SE504852C2 - Transformator med supraledande lindningar - Google Patents
Transformator med supraledande lindningarInfo
- Publication number
- SE504852C2 SE504852C2 SE9504650A SE9504650A SE504852C2 SE 504852 C2 SE504852 C2 SE 504852C2 SE 9504650 A SE9504650 A SE 9504650A SE 9504650 A SE9504650 A SE 9504650A SE 504852 C2 SE504852 C2 SE 504852C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- transformer
- windings
- main channel
- secondary windings
- superconducting primary
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F36/00—Transformers with superconductive windings or with windings operating at cryogenic temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
40 45 504 852 2 skall användas i en transformatorlindning vanligtvis formen av en tape.
För närvarande tillgänglig tape innehåller ca 30% supraledare och 70% silverrnatris. Det supraledande materialet har en sådan orientering i tapen att AC-förlustema är 3-5 gånger större om det växlande magnetfält ledaren utsätts för är riktat mot tapens plan än om fältet liggeri tapens plan.
Om man för en transformator inte vidtar speciella åtgärder kommer den magnetiska fältbilden för två koncentriska lindningar l och 2 omkring ett ben 3 i en transformatorkärna att se ut som figur l visar.
Det mellan lindningarna gående i huvudsak axiella magnetiska läckflödet 4 böjer av i en mer eller mindre radiell riktning vid lindningens båda ändar. Detta gör att lindningarna kommer att genomgås av ett magnetflöde med en radiell komposant som alstrar virvelströmmar i ledaren och förorsakar förluster. Detta gäller självfallet oberoende av om lindningen består av en konventionell bandlindning eller om den är utformad som en supraledande band(tape)lindning. På grund av den supraledande tapens förlustegenskaper beroende på fältets riktning relativt tapens plan blir detta problem än mera accentuerat vid supraledande lindningar än vid konventionella lindningar.
Ett typiskt exempel på den teknik man har använt vid konventionella bandlindningar för att minska de förluster som uppstår på grund av den radiella fältkomposanten framgår av US 4 323 870. I stället för att försöka påverka fältbilden låter man ledarmaterialet följa fältet. Detta går till på så sätt att man formar bandet så att den magnetiska fältvektorn i varje punkt är tangent till ledarytan. På detta sätt kan virvelströmmarna minimeras. Bifogade figur 2 som är identisk med figur l i nämnda US-patent visar hur bandlindade lindningar kan utformas för att uppnå denna önskade effekt. Rundningen inåt mot kärnbenet åstadkommes genom att lindningsstommen 5, som egentligen är obehövlig ur mekanisk synpunkt, rundas av vid ändarna in mot kärnbenet och rundningen utåt kan ske med hjälp av kilar eller mellanlägg av olika slag. Detta förfaringssätt innebär dock ett ökat utrymmesbehov, ökad radie på lindningarna med ökade förluster till följd samt ett relativt tidskrävande och svårt lindningsarbete.
Ett exempel på hur man kan förfara för att hålla låga förluster då man har supraledande lindningar framgår av SE 92024553, "Lindningsstomme för transformatorer/reaktorer med supraledare" och bifogade figur 3. Den supraledande tapen 8 är lindad på en lindníngsstomme 6 som utgöres av en i huvudsak rak, cirkulärcylindrisk, rörformad stomme. Mellan kärnbenet 3 och lindningsstommen finns en så kallad kryostatvägg 7. På den sida där lindningen skall placeras förses stommen ut mot de båda ändarna med ett längs med stommen skruvformat spår med en plan yta med en bredd 40 45 3 504 852 lika med ledarens bredd. På detta sätt bildar varje varv av spåret runt stommen ut mot ändarna en yta som praktiskt taget utgör mantelytan hos en rakt stympad kon. Vinkeln mellan en generatris 9 hos mantelytan hos den rakt stympade konen och stommens axiella centrumlinje ökar för varje varv ut mot stommens ändar så att mantelytan överallt sammanfaller med magnetfältets riktning. Stommens rnittdel har en cirkulärcylindrisk mantelyta utan spår. Tack vare det skruvformade spåret längs med stommens ändar kan den supraledande tapen lindas kontinuerligt i ett eller flera lager längs hela stommen.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN, UTFÖRINGSFORMER Enligt uppfinningen utgår man från ett annat koncept när det gäller att förhindra uppkomsten av virvelströmmar i tapen vid lindningarnas ändar och därmed förknippade växelströmsförluster. Man påverkar i stället magnetfältet så att det i hela lindningarnas axiella längd förlöper parallellt med lindningarnas symmetriaxel, dvs att det ej som i figur l böjer av vid lindningamas ändar.
Mellan transforrnatorns koncentriskt förlagda sekundär- och primär- lindningar finns ett koncentriskt rörformat utrymme, den s k huvudkanalen, fylld med isolationsmaterial för elektrisk isolering mellan de båda lindningarna. För att styra fältet så att det även vid lindningamas ändar förlöper parallellt med lindningarnas symmetriaxel införs tillsammans med och i isolationen i huvudkanalens båda ändar ett antal koncentriska cylindriska skärmar av magnetiskt material med högt permeabilitetstal, lämpligen större än 103. Om skärmarna är av icke elektriskt ledande material kan de bilda slutna varv. Vid viss elektrisk ledningsförrnåga skall skärmarna vara slitsade eller vid överlappning ha tillfredsställande isolering vid överlappningen.
En utföringsform av uppfinningen framgår av figur 4. De koncentriska lindningarna framgår i figur 1 vid 1 och 2 och transformatorbenet vid 3. De magnetiska fältlinjerna 4 har indikerats i den med isolationsmaterial fyllda huvudkanalen 10. I huvudkanalens övre och nedre delar har koncentriskt införts ett antal cylindriska skärmar ll och 12 av ett magnetiskt material enligt ovan. Syftet med dessa är ju som det framgår av figuren att samla flödeslinjerna så att de även vid lindningarnas övre och nedre del förlöper i huvudkanalen och ej mer eller rnindre radiellt tränger ut genom lindningarna.
Inom ramen för uppfinningen kan antalet skärrnringar vara olika beroende på aktuellt utrymme i huvudkanalen, skärmmaterialets tjocklek och magnetiska egenskaper i övrigt. De måste dock dimensioneras så att de vid märkström ej går i magnetisk mättning. 504 852 I 4 40 45 Samtidigt måste tillräckligt utrymme för den nödvändiga isolationen mellan lindningarna finnas. Skärmarnas axiella längd får i övrigt anpassas till aktuell transformatorkonstruktion. Ett lämpligt material för dessa skärmar är s k amorf transforrnatorplåt eller annat material med försumbara hysteresförluster.
I en utföringsform kan de koncentriska ringarna ersättas av en spiralformad ring.
Claims (6)
1. 0 15 20 25 30 35 40 45 5 504 852 PATENTKRAV l. Transformator med supraledande primär- och sekundärlindningar (1, 2) koncentriskt lindade kring ett kärnben (3) mellan vilka lindningar finns ett koncentriskt rörformat utrymme, huvudkanalen, med isolationsmaterial (10) för isolering mellan de båda lindningarna, k ä n n e t e c k a d av att i isolationsmaterialet vid huvudkanalens båda ändar är koncentriskt införda cylindriska skärmar (11, 12) av magnetiskt material med högt perrneabilitetstal.
2. Transformator med supraledande primär- och sekundärlindningar enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k a d av att skärmarna kan bilda slutna varv då de är tillverkade av icke elektriskt ledande material.
3. Transformator med supraledande primär- och sekundärlindningar enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k a d av att skärmarna skall vara slitsade då de är tillverkade av elektriskt ledande material.
4. Transformator med supraledande primär- och sekundärlindningar (l, 2) koncentriskt lindade kring ett kärnben (3) mellan vilka lindningar finns ett koncentriskt rörformat utrymme, huvudkanalen, fyllt med isolationsmaterial (10) för isolering mellan de båda lindningarna, k ä n n e t e c k a d av att i isolationsmaterialet vid huvudkanalens båda ändar är koncentriskt införd en cylindrisk spiralformad skärm av magnetiskt material med högt permeabilitetstal.
5. Transformator med supraledande primär- och sekundärlindningar enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k a d av att skärmarna är tillverkade av arnorf transforrnatorplåt.
6. Transformator med supraledande primär- och sekundärlindningar enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k a d av att den spiralformade skärmen är tillverkad av amorf transformatorplåt.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9504650A SE504852C2 (sv) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Transformator med supraledande lindningar |
AT96944152T ATE195389T1 (de) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | Transformator mit supraleitenden wicklungen |
JP52426097A JP3769299B2 (ja) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | 超伝導巻線を備えた変圧器 |
EP96944152A EP0870309B1 (en) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | Transformer with superconducting windings |
DE69609731T DE69609731T2 (de) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | Transformator mit supraleitenden wicklungen |
US09/077,544 US6175294B1 (en) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | Transformer with superconducting windings |
PCT/SE1996/001625 WO1997024736A1 (en) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | Transformer with superconducting windings |
DK96944152T DK0870309T3 (da) | 1995-12-27 | 1996-12-10 | Transformator med supraledende viklinger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9504650A SE504852C2 (sv) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Transformator med supraledande lindningar |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9504650D0 SE9504650D0 (sv) | 1995-12-27 |
SE9504650L SE9504650L (sv) | 1997-05-12 |
SE504852C2 true SE504852C2 (sv) | 1997-05-12 |
Family
ID=20400729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9504650A SE504852C2 (sv) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Transformator med supraledande lindningar |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6175294B1 (sv) |
EP (1) | EP0870309B1 (sv) |
JP (1) | JP3769299B2 (sv) |
AT (1) | ATE195389T1 (sv) |
DE (1) | DE69609731T2 (sv) |
DK (1) | DK0870309T3 (sv) |
SE (1) | SE504852C2 (sv) |
WO (1) | WO1997024736A1 (sv) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000016350A2 (de) * | 1998-09-14 | 2000-03-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Htsl-transformator |
AUPQ637600A0 (en) | 2000-03-21 | 2000-04-15 | Metal Manufactures Limited | A superconducting transformer |
AU2001239019B2 (en) * | 2000-03-21 | 2006-01-19 | S C Power Systems, Inc. | A superconducting transformer |
US20030174039A1 (en) * | 2000-05-11 | 2003-09-18 | Bodger Patrick Selwyn | Partial core, low frequency transformer |
US11139109B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-10-05 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Leakage reactance plate for power transformer |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4012706A (en) * | 1975-12-08 | 1977-03-15 | General Electric Company | Sheet-wound transformer coils |
US4021764A (en) * | 1975-12-08 | 1977-05-03 | General Electric Company | Sheet-wound transformer coils with reduced edge heating |
CA1094179A (en) * | 1976-05-14 | 1981-01-20 | Sanborn F. Philp | Low volume sheet-wound transformer coils with uniform temperature distribution |
NL7904379A (nl) * | 1979-06-05 | 1980-12-09 | Philips Nv | Transformator. |
JPS6373511A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
JPH04348508A (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Toshiba Corp | 静止誘導電気機器 |
DE19515003C2 (de) * | 1995-04-24 | 1997-04-17 | Asea Brown Boveri | Supraleitende Spule |
-
1995
- 1995-12-27 SE SE9504650A patent/SE504852C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-12-10 EP EP96944152A patent/EP0870309B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-10 DK DK96944152T patent/DK0870309T3/da active
- 1996-12-10 AT AT96944152T patent/ATE195389T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-12-10 JP JP52426097A patent/JP3769299B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-10 WO PCT/SE1996/001625 patent/WO1997024736A1/en active IP Right Grant
- 1996-12-10 DE DE69609731T patent/DE69609731T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-10 US US09/077,544 patent/US6175294B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3769299B2 (ja) | 2006-04-19 |
SE9504650L (sv) | 1997-05-12 |
ATE195389T1 (de) | 2000-08-15 |
EP0870309A1 (en) | 1998-10-14 |
WO1997024736A1 (en) | 1997-07-10 |
JP2000502840A (ja) | 2000-03-07 |
EP0870309B1 (en) | 2000-08-09 |
DK0870309T3 (da) | 2000-12-27 |
DE69609731D1 (de) | 2000-09-14 |
US6175294B1 (en) | 2001-01-16 |
SE9504650D0 (sv) | 1995-12-27 |
DE69609731T2 (de) | 2001-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dexter et al. | The madison symmetric torus | |
CA1101033A (en) | Winding and insulating system for extra high voltage electrical machine | |
SE413716B (sv) | Krafttransformator eller reaktor | |
RU2581598C2 (ru) | Индуктивный ограничитель тока утечки с разделенной системой вторичной катушки | |
KR970051480A (ko) | 고전력 초전도 케이블과 이를 이용한 전류 전송 방법 | |
CA1050614A (en) | Current-limiting devices | |
SE504852C2 (sv) | Transformator med supraledande lindningar | |
EP0538777B1 (en) | Transformer or reactor cooled by an insulating agent | |
US2637821A (en) | Combined voltage and current transformer | |
SE500238C2 (sv) | Lindningsstomme för en lindning med ledare i form av en supraledande tape | |
US7023673B2 (en) | Superconducting shielded core reactor with reduced AC losses | |
SU748528A1 (ru) | Трансформатор тока нулевой последовательности | |
JPS58212110A (ja) | 電磁誘導機器 | |
JPH0669048A (ja) | 変圧器接続リード線装置 | |
CN214956375U (zh) | 一种双低压变压器低压线圈及变压器 | |
US4412199A (en) | Regulating winding connected in series with a main winding of a transformer | |
SU936203A1 (ru) | Устройство дл защиты линии электропередачи от токов короткого замыкани | |
WO1999017313A3 (en) | Magnetic tap changer | |
SU1091237A2 (ru) | Трансформатор | |
US3832660A (en) | Transformer having an electrically symmetrical tapped winding | |
JPH02142107A (ja) | 電磁誘導機器のコイル | |
JP2014165431A (ja) | 超電導コイル及び超電導変圧器 | |
JPH07272960A (ja) | 超電導限流器 | |
JPH03290909A (ja) | X線電源用高周波高電圧変圧器 | |
SE511363C2 (sv) | Torr krafttransformator/reaktor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |