NO151603B - Fremgangsmaate og anordning til optimal stabilisering av viklingene til transformatorer og drosler - Google Patents

Abstract

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING TIL OPTIMAL STABILISERING AV VIKLINGENE TIL TRANSFORMATORER OG DROSLER.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

til optimal stabilisering av viklingene til transformatorer og drosler såvel som en anordning til gjennomføring av en slik fremgangsmåte.

Viklingene til transformatoren og droslene består

vanligvis av tråder isolert med papir, som er avstandsplassert fra hverandre med presspanstriper. Da viklingene ikke får endre seg i drift, men da papir og presspan minker ved fuktig-hetsfjerning og ved trykkpåvirkning, må viklingene bli til-

svarende behandlet på forhånd. Hertil blir i en tørkeprosess fuktigheten fjernet hvorved de samtidig blir utsatt for et be-

stemt presstrykk. Denne kombinerte anvendelsen av trykk og tørk-

ing blir vanligvis betegnet som stabilisering.

Stabiliseringen blir på kjent måte utført ved at

viklingene blir sammenpresset ved den ene frontsiden mellom to pressplater anordnede flere hydrauliske presstempler med det tidligere bestemte trykk. Presstemplene blir så avlastet ved mekaniske elementer, f.eks. skruer eller klosser slik at de igjen kan bli fjernet. Viklingene blir sluttelig med pressanordningen satt inn i en tørkeovn i hvilke det bundne vannet i papirisola-

sjonen såvel som i presspanstripene blir fjernet ved fordampning.

Ved fordampningen av vannet minker isolasjonen og den fra de

mekaniske elementene på viklingene utøvede trykk avtar slik at en etterinnstilling er nødvendig.

Etter ca. 24 timer blir den samme ovn åpnet så snart

ovnen og viklingene er blitt avkjølt til ca. 40°C. De hydrau-

liske presstemplene blir igjen benyttet og igjen brakt til ønsket skaltrykk. Sluttelig blir de mekaniske elementene justert, press-stemplet fjernet, ovnen lukket og atter oppvarmet. Etter ytter-

ligere 24 timer må dette forløpet enda engang bli gjentatt,

eventuelt enda oftere.

Det er lett å innse at disse vanlige fremgangsmåter

er forbundet med betydelige ulemper. Så oppstår ved hver åpning av ovnen et betydelig varme- og tidstap og innsetningen og uttakningen av de hydrauliske presstemplene såvel ulempene med de mekaniske spennelementene betinger en stor arbeidsinnsats.

Dessuten har denne fremgangsmåten den ulempe at likeartede vik-

linger under stabiliseringsprosessen krymper ujevnt, da spesielt den prosentvise krympingen til presspanet avhenger i høy grad av

trykket anvendt under tørkeprosessen.

Det er også kjent å frembringe presstrykk gjennom enten direkte eller gjennom fjæreelementer, som skruefjærer, tallerkenfjærer o.s.v. i stedet for hydrauliske sylindre og mekaniske presselementer. Det er imidlertid lett å innse at tilsvarende karakteristikken til fjærene minker presstrykket ved krymping av viklingene, slik at en etterspenning av fjærene under stabiliseringsprosessen er nødvendig ved de ovenfor nevnte ulemper.

Det er videre kjent å frembringe kraften for be-lastning i aksial retning ved hjelp av egenvekten for å til-veiebringe en pressing i tørkeovnen uten avbrudd. I DE-OS 2128608

er for dette formål foreslått en talje, hvis nedre trinse er festet ved det nedre opptaket, hvis øvre trinse er festet ved det øvre presstykket og hvis strekkline er festet til en opp-hengningsinnretning. Tre taljer fordelt om hhv. 120° vinkel rundt viklingens akse, hvis strekkline bærer utelukkende viklingen .

På grunnlag av denne teknikkens stand er oppgaven

til foreliggende oppfinnelse å angi en fremgangsmåte hvilken tillater å senke tidsbehovet og senke arbeidsinnsatsen.

Denne oppgaven løses ved hjelp av en fremgangsmåte

av den innledningsvis nevnte art hvis kjennetegnende trekk frem-går av krav 1.

Dermed gir seg fordelen at en etterstilling av pressanordningen for hånd ved den ovenfor beskrevne metoden bortfaller, hvorved arbeidsinnsatsen blir sterkt forringet, at gjentatt åpning og lukking såvel som oppvarmingen og avkjølingen til tørke-ovnen bortfaller, hvorved stabiliseringsprosessen tidsmessig blir forkortet, at en på forhånd beregning av den endelige lengden av viklingen er mulig, da ved påvirkningen av et konstant trykk under hele stabiliseringsprosessen er den prosentuelle krympingen til presspanstripen beregnbar på forhånd og ved at viklingen krymper jevnt, slik at like viklinger etter stabiliseringsprosessen også alltid er like lange. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir således ikke bare en rasjonalisering av fremstillingen oppnådd, men også samtidig en kvalitativ for-bedring av det fremstilte produkt.

Som nevnt tidligere består de kjente anordninger for stabilisering av viklinger for transformatorer og droslespoler av to faste pressplater, som er forbundet over pressbolter med hverandre, og en bevegelig pressplate. Viklingen som skal presses blir anbragt mellom en fast og den bevegelige pressplaten, mens anordningen til frembringelse av presstrykk blir anordnet mellom den bevegelige pressplate og den andre faste pressplaten. En fore-trukket anordning til gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går ut fra en slik kjent anordning og er ifølge oppfinnelsen karakterisert ved hydraulikksylindre, som ikke er fjernbare i løpet av stabiliseringsprosessen, og ved en innbyrdes hydraulisk forbindelse av sylinderen og ved en forbindelse med en utenfor tørkeovnen anordnet hydraulisk styreanlegg.

En slik anordning har de fordelene at trykket i løpet

av hele stabiliseringsprosessen kan bli holdt konstant i ovnen,

at alle sylindrene til enhver tid utøver det samme trykk på viklingene og at frembringingen og overvåkningen av det hydrau-

likse trykket kan bli foretatt fra et sted utenfor ovnen hvorved overføringen av trykket utenfra inn i ovnen er svært enkelt,

skjønt det ville være tilstrekkelig å sette den hydrauliske press-sylinderen ganskes enkelt mellom den faste og den bevégelige pressplaten vil en hensiktsmessig feste press-sylinderen ved en av pressplatene og dertil fortrinnsvis anordne en gjengeboring i en av pressplatene til innskruing av press-sylinderen. Herved gir seg ved monteringen såvel som nedtakningen av pressanordningen betydelige forenklinger. Fortrinnsvis er press-sylinderen festet ved den øvre

faste pressplaten, da på denne måten tilslutningene til press-sylinderen såvel som de til press-sylinderen innbyrdes forbundne hydrauliske ledninger er lett tilgjengelig. Derved er på over-

siden til den faste pressplaten fortrinnsvis to eller treveis-fordelerventiler festet. Ved hjelp av disse fordelerventiler kan flere press-sylinderenheter bli forbundet ved den samme eller forskjellige pressanordninger.

Fordelaktig er anvendelse av press-sylindere som

er temperaturbestandige til minst 410 K.

Fordelaktig er innkoplet, i den hydrauliske ledningen

fra den hydrauliske pumpen til press-sylinderen elektrisk betjen-

bar ventil, innstillbar overtrykksventil og fortrinnsvis kontakt-

manometer. Ved hjelp av den elektriske betjenbare ventil blir i løpet av tiden som det hydrauliske anlegget er aktivert, trykkledningen mellom den hydrauliske pumpen og press-sylinderen fri-gitt,! den øvrige tiden sperret. Ved hjelp hv en overtrykksventil blir det ønskede trykk innstilt. Undertrykk-kontakten til kontaktmanometeret blir slik innstilt at den ved en feilfri funksjonef-ing av anlegget ikke reagerer, men imidlertid reagerer ved en defekt i den hydrauliske ledningen. Ved hjelp av disse kontakt-ene blir i nødstilfellet den elektriske betjenbare ventil således sperret,' slik at det ikke blir pumpet trykkolje inn i den defekte tilslutningen.

Fortrinnsvis er et koplingsur anordnet som i avstander aktiverer styreanlegget til innregulering av trykket i press-sylinderen. Det har vist seg at det ikke er nødvendig å kon-trollere press-trykket i løpet av stabiliseringsprosessen uten avbrytelse og å innregulere på det ønskede trykk. En vesentlig besparelse gir seg når trykket blir etterregulert og kontrollert i avstander på 1 til 30 minutter, mens i mellomtiden hydraulikk-pumpen som forsyner press-sylinderen med trykkolje blir avkoplet. Trykkfallet som opptrer i denne mellomtiden på grunn av krympingen til viklingen er så liten at det ikke kan bli registrert en negativ innflytelse på krympingen til viklingen.

Fortrinnsvis blir alle press-sylindre som virker på

en vikling tilsluttet til den samme trykkledning. Derved blir alle trykkfordelingene på frohtsiden til viklingen over alt lik. Ved denne fremgangsmåten krymper viklingen i løpet åv stabilisér-ingsprosessen fullstendig jevnt og den endelige lengden til viklingen etter stabiliseringsprosessen lar seg beregne på forhånd, da tapet, som kjent, også er avhengig av trykket som viklingene blir utsatt for i løpet av tørkeprosessen.

Dersom det i tørkeovnen samtidig tørkes flere viklinger av samme type, så er det også mulig å tilslutte hydraulikk-sylindrene, som tilhører til de respektive pressanordninger, med hverandre til den samme trykkledning, da de alle skal bli utsatt for det samme trykk. På denne måten kan antallet av trykkledninger som føres inn i tørkeovnen og som regulerer uavhengig fra hverandre holdes lavt.

Skulle det oppstå vanskeligheter ved tilbakepumpingen av trykkoljen etter avslutning av stabiliseringsprosessen ved

at trykkoljen blir høyt oppvarmet, så lar man med for-

del pressverktøyet samt trykkoljen avkjøle utenfor tørkeovnen og tømmer sylinderen først da.

Da det i det hydrauliske systemet er nødvendig med trykk på flere 100 bar og anlegget må arbeide med høye tempera-turer i tørkeovnen lar det seg ikke fullstendig utelukke at det opptrer brudd eller lekkasje i det hydrauliske systemet. I et slikt tilfelle ville det hydrauliske styreanlegget forsøke å opprettholde trykket hvorved imidlertid trykkolje ville bli pumpet gjennom lekkasjen og gå tapt. Av denne grunn blir etter et fall i trykket, hvis størrelse er innstillbar, en fornyet tilkopling av den defekte hydraulikkdelen forhindret. Som allerede nevnt er det ikke nødvendig å holde den hydrauliske pumpen idrift i løpet av den totale stabiliseringsprosessen, men kun når trykket skal bli kontrollert og innregulert i bestemte avstander. Disse avstandene kan nå etter et forutbestemt tidsskjema ved hjelp av et koplingsur bli forvalgt. Det er imidlertid også mulig i tillegg å anvende et kontaktmanometer hvilket aktiverer det hydrauliske anlegget så snart trykket i det hydrauliske system er falt under en innstillbar verdi.

Ved hjelp av tegningene skal oppfinnelsen i form av et utførelseseksempel bli nærmere forklart. Fig. 1 viser et sideriss av en pressanordning med innsatt transformatorvikling. Fig. 2 viser et riss ovenfra på pressanordningen. Fig. 3 viser et hydraulisk koplingsplan av styreanlegget.

På fig. 1 ser en at en sylindrisk transformatorvikling 1, som er viklet på kjent måte av tråder isolert med papir, hvorved de enkelte viklingene er holdt fra hverandre innbyrdes ved hjelp av pressponstriper.

Viklingen 1 er satt inn i pressanordningen 2. Denne pressanordning 2 består av en nedre, fast pressplate 3 og en øvre fast pressplate 4, som er innbyrdes sammenskrudd med bolter 5 og muttere 6. Pressanordningen 2 omfatter videre en bevegelig pressplate 7. I den øvre faste pressplate 4 befinner det seg trykksylinderen 9. Sylinderen 9 er skrudd inn i den faste pressplaten 4 ved hjelp av gjenger. Fra trykksylinderen 9 fører trykk-rør 10 til en toveis fordelerventil 11. Ved tilslutningen 12 til fordeleren 11 kan bli tilkoplet en trykkslange (ikke vist) som utgjør forbindelsen til den utenfor tørkeovnen anordnede hydrauliske styreanlegg. Dessuten er det ved oversiden til den øvre pressplate 4 anordnet to ører 14 til opphengning.

På fig. 2 ser en på oversiden til den øvre faste pressplate 4 de tre skrueboltene 5 med påskrudde muttere 6. En ser videre de tre trykksylindre 9, som er forbundne ved hjelp av trykkrør 10 med toveis-fordeleren 11. Trykksylindrene 9 får alle det samme trykk tilført på den måten som vist med rørene på figuren. Den andre utgangen 13 til toveis-fordelerventilen 11 er lukket. Ved denne utgang 13 kan ved behov bli tilsluttet ytterligere trykksylindre. Derved kan denne ekstra sylinderen være festet til den samme pressanordning eller en ytterligere pressanordning som befinner seg i tørkeovnen. Antall nødvendige sylindre per pressanordning er i det vesentlige avhengig av den viklingen som skal tørkes, det nødvendige presstrykket, størrel-sen til sylinderen selv og fra den til styreanlegget frembragte trykk. På grunn av de høye ovnstemperaturene i løpet av tørke-prosessen vil en imidlertid holde tallet til trykksylindrene mest mulig lavt.

På fig. 3 ser en to komplette enheter for den hydrauliske styringen. En ser en pumpe 3.11 med fire fra hverandre uav-hengige trykk-tilkoplinger 3.121, 3.122, 3.123, 3.124, som blir drevet av en elektromotor 3.13. Den suger trykkoljen ut av oljetanken 3.10.

Over ledningen 3.121 strømmer trykkoljen til en første elektrisk betjenende lukkeventil 3.4. Så snart denne ventilen er åpen strømmer trykkoljen tilsvarende det i ørisketrykkinnstillings-ventilen 3.6 innstilte trykk over en ledning 3.2 og over en trykkslange 3.1, som i tørkeovnen utgjør forbindelsen til press-verktøyet (ikke vist), til den på oversiden til pressverktøyet anordnede forbindelsesledning 10 og fra denne i den tilsluttede press-sylinder 9. Press-sylinderen 9 består i det vesentlige av en sylinder 9.1, en kolbe 9.2, en kolbestang 9.3, en fjær 9.4, som trykker kolben 9.2 tilbake i grunnstillingen, og et oljerom 9.5. Det hydrauliske trykket som forefinnes i oljerommet 9.5 blir samtidig overført over en videre ledning 3.3, som vanligvis tjener som oljetilbakeføringsledning, på et kontaktmanometer 3.9, hvilket har en minimumkontakt og en maksimumkontakt. Maksi-mumkontakten blir innstilt på det tidligere beregnede ønskepress-trykket. Minimumskontakten blir således innstilt at den ikke reagerer ved en normal funksjon,til anlegget, men reagerer ved en defekt.

I returledningen 3.3 ligger videre en innstillbar overtrykksventil 3.7, som er parallellkoplet til en håndtømme-ventil 3.8. Ventilen 3.7 åpner så snart maksimaltrykket i ledningen 3.3 blir overskredet, hiilket kan skje ved f.eks. sterk oppvarming av tørkeovnen og den derved følgende sterke varmeut-videlsen til trykkoljen, når viklingen ikke krymper.

Parallelt til den elektriske betjenbare sperreventilen 3.4 ligger en videre, likeledes elektrisk betjenbar sperreventil 3.5, hvorved imidlertid oljestrømretningen er motsatt rettet. Med ventilen 3.5 kan en gjennom oppvarming opptredende trykkstigning bli styrt nedbygd. Mellom begge sperreventilene 3.4 og 3.5 og oljetanken 3.10 ligger en innstillingsventil 3.6 for innstilling

„av skaltrykket, det vil si ønsket trykk, hvilken avleder trykkoljen fra pumpen 3,11 over ledningen 3,121 over filteret 3,14 inn i oljetanken, når ventilen 3.4 blir lukket, mens eksempelvis minimumskontakten til kontaktmanometeret har rea-

gert på grunn av et brudd i den hydrauliske ledningen eller når det ønskede trykk i den hydrauliske ledningen allerede er blitt nådd.

Styreenheten som er tilsluttet til den andre ledningen som går fra oljetrykkpumpen 3.11 funksjonerer etter det samme prinsippet som den ovenfor beskrevne styreenhet. Da trykkledningen 3.122 imidlertid er fullstendig uavhengig av trykkledningen 3.121 kan i den andre styreenheten bli innstilt et annet presstrykk. Hertil blir overtrykkventilene 3,6 og 3,7 såvel som kontakten til kontaktmanometeret 3.9 innstilt på den endrede trykkverdi.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for stabilisering av viklingen til transformatorer og drosler ved hjelp av hydrauliske sylindere (9) som trykker på bevegelige pressplater, karakterisert ved at de forberedte og i pressanordningen innsatte viklinger (1) settes inn i en tørkeovn og forbindes med et hydraulisk styreanlegg, at sylinderen (9) bringes på skaltrykket, at tørkeovnen oppvarmes, at trykket i sylinderen (9) reguleres til skalverdien kontinuerlig i løpet av tørkeprosessen og at etter tørkeprosessen holdes trykket konstant inntil viklingen (1) er avkjølt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at presstrykket til hver vikling varieres tilsvarende dens utgangslengde.

3. Fremgangsmåte ifølge minst ett av kravene 1 og 2, karakterisert ved at presstrykket innregule-res til skalverdien så snart den er gått under en bestemt verdi ]eller steget over en bestemt verdi.

4. Fremgangsmåte ifølge minst ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved at sylinderen (9) tømmes etter avkjølingen av de stabiliserende viklingene (1).

5. Anordning til utførelse av fremgangsmåten ifølge kravene 1 til 3, bestående av to faste pressplater, som er forbundet med hverandre over pressbolter, en bevegelig pressplate og hydrauliske sylindere for utøvelse av et presstrykk på frontsiden av en fast pressplate og den bevegelige pressplaten, karakterisert ved at de hydrauliske sylindrene (9) kan fjernes i løpet av stabiliseringsprosessen, at sylindrene (9) er forbundet med hverandre over en hydraulisk forbindelse (3.1) mellom sylinderen (9) og et utenfor tørkeovnen anordnet hydraulisk styreanlegg.

6. Anordning ifølge krav 4,karakterisert ved kontaktmanometer (3.9) med ønsket trykk og undertrykks-kontakter.

7. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved et koplingsur, som i avstander aktiverer styreanlegget for innregulering av trykket i sylindrene (9).