NO753525L - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer en rorisolert stromtransformator med mantelkjerne, omfattende en rorformet hovedisolator, en måle-kjerne som er anordnet i det minste vesentlig koaksialt i forhold til hovedisolatoren, og som omfatter en primær- og sekundærvikling, en beskyttelses-kjerne som likeledes er anordnet i det minste vesentlig koaksialt i forhold til hovedisolatoren og som omfatter en primær- og en sekundærvikling.

En stromtransformator av denne type kan konstrueres f.eks. med

en teknikk som er beskrevet i finsk patent 46 571. I en slik transformator er både måle-kjernen og beskyttelses-kjernen anordnet koaksialt i forhold til isolator-roret og aksialt på

en viss avstand fra hverandre. I en slik konstruksjon krever imidlertid den separate måle-kjernen en temmelig stor plass og en stor mengde råmateriale, selv om den av den nodvendige måle-sikkerhetskoeffisienten (f.eks. n<5) hadde vært mye mindre enn beskyttelses-kjernens presisjonsgrensekoeffisient (f.eks. n>75). Ved fremstillingen av en separat målekjerne kreves dertil -arbeide for skjæring og stabling av kjerneplatene samt for boyning av primærviklingen. I primær- og sekundærviklingene av en separat målekjerne uppstår et temmelig stort koppertap, hvilket forårsaker ytterligere oppvarming.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere oven-nevnte ulemper og å tilveiebringe en stromtransformator med mantelkjerne av en ny type.

Stromtransformatoren med mantelkjerne ifolge oppfinnelsen er hovedsakelig kjennetegnet ved at

- måle-kjernen og beskyttelseskjernen har en felles primær-

vikling anordnet utenfor hovedisolatoren, og en felles ytre kjernedel som virker som en returkrets,

-måle-kjernens innerdel, med unntakelse av de indre åk,

og sekundærviklingen innenfor hovedisolatoren er anordnet innenfor beskyttelseskjernens innerdel og dennes sekundærvikling, og -måle-kjernen og beskyttelses-kjernen har felles indre åk.

Kjennetegnende for spesielle utforelsesformer av stromtransformatoren med mantelkjerne ifolge oppfinnelsen er igjen los-ningene* ifolge krav 2-7.

Ved hjelp av oppfinnelsen har man lykkes å eliminere kopper-tapene nesten helt og holdent. Samtidig har koppermengden som har vært nodvendig for måle-viklingen, blitt redusert betydelig.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere ved hjelp av et utforelseseksempel under henvisning til vedlagte tegninger.

Fig. 1 viser i aksialt snitt en rorisolert stromtransformator med mantelkjerne av tidligere kjent type.

o Fig. 2 viser likeledes i aksialt snitt en utforelsesform av stromtransformatoren ifolge oppfinnelsen. Fig. 3 viser det prinsipielle koblingsdiagrammet for strom-transf ormato ren ifolge fig. 2.

Som det fremgår av fig. 2, omfatter stromtransformatoren ifolge oppfinnelsen et hovedisolatorror 7 i form av et hult sylinderror som omgis koaksialt av en primærvikling 9. Denne primærvikling 9 omgis igjen på utsiden av en ytre kjernedel 10 som fungerer som returkrets, hvilken kjernedel sammen med sine ytre åk 8 er hovedsakelig utformet som et hult sylinderror,

i hvilket det er utformet et indre ringformet uttak for nevnte primærvikling 9.

Innenfor hovedisolatorroret 7 ligger igjen måle-kjernens koaksialt anordnede innerdel 1, som med sine indre åk 6 i prin-sippet danner en konstruksjon med form som en trådrull, gjennom hvilken en aksial kanal 11 loper. Deniie sylindriske kanal 11 fungerer bl.a. som kjole-kanal. De indre åkdelene 6 av konstruksjonen ifolge fig. 2 er forbundet med hovedisolator-rorets 7 indre overflate. I et spor i denne konstruksjon er det nærmest aksen anordnet en måle-vikling 2 som fungerer som sekundærvikling, hvilken måle-vikling omgis av en beskyttelses-kjerne 3. Denne omgis av en beskyttelses-vikling 5, som likeledes fungerer som sekundærvikling, hvilken beskyttelses-vikling har en ytre mantel som er forbundet med nevnte hoved-isolatorrors 7 indre overflate. 1 eksempelet er primærviklingens 9, beskyttelses-vikl ingens 5 og måle-viklingens 2 aksiale utstrekning like stor, og disse viklinger er aksialt anordnet ved siden av hverandre. Likeledes er den som returkrets fungerende ytre kjernedelen 10 med sine ytre åk 8 respektive måle-kjernens innerdel 1 med sine indre åk 6 i den aksiale utstrekning like store samt aksialt anordnet rett mot hverandre. Den aksiale utstrekning av innerdelen 3 av beskyttelses-kjernen med form som et hult sylinderror mellom måle-kjernen 2 og beskyttelses-kjernen 5

er noe mindre enn måle-kjernens 2 og beskyttelses-kjernens 5 aksiale utstrekning, slik at en luftspalte oppstår mellom endene av beskyttelses-kjernens innerdel 2 og de indre åkene 6 ved begge endene.

Måle-kjernens innerdel med sekundærviklingen 2 er således anordnet innenfor beskyttelses-kjernens innerdel 3, og beskyttelseskjernens 3, 6, 10 og måle-kjernens 1, 10 sekundærviklinger 2 og 5 er seriekoblet. Primærviklingens 9 poler er betegnet med Pl og P2, polene av beskyttelses-viklingen 5 som fungerer som sekundærvikling med 1S1<1>og 1S2', og polene av måle-kjernen 2 som fungerer som sekundærvikling med 2S1' og 2S2<1>. Måle-belastningen er koblet til polene 2S1<1>, 2S2' i måle-kjernens sekundærvikling 2 og beskyttelses-belastningen til de ytterste polene 1S2' og 2S1' av sekundærviklingenes 2 og 5 seriekobling (fig. 2 og 3). Måle-belastningen kan også kobles via en

liten dif f eransetransf ormator, hvor dif f eransetransf ormatorens primærpoler kobles mellom 2S1' - 2S21 .

Når anordningen arbeider med merkestrom og med merkebelastnin-ger, flyter det i beskyttelseskjernens 3, 6, 10 sekundærvikling

5 en merke-sekundærstrom hvis presisjon tilsvarer beskyttelses-kjernens normale presisjon (kl. 10 P) . I måle-vikl ingai 2 flyter en liten utjevningsstrom som summert med sekundær-beskyttelses-viklingens 5 strom gir en tilstrekkelig noyaktig måle-strom (kl. 0, 5). Tilveiebringelsen av måle-strommen forårsaker således praktisk talt intet koppertap i det hele tatt. Koppermengden som kreves for måle-viklingen 2, er også ytterst liten på grunn av det lille tverrsnittet og den korte periferilengden. Ved kortslutningsstrbm mettes måle-kjernen 2, og b^eskyttelsesviklingens 5 strom flyter gjennom" måle-vik-1ingen 2. Som folge av dette må måle-viklingen 2 motstå sekundær-beskyttelses-viklingens 5 termiske grensestrom. Måle- og beskyttelsesinformasjonen er selvstendig i den be-tydning at, hvis måle- eller beskyttelses-belastningen av en eller annen grunn forblir åpen, avbrytes allikevel ikke innmatningen av den andre informasjonen. Ved å dimensjonere kondensatorens Zckapasitans

hvor Lq er tomgangsinduktansen som er målt over beskyttelses-viklingen, får man feilen tilnærmelsesvis uavhengig av belastningen. Ved måling av tomgangsinduktansen er primærviklingen 9 åpen og måle-viklingen 2 kortsluttet.

I praksis er denne kondensator Zcanordnet i stromtransforma-torens (ikke vist) fot eller i beskyttelses-viklingens poler 1S1' og 1S2' (fig. 3).

Det skal nevnes at kjerne-delene 1, 6 og 3 samt 8, 10 er nærmest beregnet på å fremstilles ved radiell stabling av plater. Beskyttelses-kjernens innerdel 3 kan fortrinnsvis fremstilles også ved vikling av lamellbånd og mellomliggende isolasjonsbånd.

Claims (7)

1. Stromtransformator med mantelkjerne, omfattende en rorformet hovedisolator (7), en mantelkjerne (1, 10) som er anordnet i det minste vesentlig koaksialt i forhold til hovedisolatoren (7) og som omfatter en primær- (9) og en sekundærvikling (2), samt en beskyttelseskjerne (3, 6, 10) som likeledes er anordnet i det minste vesentlig koaksialt i forhold til hovedisolatoren (7) og som omfatter en primær- (9) og en sekundærvikling (5), karakterisert ved at - måle-kjernen (1, 10) og beskyttelses-kjernen (3, 6, 10) har en felles primærvikling (9) anordnet utenfor hovedisolatorenQ£ j en felles, ytre kjernedel (10) som fungerer som returkrets,. - måle-kjernens (1, 10) innerdel (1), men unntak av de indre åkene (6), og sekundærviklingen (2) innenfor hovedisolatoren (7) er anordnet innenfor beskyttelses-kjernens innerdel (3) og dennes sekundærvikling (5), og ' - måle-kjernen (1, 10) og beskyttelses-kjernen (3, 6, 10) har felles indre åk (6) .

2. Stromtransformator med mantelkjerne som angitt i krav 1, karakterisert ved at beskyttelses-kjernens (3, 6, 10) og måle-kjernens (1, 10) sekundærviklinger (2, 5) er koblet i serie.

3. Stromtransformator med mantelkjerne som angitt i krav 2, karakterisert v'ed at måle-belastningen kan kobles til polene (2S1 <1> , 2S2 <1> ) av måle-kjernens (1, 10) sekundærvikling (2) og beskyttelses-belastningen til de ytterste polene (1S2* og 2S2* ) av begge sekundærviklingenes (2 og 5) seriekobling .

4. Stromtransformator med mantelkjerne spm angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at primærviklingen (9) og sekundærviklingene (2 og 5) i sin aksiale utstrekning er i det minste tilnærmelsesvis like store,

5. Stromtransformator med mantelkjerne som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at primærviklingen (9) og sekundærviklingene (2 og 5) er aksialt anordnet i det minste tilnærmelsesvis rett mot hverandre.

6. Stromtransformator med mantelkjerne som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den aksiale utstrekning av beskyttelses-kjernens innerdel (3) er noe mindre enn den aksiale utstrekning av måle-kjernens (1,

10) og beskyttelses-kjernens (3, 6, 10) sekundærviklinger (2, 5), slik at det mellom endene av beskyttelses-kjernens innerdel (3) og måle-kjernens (1, 10) indre åk' (6) i begge ender dannes en luftspalte (4).

7. Stromtransformator med mantelkjerne som angitt i krav 3, karakterisert ved at det til polene (1S1' og 1S2') av beskyttelses-kjernens (3, 10) sekundærvikling (5) er koblet en kondensator (Zc ), som på driftfrekvensen er av-stemt i resonans med tomgangs-induktansen som er målt i beskyttelses-viklingen (5).