporcionados entre el núcleo 102, las bobinas 106a-c de baja tensión, las bobinas 108a-c de alta tensión y/o las carcasas 114a-c se puede insertar, quitar y/o reemplazar. Por ejemplo, cada ventana 118a-c de carcasa puede incluir una entrada 120a-c superior y una entrada 122a-c inferior. Durante el llenado de resina, se puede aplicar vacío a una entrada, tal como la entrada superior, mientras que la resina se proporciona a la otra entrada, tal como la entrada inferior. La aplicación de vacío extrae aire de cualquier área que recibirá aislamiento y evita la formación de burbujas de aire a medida que el aislamiento llena el área prevista. La formación de burbujas de aire puede provocar una descarga eléctrica cuando se activan las bobinas. Los procesos de inserción y/o extracción de aislamiento se describen, por ejemplo, en la publicación de solicitud de patente de EE. UU. US 2014/0118101 A1. Detalles adicionales con respecto a un transformador de tipo seco sumergible de ejemplo que se puede emplear según una o más realizaciones proporcionadas en el presente documento se describen en la patente US 8.614.614 mencionada anteriormente. En algunas realizaciones, las ventanas 118a-c también pueden proporcionar acceso a derivaciones ajustables (no mostradas) de las bobinas del transformador 100.
Con referencia de nuevo a la figura 1A, la carcasa 114a de transformador está provista de terminales 124a, 124b de alta tensión colocados en la parte superior de la carcasa 114a. Asimismo, la carcasa 114b de transformador está provista de terminales 126a, 126b de alta tensión colocados encima de la carcasa 114b; y la carcasa 114c de transformador está provista de terminales 128a, 128b de alta tensión colocados encima de la carcasa 114c. Los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión proporcionan conexiones eléctricas a las bobinas 108a-c de alta tensión, respectivamente (figura 1C). Como también se describe a continuación con referencia a las figuras 2A-9, se puede emplear una barra 130 de conexión para interconectar los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión y, por lo tanto, las bobinas 108a-c de alta tensión, en cualquier configuración deseada (por ejemplo, una conexión en delta, una conexión en estrella, etc.). En otras realizaciones, descritas a continuación con referencia a las figuras 8A-8B, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión pueden colocarse debajo de cada carcasa 114a-c de transformador y la barra 130 de conexión puede emplearse para interconectar los terminales 124a-b, 126a-b y 128ab de alta tensión y, por lo tanto, las bobinas 108a-c de alta tensión, en cualquier configuración deseada (por ejemplo, una conexión en delta, una conexión en estrella, etc.).
Las figuras 2A y 2B son vistas en perspectiva desde arriba y desde abajo, respectivamente, de un primer ejemplo de realización de la barra 130 de conexión proporcionada en el presente documento. Con referencia a la figura 2A, la barra 130 de conexión incluye un cuerpo 200 eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de terminales de alta tensión de múltiples bobinas de alta tensión de un transformador sumergible de tipo seco. Por ejemplo, la barra 130 de conexión puede extenderse a través de los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión del transformador 100 de la figura 1A.
El cuerpo 200 eléctricamente aislante tiene una pluralidad de aberturas 202a-c que se extienden dentro del cuerpo 200 eléctricamente aislante, estando dimensionada cada abertura para recibir al menos uno de los terminales 124ab, 126a-b y 128a-b de alta tensión de uno respectivo de las bobinas 108a-c de alta tensión del transformador 100 sumergible de tipo seco. En algunas realizaciones, el cuerpo 200 de aislamiento eléctrico puede tener una abertura separada para cada terminal de alta tensión del transformador 100 (por ejemplo, seis aberturas para un transformador trifásico que emplea dos terminales de alta tensión por bobina). En otras realizaciones, el cuerpo 200 eléctricamente aislante puede tener una abertura para cada conjunto de terminales de alta tensión del transformador 100 (por ejemplo, tres aberturas para un transformador trifásico que emplea dos terminales de alta tensión por bobina). En aún otras realizaciones, pueden emplearse otros números de aberturas.
El cuerpo 200 eléctricamente aislante se puede formar a partir de cualquier material aislante adecuado. En algunas realizaciones, el cuerpo 200 eléctricamente aislante se puede formar a partir de una resina epoxi, poliuretano, poliéster, silicona o similares. Pueden emplearse otros materiales. Las resinas de ejemplo incluyen Aradur® HY 926 CH y/o Araldite® CY 5948 disponible por parte de Huntsman Quimica Brasil Ltda. de Sao Paulo, Brasil.
Como se describirá más adelante, el cuerpo 200 de aislamiento eléctrico incluye una vía de conexión eléctrica dentro del cuerpo 200 de aislamiento eléctrico. La vía de conexión eléctrica se extiende entre la pluralidad de aberturas 202a-202c y está configurada para crear una conexión eléctrica predeterminada entre múltiples bobinas 108a-c de alta tensión del transformador 100 sumergible de tipo seco.
Los terminales 204a-c de conector externo están integrados dentro del cuerpo 200 eléctricamente aislante y se extienden desde una o más superficies del cuerpo 200 eléctricamente aislante. Por ejemplo, en algunas realizaciones, los terminales 204a-c de conector externo pueden extenderse desde una superficie superior del cuerpo 200 eléctricamente aislante, como se muestra en la figura 2A, mientras que, en otras realizaciones descritas a continuación, uno o más terminales de conector externo pueden extenderse desde una superficie lateral del cuerpo 200 eléctricamente aislante. Como se describirá a continuación, los terminales 204a-c de conector externo están conectados a la vía de conexión eléctrica entre las aberturas 202a-c y los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión. Pueden proporcionarse conectores 206a-c, tal como conectores enchufables, para facilitar la conexión de terminales 204a-c de conector externo a cables eléctricos, como se muestra, por ejemplo, en la figura 2C.
En la realización de las figuras 2A-C, las aberturas 202a-c están formadas en una superficie superior del cuerpo 200 eléctricamente aislante y se extienden hasta el lado inferior del cuerpo 200 eléctricamente aislante como se muestra en las figuras 2A y 2B. En otras realizaciones que se describen a continuación, las aberturas 202a-c pueden extenderse solo una porción de la vía hacia el interior del cuerpo 200 eléctricamente aislante. En la realización de las figuras 2A-C, se proporciona una cubierta 208a, 208b y 208c superior para cada abertura 202a, 202b y 202c, respectivamente. Las cubiertas 208a-208c superiores se pueden formar a partir de cualquier material adecuado. En algunas realizaciones, las cubiertas 208a-208c superiores están formadas por un metal, tal como aluminio, cobre, una resina semiconductora, una lámina o malla conductora, etc., y están conectadas a tierra (por ejemplo, para proporcionar protección eléctrica de los terminales de alta tensión 124a-b, 126a-b y 128a-b).
Las figuras 3A y 3B son una vista lateral y una vista desde arriba, respectivamente, de un ejemplo de realización de la barra 130 de conexión de las figuras 2A-2C proporcionado en el presente documento. Con referencia a la figura 3A, en algunas realizaciones, las aberturas 202a-c se estrechan, de modo que la parte superior de cada abertura sea más ancha que la parte inferior de la abertura. Tal diseño puede facilitar la extracción del molde durante la fundición del cuerpo 200 eléctricamente aislante. Por ejemplo, las paredes laterales de las aberturas 202a-c se pueden estrechar en un ángulo de aproximadamente 10 a 20 grados, y en algunas realizaciones de aproximadamente 15 grados, con respecto a la vertical. Se pueden emplear otros ángulos de conicidad.
Como se muestra además en la figura 3A, en algunas realizaciones, las aberturas 202a-c tienen conectores internos 300a-300f para hacer contacto eléctrico con terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión. Por ejemplo, el conector 300a interno puede acoplarse al terminal 124a de alta tensión, el conector 300b interno puede acoplarse al terminal 124b de alta tensión, el conector 300c interno puede acoplarse al terminal 126a de alta tensión, el conector 300d interno puede acoplarse al terminal 126b de alta tensión, el conector 300e interno puede acoplarse al terminal 128a de alta tensión, y el conector 300f interno puede acoplarse al terminal 128b de alta tensión. En tal realización, para formar una conexión en delta de ejemplo entre las bobinas 108a-c de alta tensión, una primera vía 304a de conexión eléctrica se extiende entre los conectores 300a internos, el conector 300f interno y el terminal 204c de conector externo; una segunda vía 304b eléctrica se extiende entre el conector 300b interno, el conector 300c interno y el terminal 204a de conector externo; una tercera vía 304c eléctrica se extiende entre el conector 300d interno, el conector 300e interno y el terminal 204b de conector externo. Cada vía 304a-c eléctrica está integrada dentro del cuerpo 200 aislante eléctrico (por ejemplo, durante la fundición del material utilizado para formar el cuerpo 200 aislante eléctrico). En algunas realizaciones, los conectores 300a-f eléctricos internos y/o las vías 304a-c eléctricas pueden estar formados por cobre, aluminio u otro material conductor. Se pueden usar otros materiales.
El cuerpo 200 de aislamiento eléctrico puede incluir una protección 306 de conexión a tierra integrada que se extiende cerca de todos los lados del cuerpo 200 de aislamiento y/o alrededor de los conectores 204a-c de terminales externos.
La protección 306 de conexión a tierra se puede conectar a tierra usando una conexión 308 a tierra, por ejemplo. La protección de conexión a tierra 306 aísla las superficies externas de la barra 130 de conexión de los terminales 124ab, 126a-b y 128a-b de alta tensión y proporciona un entorno más seguro para el personal de mantenimiento. La protección 306 de conexión a tierra se puede moldear dentro del cuerpo 200 aislante eléctrico durante la formación y, en algunas realizaciones, se puede formar a partir de aluminio, cobre, pintura semiconductora, resina semiconductora, una hoja, lámina o malla de metal, o similares, por ejemplo. Se pueden emplear otros materiales de protección de conexión a tierra.
La figura 3C es una vista lateral de una realización alternativa de la barra 130 de conexión en la que las aberturas 202a-202c no se estrechan. En la realización de la figura 3C, cada abertura 202a-202c está dimensionada para alojar dos terminales de alta tensión. Por ejemplo, la abertura 202a puede contener terminales 124a-b de alta tensión, la abertura 202b puede contener terminales 126a-b de alta tensión y la abertura 202c puede contener terminales 128ab de alta tensión.
La figura 3D es una vista lateral de otra realización alternativa de la barra 130 de conexión en la que cada terminal de alta tensión puede colocarse en una abertura diferente. Por ejemplo, cada abertura puede dimensionarse para alojar un solo terminal de alta tensión. En algunas realizaciones, la abertura 310a puede contener el terminal 124a de alta tensión, la abertura 310b puede contener el terminal 124b de alta tensión, la abertura 310c puede contener el terminal 126a de alta tensión, la abertura 310d puede contener el terminal 126b de alta tensión, la abertura 310e puede contener el terminal 128a de alta tensión y la abertura 310f puede contener el terminal 128b de alta tensión. Aunque no se muestran cónicas, en algunas realizaciones, la totalidad o una porción de una o más de las aberturas 310a-310f pueden ser cónicas (por ejemplo, la parte superior de cada abertura puede ser más ancha que la parte inferior de cada abertura). En general, se pueden emplear otras formas para las paredes laterales de las aberturas 310a-310f.
La barra 130 de conexión puede configurarse para proporcionar cualquier conexión deseada entre cualquier número de terminales de alta tensión. Las figuras 4A y 4B son vistas esquemáticas desde arriba de la barra 130 de conexión configurada para proporcionar una primera conexión en delta según las realizaciones del presente documento. Como se muestra en las figuras 4A y 4B, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión y los terminales 204a-c de conector externo están configurados para formar una conexión en delta (por ejemplo, una conexión en delta-estrella 1) mediante vías 400a de conexión eléctrica entre los terminales. . En la realización de la figura 4A, se emplean tres aberturas para los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión, mientras que se usan seis aberturas en la realización de la figura 4B.
Las figuras 4C y 4D son vistas esquemáticas desde arriba de la barra 130 de conexión configurada para proporcionar una segunda conexión en delta según las realizaciones del presente documento. Como se muestra en las figuras 4C y 4D, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión y los terminales 204a-c de conector externo están configurados para formar una conexión en delta (por ejemplo, una conexión en delta-estrella 11) mediante vías 400b de conexión eléctrica entre los terminales. En la realización de la figura 4C, se emplean tres aberturas para los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión, mientras que se usan seis aberturas en la realización de la figura 4D.
Las figuras 5A y 5B son vistas esquemáticas desde arriba de la barra 130 de conexión configurada para proporcionar una primera conexión en estrella según las realizaciones del presente documento. Como se muestra en las figuras 5A y 5B, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión y los terminales 204a-c de conector externo están configurados para formar una conexión en estrella mediante vías 500a de conexión eléctrica entre los terminales. En la realización de la figura 5A, se emplean tres aberturas para los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión, mientras que se usan seis aberturas en la realización de la figura 5B.
La figura 6 es una vista esquemática superior de una barra 130 de conexión configurada para proporcionar bobinas de alta tensión conectadas en serie (por ejemplo, monofásicas) según las realizaciones del presente documento. Como se muestra en la figura 6, los terminales 124a-b y 126a-b de alta tensión están conectados en serie entre los terminales 204a-b de conector externo mediante vías 600 de conexión eléctrica entre los terminales. En algunas realizaciones, se puede usar una abertura separada para cada terminal de alta tensión.
En cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, los terminales 204a, 204b y/o 204c de conector externo pueden ubicarse de otro modo (por ejemplo, en cualquier lugar a lo largo de la superficie superior, la superficie lateral o a lo largo de múltiples superficies de la barra 130 de conexión).
La figura 7A es una vista lateral esquemática de una realización de ejemplo de un transformador 700 trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra 130 de conexión. El transformador 700 incluye tres bobinas de alta tensión encerradas (dentro de las carcasas 114a-c de transformador) que tienen terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión encima de las carcasas 114a-c, respectivamente. Los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión están colocados dentro de las aberturas 202a-c y están conectados a los terminales 204a-c de conectores externos (por ejemplo, en una conexión en delta, en estrella o en cualquier otra conexión deseada, como se proporciona en las vías eléctricas dentro de la barra 130 de conexión). Una vez colocados dentro de las aberturas 202a-c, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión se conectan eléctricamente a los terminales 204a-c de conector externo, como se describió anteriormente, y luego se recubren con aislamiento (por ejemplo, resina epoxi, poliuretano, poliéster, silicona o similares). Luego se colocan las cubiertas 208a-c sobre las aberturas 202a-c y se conectan eléctricamente a tierra.
Como se muestra en la figura 7A, la barra 130 de conexión incluye una protección 702a de conexión a tierra, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión incluyen cada uno una protección 702b de conexión a tierra, y las carcasas 114a-b de transformador incluyen, cada una, una protección 702c de conexión a tierra. En algunas realizaciones, las protecciones 702a, 702b y 702c de conexión a tierra están eléctricamente acopladas. Las protecciones 702a, 702b y 702c de conexión a tierra aíslan el entorno que rodea al transformador 700 de las bobinas de alta tensión del transformador, aumentando la seguridad del transformador 700 durante el funcionamiento. En algunas realizaciones, las protecciones 702a, 702b y/o 702c de conexión a tierra pueden estar formadas por aluminio, cobre, pintura semiconductora, resina semiconductora, una hoja, lámina o malla de metal, o similares, por ejemplo. Se pueden emplear otros materiales de protección de conexión a tierra.
La figura 7B es una vista lateral esquemática de una realización de ejemplo de un transformador 700 trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra 130 de conexión con una abertura para cada terminal de alta tensión como se proporciona en el presente documento.
La figura 7C es una vista esquemática lateral de una realización de ejemplo alternativa de un transformador 700 trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra 130 de conexión como se proporciona en el presente documento. En la realización de la figura 7C, los terminales 204a-c de conector externo están formados en una superficie lateral de la barra 130 de conexión (a diferencia de la superficie superior de la barra 130 de conexión, como se muestra en las figuras 7A y 7B).
Las figuras 8A y 8B son vistas esquemáticas laterales de otro ejemplo de realización de un transformador 800 trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra 130 de conexión en la parte inferior del transformador 800. El transformador 800 incluye tres bobinas de alta tensión encerradas (dentro de las carcasas 114a-c de transformador) que tienen terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión en una parte inferior de las carcasas 114a-c, respectivamente. Los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión están colocados dentro de las aberturas 202a-c y están conectados a los terminales 204a-c de conectores externos (por ejemplo, en una conexión en delta, en estrella o en cualquier otra conexión deseada, como se proporciona en las vías eléctricas dentro de la barra 130 de conexión). Los terminales 204a-c de conector externo están ubicados en un lado de la barra 130 de conexión. En algunas realizaciones, las cubiertas (solo se muestran las cubiertas 802b y 802c en la figura 8B) luego se colocan sobre las aberturas 202a-c y se conectan eléctricamente a tierra. Los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión (conectados eléctricamente a los terminales 204a-c de conector externo como se describió anteriormente) están revestidos con aislamiento (por ejemplo, resina epoxi, poliuretano, poliéster, silicona o similar). Por ejemplo, cada cubierta 802 puede incluir una entrada 804a superior y una entrada 804b inferior. En algunas realizaciones, se puede aplicar vacío a una entrada, tal como la entrada 804a superior, mientras que se proporciona resina a la otra entrada, tal como la entrada 804b inferior. La aplicación de vacío extrae aire de cualquier área que recibirá aislamiento y evita la formación de burbujas de aire a medida que el aislamiento llena el área prevista. La formación de burbujas de aire puede provocar una descarga eléctrica cuando se activan los terminales de alta tensión. Los procesos de inserción y/o extracción de aislamiento se describen, por ejemplo, en la publicación de solicitud de patente de EE. UU. US 2014/0118101 A1 mencionada anteriormente. Un ejemplo de resina epoxi es un caucho sintético tal como polibutadieno, por ejemplo, High Gel Re-Enterable Encapsulant 8882 disponible por parte de 3M de St. Paul, Minnesota.
Como se muestra en la figura 8A, la barra 130 de conexión incluye una protección 702a de conexión a tierra, los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión incluyen, cada uno, una protección 702b de conexión a tierra, y las carcasas 114a-b de transformador incluyen, cada una, una protección 702c de conexión a tierra. En algunas realizaciones, las protecciones 702a, 702b y 702c de conexión a tierra están eléctricamente acopladas. Las protecciones 702a, 702b y 702c de conexión a tierra aíslan el entorno que rodea al transformador 800 de las bobinas de alta tensión del transformador, aumentando la seguridad del transformador 800 durante el funcionamiento. El transformador 800 se puede colocar en cualquier soporte 806 adecuado.
En algunas realizaciones, uno o más terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión pueden incluir una o más derivaciones de bobina. Por ejemplo, la figura 9 es una vista lateral esquemática de otro ejemplo de realización de un transformador 900 trifásico sumergible de tipo seco que emplea una barra 130 de conexión y que incluye derivaciones de bobina seleccionables en los terminales 124b, 126b y 128b de alta tensión. Pueden emplearse otras configuraciones.
Con referencia a la figura 9, el transformador 900 incluye tres bobinas de alta tensión encerradas (dentro de las carcasas 114a-c de transformador) que tienen terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión encima de las carcasas 114a-c, respectivamente. Los terminales 124a-b, 126a-b y 128a-b de alta tensión están colocados dentro de las aberturas 310a-f y están conectados a los terminales 204a-c de conectores externos (por ejemplo, en una conexión en delta, en estrella o en cualquier otra conexión deseada, como se proporciona en las vías eléctricas dentro de la barra 130 de conexión). Los terminales 204a-c de conector externo están ubicados en un lado de la barra 130 de conexión.
Cada terminal 124b, 126b y 128b de alta tensión incluye tres ubicaciones de derivación, identificadas generalmente como 902a, 902b y 902c, respectivamente, a las que se puede realizar una conexión. En algunas realizaciones, se puede proporcionar una diferencia de tensión de aproximadamente el 10 % entre las derivaciones superior e inferior de cada terminal 124b, 126b y 128b de alta tensión, por ejemplo. Se puede proporcionar aislamiento entre cada derivación para proporcionar aislamiento eléctrico entre las mismas. Se pueden emplear otras configuraciones de derivación. Dichas derivaciones se pueden usar con cualquiera de las barras de conexión descritas en el presente documento.
Las barras de conexión descritas en el presente documento proporcionan numerosas ventajas. Una o más de las realizaciones proporcionadas en el presente documento permiten que la barra 130 de conexión funcione en el aire o sumergida en agua (por ejemplo, hasta 3 metros de agua en algunas realizaciones). Además, la huella de un transformador se reduce colocando la barra 130 de conexión por encima o por debajo de las carcasas 114a-c de transformador.
Los transformadores sumergibles de tipo seco proporcionados según las realizaciones descritas en el presente documento pueden tener costes de material más bajos que otros diseños de transformadores. Por ejemplo, el coste del material de la barra 130 de conexión puede ser menor que el coste de usar cables que emplean 6 casquillos enchufables y 6 terminales de cable enchufables. La simplicidad del molde de fundición y el tiempo de trabajo requerido para producir una barra de conexión también pueden reducir los costes.
Un transformador que emplea una barra 130 de conexión tiene un ancho definido por el ancho de las bobinas, no por los cables conectados a un lado del transformador. La dimensión del ancho del transformador es importante porque existen limitaciones de dimensión durante la instalación y el transporte. Por ejemplo, un transformador de huella pequeña puede ser deseable para parques eólicos o aplicaciones similares sensibles al espacio.
Se puede emplear un transformador con una barra de conexión como se describe en el presente documento, por ejemplo, para aplicaciones en parques eólicos, ya que las bobinas de alta tensión están protegidas, con casquillos enchufables o con casquillos para cables externos para una red de distribución aérea, para aplicaciones de transformadores en exteriores, para aplicaciones de redes de distribución subterráneas, para aplicaciones de alta tensión (por ejemplo, 36 kV, 69 kV, 72 kV o 110 kV), y/o para cualquier otra aplicación adecuada.
La colocación de la barra 130 de conexión por encima o por debajo de un transformador puede reducir la tensión en el transformador al permitir una mayor expansión de los conductores de las bobinas de alta tensión del transformador. El calentamiento de las bobinas de alta tensión y la capacidad del transformador dependen de la capacidad térmica del transformador para disipar el calor generado por las bobinas. La colocación de la barra 130 de conexión por encima o por debajo del transformador puede aumentar la disipación térmica de las bobinas de alta tensión, reducir el calentamiento durante el funcionamiento y aumentar la capacidad nominal del transformador.
Como se mencionó, la barra 130 de conexión se puede usar para formar cualquier conexión deseada, incluyendo, por ejemplo, conexiones en delta de cualquier tipo (por ejemplo, delta-estrella 1, delta-estrella 11, etc.), conexiones en estrella, conexiones monofásicas en serie o en paralelo , etc.
En algunas realizaciones, los terminales 204a-c de conector externo y/o los conectores 206a-c pueden incluir casquillos enchufables, tal como conectores 386 IEEE.
Como se mencionó, en algunas realizaciones, la barra 130 de conexión se puede fabricar por fundición con una resina epoxi u otro aislante con un molde, al vacío, que incluye, por ejemplo, cables de conexión, tuercas de conexión, casquillos enchufables, un sistema de protección, aberturas para terminales de alta tensión, etc. En algunas realizaciones, las bobinas de los transformadores se pueden fabricar fundiendo bobinas dentro de una resina epoxi u otro aislante con un molde, al vacío, incluyendo devanados y aislamientos, cables de conexión, tuercas de conexión, un sistema de protección, derivaciones, etc. El curado puede incluir un proceso térmico, tal como un recocido térmico. En algunas realizaciones, el ensamblaje de un transformador de tipo seco puede incluir colocar terminales de alta tensión en las aberturas de la barra de conexión; conectar terminales de alta tensión a vías eléctricas en la barra de conexión (por ejemplo, a través de puentes conductores, tornillos, arandelas, tuercas, etc.); cerrar y sellar las aberturas de las barras de conexión; conectando (conectando a tierra) protecciones y rellenando las aberturas con aislamiento (por ejemplo, resina epoxi).
En una o más realizaciones descritas en el presente documento, mediante el uso de protección, la barra 130 de conexión y las carcasas 114a-c de transformador pueden conectarse a tierra. Además, la barra 130 de conexión y las carcasas 114a-c de transformador pueden ser sumergibles.
En algunas realizaciones, los terminales 124a-b, 126a-b y/o 128a-b de alta tensión pueden tener conductores de plomo moldeados en aislamiento, tal como una resina. En una o más realizaciones, el espesor del aislamiento que rodea los terminales 124a-b, 126a-b y/o 128a-b de alta tensión puede ser mayor cerca de las bobinas, formando una forma cónica. Se pueden usar otras formas de aislamiento.
Según la presente invención, se proporciona un método según la presente reivindicación 9 para formar un transformador de tipo seco según la presente reivindicación 1.
Aunque la presente divulgación se describe principalmente con respecto a los transformadores de tipo seco sumergibles, se entenderá que las realizaciones divulgadas también pueden emplearse con otros transformadores de tipo seco, tal como transformadores de tipo seco que funcionan a alta tensión (por ejemplo, 110 kV), transformadores tipo seco para parques eólicos u otros transformadores de tipo seco. En algunas realizaciones, un transformador de tipo seco que tiene bobinas protegidas, con protección conectada a tierra, puede emplear una barra de conexión como se describe en el presente documento. Dichos transformadores de tipo seco pueden ser sumergibles o no.
La descripción anterior divulga solo realizaciones de ejemplo. Las modificaciones del aparato y los métodos divulgados anteriormente que caen dentro del alcance de esta divulgación, definida por las reivindicaciones adjuntas, serán fácilmente evidentes para los expertos en la materia. Por ejemplo, aunque los ejemplos discutidos anteriormente se ilustran para sistemas de distribución de energía, se pueden implementar otras realizaciones según esta divulgación para otros mercados.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. T ransformador (100, 700, 800, 900) de tipo seco, que comprende:
una pluralidad de bobinas (108a-108c) de alta tensión, cada una de las cuales incluye dos terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión, estando colocados todos los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión en una parte superior axial o todos en una parte inferior axial de las bobinas (108a-108c) de alta tensión;
una barra (130) de conexión posicionada para extenderse a través de la pluralidad de bobinas (108a-108c) de alta tensión, incluyendo la barra (130) de conexión:
un cuerpo (200) eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión de las bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900), teniendo el cuerpo (200) eléctricamente aislante una pluralidad de aberturas (202a-202c) que se extienden dentro del cuerpo (200) eléctricamente aislante, estando dimensionada cada abertura (202a-202c) para recibir al menos uno de los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión de una respectiva de las bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900);
una vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica dentro del cuerpo (200) eléctricamente aislante, extendiéndose la vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica entre los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión dentro de la pluralidad de aberturas (202a-202c) para crear una conexión eléctrica predeterminada entre las múltiples bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900); y
terminales (204a-204c) de conector externo integrados dentro y extendiéndose desde el cuerpo (200) eléctricamente aislante, estando conectados los terminales (204a-204c) de conector externo a la vía (400a, 500a, 600) de conexión eléctrica.
2. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 1, en el que el transformador (100, 700, 800, 900) incluye tres de dichas bobinas (108a-108c) de alta tensión y tres conjuntos de dichos terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión, incluyendo cada conjunto dos de dichos terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión.
3. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 2, en el que el cuerpo (200) de aislamiento eléctrico incluye al menos tres de dichas aberturas (202a-202c) y está configurado para recibir los terminales (124a-124b, 126a- 126b, 128a-128b) de alta tensión de las tres bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900).
4. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 1, en el que la vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica está configurada para formar una conexión en delta entre las bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900).
5. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 1, en el que la vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica está configurada para formar una conexión en estrella entre las bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900).
6. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 1, que comprende además una protección (306) de conexión a tierra integrada dentro del cuerpo (200) de aislamiento eléctrico y configurada para proteger los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión de cada bobina (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900).
7. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 1, en el que cada abertura (202a-202c) del cuerpo (200) eléctricamente aislante está llena con una resina aislante para aislar eléctricamente los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión dentro de las aberturas (202a-202c).
8. Transformador (100, 700, 800, 900) de la reivindicación 7, en el que cada abertura (202a-202c) del cuerpo (200) eléctricamente aislante está cubierta con una cubierta (208a-208c) eléctricamente conductora que está eléctricamente conectada a tierra.
9. Método para formar un transformador (100, 700, 800, 900) de tipo seco de una de las reivindicaciones 1 - 8, que comprende:
proporcionar dicha pluralidad de bobinas (108a-108c) de alta tensión, cada una de las cuales incluye dichos dos terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión, estando colocados todos los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión en una parte superior axial o todos en una parte inferior axial de las bobinas de alta tensión;
proporcionar dicha barra (130) de conexión que incluye:
dicho cuerpo (200) eléctricamente aislante dimensionado para extenderse a través de los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión de las bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900), teniendo el cuerpo (200) eléctricamente aislante dicha pluralidad de aberturas (202a-202c) que se extienden dentro del cuerpo (200) eléctricamente aislante, estando dimensionada cada abertura (202a-202c) para recibir al menos uno de los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión de una respectiva de las bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador;
dicha vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica dentro del cuerpo (200) eléctricamente aislante, extendiéndose la vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica entre los terminales (124a-124b, 126a-126b, 128a-128b) de alta tensión dentro de la pluralidad de aberturas (202a-202c) para crear dicha conexión eléctrica predeterminada entre las múltiples bobinas (108a-108c) de alta tensión del transformador (100, 700, 800, 900); y
dichos terminales (204a-204c) de conector externo integrados dentro y extendiéndose desde el cuerpo (200) eléctricamente aislante, estando conectados los terminales (204a-204c) de conector externo a la vía (400a, 500a, 600) de conexión eléctrica;
colocar la barra (130) de conexión de modo que cada terminal de alta tensión de cada bobina (108a-108c) de alta tensión se coloque dentro de una abertura (202a-202c) respectiva de la pluralidad de aberturas (202a-202c) en el cuerpo (200) eléctricamente aislante; y
acoplar cada terminal de alta tensión de cada bobina (108a-108c) de alta tensión a la vía (300a-c, 400a, 500a, 600) de conexión eléctrica.
ES18908626T 2018-03-08 2018-03-08 Transformador de tipo seco y método para fabricarlo Active ES2932024T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/078427 WO2019169605A1 (en) 2018-03-08 2018-03-08 Methods, apparatus and systems for dry-type transformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2932024T3 true ES2932024T3 (es) 2023-01-09

Family

ID=67846863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18908626T Active ES2932024T3 (es) 2018-03-08 2018-03-08 Transformador de tipo seco y método para fabricarlo

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11017938B2 (es)
EP (1) EP3750175B1 (es)
CN (1) CN113056801B (es)
BR (1) BR112020018132A8 (es)
CA (1) CA3093137C (es)
DK (1) DK3750175T3 (es)
ES (1) ES2932024T3 (es)
MX (1) MX2020009323A (es)
PL (1) PL3750175T3 (es)
WO (1) WO2019169605A1 (es)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951457A1 (de) * 1978-12-28 1980-07-03 Fuji Electric Co Ltd Schaltleiste fuer trockentransformatoren
US4504811A (en) * 1982-11-12 1985-03-12 Westinghouse Electric Corp. Cable operated tap changer for a three-phase transformer
US6806803B2 (en) * 2002-12-06 2004-10-19 Square D Company Transformer winding
US7161454B2 (en) * 2003-08-21 2007-01-09 General Electric Company Apparatus and method for cooling electrical transformers
BRPI0903695A2 (pt) * 2009-05-19 2011-02-15 Siemens Ltda transformador de distribuição seco submersìvel
US7834736B1 (en) * 2009-07-31 2010-11-16 Abb Technology Ag Dry type pole-mounted transformer
EP2556521B1 (en) * 2010-04-07 2018-05-30 ABB Schweiz AG Outdoor dry-type transformer
WO2012000983A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 Abb Technology Ag Transformer with shielding rings in windings
BR112012032997B1 (pt) * 2010-06-28 2020-01-28 Abb Schweiz Ag arranjo de blindagem elétrico para um transformador e transformador
BRPI1101495B1 (pt) 2011-04-15 2020-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Transformador de distribuição a seco trifásico ou monofásico e método de isolação elétrica para um painel de taps de um transformador de distribuição a seco trifásico ou monofásico
CN202796367U (zh) * 2012-09-11 2013-03-13 江西变电设备有限公司 一种干式变压器高压引线连接盒
CN203085327U (zh) * 2013-04-08 2013-07-24 宁波奥克斯高科技有限公司 干式电力变压器的高压连接装置
US20150109090A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-23 Hammond Power Solutions, Inc. Electrical transformer with a shielded cast coil assembly
CN205016360U (zh) * 2015-10-20 2016-02-03 江苏互邦变压器制造有限公司 一种高压全绝缘干式变压器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019169605A1 (en) 2019-09-12
US20200411230A1 (en) 2020-12-31
EP3750175B1 (en) 2022-08-31
EP3750175A4 (en) 2021-09-15
BR112020018132A8 (pt) 2023-01-10
CN113056801A (zh) 2021-06-29
CA3093137C (en) 2020-12-08
BR112020018132A2 (pt) 2020-12-22
CN113056801B (zh) 2022-04-26
CA3093137A1 (en) 2019-09-12
PL3750175T3 (pl) 2023-07-03
MX2020009323A (es) 2021-01-29
DK3750175T3 (da) 2022-11-28
US11017938B2 (en) 2021-05-25
EP3750175A1 (en) 2020-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150198931A1 (en) Apparatus for limiting interphase current and leakage current of flooded electrical installations
ES2820900T3 (es) Instalación de conmutación con aislamiento gaseoso
NZ206555A (en) Fibre optic cable: high voltage compatable
KR100659289B1 (ko) 전기배선 분배용 버스덕트
BR112018071935B1 (pt) Aparelho de alta tensão e método de fabricação de tal aparelho
ES2932024T3 (es) Transformador de tipo seco y método para fabricarlo
WO2018196719A1 (zh) 一种便于快速布线的接线装置
EP1224673B1 (en) Earth cooled distribution transformer system and method
BR102013004732B1 (pt) subestação de distribuição de média tensão
BR112020024709A2 (pt) Conjuntos de bobinas blindadas e métodos para transformadores do tipo seco
KR101400711B1 (ko) 전기 설비용 감전 방지 장치
ES2784365T3 (es) Transformador encapsulado de tipo seco con terminal de conexión flexible
CN106532452B (zh) 一种用于电力系统的绝缘罩
BR112013030368B1 (pt) disposição de alta tensão para um sistema de energia de alta tensão
ES2960334T3 (es) Dispositivo de puenteo de conductores de líneas aéreas y utilización del mismo en un método de reequipamiento o fabricación de torres de alta tensión
US9165700B2 (en) Polyphase-compressed-gas-insulated cable entry module having an encapsulation
EP0303740B1 (en) An assembly comprising a high voltage conductor and a fibre optic cable
US6031722A (en) Earth cooled distribution transformer system and method
US7548148B2 (en) Integral transformer junction module
WO2009003816A1 (en) High voltage cable connection
US20220302613A1 (en) Sheath-Bonding Link Box
CN112470355B (zh) 气体绝缘开关机构
ES2644080T3 (es) Dispositivo de medición sin contacto de una tensión eléctrica en un cable de red eléctrica de media o alta tensión
ES2770126T3 (es) Arrollamiento de alta tensión y dispositivo de inducción electromagnética de alta tensión
CA2243094C (en) Earth cooled distribution transformer system and method