FI62430C - LINDNING FOER TRANSFORMATORER ELLER REAKTORER - Google Patents

LINDNING FOER TRANSFORMATORER ELLER REAKTORER Download PDF

Info

Publication number
FI62430C
FI62430C FI760484A FI760484A FI62430C FI 62430 C FI62430 C FI 62430C FI 760484 A FI760484 A FI 760484A FI 760484 A FI760484 A FI 760484A FI 62430 C FI62430 C FI 62430C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
winding
voltage
windings
height
low
Prior art date
Application number
FI760484A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI760484A (en
FI62430B (en
Inventor
Petter I Fergestad
Original Assignee
Nat Ind As
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 Nat Ind As filed Critical Nat Ind As
Publication of FI760484A publication Critical patent/FI760484A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI62430B publication Critical patent/FI62430B/en
Publication of FI62430C publication Critical patent/FI62430C/en

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
    • H01F27/2847Sheets; Strips
    • 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
    • H01F27/343Preventing or reducing surge voltages; oscillations

Description

R5F»1 M ««»““'UTUsjutKAisu 624 30R5F »1 M« «» ““ 'UTUsjutKAisu 624 30

Jf» c ut^.?ä' mm w 1= n» ^*ζ3γΓ· Patent rr. ?11l"t ^ v ^ (51) K».ik?/Int.a.3 H 01 P 27/28 SUOMI—FINLAND (21) T6oi»8it (M) H«k»wl«pMv» — AmBfcnlnwdf 25.02.76 (23) AlkupUvt—GIM|h«t*d*t 25.02.76 (41) TutWt (vtklMkal — BIMt 07.12.76Jf »c ut ^.? Ä 'mm w 1 = n» ^ * ζ3γΓ · Patent rr. ? 11l "t ^ v ^ (51) K» .ik? /Int.a.3 H 01 P 27/28 SUOMI — FINLAND (21) T6oi »8it (M) H« k »wl« pMv »- AmBfcnlnwdf 25.02 .76 (23) AlkupUvt — GIM | h «t * d * t 25.02.76 (41) TutWt (vtklMkal - BIMt 07.12.76

Pttwitti· Jm r*kist«rih*l!itut ............... .. . . .Pttwitti · Jm r * Kist «Rih * l! Itut ............... ... . .

_ . (44) Nihttriksipanon It kuulfulkAlaun pvm. — λΐ.08.8?_. (44) Date of Nihttriksipanan It kuulfulkAlau. - λΐ.08.8?

Pltmth och r«gitt«rityralaan AmMcan utbfd oeh utl.*krtft*n pubUcarad (32)(33)(31) Pyr>««y «uoMceii*—Begird prtortMC 06.06.75Pltmth och r «gitt« rityralaan AmMcan utbfd oeh utl. * Krtft * n pubUcarad (32) (33) (31) Pyr> «« y «uoMceii * —Begird prtortMC 06.06.75

Norja-Norge(NO) 135^9^ (71) A/S National Industri, N-3000 Drammen, Norja-Norge(NO) (72) Petter I. Fergestad, Norja-Norge(NO) (71*) Berggren Oy Ab (5^) Käämitys muuntajia tai reaktoreja varten - LirJdning för transformatorer eller reaktorer Tämän keksinnön kohteina ovat muuntajien tai reaktorien käämitykset. Käämitys käsittää useita sarjaankytkettyjä käämejä, joissa johtimen ulottuvuus aksiaalisessa suunnassa vastaa käämin korkeutta, kuten on laita metallilehdistä tai -nauhoista valmistetuissa käämeissä. Käämitykselle on tunnusomaista, että siinä on monia kierroksia käsittäviä korkeita käämejä keskellä sekä käämityksen päitä kohti pienenevän korkeuden ja kierrosluvun omaavia käämejä.Norway-Norway (NO) 135 ^ 9 ^ (71) A / S National Industri, N-3000 Drammen, Norway-Norway (NO) (72) Petter I. Fergestad, Norway-Norway (NO) (71 *) Berggren Oy Ab (5 ^) Winding for Transformers or Reactors - LirJdning för transformatorer eller reaktorer The present invention relates to windings for transformers or reactors. The winding comprises a plurality of windings connected in series, in which the dimension of the conductor in the axial direction corresponds to the height of the winding, as is the case with windings made of metal sheets or strips. The winding is characterized by high windings with many turns in the middle and windings with decreasing height and speed towards the ends of the winding.

Käämitys on rakennettu symmetriseksi, ja siinä on suurjännitekäytön ollessa kyseessä sisäänottokytkentä keskikäämissä.The winding is built symmetrically and, in the case of high-voltage operation, has an input connection in the middle winding.

!!

Tunnettuna ongelmana muuntajanrakennuksessa on voida asentaa käämitykset siten, että syöksyjännitteen jakaantuma tulee mahdollisimman lineaariseksi.A known problem in transformer construction is that it is possible to install the windings so that the surge voltage distribution becomes as linear as possible.

Ylilyöntilaskelman suhteen voidaan todeta, että kiekkokäämien välillä vallitsevien syöksyjänniterasituksen ja vastaavan lineaarisen jännite- rasituksen suhde voidaan ilmaista yhtälöllä: 2 62430 Δβ syöksy ^ l/cj Δθ lineaarinen y Cs jossa Cj = käämityksen kapasitanssi maan suhteen Cs = käämityksen sarjakapasitanssi.With regard to the overshoot calculation, it can be stated that the ratio of the surge voltage load between the disc windings and the corresponding linear voltage load can be expressed by the equation: 2 62430 Δβ surge ^ l / cj Δθ linear y Cs where Cj = winding capacitance with respect to ground Cs = winding series capacitance.

Tämä yhtälö pätee välillä 2 < a < 10-15.This equation holds between 2 <a <10-15.

Hyvä syöksyjännitteen jakaantuma tai heilahtamaton tila käämityksessä saavutetaan, kun kussakin käämissä esiintyvä syöksyjännite on sama kuin käyttöjaksoluvun omaava jännite, molemmat laskettuina prosentteina vaikuttavasta jännitteestä.A good surge voltage distribution or a non-oscillating state in the winding is achieved when the surge voltage in each winding is the same as the voltage with the operating cycle number, both calculated as a percentage of the effective voltage.

On tunnettua, että muuntajan suurjännitekäämitys jaetaan kahteen rinnakkaiseen ryhmään sisäänottokytkennän sijaitessa käämityksen keskellä.It is known that the high voltage winding of a transformer is divided into two parallel groups with the input circuit located in the middle of the winding.

Kiekkokäämityksissä pyritään jännitteenjakaantuma saamaan lineaariseksi käyttämällä kerrostettuja käämityksiä. Tällöin käämitysten sarjakapasitanssi suurenee, ja jännitteenjakaantuma tulee siten edullisemmaksi. Täysin lineaarista jännitteenjakaantumaa ei onnistuta aikaansaamaan tällä menetelmällä. Käytännössä on likimain lineaarisen jänniterasituksen kaksinkertaistuminen alin, joka voidaan saavuttaa. Tällainen kerrostettuja käämejä käsittävä käämitys on työläs valmistaa. Kerrostetun kiekon valmistus vaatii noin kaksi kertaa niin pitkän ajan kuin kerrostamattoman kiekon valmistus.In wafer windings, the aim is to make the voltage distribution linear by using layered windings. In this case, the series capacitance of the windings increases, and the voltage distribution thus becomes more advantageous. A completely linear voltage distribution cannot be achieved with this method. In practice, a doubling of the approximately linear voltage stress is the lowest that can be achieved. Such a winding comprising layered windings is laborious to manufacture. The manufacture of a layered wafer requires about twice as long as the manufacture of an uncoated wafer.

Edelleen on tunnettua käyttää kerrostetun ja kerrostamattoman kiekko-käämityksen yhdistelmää mahdollisimman lineaarisen syöksyjakaantuman saavuttamiseksi. Tällaisen yhdistelmäkäämityksen käyttö mahdollistaa täyttökertoimen pitämisen kohtuullisessa arvossa. Täyttökerroin, nimittäin johdinpoikkipinrlan suhde koko siihen poikkipintaan, joka on käytettävissä johdetta ja eristettä varten, halutaan tehdä niin suureksi kuin mahdollista.It is further known to use a combination of layered and non-layered disc windings to achieve the most linear surge distribution possible. The use of such a combined winding makes it possible to keep the filling factor at a reasonable value. It is desired to make the filling factor, namely the ratio of the conductor cross-section to the total cross-sectional area available for the conductor and the insulator, as large as possible.

Suuri täyttökerroin aikaansaadaan käyttämällä nauha- tai leht.[käämitystä. On tunnettua valmistaa käämityksiä pieniä, jännitteitä varten yhdestä tai useammasta sarjaankytketystä samankorkuisesta nauha- tai lehtikäämistä. Tällaisen käämitystyypin käyttö on rajoittunut pieniin tehoihin, kuten jakelu- ja voimamuuntajissa tehoihin, jotka ovat enintään 10-15 MVA. Tämä johtuu niistä suurista lisähäviöistä, 3 62430 joita esiintyy käämitysten päissä. Nämä häviöt lisääntyvät haja-tentän suuretessa, mitä suurenemista puolestaan tapahtuu tehon kasvaessa.A high filling factor is achieved by using tape or sheet winding. It is known to manufacture windings for small voltages from one or more strip or sheet windings of the same height connected in series. The use of this type of winding is limited to low powers, such as in distribution and power transformers, powers up to 10-15 MVA. This is due to the large additional losses of 3,62430 that occur at the ends of the windings. These losses increase as the scatter exam increases, which in turn increases as the power increases.

Uusi käämitysrakenne mahdollistaa täysin lineaarisen syöksyjännitteen-jakaantuman saavuttamisen. Sitä paitsi vältetään ne suuret lisähä-viöt, jotka muuten syntyvät käämityksen päissä säteittäisen hajaken-tän johdosta. Tämä on mahdollista siten, että käämitys kokoonpannaan lehti- tai nauhakäämeistä, joiden kierrosluvut pienenevät vaihejän-nitteen sisääntulokohdasta tähtipisteeseen päin. Ottaen huomioon häviöt ja oikosulkuvoimat pidetään ampeerikierrosluku korkeusyksikköä kohti likimain vakiona. Tämä merkitsee sitä, että keskikäämi on tehty ohuesta leveästä metallilehdestä. Sitä mukaa kuin kääminkorkeut-ta vähennetään, lisätään lehden tai nauhan paksuutta. Niinpä kapeampia käämejä ei normaalisti käämitä lehteä tai nauhaa vaan profii-lilankaa käyttäen.The new winding structure makes it possible to achieve a completely linear surge voltage distribution. In addition, the large additional losses that would otherwise occur at the ends of the winding due to radial scattering are avoided. This is possible by assembling the winding from sheet or strip windings whose speeds decrease from the input point of the phase voltage to the star point. Taking into account losses and short-circuit forces, the ampere speed per unit height is kept approximately constant. This means that the middle winding is made of a thin wide metal sheet. As the winding height is reduced, the thickness of the sheet or strip is increased. Thus, narrower windings are not normally wound using a sheet or tape but using a profile wire.

Lineaarisen syöksyjännitteenjakaantuman ehtoja esittävät seuraavat kaavat, joissa merkinnät ovat samat kuin kuvion 1 kytkentäkaaviossa: . · Ni Δθ1 ' N(i+1) * Δθ(i+1) 1 n Σ NpThe conditions for the linear surge voltage distribution are represented by the following formulas, in which the notations are the same as in the circuit diagram of Figure 1:. · Ni Δθ1 'N (i + 1) * Δθ (i + 1) 1 n Σ Np

(Ιηή - N ( Ϊ + 1 ) Pg + P ~ i*i r II(Ιηή - N (Ϊ + 1) Pg + P ~ i * i r II

Csi Ni c (i + 1) Ni ji 11 joissa i on arvojen 1 ja n - 1 välillä.Csi Ni c (i + 1) Ni ji 11 where i is between 1 and n - 1.

Käämien kierroslukujen voidaan olettaa pienenevän esimerkiksi geometrisessä sarjassa. Sitä paitsi on säilytettävä sama säteittäinen täyttökerroin kaikissa käämeissä.The speeds of the windings can be expected to decrease in a geometric series, for example. In addition, the same radial filling factor must be maintained in all windings.

N1+1 = k · N. IIIN1 + 1 = k · N. III

Tällöin yhtälö II saa muodon:Then Equation II takes the form:

csi = k °s(i*l) + Γ- · k · °ji IVcsi = k ° s (i * l) + Γ- · k · ° ji IV

Edellyttäen, että säteittäinen täyttökerroin ja ampeerikierrosluku korkeusyksikköä kohti pysyvät vakioina, saadaan yhtälö: 4 62430Provided that the radial filling factor and the ampere speed per unit height remain constant, the equation is obtained: 4 62430

^si " k Cs(i+1). V^ si "k Cs (i + 1). V

Sijoittamalla yhtälöön IV lisäksi käytännössä sopiva arvoBy placing in addition to Equation IV a practically suitable value

Cji = 0,25 Cs(i+1) VICji = 0.25 Cs (i + 1) VI

saadaan yhtälö: 1 kn”^-lthe equation is obtained: 1 kn ”^ - 1

1 = k + k K-T_TL. . 0,25 VII1 = k + k K-T_TL. . 0.25 VII

Jos tähän yhtälöön sijoitetaan n = 10 ja sovelletaan sitä 4-5 ensimmäiseen käämiin, ts. i = 1, 2, 5, 4, 5, saadaan k = 0,73, joka pätee melko tarkasti koko tällä alueella.If n = 10 is placed in this equation and applied to the first 4-5 windings, i.e. i = 1, 2, 5, 4, 5, k = 0.73 is obtained, which is fairly accurate throughout this range.

Toisin sanoen lineaarisen syöksyjännitteen jakaantuman ehto täytetään siinä tapauksessa, että käämin korkeus ja käämin kierrosluku pienenevät geometrisessä sarjassa kertoimen k ollessa 0,73· Säteittäisen täyttökertoimen ollessa vakio saadaan tällöin muuttumaton ampeerikier-rostiheys korkeussuunnassa. Tämä on melko tarkkaan voimassa 4-5 ensimmäisen käämin suhteen esimerkissämme. Kauempana sisäänottokoh-dasta voi kierrosluvunmuutos poiketa geometrisestä sarjasta ja/tai säteittäinen täyttökerroin vaihdella jonkin verran ehdon silti ollessa täytettynä. Käytännössä voidaan kuitenkin hyväksyä poikkeama lineaarisesta jakaantumasta etäällä sisäänottokohdasta. Käämityksen etäisin osa voidaan niin ollen tehdä tavanmukaisena kiekkokäämitykse-nä. Tämä osa voi olla välillä 3-5 5?...60-70 % koko käämityspituudes-ta riippuen kunkin valmistajan tuotantolaitteista ja -menetelmistä. Muun osan käämityksestä muodostavat lehti- tai nauhakäämit.That is, the condition of the linear surge voltage distribution is satisfied if the coil height and the coil speed decrease in a geometric series with a coefficient k of 0.73 · When the radial filling coefficient is constant, a constant ampere-rotation density in the height direction is obtained. This is quite accurate for the first 4-5 windings in our example. Farther from the intake point, the speed change may deviate from the geometric series and / or the radial fill factor may vary somewhat while the condition is still met. In practice, however, a deviation from the linear distribution away from the intake point can be accepted. The distal part of the winding can thus be made as a conventional disc winding. This fraction can be between 3-5 5? ... 60-70% of the total winding length depending on the production equipment and methods of each manufacturer. The rest of the winding is made up of leaf or strip windings.

Laskentaesimerkki on esitetty osoittamaan, että lineaarisen syöksy-jännitteenjakaantuman ehto on täytettävissä realistisilla keinoilla, eikä esimerkki ole tarkoitettu muuta kuin selitykseksi. Käytännössä poiketaan lineaarisesta syöksyjännitteenjakaantumasta sellaisten taloudellisten seikkojen huomioonottamiseksi kuin rakenteen yksinkertaisuus ja mahdollisimman harvojen kääminkorkeuksien esiintyminen. Toisin sanoen tehdään kompromissi mahdollisimman lineaarisen syöksy-jännitteenjakaantuman ja mahdollisimman harvojen erilaisten käämi-tyyppien esiintymisen välillä.A calculation example is presented to show that the condition of a linear surge-voltage distribution can be satisfied by realistic means, and the example is not intended to be anything other than an explanation. In practice, a deviation from the linear surge voltage distribution is taken into account in order to take into account economic factors such as the simplicity of the structure and the presence of as few winding heights as possible. In other words, a compromise is made between the most linear surge voltage distribution possible and the presence of as few different winding types as possible.

Uusi käämimistapa syöttökohdan sijaitessa keskellä aikaansaa myös 5 62430 etuja tavanmukaiseen metallilehtikäämitykseen verrattuna niiden lisä-häviöitten suhteen, joita käämityksen päissä esiintyvät säteittäiset hajakentät aiheuttavat. Käämityksessä, joka on tehty joko yhdestä kokonaisesta lehdestä tai yhteensä saman korkeuden omaavista sarjaan-kytketyistä lehtikäämeistä, esiintyy suuria lisähäviöitä käämityksen päissä. Nämä häviöt johtuvat säteittäisistä hajakentistä, jotka aiheuttavat epätasaisen virranjakaantumisen. Näitä häviöitä on yritetty välttää suojaamalla käämityksen päät. Tällaiset suojaukset eivät ole taloudellisia eikä käytännöllisiä suurille tehoille ja suur-jännitteelle tarkoitetuissa muuntajissa. Uudessa käämityksessä korkeimmat käämit sijaitsevat hajakentässä, joka on yhdensuuntainen lehden tai nauhan kanssa. Lähellä käämityksen päitä käämit ovat niin kapeita, että säteittäisestä hajakentästä johtuvat lisähäviöt jäävät huomattavasti pienemmiksi. Niinpä tässä käämitystyypissä esiintyy huomattavasti pienempiä lisähäviöitä kuin muissa käämitystyypeissä, koska siinä on monia kierroksia käsittäviä korkeita käämejä, joissa haja-kenttä on käämin suuntainen, sekä päissä vähän kierroksia käsittäviä matalia käämejä, joissa säteettäinen hajakenttä on suurin.The new winding method with the feed point in the middle also provides 5,62430 advantages over conventional sheet metal winding in terms of the additional losses caused by the radial scattered fields at the ends of the winding. In a winding made either of one complete sheet or of a total of series-connected leaf windings of the same height, there are large additional losses at the ends of the winding. These losses are due to radial scattered fields that cause uneven current distribution. Attempts have been made to avoid these losses by protecting the ends of the winding. Such protections are neither economical nor practical in high power and high voltage transformers. In the new winding, the highest windings are located in a scattered field parallel to the sheet or strip. Near the ends of the winding, the windings are so narrow that the additional losses due to the radial scattered field remain considerably smaller. Thus, this type of winding has significantly lower additional losses than other types of winding because it has high turns with many turns, where the scattering field is parallel to the winding, and low windings with few turns at the ends, where the radial scattering field is the largest.

Kuvio 2 esittää käämityksen erästä sovellutusmuotoa, jossa 1 merkitsee sisäänottokäämiä sekä 2, 3, 4, 5, 6 ja 7 käämejä, joiden korkeus pienenee symmetrisesti sisäänottokäämin kummallakin puolella.Figure 2 shows an embodiment of the winding, in which 1 denotes the take-up windings and 2, 3, 4, 5, 6 and 7 windings, the height of which decreases symmetrically on each side of the take-up winding.

Kuvio 3 esittää sovellutusmuotoa, jossa on sisäänottokäämi 1 sekä d.Figure 3 shows an embodiment with a take-up coil 1 and d.

kapenevat lehtikäämit 2 , 3a ja 4o, mutta jonka päissä sijaitsevat cl a a kiekkokäämit 5,6,7 ja 8 ovat keskenään samankorkuisia. a* a* a athe tapered leaf windings 2, 3a and 4o, but at the ends of which the disc windings 5, 6, 7 and 8 are equal to each other. a * a * a a

Kuvio 4 esittää sovellutusmuotoa, jossa on sisäänottokäämi lb, keskenään samankorkuiset lehtikäämit 2^, 3^ ja ^ symmetrisesti sisäänottokäämin kummallakin puolella sekä lisäksi käämityksen päissä kiekkokäämit 5b, 6^, 7b ja 8^. Tämä rakenne käsittää pienimmän lukumäärän erilaisia käämejä.Fig. 4 shows an embodiment with a take-up coil 1b, leaf coils 2 ^, 3 ^ and ^ of equal height symmetrically on each side of the take-up coil and, in addition, disc coils 5b, 6 ^, 7b and 8 ^ at the ends of the winding. This structure comprises the smallest number of different windings.

Uusi käämitys on hyvin kestävä säteittäisten voimien suhteen, erikoisesti jos käytetään epoksilla päällystettyä prespaania kerros-eristeenä. "Kuhmuilemiselle" alttein osa on käämityksen keskusta, johon tällöin voidaan aikaansaada hyvin luja rakenne. Käämitys voidaan tehdä itsensäkantavaksi, ja niinpä sitä ei tarvitse tukea sydämeen. Sitä paitsi käämitys on helpompi valmistaa tarkalla toleranssilla korkeussuunnassa. Tällöin aksiaaliset oikosulkuvoimat jäävit pienemmiksi.The new winding is very resistant to radial forces, especially if epoxy-coated prespan is used as the layer insulation. The part most susceptible to "bumping" is the center of the winding, in which case a very strong structure can then be provided. The winding can be made self-supporting and thus does not need to be supported in the heart. Besides, the winding is easier to manufacture with a precise tolerance in the height direction. In this case, the axial short-circuit forces were smaller.

6 624306 62430

On myös erikoisesti korostettava sitä, että edellä selostettu käämi-tystyyppi omaa valmistuksen ja eristyksen suhteen etuja, joista aiheutuu suuria taloudellisia säästöjä nykyisiin käämitysmenetelmiin verrattuna. Suurjännitemuuntajissa käytetään nykyään suurimmaksi osaksi jotakin kerrostetun kiekkokäämityksen lajia. Koska on tunnettua, että kerrostetun kiekon valmistukseen kuluu kaksi kertaa niin pitkä aika kuin kerrostamattoman kiekon valmistukseen, nähdään välittömästi, millaisia säästöjä voidaan saavuttaa. Lehtikäämitys on lisäksi yksinkertaisempi valmistaa, ja tämä merkitsee edelleen 30 % :n säästöä. Uusi käämitys käsittää vähemmän kiekkoja kuin tavanmukainen. Niinpä välikkeitten asennusta ja korkeussäätöjä tulee esiintymään vähemmän. Sitä paitsi lehtikäämitys on helpommin eristettävissä, ja eriste vaatii pienemmän tilan, joten täyttökerrointa voidaan suurentaa. Tällöin voidaan vähentää muuntajan aktiivisten materiaalien tarvetta. Uutta käämitysrakennetta voidaan käyttää suur-jännitekäämityksenc tai pienjännitekäämityksenä minkä tahansa muun käämitystyypin yhteydessä. Suurjännitekäämityksessä on sopivimmin vaiheensisäänotto keskellä ja sen päät yhdistetty maahan tai tähti-pisteeseen, koska muuten tulee esiintymään suuria lisähäviöitä. Käytettäessä uutta käämitystä pienjännitekäämityksenä on iskunkes-tävyysvaatimukset helpompi täyttää, ja ne ovat vähemmän määrääviä.It should also be particularly emphasized that the type of winding described above has advantages in terms of manufacturing and insulation, which result in large economic savings compared to current winding methods. High voltage transformers today mostly use some type of layered wafer winding. Since it is known that the production of a layered wafer takes twice as long as the manufacture of an uncoated wafer, it is immediately apparent what savings can be achieved. In addition, the leaf winding is simpler to manufacture, and this still means a 30% saving. The new winding comprises fewer wafers than conventional. Thus, there will be less installation of spacers and height adjustments. In addition, the leaf winding is easier to insulate, and the insulation requires less space, so the filling factor can be increased. In this case, the need for active materials of the transformer can be reduced. The new winding structure can be used as a high-voltage winding or low-voltage winding in connection with any other type of winding. In a high voltage winding, the phase input is preferably in the middle and its ends are connected to ground or a star point, because otherwise large additional losses will occur. When a new winding is used as a low voltage winding, the impact resistance requirements are easier to meet and less prevalent.

Myös tässä tapauksessa uusi käämitystäpä on omiaan vähentämään lisä-häviöitä.Also in this case, the new winding end is capable of reducing additional losses.

Pienjännitekäämityksen muotoilu riippuu siitä, mille jännitteelle se on tarkoitettu. Mahdollisimman yksinkertainen pienjännitekäämitys käsittää keskellä sijaitsevan korkean lehtikäämin, joka on kytketty sarjaan päissä olevien matalien käämien kanssa, säteittäisten haja-kenttien esiintyessä käämityksen päiden kohdalla. Keskikäämin korkeus voi tällöin sopivasti olla vähintään 1/4 ja mieluummin yli puolet koko käämityksen korkeudesta.The design of a low voltage winding depends on the voltage for which it is intended. The simplest possible low-voltage winding comprises a high-leaf coil in the middle, connected in series with the low windings at the ends, with radial stray fields occurring at the ends of the winding. The height of the middle winding can then suitably be at least 1/4 and preferably more than half of the height of the entire winding.

Kuvio 5 esittää pienjännitekäämityksen yksinkertaisinta muotoa, jossa on korkea keskikäämi 1 kytkettynä sarjaan matalien käämien 2 , 3C, 4c ja 5q kanssa, matalien käämien sijaitessa päissä, joissa esiintyy säteittäisiä hajakenttiä.Figure 5 shows the simplest form of low voltage winding with a high middle winding 1 connected in series with the low windings 2, 3C, 4c and 5q, the low windings being located at the ends where radial stray fields occur.

Muuntajat, joiden sekä suurjännite- että pienjännitekäämitys on muodostettu edellä selostetulla tavalla, voidaan rakentaa käyttämällä pienempää etäisyyttä käämitysten välillä.. Tätä :·,<·! i te tää n lähemmin seuraavansa viitaten kuvioihin 6-8.Transformers in which both high-voltage and low-voltage windings are formed as described above can be constructed using a smaller distance between the windings. This: ·, <·! i will follow this in more detail with reference to Figures 6-8.

7 624307 62430

Muuntajissa, joiden sisäänotto on suurjännitekäämityksen keskellä (A kuviossa 6), voi esiintyä huomattavaa jännitteennousua suurjännite-ja pienjännitekäämityksen välisen kanavan yli syöksyjännitteen vaikuttaessa. Tämä johtuu siitä, että pienjännitekäämityksen keskipisteen B jännite aluksi kohoaa (kapasitiivisesti) arvoon, jolla on sama polaarisuus kuin vaikuttavalla jännitteellä. Sen jälkeen se heilahtaa vastakkaiseen polaarisuuteen kuten näkyy kuviosta 7- Jännite Ae suur-jännite- ja pienjännitekäämityksen välisen kanavan ylivoi tällöin nousta arvoon, joka on 130-140 % vaikuttavasta jännitteestä. Tämä jännite tulee suurimmaksi silloin kun heilahtelu pisteessä B sisältää vähän ylivärähtelyjä, kuten on laita kuviossa 7, jossa on esitetty selväpiirteinen taajuus. Johtuen symmetrisestä rakenteesta kuviossa 6 tapahtuu näin säännöllisesti.In transformers whose input is in the middle of a high-voltage winding (A in Fig. 6), there may be a considerable voltage rise across the channel between the high-voltage and low-voltage windings under the influence of the surge voltage. This is because the voltage at the center B of the low voltage winding initially rises (capacitively) to a value having the same polarity as the effective voltage. It then oscillates to the opposite polarity as shown in Figure 7. Voltage Ae The channel between the high voltage and low voltage windings can then rise to a value of 130-140% of the effective voltage. This voltage becomes greatest when the oscillation at point B contains little overshoot, as is the case in Figure 7, which shows a distinct frequency. Due to the symmetrical structure in Figure 6, this happens regularly.

Pienentämällä jännitettä Ae voidaan myös pienentää suurjännite- ja pienjännitekäämityksen välistä eristysetäisyyttä ja siten vähentää materiaalikustannuksia sekä sydämen että käämitysten suhteen.By reducing the voltage Ae, the insulation distance between the high voltage and low voltage windings can also be reduced and thus the material cost for both the core and the windings can be reduced.

Jännitteen Ae pieneneminen saadaan aikaan rakentamalla suurjännite-käämitys nauha-/lehtikäämeistä, kuten edellä on selostettu. Tällöin tulee suurjännitekäämityksen keskellä vallitseva jännite, suurjännite-ja pienjännitekäämityksen välisen kanavan suhteen, pienenemään ensimmäisen käämin jännitteen osuudella (esim. 25 $:lla). Tämä aiheuttaa sen, että piste B varautuu vastaavasti vähemmän kapasitiivisesti, ja siitä johtuen myös Ae pienenee .vastaavasti.The reduction of the voltage Ae is achieved by constructing a high voltage winding from the strip / sheet windings, as described above. In this case, the voltage in the middle of the high-voltage winding, with respect to the channel between the high-voltage and low-voltage windings, will decrease by a fraction of the voltage of the first winding (e.g. by $ 25). This causes point B to charge correspondingly less capacitively, and consequently Ae also decreases accordingly.

Jännitettä Ae voidaan edelleen pienentää rakentamalla pienjännitekää-mitys kuviossa 8 viitteellä L esitetyllä tavalla. Siinä on keskiosa tehty yhdestä tai useammasta nauhakäämistä, kun taas ulommat osat ovat kiekkokäämejä.The voltage Ae can be further reduced by constructing a low voltage winding as shown in Fig. 8 by reference L. It has a central part made of one or more strip windings, while the outer parts are disc windings.

Tällöin saadaan se osa pienjännitekäämitystä, joka sijaitsee lähinnä suurjännitekäämityksen keskipistettä, asettumaan lähelle toisen pien-jänniteulosoton potentiaalia. Tämä merkitsee likimain arvoa O syök-syjännitteen vaikuttaessa. Täten symmetria hajotetaan, niin että jännitteenheilahtelu pienjännitekäämityksessä saa useita harmoonisia ylivärähtelyjä ja jää siten pienemmäksi.In this case, the part of the low-voltage winding which is located closest to the center of the high-voltage winding is made to be close to the potential of the second low-voltage output. This is approximately the value of O under the influence of the supply voltage. Thus, the symmetry is broken so that the voltage fluctuation in the low voltage winding receives several harmonic overvoltages and thus remains smaller.

Voidaan myös kytkeä pienjännitekäämityksen käämit sarjaan siten, että se osa käämityksestä, joka sijaitsee lähinnä suurjännitekäämi-It is also possible to connect the windings of a low-voltage winding in series so that the part of the winding which is closest to the high-voltage winding

Claims (6)

8 62430 tyksen keskipistettä saa suurimman mahdollisen jännitteen indusoidun koestusjännitteen vaikuttaessa. Tällöin mainittu osa asettuu niin lähelle suurjännitekäämityksen potentiaalia kuin mahdollista. Nämä molemmat toimenpiteet ovat omiaan vähentämään sitä vaatimusta, joka on asetettava suurjännite- ja pienjännitekäämityksen väliselle eristysetäisyydelle. Kuvio 8 esittää muuntajaa, jossa sekä suurjännitekäämitys H että pienjännitekäämitys L on rakennettu keksinnön mukaisesti. Myös kolmivaihemuuntajassa rakennetaan kaikki kolme käämitystä saman periaatteen mukaan.The center of the test is obtained at the maximum possible voltage under the influence of the induced test voltage. In this case, said part is located as close to the potential of the high-voltage winding as possible. Both of these measures are likely to reduce the requirement for an insulation distance between the high-voltage and low-voltage windings. Figure 8 shows a transformer in which both the high voltage winding H and the low voltage winding L are constructed according to the invention. Also in a three-phase transformer, all three windings are built according to the same principle. 1. Laite käytettäväksi vahvavirtamuuntajien tai -reaktorien käämityksissä, jotka käsittävät käämejä, joiden johtimien ulottuvuus aksiaalisessa suunnassa vastaa käämin korkeutta, tunnettu siitä, että sarjaankytkettyjen käämien korkeus ja kierrosluku pienenevät joko käämistä seuraavaan käämiin tai ryhmittäin, laskettuna käämityksen keskeltä lähtien sen päitä kohti.A device for use in windings of high-current transformers or reactors comprising windings whose conductors have an axial dimension corresponding to the height of the winding, characterized in that the height and speed of the windings connected in series decrease either to the winding following the winding or in groups from the center of the winding. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, erikoisesti käytettäväksi suurjännitekäämityksissä, tunnettu siitä, että käämityksen puoliskot on kytketty rinnan ja niiden ulommat päät on kytketty maahan ja/tai tähtipisteeseen.Device according to Claim 1, in particular for use in high-voltage windings, characterized in that the halves of the winding are connected in parallel and their outer ends are connected to ground and / or to a star point. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että käämin korkeus ja sen kierrosluku pienenevät suurin piirtein geometrisessä sarjassa.Device according to Claim 2, characterized in that the height of the winding and its speed decrease approximately in a geometric series. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, erikoisesti pienjännite-käämityksiä varten, tunnettu siitä, että käämityksen kaikki käämit on kytketty sarjaan.Device according to Claim 1, in particular for low-voltage windings, characterized in that all the windings of the winding are connected in series. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että keskikäämi käsittää vähintään neljäsosan, mahdollisesti yli puolet käämityksen korkeudesta.Device according to Claim 4, characterized in that the central winding comprises at least a quarter, possibly more than half, of the height of the winding. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite muuntajia varten, t u n n e t t u yhdistelmästä, jossa suurjannitekäämitys on rakonnet-Device for transformers according to claim 1, characterized by a combination in which the high-voltage winding is
FI760484A 1975-06-06 1976-02-25 LINDNING FOER TRANSFORMATORER ELLER REAKTORER FI62430C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO752010A NO135494C (en) 1975-06-06 1975-06-06
NO752010 1975-06-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI760484A FI760484A (en) 1976-12-07
FI62430B FI62430B (en) 1982-08-31
FI62430C true FI62430C (en) 1982-12-10

Family

ID=19882319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI760484A FI62430C (en) 1975-06-06 1976-02-25 LINDNING FOER TRANSFORMATORER ELLER REAKTORER

Country Status (5)

Country Link
BE (1) BE840126A (en)
DE (1) DE2609548C2 (en)
FI (1) FI62430C (en)
NO (1) NO135494C (en)
SE (1) SE403210B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES516519A1 (en) * 1981-11-09 1983-08-01 Gen Electric Internal voltage grading and transient voltage protection for power transformer windings.
US4864266A (en) * 1988-04-29 1989-09-05 Electric Power Research Institute, Inc. High-voltage winding for core-form power transformers
CA2758831C (en) * 2009-04-16 2015-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Winding and method for producing a winding
ES2685076T3 (en) * 2011-08-30 2018-10-05 Abb Schweiz Ag Dry type transformer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE974747C (en) * 1954-12-11 1961-04-13 Brown Coil winding consisting of coreless induction ovens consisting of a number of conductors connected in parallel
CH375436A (en) * 1958-11-14 1964-02-29 Z V I Plzen Narodni Podnik Winding a stationary electromagnetic machine, especially for very high voltages

Also Published As

Publication number Publication date
SE403210B (en) 1978-07-31
BE840126A (en) 1976-07-16
NO135494B (en) 1977-01-03
SE7602239L (en) 1976-12-07
FI760484A (en) 1976-12-07
NO752010L (en) 1976-12-07
NO135494C (en) 1977-04-20
DE2609548A1 (en) 1976-12-16
FI62430B (en) 1982-08-31
DE2609548C2 (en) 1982-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3772625A (en) Transformer for producing or measuring high and very high potentials or for measuring currents at high potentials in cascade connection
CA1101033A (en) Winding and insulating system for extra high voltage electrical machine
KR20000016040A (en) Insulated conductor for high voltage windings and a method of manufacturing the same
US3996543A (en) Current transformer
US2788456A (en) Conductor-ventilated generators
US4117437A (en) Top core type current transformer structure
FI62430C (en) LINDNING FOER TRANSFORMATORER ELLER REAKTORER
US3195082A (en) Electrical reactor
US3360754A (en) Transformer having reduced differential impedances between secondary portions
US3943433A (en) Measuring transformer arrangement for a high-voltage installation carrying several conductors
US3210706A (en) Electrical inductive apparatus having interleaved windings for providing a predetermined capacitive effect
US4307364A (en) Electrical reactor with foil windings
US3195087A (en) Electrical shunt reactor
KR20000016041A (en) Insulating conductor for winding high voltage
FI82341C (en) High voltage transformer for a video display device
US4339681A (en) Superconducting field winding for the rotor of an electric machine
US2829354A (en) Coil with end turn having increased insulation
US3564470A (en) Electrical winding structures
US3304529A (en) Resistor for high voltage
US3391365A (en) Interleaved winding having high series capacitance
US3748617A (en) Multistrand windings with increased series capacitance
US3710292A (en) Electrical windings
US3183381A (en) Electromagnet
US1940864A (en) Electrical apparatus
US3715696A (en) Disc winding with integral load current carrying rib shielding

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: A/S NATIONAL INDUSTRI