KR102636772B1 - 권선, 변압기 및 변압기 배열체 - Google Patents

권선, 변압기 및 변압기 배열체 Download PDF

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키란 찬드라 사후
안데르스 단네뤼드
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히타치 에너지 스위처랜드 아게
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Abstract

변압기 (100) 의 위상 권선을 위한 권선 (110). 권선 (110) 은 코일 축 (z) 주위의 코일 턴들 (120) 을 갖는다. 권선 (110) 은 변압기 (100) 가 동작할 때, 상기 변압기 (100) 에서의 전압을 미리결정된 주파수로 변환하도록 구성된다. 권선 (110) 은 미리결정된 주파수에 2를 곱한 것에 대응하는 메인 주파수를 갖는 기계적 부하에 의해 여기되고 진동 모드들을 갖는다. 부하 및 진동 모드들의 조합은 권선 (110) 의 진동을 초래한다. 권선 (110) 은 진동 모드들의 세트를 갖는다. 각각의 진동 모드는 진동 모드 주파수를 가지며, 여기서 진동 모드들의 세트의 주요 기여 진동 모드는 진동 모드들의 가장 큰 음향 파워를 초래하는 진동 모드이다. 권선 (110) 은 부하에 의해 여기되고 제 1 권선 부분 강성과 제 2 권선 부분 강성 사이의 강성 차이는 음향 파워가 상기 메인 주파수에서 최소화되도록 한다.

Description

권선, 변압기 및 변압기 배열체
본 개시는 변압기용 권선에 관한 것이다. 본 개시는 또한 이러한 권선을 포함하는 변압기, 및 이러한 변압기를 포함하는 변압기 배열체에 관한 것이다.
임의의 다른 산업 제품으로서의 변압기는, 노이즈 레벨에 대한 다양한 요건들을 준수해야 한다. 힘 () 에 의해 작용되는 진동 구조체로부터 방출되는 음향 파워 () 는 다음과 같이 표현될 수 있다는 것이 당업자에게 알려져 있다.
여기서 은 구조체의 기계적 속성들과 연관된 모드 형상들의 집합을 나타내고, 연산자 () 는 구조체의 지오메트리, 주파수, 그리고 또한 해당 음향 및 구조적 매질들의 재료 속성들에 암시적으로 의존한다. 또한, 는 벡터의 에르미트 전치 (Hermitian transposition) 를 나타내고, 는 정규 벡터 전치를 나타낸다. 양 () 은 여기서 두 벡터의 스칼라 또는 내적으로 해석될 것이어서, 이들 두 벡터가 직교할 때, 결과적인 음향 파워가 0 이 됨을 표시한다. 이러한 직교성은 본 발명에서 본질적으로 대칭인 힘 분포들에 의해 작용되는 비대칭 권선 공진 모드들을 촉진함으로써 유발되도록 제안된다. 네트워크 주파수의 두 배에 대한 모드의 주파수의 실제 근접성에 관계없이, 결과적인 음향 파워가 감소된다.
보다 상세하게, 기계적 어셈블리에 대한 모션 방정식, 이러한 맥락에서 통상적으로 지지 구조체들을 갖는 권선 또는 이러한 권선들의 세트는, 일반적으로 수치적 접근법들로 표현된다
여기서 은 변위 벡터, 은 각각 시스템 질량, 댐핑, 강성, 행렬이고, 는 힘 벡터이다.
위의 시스템 행렬에 기초하여 그리고 잘 알려진 방식으로 시스템 모드 형상들 () 및 모달 좌표들 () 을 도입하면,
주파수 () 에서의 주파수 도메인 모달 변위 () 는 다음과 같이 주어져서
모달 변위 성분 () - 권선에서의 임의적인 위치 (), 모드 () - 이 다음과 같이 표현될 수 있다.
여기서, 파라미터 () 는 댐핑 비율 (임계 댐핑의 분수) 을 나타내고, 더 명확하게 하기 위해, 수량 () 은 다음에 따른 시스템 모드들에 걸친 합으로서 표현된다.
이 표현에서의 분수를 더 연구하면, 노이즈 및 진동들을 경감하기 위한 고전적 접근법들이 쉽게 논의될 수 있다. 분명히, 구동 주파수 () 가 공진 주파수 (), 또는 이러한 주파수들의 좁은 세트에 가까울 때, 구조적 응답들 () 은 허용 레벨들 이상으로 성장할 수도 있으며, 이러한 효과를 완화하기 위한 일반적인 방법들은 다음과 같다
- 댐핑, 진동 에너지의 소산, 를 증가시키는 방식들을 찾는 것, 및/또는
- 기계적 어셈블리의 강성 및/또는 질량을 변화시킴으로써 공진 주파수 () 를 변화시키는 것, 및/또는
- 조립에 작용하는 힘, 의 크기를 감소시키거나, 그렇지 않으면 그의 작용을 재지향시키는 것.
US9020156 은 압전 변환기/액추에이터가 변압기의 탱크 벽에 배열되는 댐핑 방법을 개시한다. 이들은 자연 주파수에서 탱크 벽의 상당한 편향 영역과 정렬된다. 벽의 진동이 측정 및 분석되며, 그 후 압전 액추에이터가 진동을 흡수하고 결과적으로 노이즈 레벨을 감소시키도록 제어된다. 그러나, 변압기 노이즈 맥락에서, 진동 레벨이 상당히 감소되는 정도로 댐핑을 부가하는 것은 어렵다.
또한, 공진 주파수를 변화시키는 두 번째 일반적인 방법은, 필연적으로 여기 주파수 () 에 가깝게 나타날 새로운 공진에 의해 제어되는 공진 현상으로 이어질 수도 있다. 사실상, 변압기 노이즈 맥락에서는, 여기서 네트워크 주파수 (보통, 50 또는 60Hz 이지만 이에 제한되지 않음) 의 몇 사이클 동안의 기계적 주파수 콘텐츠가 네트워크 주파수와 이의 2배의 주파수 사이에서 달라진다는 점에서, 단락(short-circuit) 이벤트들 동안 권선 역학에 또한 세심한 주의를 기울이는 것이 중요하다. 후자가 정상 상태 구동 주파수 () 인 것은 위의 이론 배경에서 암시적으로 가정했다. 즉, 시프팅 공진은 일반적으로 변압기 시스템의 무결성을 전체적으로 보장하기 위해 매우 신중하게 실행되어야 한다. JP2013183151 은 2개의 권선이 상이한 공진 주파수를 갖도록 구성되고 서로 보상되도록 배열되는 예를 개시한다.
마지막으로, 권선 도체에 작용하는 전자기력 분포는 노이즈를 제어하기 위한 설계 자유도가 거의 없이 주어진 것들로서 고려되어야 한다.
따라서, 본 개시의 목적은 변압기를 위한 개선된 권선을 제공하는 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시의 목적은 적절하게 낮은 노이즈 방출을 가지며 구축 및 조립에 대해 비용 효율적인 권선을 제공하는 것이다. 본 개시의 다른 목적은 이러한 권선을 포함하는 변압기 및 변압기 탱크에 이러한 변압기를 포함하는 변압기 배열체를 제공하는 것이다.
본 개시의 제 1 양태에 따르면, 그 목적은 변압기의 위상 권선을 위한 권선에 의해 달성된다. 권선은 코일 축 주위의 코일 턴들을 갖는다. 권선은 변압기가 동작하고 있을 때, 변압기에서의 전압을 미리결정된 주파수로 변환하도록 적응된다. 권선은 진동 모드를 갖고 미리결정된 주파수에 2를 곱한 것에 대응하는 메인 주파수를 갖는 기계적 부하에 의해 여기된다. 부하 및 진동 모드들의 조합은 권선의 진동을 초래한다. 권선은 진동 모드들의 세트를 가지며, 각각의 진동 모드는 진동 모드 주파수를 가지며, 여기서, 진동 모드들의 세트의 적어도 하나의 메인 기여 진동 모드는, 권선이 부하에 의해 여기될 때, 진동 모드들 중, 가장 큰 음향 파워를 초래하는 진동 모드이다. 권선은 복수의 권선 부분들을 포함하고, 복수의 권선 부분들은 적어도 제 1 권선 부분 및 제 2 권선 부분을 포함한다. 제 1 권선 부분은 제 1 권선 부분 강성을 갖고, 제 2 권선 부분은 제 2 권선 부분 강성을 갖는다. 제 1 권선 부분 강성과 제 2 권선 부분 강성 사이의 강성 차이는 음향 파워가 상기 메인 주파수에서 최소화되도록 한다.
명료함을 위해, 본 개시는 노이즈 최소화를 위한 공진들 의 제어, 또는 위의 배경 섹션에서 논의된 다른 고전적 접근법들 중 임의의 것에 대한 임의의 추가 참조를 하지 않는다.
권선의 진동 모드는 부하 하에서의 여기 동안 고유 주파수에서 진동할 때 권선이 나타낼 변형을 기술한다. 따라서, 진동 모드들의 세트는 미리결정된 주파수에서 교류 전류에 의해 생성된 발진 전자기장에 의해 여기될 때와 같은, 동적 부하 하에서 권선이 어떻게 거동하는지를 표시한다. 진동 모드들은 권선의 음향 파워, 예를 들어, 진동 동안 얼마나 많은 공기/오일이 변위되는지, 그리고 결과적으로 기계적 메인 주파수에서 권선에 의해 노이즈가 얼마나 효율적으로 생성되는지를 결정한다. 권선의 음향 파워는 결국 권선이 포함되지 않은 변압기의 음향 파워에 영향을 미친다.
미리결정된 주파수는 예를 들어 50 Hz 또는 60 Hz 일 수도 있다. 따라서, 이들 주파수에서, 권선이 동작하고 있는, 진동의 대응하는 메인 주파수는 각각 100 Hz 또는 120 Hz 가 된다.
적어도 하나의 메인 기여 진동 모드는, 위에 개요가 설명된 바와 같이, 권선이 메인 주파수에서 부하에 의해 여기될 때, 가장 높은 음향 파워에 기여하는 진동 모드이다. 따라서, 권선에 의해 생성된 음향 파워, 및 결과적으로 노이즈 생성은, 권선의 내적들 () 이 0 에 접근하도록 권선이 적응될 때 감소될 수도 있다. 예로서, 구조체의 모드 형상들은 구조체의 질량 및/또는 탄성을 적응시킴으로써 수정될 수도 있다. 그러나, 권선의 다른 특성들이 모드 형상들에 영향을 미칠 수도 있음이 또한 예상된다. 본 개시의 경우에서, 구조체는 권선, 변압기 및/또는 변압기 탱크에 의해 예시된다.
일반적으로, 목적은, 분모를 형성하는 용어들에 의해 표현되는 메커니즘들의 특성들에 관계없이, 내적들 () 이 0 에 접근하도록 최적화된다는 점에서, 위의 배경 섹션에서 주어진 지배 분수의 공칭자에 초점을 맞춤으로써 달성된다. 따라서, 구조적 진동들이 낮은 노이즈 성능을 위해 제어될 수 있다.
용어 권선은 본 명세서에서 내부 권선 또는 외부 권선, 저전압 권선 또는 고전압 권선 등과 같은, 변압기의 위상 권선의 단일 권선을 표기하기 위해 사용된다.
본 명세서에 개시된 바와 같이 권선의 제공에 의해, 진동 모드는 권선의 탄성, 즉 강성을 수정함으로써 변경될 수도 있다. 상이한 권선 강성의 권선 부분들을 제공하는 것은, 위에 논의된 바와 같이, 메인 기여 모드 형상을 대칭 모드 형상에서 비대칭 모드 형상으로 수정하는 편리하고 비용 효율적인 방식이다.
선택적으로, 제 1 권선 부분은 코일 축을 따라 볼 때, 제 1 권선 부분 강성을 갖는다. 제 2 권선 부분은 코일 축을 따라 볼 때, 제 2 권선 부분 강성을 갖는다. 제 1 권선 부분 강성은 제 2 권선 부분 강성과 상이하다.
선택적으로, 권선에는 코일 턴들 사이에 복수의 스페이서들이 제공된다. 제 1 권선 부분에는 제 1 스페이서 분포가 제공되고 제 2 권선 부분에는 제 2 스페이서 분포가 제공된다. 제 1 스페이서 분포는 상기 제 2 스페이서 분포와 상이하다.
전자기 부하의 대칭적인 힘 분포는 적어도 하나의 권선의 코일 축 (제 1 축) 을 따라 큰 진동들을 여기시킬 수도 있다. 따라서, 코일 축을 따라, 상이한 강성들을 갖는 상이한 권선 부분들을 배열하는 것은, 권선의 진동 모드 형상들에 영향을 미치고 메인 기계적 주파수에서의 권선의 노이즈를 감소시키는 효율적인 방식이다. 비제한적인 예들로서, 권선의 강성은 상이한 스페이서들, CTC 케이블들 및/또는 상이한 강성 분포들로 권선 부분들을 배열함으로써 수정될 수도 있다.
선택적으로, 제 1 타입의 스페이서들은 제 1 탄성 계수를 갖고, 제 2 타입의 스페이서들은 제 2 탄성 계수를 가지며, 제 1 탄성 계수는 제 2 탄성 계수와 상이하다.
스페이서들은 통상적으로 코일의 턴들을 서로 분리하고 전기적으로 절연시키도록, 코일의 턴들 사이에서, 권선의 축방향 길이를 따라 분포된다. 코일 턴들이 진동할 때, 스페이서들의 탄성은 권선의 탄성에 영향을 미치고, 결국 변압기에 전체적으로 영향을 미친다. 이에 의해, 권선의 대칭 모드, 또는 적어도 하나의 메인 기여 모드의 모드 형상은 상이한 권선 부분들에 상이한 탄성 계수의 스페이서들을 제공함으로써 수정될 수도 있다. 탄성 계수는 예를 들어 스페이서들에 대해 적절한 재료들을 선택함으로써 선택될 수도 있다. 선택가능/적용가능한 재료들의 탄성 계수는 0.1 GPa - 120 GPa 이상의 범위이다.
스페이서 재료들의 탄성 계수를 통해 강성을 적응시키는 것과는 별개로, 스페이서들은 종래의 스페이서들과 비교하여, 증가된 또는 감소된 강성을 제공하는 구조적 형상을 가질 수도 있다. 결과적으로, 제 1 타입 및 제 2 타입의 스페이서들은 가능하게는 동일한 재료일 수도 있지만, 적어도 제 1 및 제 2 권선 부분들에 상이한 강성들을 제공하기 위해 상이한 형상들이 제공될 수도 있다. 그러나, 스페이서들의 구조적 설계에 의한 강성의 수정은 권선들 및 변압기들에 대한 설계 요건들로 인해 많은 자유도를 제공하지 않는다.
선택적으로, 제 1 스페이서 분포는 코일 축 주위의 방향으로 서로간 제 1 거리에 배열된 스페이서들을 포함하고, 제 2 스페이서 분포는 코일 축 주위의 방향으로 서로간 제 2 거리에 배열된 스페이서들을 포함하며, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 상이하다.
스페이서들은 통상적으로 코일 턴들을 따라 등거리로 분포된다. 제 2 권선 부분에 비해 예를 들어, 제 1 권선 부분의 스페이서들 사이의 거리를 감소시킴으로써, 제 2 권선 부분에 비해 제 1 권선 부분의 강성이 증가된다. 여기서 또한, 권선들 및 변압기들에 관한 설계 요건들로 인해 자유도가 제한된다. 스페이서들 사이의 감소된 거리는 권선 (변압기) 이 변압기 탱크에 침지되는 전기 절연성 액체의 냉각 효율을 감소시킨다.
선택적으로, 제 1 권선 부분은 제 2 권선 부분과 관련하여 코일 축을 따라 볼 때 상이한 축 방향 포지션에 위치된다.
권선은 코일 축의 축 방향 길이를 따라 상이한 포지션들에서 제 1 권선 부분 및 제 2 권선 부분을 가질 수도 있다. 권선은, 예를 들어, 권선 부분들에 대응하는 축방향 섹션들로 나눠질 수도 있다. 제 1 권선 부분은 또한 제 2 권선 부분과 비교하여 상이한 축방향 길이를 가질 수도 있다. 위에서 개시된 바와 같이, 질량 또는 강성이 제 2 권선 부분과 상이한 제 1 권선 부분의 제공은, 메인 주파수에서의 진동들 및 노이즈를 감소시키도록 변압기의 대칭 모드, 또는 메인 기여 모드를 수정한다. 제 1 권선 부분 및 제 2 권선 부분을 코일 축의 축방향 길이를 따라 상이한 포지션들에 배열하는 것은 권선의 구조적 대칭성을 파괴하는 방식이다.
선택적으로, 제 1 권선 부분은 제 2 권선 부분과는 상이한 권선의 섹터에 위치된다.
본 명세서에서 권선의 섹터는 코일 축 주위의 원주 호 (circumferential arc) 길이 및 권선의 코일 축을 따른 축방향 길이에 의해 구분된 권선 부분을 의미한다. 호 길이는 권선 부분의 코일 턴들과 코일 축 사이에서 연장되는 2개의 반경들 사이의, 코일 축에서의 중심 각도 (α) 에 의해 결정된다. 권선은, 예를 들어, 권선 부분들에 대응하는 섹션들로 나눠질 수도 있다. 제 1 권선 부분은 또한 제 2 권선 부분과 비교하여 상이한 호 길이를 가질 수도 있다. 위에 개시된 바와 같이, 질량 및/또는 강성이 제 2 권선 부분과 상이한 제 1 권선 부분의 제공은, 비대칭 모드 쪽으로 진동 모드 형상을 수정하고 메인 주파수에서의 진동들 및 노이즈를 감소시키도록 변압기의 대칭 모드, 또는 적어도 하나의 메인 기여 모드의 진동 모드 형상을 수정한다.
본 개시의 제 3 양태에 따르면, 이전 청구항들 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 권선을 포함하는 변압기가 제공된다.
변압기가 본 개시에 따른 적어도 하나의 권선을 포함할 때, 각각의 권선의 음향 파워는, 예컨대 3개의 권선들 중 적어도 하나가 본 개시에 따를 때와 같이, 전체적으로 변압기의 음향 파워를 감소시킬 수도 있다.
본 개시의 제 4 양태에 따르면, 제 3 양태에 따른 변압기를 포함하는 변압기 배열체가 제공되며, 변압기는 변압기 탱크에 인클로징된다.
변압기는 변압기 탱크에서의 전기적 절연 매질, 예컨대 오일에 침지될 수도 있다. 본 개시에 따른 적어도 하나의 권선의 제공에 의해, 변압기의 대칭 모드, 또는 적어도 하나의 메인 기여 모드는 변압기의 진동 및 노이즈를 감소시키도록 수정될 수도 있다. 결과적으로, 변압기 탱크에서의 그러한 변압기는 변압기 탱크 벽들이 더 적은 노이즈를 생성하게 할 것이다.
본 개시의 부가적인 목적들 및 이점들, 및 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여, 하나 이상의 실시형태들의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1 은 비대칭 진동 모드에서 예시적인 종래 기술의 변압기의 측면도 단면을 나타낸다
도 2 는 대칭 진동 모드에서 도 1 의 종래 기술의 변압기의 측면도 단면을 나타낸다.
도 3 은 미리결정된 주파수들에서 도 1 및 도 2 의 종래 기술의 변압기에 의해 생성된 노이즈 전력을 나타낸다.
도 4 는 대칭 진동 모드에서 노이즈 생성의 개념을 도시한다.
도 5 는 비대칭 진동 모드에서 노이즈 생성의 개념을 도시한다.
도 6 은 변압기에 포함된, 본 개시에 따른 예시적인 권선의 측면도 단면을 나타낸다.
도 7 은 도 6 의 권선의 코일 턴들 및 스페이서들의 상세도이다.
도 8 은 변압기에 배열된 도 6 의 예시적인 권선의 상면도 단면을 나타낸다.
도 9 는 변압기에 포함된, 본 개시에 따른 추가 예시적인 권선의 측면도 단면을 나타낸다.
도 10 은 도 9 의 예시적인 권선들의 시뮬레이션 결과들을 나타낸다.
도 11 은 변압기에 배열된, 본 개시에 따른 추가 예시적인 권선의 상면도 단면을 나타낸다.
도 12 는 도 11 의 예시적인 권선들의 시뮬레이션 결과들을 나타낸다.
본 개시는 실시형태들의 예들을 나타내는 첨부된 도면들을 참조하여 하기에서 더 상세히 전개된다. 본 개시는 실시형태들의 설명된 예들로 제한되는 것으로 간주되지 않아야 하며; 대신에, 이는 첨부된 특허 청구항들에 의해 정의된다. 설명 전체에 걸쳐 같은 번호들은 같은 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1 및 도 2 는 상이한 진동 모드들 하에서 변압기 (100') 에서의 예시적인 종래 기술의 권선들 (110') 의 측면도 단면들을 나타낸다. 종래 기술의 권선 (110') 은 제 1 축 (z) 을 따른 제 1 연장부, 제 2 축 (x) 을 따른 제 2 연장부 및 제 3 축 (y)(미도시) 을 따른 제 3 연장부를 갖는다. 제 1, 제 2 및 제 3 축들은 서로 수직이다. 종래 기술의 권선 (110') 은 상기 제 2 축 (x) 을 따라 볼 때 서로 거리를 두고 위치되는 3개의 동일한 권선들 (110') 을 갖는 변압기에 포함된 것으로 추가로 예시된다. 변압기 (100') 는 변압기의 각각의 위상에 대한 위상 권선을 가질 수도 있다. 각각의 위상 권선은 내부 권선 및 외부 권선과 같은 권선 (110') 을 포함할 수도 있으며, 이는 각각 저전압 권선 및 고전압 권선일 수도 있다.
각각의 권선은 제 1 축 (z) 을 따라 제 1 단부 및 대향하는 제 2 단부를 갖는다. 제 1 및 제 2 단부들에는 각각 제 1 가압판 (112') 및 제 2 가압판 (114') 이 제공되며, 이들 2개의 가압판들 사이에서 권선 (110') 이 클램핑된다. 변압기 (100') 가 동작 중일 때, 가압판들 사이의 권선들 (110') 의 클램핑 및 전자기력들은, 특히 큰 유닛들에 대해, 권선들 (110') 에 의해 방사된, 변압기들 (100) 의 총 노이즈의 중요한 부분인 부하 노이즈를 생성한다.
변압기 (100') 가 인클로징될 수도 있는 변압기 탱크 (200') 의 대칭 이동들 (피스톤과 같은 변위들) 은, 대칭 진동들이 변압기 탱크 (200') 외부의 더 많은 공기를 변위시키고 이에 의해 비대칭 이동들보다 더 효율적으로 사운드를 방사하기 때문에, 비대칭 이동에 비해 원거리장에 상당한 노이즈를 방사한다. 부하 하의 권선들 (110') 은 보통 100 Hz 또는 120 Hz 기계적 메인 주파수 (즉, 보통 50 Hz 또는 60 Hz 미리결정된 전기 동작 (여기) 주파수에 2 를 곱한 것) 에서 진동한다.
도 1 및 도 2 는 변압기 (100') 의 화살표 (M) 에 의한 가압판들 (112', 114') 의 이동을 도시한다. 명료함을 위해, 화살표들은 하나의 위상 권선 (110') 에 대해서만 나타낸다. 실제로, 종래 기술의 변압기 (100') 에 대해, 모든 위상 권선들 (110') 은 예를 들어, 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같은 3상 변압기 (100') 에 대해, 서로에 대해 120° 위상 시프트일지라도, 동일한 진동 패턴을 나타낸다.
도 3 은 권선들 (110') 의 진동들의 결과로서, 변압기 (100') 의 음향 파워가 주파수에 따라 어떻게 달라지는지를 나타낸다. 수평 축은 기계적 진동 주파수를 표시한다. 곡선은 권선들 (110') 의 진동들의 결과로서 변압기 (100') 의 구조의 진동 모드들의 중첩을 나타낸다. 변압기 (100') 의 관심 모드들은 음향 파워가 가장 큰 피크 진폭들에서 식별될 수도 있다.
도 4 및 도 5 는 각각 대칭 및 비대칭 진동 모드들을 도시하고, 추가로 이들의 사운드 생성 속성들을 설명한다. 도 4 는 종래 기술의 변압기 (100') 의 권선 (110') 의 가압판 (112') 에 작용하는 대칭 모드를 개념적으로 나타낸다. 가압판 (112') 이 진동함에 따라 오일 또는 공기와 같은 주변 매질의 소정의 부피 (양 또는 음) 가 변위됨을 알 수 있다. 이러한 변위는 방해 노이즈로서 인식될 수도 있는 가청 원거리장에 노이즈를 방시한다. 대조적으로, 도 5 에 나타낸 비대칭 진동 모드는, 다른 부분이 아래로 이동됨에 따라 가압판 (112') 의 일 부분을 위로 이동시켜서, 이론적으로 0 과 동일한, 순 체적 변위 (net volume displacement)() 를 초래한다. 이러한 비대칭 진동 모드는 멀리서 들리지 않는, 노이즈를 근거리장에 방사한다. 즉, 이것은 방해 노이즈로서 인식되지 않는다. 중심 평면 (P) 이 도 4 및 도 5 에 나타나 있다. 도 4 에서 화살표들 (M) 은 중심 평면 (P) 의 대향 측면들 상에 위치된 권선 (110') 의 모든 부분이, 중심 평면 (P) 에 평행한 방향들에서의 변위들에 대해 동시에 동일한 방향으로 어떻게 변위되는지를 도시한다. 도 5 에서, 비대칭 진동 모드는 중심 평면 (P) 의 대향 측면들 상에서 반대 방향들을 초래한다.
도 6 은 변압기 (100) 에 포함된, 본 개시에 따른, 예시적인 권선 (110) 의 측면도 단면을 나타낸다. 변압기 (100) 는 변압기의 각각의 위상에 대한 위상 권선을 가질 수도 있다. 각각의 위상 권선은 내부 권선 (110) 및 외부 권선 (110) 과 같은 적어도 하나의 권선 (110) 을 포함할 수도 있으며, 이는 각각 저전압 권선 및 고전압 권선일 수도 있다. 도시된 예시적인 변압기는 3개의 위상 권선들을 포함하고, 각각은 본 개시에 따른 권선들 (110) 을 포함한다. 간략화를 위해, 그리고 본 발명의효과가 위상 권선에 포함된 단일 권선 (110) 의 수정에 의해 달성될 수도 있기 때문에, 용어 권선 (110) 은 이하 변압기 (100) 의 위상 권선의 단일 권선을 표기하는데 사용된다. 각각의 권선 (110) 은 코일 축 (z) 주위의 코일 턴들 (도 7) 을 갖는다. 변압기 (100) 가 동작하고 있을 때, 변압기 (100) 는 전압을 미리결정된 주파수에서 변환하도록 적응된다. 권선 (110) 은 진동 모드들을 갖고 미리결정된 주파수에 2를 곱한 것에 대응하는 메인 주파수를 갖는 기계적 부하에 의해 여기된다. 부하 및 진동 모드들의 조합은 권선 (110) 의 진동을 초래한다. 권선 (110) 은 추가로 진동 모드들의 세트를 가지며, 각각의 진동 모드는 진동 모드 주파수를 가지며, 여기서 진동 모드들의 세트의 적어도 하나의 메인 기여 진동 모드는, 권선 (110) 이 부하에 의해 여기될 때, 진동 모드들 중, 가장 큰 음향 파워를 초래하는 진동 모드이다. 권선 (110) 은 복수의 권선 부분들 (116) 을 포함한다. 복수의 권선 부분들 (116) 은 적어도 제 1 권선 부분 (116a) 및 제 2 권선 부분 (116b) 을 포함한다. 제 1 권선 부분 (116a) 은 제 1 권선 부분 강성을 갖고, 제 2 권선 부분 (116b) 은 제 2 권선 부분 강성을 갖는다. 상기 제 1 권선 부분 강성과 상기 제 2 권선 부분 강성 사이의 강성 차이는 음향 파워가 상기 메인 주파수에서 최소화되도록 한다.
도 7 은 권선 (110) 의 코일 턴들 (120) 의 확대된 상세를 나타낸다. 권선 (110) 에는 코일 턴들 (120) 사이에 복수의 스페이서들 (130) 이 제공된다. 스페이서들은 통상적으로 코일의 턴들을 서로 분리하고 전기적으로 격리시키도록, 코일의 턴들 사이에서, 권선의 축방향 길이를 따라 분포된다.
권선 (110) 은 추가로 제 1 축 (z) 을 따른 제 1 연장부를 갖는다. 코일 축은 제 1 축 (z) 에 평행하다. 권선 (110) 은 제 2 축 (x) 을 따른 제 2 연장부 및 제 3 축 (y) 을 따른 제 3 연장부를 갖는다 (도 8 참조). 제 1, 제 2 및 제 3 축들은 서로 수직이고, 도시된 권선들 (110) 의 중심들은 제 2 축 (x) 을 따라 볼 때 서로 거리를 두고 위치된다. 권선 (110) 은 제 2 축 (x) 및 제 3 축 (y) 을 따라 연장되고 제 1 축 (z) 을 따라 볼 때, 권선 (110) 을 반으로 분할하는 제 1 중심 평면 (A) 을 포함한다. 권선 (110) 은 제 2 축 (x) 및 제 1 축 (z) 을 따라 연장되고 제 3 축 (y) 을 따라 볼 때, 권선 (110) 을 반으로 분할하는 제 2 중심 평면 (B)(도 8 참조) 을 포함한다. 권선 (110) 은 제 3 축 (y) 및 제 1 축 (z) 을 따라 연장되고 제 2 축 (x) 을 따라 볼 때, 상기 권선 (110) 을 반으로 분할하는 제 3 중심 평면 (C) 을 포함한다.
각각의 권선 (110) 은 코일 축을 따라, 즉 제 1 축 (z) 과 평행한 제 1 단부 및 대향하는 제 2 단부를 가질 수도 있다. 제 1 및 제 2 단부들에는 각각 제 1 가압판 (112) 및 제 2 가압판 (114) 이 제공되며, 이들 2개의 가압판들 사이에서 권선 (110) 이 클램핑된다.
상기 권선 (110) 의 기계적 진동의 대칭 모드는 상기 중심 평면들 (A, B, C) 중 하나의 대향 측면들 상에 위치된, 상기 권선 (110) 의 모든 부분이 관련된 중심 평면에 평행한 방향들에서의 변위들에 대해 동시에 동일한 방향으로 변위되는 것을 초래한다. 상기 변압기 (100) 의 기계적 진동의 비대칭 모드는 상기 중앙 평면들 (A, B, C) 중 하나의 대향 측면들 상에 위치된, 상기 변압기 (100) 의 모든 부분이 관련된 중앙 평면에 평행한 방향들에서의 변위들에 대해 동시에 반대 방향으로 변위되는 것을 초래한다.
모드 스펙트럼은 상이한 주파수들에 응답하여 구조체의 진동 진폭을 연구하는데 사용될 수도 있다. 모드 스펙트럼을 생성하기 위한 디바이스들 및 방법들은 당업자에게 알려져 있다. 변압기 탱크 벽은 예를 들어 펄스 해머 (pulse hammer) 에 의해 진동하도록 야기될 수 있고, 탱크 벽의 진동들은 가속도 센서들에 의해 또는 탱크 벽의 표면에 걸쳐 분포되는 압전 힘 변환기에 의해 측정될 수 있다. 측정된 신호들은 모달 분석 (modal analysis) 을 수행하고 이로부터 탱크 벽의 동적 특성들을 수치적으로 결정하는 컴퓨터 시스템으로 포워딩될 수 있다
도 1 내지 도 5 와 관련하여 논의된 바와 같이, 권선 (110) 의 노이즈 생성 메커니즘은 거의 대칭적인 권선 축방향 힘 분포에 의해 제어된다. 본 개시의 권선 (110) 은 내적들이 0 을 향하는 경향이 있도록 비대칭 진동 형상을 도입함으로써 이러한 매칭을 파괴하려고 한다. 권선 (110) 에 대한 힘 분포는 구조에 기인하여 주어진다. 코어, 코일 턴들 (120) 및/또는 가압판들의 형상 및 설계는 변압기 (100) 의 요구된 전기적 성능을 획득하기 위해 미리설정된다. 그러나, 권선 (110) 진동들이 의존하는 다른 속성들은 성능에 영향을 미치지 않으면서 수정될 수도 있다. 이러한 속성은 기계적 강성이다. 다른 속성은 권선 (110) 의 질량이다. 질량을 수정하는 가능성은 권선들 및 변압기들에 배치된 설계 요건들로 인해 제한된다. 이를 위해, 본 발명에 따른 변압기 (100) 는 상이한 권선 부분 강성들을 갖는 복수의 권선 부분들 (116) 이 제공된 그의 권선들 (110) 중 적어도 하나를 갖는다.
도 8 의 예시적인 실시형태에서, 이는 도 6 의 실시형태의 권선들 (110) 의 상측면 단면도이다. 각각의 위상 권선은 내부 권선 (110) 및 외부 권선 (110) 을 갖는 것으로 나타낸다. 내부 권선은 저전압 권선일 수도 있고 외부 권선은 고전압 권선일 수도 있거나, 그 반대일 수도 있다. 각각의 권선 (110) 은 상이한 권선 부분들 (116) 을 가질 수도 있다.
본 개시에 따르면, 권선 (110) 은 적어도 2개의 권선 부분들 (116) 을 포함한다. 따라서, 2 보다 큰 임의의 수의 권선 부분들 (116) 이 또한 본 개시의 범위 내에 있다.
본 명세서에서 권선 부분 (116) 은 권선 (110) 의 코일 턴들 중 일부를 의미한다. 권선 부분은 제 1 축 (z)(미도시) 을 따라 길이가 제한된, 권선의 축방향으로 세장형인 섹션과 같은 권선의 일부일 수도 있다. 권선 부분은 또한/대안적으로 권선의 원주 섹터 호 길이에 대한 중심 각도 (α) 만큼 제한된, 권선의 섹터일 수도 있다.
권선 부분들 (116) 사이의 강성 차이의 도입은 기계적 진동의 대칭 모드를 파괴하고 대신에 상이한 권선 부분들을 포함하는 권선 (110) 에서 비대칭 진동 모드를 도입한다. 그 결과, 전체적으로 변압기 (100) 및 권선 (110) 의 기계적 진동의 대칭 모드가 파괴된다.
본 개시에 따른 적어도 하나의 권선 (110) 을 포함하는, 도 6 또는 도 8 에 나타낸 바와 같은, 변압기 (100) 에서, 그리고 변압기 탱크 (200) 에 인클로징된, 본 개시에 따른 적어도 하나의 권선 (110) 을 갖는 변압기 (100) 를 포함하는, 도 6 또는 도 8 에 나타낸 바와 같은, 변압기 배열체 (300) 에서, 권선 (110), 및 결과적으로 변압기 (100) 및 변압기 탱크 (200) 의 기계적 진동의 대칭 모드는, 코일 축 (z) 을 따라 볼 때, 제 1 권선 부분 강성을 갖는 제 1 권선 부분 (116a) 의 도입에 의해 파괴된다. 제 2 권선 부분 (116b) 은 추가로 코일 축 (z) 을 따라 볼 때, 제 2 권선 부분 강성을 가질 수도 있다. 이전과 같이, 제 1 권선 부분 강성은 상기 제 2 권선 부분 강성과 상이하다.
제 1 권선 부분 (116a) 에는 제 1 스페이서 분포가 제공되고 제 2 권선 부분 (116b) 에는 제 2 스페이서 분포가 제공된다. 제 1 스페이서 분포는 상기 제 2 스페이서 분포와 상이하다. 스페이서들 (130) 을 위한 재료들의 선정은 기계적 진동의 대칭 모드를 파괴하는데 사용될 수도 있는 팩터이다. 코일 턴들 (120) 이 진동할 때, 스페이서들 (130) 에 의해 제공된 탄성은 전체적으로 변압기 (100) 및 권선 (110) 의 강성에 영향을 미쳐, 권선 (110) 및 변압기 (100) 의 진동 모드들에 영향을 미친다. 도 7 의 상세는 단지 하나의 스페이서 분포의 일부를 나타냄을 유의해야 한다.
제 1 스페이서 분포는 제 1 타입의 스페이서들을 포함할 수도 있고, 제 2 스페이서 분포는 제 2 타입의 스페이서들을 포함할 수도 있다. 제 1 타입의 스페이서들은 상기 제 2 타입의 스페이서들과 상이하다. 제 1 타입의 스페이서들은 예를 들어 제 1 탄성 계수를 가질 수도 있고, 제 2 타입의 스페이서들은 제 2 탄성 계수를 가질 수도 있다. 제 1 탄성 계수는 상기 제 2 탄성 계수와는 적어도 3 GPa, 또는 더 바람직하게는 적어도 5 GPa, 예컨대 적어도 10 Gpa 만큼 상이하다.
따라서, 권선 (110) 의 메인 기여 모드의 모드 형상 또는 대칭 모드는 상이한 탄성 계수의 스페이서들 (130) 을 제공함으로써 수정될 수도 있다. 탄성 계수는 예를 들어 스페이서들 (130) 에 대해 적절한 재료들을 선택함으로써 선택될 수도 있다. 선택가능/적용가능한 재료들의 탄성 계수는 0.1 GPa - 120 GPa 이상의 범위이다.
대안으로, 제 1 스페이서 분포는 코일 축 주위의 방향으로 서로간 제 1 거리에 배열된 스페이서들을 포함할 수도 있고, 제 2 스페이서 분포는 코일 축 주위의 방향으로 서로간 제 2 거리에 배열된 스페이서들을 포함할 수도 있다. 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 상이하다. 제 2 권선 부분에 비해 예를 들어, 제 1 권선 부분의 스페이서들 사이의 거리를 감소시킴으로써, 제 2 권선 부분에 비해 제 1 권선 부분의 강성이 증가될 수도 있다. 이는 제 2 권선 부분에 비해 제 1 권선 부분에서 코일 턴들 (120) 의 단위 길이당 더 많은 수의 스페이서들을 의미할 것이다.
선택적으로, 제 1 타입의 스페이서들은 코일 축을 따라 볼 때 제 1 강성을 갖도록 구조적으로 형상화되고, 제 2 타입의 스페이서들은 코일 축을 따라 볼 때 제 2 강성을 갖도록 형상화되며, 상기 제 1 강성은 상기 제 2 강성과 상이하다. 스페이서 (130) 는 종래의 스페이서에 비해 증가된 또는 감소된 강성을 제공하도록 구조적 형상을 가질 수도 있다. 결과적으로, 제 1 타입 및 제 2 타입의 스페이서들은 동일한 재료일 수도 있지만, 적어도 제 1 및 제 2 권선 부분들에 상이한 강성들을 제공하기 위해 상이한 형상들이 제공될 수도 있다. 예로서, 중공 스페이서들 (130) 은 중실 스페이서들 (130) 에 비해 감소된 강성을 제공할 수도 있다.
도 9 는 본 개시에 따른 권선의 예시적인 구성을 도시하며, 여기서 제 1 권선 부분 (116a) 은 제 2 권선 부분 (116b) 에 대해 코일 축을 따라 볼 때 상이한 축방향 포지션에 위치된다. 부가적으로, 제 3 권선 부분 (116c) 및 제 4 권선 부분 (116d) 이 또한 코일 축을 따라 상이한 축방향 포지션들에 제공되었다. 권선 (110) 이 내부 및 외부 권선을 포함하는 경우, 양자의 권선들, 또는 내부 및 외부 권선 중 하나만이, 서로에 대해 코일 축을 따라 볼 때 상이한 축방향 포지션들에 위치된 권선 부분들을 포함할 수 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 개시에 따른 변압기 (100) 는 본 개시에 따른 적어도 하나의 권선 (110) 을 포함한다. 즉, 변압기 (100) 는 복수의 권선 부분 (116) 이 제공된 하나 이상의 권선들 (110) 을 가질 수도 있다. 도 9 에 도시된 예에서, 3개의 권선들 (110) 모두가 본 개시에 따른 권선 부분들의 동일한 구성을 갖는다. 여전히 본 개시에 따른 상이한 변압기 (100) 는, 복수의 권선 부분들을 포함하는 하나의 권선 (110) 을 가질 수도 있는 반면, 다른 2개의 권선들은 종래의 권선들이다.
예로서, 최적화 연구는 권선 부분들의 상이한 구성들, 즉 권선 부분들 (116) 의 상이한 수들, 및 코일 축을 따른 서로에 대한 권선 부분들 (116) 의 상이한 축방향 포지션들에 상이한 탄성 계수를 할당하기 위해 상이한 타입들의 스페이서들 (130) 을 사용하였다. 도 10 은 5개의 상이한 권선 구성들에 대한 연구의 시뮬레이션 결과들을 나타내며, 여기서 권선 부분들 (116) 의 수, N 은 코일 축을 따라 하나의 권선 부분으로부터 5개의 권선 부분들로 달라졌다. 곡선들은 본 발명에 따른 3개의 동일한 권선들 (110) 을 차례로 포함하는, 변압기 (100) 를 포함하는 변압기 탱크 (200) 를 갖는 변압기 배열체 (300) 에 의해 방사된 음향 파워를 나타낸다. 도시된 예에서, N = 4 는 100 Hz 의 메인 주파수에서 변압기 탱크 (200) 로부터 71.3 dB 의 가장 낮은 음향 방사를 산출한다는 것을 알 수 있다. 비교해 보면, 종래의 권선과 유사하게, 권선(들)의 강성 또는 질량이 코일 축을 따라 균일하게 분포되는 N = 1 에서, 음향 파워는 100 Hz 의 메인 주파수에서 80.2 dB 이다.
도 11 은 본 개시에 따른 권선들 (110) 의 다른 예시적인 구성을 나타낸다. 본 명세서에서, 제 1 권선 부분 (116a) 은 제 2 권선 부분 (116b) 과는 상이한 권선 (110) 의 섹터에 위치된다. 예로서, 내부 권선은 제 1 권선 부분 (116a) 을 포함하고, 외부 권선은 제 2 권선 부분 (116b) 을 포함한다. 도시된 변압기 (100) 의 3개의 권선들 (110) 모두는 이 예에서 동일한 것으로 도시되어 있지만, 위에 기재된 바와 같이, 권선들 (110) 은 서로에 대해, 권선 부분들 (116) 의 상이한 구성들을 가질 수도 있다.
권선 부분 섹터의 호 길이는 권선 부분의 코일 턴들과 코일 축 사이에서 연장되는 2개의 반경들 (r) 사이의, 코일 축에서의 중심 각도 (α) 에 의해 결정된다. 제 1 권선 부분 (116a) 은 또한 제 2 권선 부분 (116b) 과 비교하여 상이한 호 길이를 가질 수도 있다. 제 1 권선 부분 (116a) 및 제 2 권선 부분 (116b) 을 권선 (110) 의 상이한 섹터들에 배열하는 것은 권선 (110) 의 구조적 대칭을 파괴하는 다른 방식이다. 도시된 예들에서, 제 1 권선 부분 (116a) 은 중심 각도 (α1) 및 반경들 (r1) 에 의해 정의된다. 제 2 권선 부분 (116b) 은 중심 각도 (α2) 및 반경들 (r2) 에 의해 정의된다. 권선 부분들 (116) 는 또한 코일 축을 따라 축방향 길이를 가질 수도 있다. 도 11 의 예에서, 권선 부분들의 축방향 길이들은 권선 (미도시) 의 길이와 동일하다.
도 12 에 나타낸 다른 예시적인 최적화 연구에서, 권선 (110) 의 상이한 섹터들에 위치된 권선 부분들 (116) 에는 소정의 탄성 계수를 갖는 스페이서들 (130) 이 각각 할당되었다. 3개의 상이한 권선 구성들에 대한 연구의 시뮬레이션 결과들에서, 권선 부분들 (116) 의 수, N 은 하나, 2개 또는 4개의 권선 부분 (116) 에서 연구되었다. 곡선들은 본 발명에 따른 3개의 동일한 권선들 (110) 을 차례로 포함하는, 변압기 (100) 를 포함하는 변압기 탱크 (200) 를 갖는 변압기 배열체 (300) 에 의해 방사된 음향 파워를 나타낸다. 도시된 예에서, N = 2 는 100 Hz 의 메인 주파수에서 변압기 탱크 (200) 로부터 70.5 dB 의 가장 낮은 음향 방사를 산출한다는 것을 알 수 있다. 비교해 보면, 종래의 권선과 유사하게, 권선(들)의 강성 또는 질량이 코일 축을 따라 균일하게 분포되는 N = 1 에서, 음향 파워는 100 Hz 의 메인 주파수에서 80.2 dB 이다.
상기 예들로부터, 상이한 권선 부분들 (116) 이 코일 축을 따라 상이한 축방향 섹션들에 위치될 수도 있고 동시에 상이한 섹터들에 위치될 수도 있다는 것이 이어진다. 달리 표현하면, 도 9 및 도 11 의 예들은, 예를 들어, 도 11 의 제 1 권선 부분 (116a) 및 제 2 권선 부분 (116b) 이 코일 축을 따라 제한된 연장부들을 갖고 코일 축을 따라 볼 때 상이한 축방향 포지션들에 위치되도록 조합될 수도 있다.
개시된 실시형태들의 수정들 및 다른 실시형태들은 전술한 설명들 및 연관된 도면들에 제시된 교시들의 이점을 갖는 당업자에게 유념될 것이다. 따라서, 실시형태(들) 은 개시된 특정 실시형태들에 제한되지 않고 수정들 및 다른 실시형태들이 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도됨을 이해해야 한다. 본 명세서에서 특정 용어들이 채용될 수도 있지만, 이들은 단지 일반적이고 설명적인 의미에서만 사용되고 제한의 목적을 위해 사용되지 않는다.

Claims (10)

  1. 변압기 (100) 의 위상 권선을 위한 권선 (110) 으로서,
    상기 권선 (110) 은 코일 축 (z) 주위의 코일 턴들 (120) 을 갖고, 상기 권선 (110) 은 미리결정된 주파수에서 변압기 (100) 에서의 전압을 변환하도록 적응되고, 상기 변압기 (100) 가 동작할 때, 상기 권선 (110) 은 진동 모드들을 갖고 상기 미리결정된 주파수에 2 를 곱한 것에 대응하는 메인 주파수를 갖는 기계적 부하에 의해 여기되고, 부하 및 진동 모드들의 조합은 상기 권선 (110) 의 진동을 초래하고, 상기 권선 (110) 은 진동 모드들의 세트를 갖고, 각각의 진동 모드는 진동 모드 주파수를 갖고, 상기 진동 모드들의 세트의 적어도 하나의 메인 기여 진동 모드는, 상기 권선 (110) 이 상기 부하에 의해 여기될 때, 상기 진동 모드들 중, 가장 큰 음향 파워를 초래하는 진동 모드이고,
    상기 권선 (110) 은 복수의 권선 부분들 (116) 을 포함하고, 상기 복수의 권선 부분들 (116) 은 적어도 제 1 권선 부분 (116a) 및 제 2 권선 부분 (116b) 을 포함하고, 상기 제 1 권선 부분 (116a) 은 제 1 권선 부분 강성을 갖고 상기 제 2 권선 부분 (116b) 은 제 2 권선 부분 강성을 가지며,
    상기 제 1 권선 부분 강성과 상기 제 2 권선 부분 강성 사이의 강성 차이는 상기 음향 파워가 상기 메인 주파수에서 최소화되도록 하고,
    상기 제 1 권선 부분 (116a) 은 상기 제 2 권선 부분 (116b) 과는 상이한 상기 권선 (110) 의 섹터에 위치되고, 상기 제 1 권선 부분 (116a) 은 제 1 중심 각도 (α1) 에 의해 구분된 상기 권선 (110) 의 섹터에 위치되고, 상기 제 2 권선 부분 (116b) 은 제 2 중심 각도 (α2) 에 의해 구분되고, 개개의 섹터는 상기 코일 축 (z) 주위의 원주 호 길이로 구분되며, 상기 호 길이는 개개의 상기 제 1 및 제 2 권선 부분들 (116a, 116b) 의 코일 턴들 (120) 과 상기 코일 축 (z) 사이에서 연장되는 2개의 반경들 사이의 개개의 상기 제 1 및 제 2 중심 각도들 (α1, α2) 에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 권선 (110).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 권선 부분 (116a) 은 상기 코일 축을 따라 볼 때, 제 1 권선 부분 강성을 갖고, 상기 제 2 권선 부분 (116b) 은 상기 코일 축을 따라 볼 때, 제 2 권선 부분 강성을 가지며, 상기 제 1 권선 부분 강성은 상기 제 2 권선 부분 강성과는 상이한, 권선 (110).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 권선 (110) 에는 상기 코일 턴들 (120) 사이에 복수의 스페이서들 (130) 이 제공되고, 상기 제 1 권선 부분 (116a) 에는 제 1 스페이서 분포가 제공되고, 상기 제 2 권선 부분 (116b) 에는 제 2 스페이서 분포가 제공되며, 상기 제 1 스페이서 분포는 상기 제 2 스페이서 분포와 상이한, 권선 (110).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 권선 부분 (116a) 은 상기 제 2 권선 부분 (116b) 에 대해 상기 코일 축을 따라 볼 때 상이한 축 포지션에 위치되는, 권선 (110).
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 스페이서 분포는 제 1 타입의 스페이서들을 포함하고 상기 제 2 스페이서 분포는 제 2 타입의 스페이서들을 포함하며, 상기 제 1 타입의 스페이서들은 상기 제 2 타입의 스페이서들과 탄성 계수, 재료, 배열, 형상 및 강성 중 적어도 하나에 있어서 상이한, 권선 (110).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 타입의 스페이서들은 제 1 탄성 계수를 갖고, 상기 제 2 타입의 스페이서들은 제 2 탄성 계수를 가지며, 상기 제 1 탄성 계수는 상기 제 2 탄성 계수와 상이한, 권선 (110).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 권선 (110) 을 포함하는, 변압기 (100).
  8. 제 7 항에 기재된 변압기 (100) 를 포함하는 변압기 배열체 (300) 로서,
    상기 변압기 (100) 는 변압기 탱크 (200) 에서 인클로징되는, 변압기 배열체 (300).
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