WO2017186749A1

WO2017186749A1 - Anordnung von einphasigen transformatoren

Info

Publication number: WO2017186749A1
Application number: PCT/EP2017/059843
Authority: WO
Inventors: Christian ETTL
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2017-11-02
Also published as: US20170316876A1; DE102016207425A1; BR112018072022A2; BR112018072022B1; CA3022199A1; US10262791B2; CA3022199C; EP3440679A1; CN109074939A; CN115691971A

Abstract

Um eine Anordnung (5) zum Ersatz eines mehrphasigen Transformators (1) mit mehreren einphasigen Transformatoren (6), die jeweils ein mit einer Isolierflüssigkeit befülltes Gehäuse (10), in dem ein Kern mit einer Ober- und einer Unterspannungswicklung angeordnet ist, zu schaffen, die sowohl flexibel aufgestellt als auch einfach und bequem an ein Versorgungs- oder Verbrauchernetz angeschlossen werden kann, wird vorgeschlagen, dass jedes Gehäuse (10) wenigstens einen Kabelanschluss (22) aufweist und jeder Kabelanschluss (22) über eine Kabelleitung (7, 8) mit einem separat von dem Gehäuse (10) aufgestellten Freiluftanschluss (9) verbunden ist.

Description

Beschreibung

Anordnung von einphasigen Transformatoren Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ersatz eines mehrphasigen Transformators mit mehreren einphasigen Transforma^¬ toren, die jeweils ein mit einer Isolierflüssigkeit befüll- bares Gehäuse aufweisen, in dem ein Kern mit einer Ober- und einer Unterspannungswicklung angeordnet ist.

Eine solche Anordnung ist aus der ständigen Praxis bekannt. So wurden Anordnungen beschrieben und angeboten, die aus mehreren einphasigen Transformatoren bestehen. Solche Anordnungen werden beispielsweise bei der Hochspannungsgleichstrom- Übertragung (HGÜ) eingesetzt, wobei die Anordnung aus einpha^¬ sigen Transformatoren wechselspannungsseitig des Umrichters aufgestellt werden.

Mehrphasige, beispielsweise dreiphasige, Transformatoren wer- den in der Regel in Wechselspannungsnetzen zum Umwandeln einer Oberspannung in eine Unterspannung oder umgekehrt eingesetzt. Dabei erreichen Leistungstransformatoren oftmals die Größe eines Mehrfamilienhauses. Darüber hinaus sind die

Transformatoren an die jeweiligen Kundenanforderungen ange- passt, so dass es sich in aller Regel bei ihnen um eine maß^¬ geschneiderte Einzelanfertigung handelt. Im Fehlerfall stel^¬ len solche Transformatoren eine für die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Netzversorgung kritisches Bauteil dar, da bei Ausfall des Transformators die Energieversorgung zunächst un- terbrochen wird. Um den fehlerhaften Transformator ersetzen zu können, muss ein Ersatztransformator in aller Regel aufwändig konzipiert und hergestellt werden. Dies kann zu Verzö^¬ gerungszeiten von mehr als 1 Jahr führen. Als Zwischenlösung wird daher der fehlerhafte Transformator nur vorübergehend durch einen bereits fertigen flexibel einsetzbaren Ersatztransformator ersetzt. Aufgrund seines hohen Gewichts und seiner Größe ist jedoch auch der Transport des vorübergehenden Ersatztransformators zeitaufwändig und kann je nach Wet- terbedingungen mehrere Wochen dauern. Weitere Verzögerungen ergeben sich vor Ort aufgrund der langen Montage- oder

Inbetriebnahmezeiten . Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die sowohl flexibel aufgestellt als auch einfach und bequem an ein Versorgungs- oder Verbrauchernetz angeschlossen werden kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass jedes Gehäuse wenigstens einen Kabelanschluss aufweist und jeder Kabelan- schluss über eine Kabelleitung mit einem separat von dem Gehäuse aufgestellten Freiluftanschluss verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung sind zum Anschluss eines Verbraucheroder Versorgungsnetzes Kabelanschlüsse vorgesehen. Mit ande^¬ ren Worten weist jeder einphasige Transformator ein Gehäuse mit wenigstens einem Kabelanschluss auf. Jeder Kabelanschluss ist im Rahmen der Erfindung über eine Kabelleitung mit einem separat von dem Gehäuse aufgestellten Freiluftanschluss ver^¬ bunden werden. Eine Kabelleitung oder mit anderen Worten Kabelverbindung umfasst einen oder mehrere Kabelleiter. Ein Kabelleiter weist wenigstens einen außen von einem elektrisch isolierenden Feststoff ummantelten Innenleiter auf. Der oder die Innenleiter sind aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem zweckmäßigen Metall oder einer me^¬ tallischen Legierung, gefertigt. Der Freiluftanschluss dient dann zum Anschluss einer Phase eines Versorgungs- oder Ver^¬ brauchernetzes. Der Freiluftanschluss ist daher als Hochspan- nungsanschluss konzipiert und kann dort aufgestellt werden, wo die Verbindung mit einer Phase eines Netzes schnell und kostengünstig erfolgen kann und wo ausreichend Platz ist. Aufgrund der Kabelverbindung zwischen Freiluftanschluss und Transformatorgehäuse brauchen keine Mindestabstände zwischen den Hochspannungsleitern und Komponenten auf Erdpotenzial eingehalten zu werden. Die außen isolierten Kabelleiter der Kabelleitung können mit anderen Worten beliebig auf dem Gelände verlegt werden. Bei der Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Anordnung ist davon auszugehen, dass die einphasigen Transformatoren nicht nebeneinander, sondern über ein größeres Gebiet verteilt auf- gestellt werden müssen. Bei bisherigen Lösungen wurde die Inbetriebnahme verzögert, da die Netzleitungen vergleichsweise aufwändig mit den Anschlussdurchführungen der verteilt angeordneten einphasigen Transformatoren verbunden werden muss- ten. Dies ist im Rahmen der Erfindung vermieden.

Vorteilhafterweise weist die Kabelleitung wenigstens einen Kabelleiter auf, wobei jeder Kabelleiter eine Länge zwischen 5 und 50 Metern hat. Die Kabelleiter sind bei dieser Variante der Erfindung beispielsweise auf Kabeltrommeln angeordnet. Bevorzugt weist jede Kabeltrommel einen Kabelleiter mit einer Länge zwischen 20 und 40 Metern auf. Die Kabeltrommeln können auf Abruf bereitstehen. So ist eine flexible Anpassung der Anordnung ermöglicht. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedes Gehäuse mit zwei Kabelanschlüssen ausgerüstet. Da zwei Kabel^¬ anschlüsse vorgesehen sind, kann jedes Gehäuse über zwei Ka^¬ belleiter mit dem Freiluftanschluss verbunden sein. Die Ka^¬ belleitung ist daher redundant ausgelegt. Im Falle eines Ka- belfehlers in einem Kabelleiter wird die Verbindung zwischen Freiluftanschluss und Transformator daher von dem jeweils an^¬ deren Kabelleiter übernommen, so dass die Energieversorgung aufrechterhalten werden kann. Zwei Kabelleiter weisen darüber hinaus eine größere Stromtragfähigkeit auf. Der Strom und so- mit die zu übertragene Leistung kann so erhöht werden.

Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist jeder Freiluftanschluss mit zwei Kabeleingängen ausgerüstet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung verfügt jeder Freiluftanschluss über ein Untergestell zum Ab^¬ stellen des Freiluftanschlusses auf dem Boden sowie über eine Anschlussschiene zum Anschluss einer Phase eines Verbraucher- oder Versorgungsnetzes, wobei die Anschlussschiene durch we^¬ nigstens einen Stützer isoliert an dem Untergestell abge^¬ stützt ist. Eine solche Ausgestaltung des Freiluftanschlusses vereinfacht die Inbetriebnahme noch weiter. Der Freiluftan- schluss kann einfach an beliebigen Stellen auf dem Boden, beispielsweise neben den Freiluftanschluss eines anderen ein^¬ phasigen Transformators, aufgestellt werden. Der Stützer stellt die notwendige Isolierung zwischen der bei Betrieb auf Hochspannung liegenden Anschlussschiene und dem auf Erdpoten- zial liegenden Untergestell bereit.

Gemäß einer diesbezüglichen Weiterentwicklung ist zwischen Anschlussschiene und Untergestell ein Überspannungsabieiter geschaltet. Überspannungsabieiter zeichnen sich durch einen nichtlinearen Widerstand aus, der zwischen seine beiden Anschlüsse geschaltet ist. Im Normalbetrieb ist der Widerstand des Überspannungsabieiters sehr groß. Übersteigt jedoch die an seinen Anschlüssen anliegende Spannung einen zuvor festgelegten Schwellenwert, wird der nichtlineare Widerstand leit- fähig, so dass der Überspannungsabieiter die parallel zu ihm geschalteten Bauteile überbrückt. Der Überspannungsabieiter schützt somit beispielsweise die Unterspannungswicklung des Transformators . Bei einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist in dem Gehäuse wenigstens eine verschließbare Einstell^¬ öffnung ausgebildet, die Zugang zu einer in dem Gehäuse ange^¬ ordneten Auswahleinrichtung gewährt, wobei die Auswahleinrichtung mehrere Spannungsanschlüsse ausbildet, die jeweils mit einer zugeordneten Durchführungssteckbuchse, einem Kabel- anschluss oder einer Wicklung verbunden sind, wobei zwei der Spannungsanschlüsse über eine Umschalteinheit wahlweise mit^¬ einander verbindbar sind. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung können die einphasigen Transforma- toren auf bestimmte Ein- oder Ausgänge eingestellt werden. Hierzu ist ein Spannungsanschluss jeder Auswahleinrichtung mit einer Wicklung verbunden. Die verbleibenden Anschlüsse der jeweiligen Auswahleinheit sind mit einer zugeordneten Durchführungssteckbuchse oder einem Kabelanschluss verbunden. Durch die Umschalteinheit wird die Wicklung mit dem ausge^¬ wählten Ein- beziehungsweise Ausgang verbunden. Die Umschalteinheit ist beispielsweise ein zweckmäßig ausgebildeter

Schalter oder ein kostengünstiger beidseitig auf die Spannungsanschlüsse aufsteckbarer Verbindungsleiter, der im Folgenden als Stellleiter bezeichnet wird. Durch einfaches Um^¬ stecken des Stellleiters kann die besagte Wicklung mit einer anderen Durchführungssteckbuchse verbunden werden. Ein- und Ausgänge können so flexibel eingestellt werden. Die Auswahl^¬ einrichtung ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und somit bei Betrieb der Anordnung vollständig von Isolierflüssigkeit umgeben. Sie ist jedoch einer Einstellöffnung des Gehäuses unmittelbar zugewandt. Diese Einstellöffnung befindet sich bevorzugt im so genannten Deckel des Gehäuses. Um beispiels^¬ weise eine bestimmte Durchführungssteckbuchse, die für eine höhere Spannung ausgelegt ist, mit der Oberspannungswicklung zu verbinden, wird die Isolierflüssigkeit aus dem Gehäuse et^¬ was abgelassen, so dass einem Nutzer der Zugriff auf die Aus- wahleinrichtung über die Einstellöffnung ermöglicht ist. Anschließend kann der Stellleiter die entsprechenden Spannungsanschlüsse der Auswahleinrichtung aufgesteckt werden, dass die gewünschte Durchführungssteckbuchse an die Oberspannungs^¬ wicklung angeschlossen ist.

Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind eine Eingangseinstellöffnung und eine Ausgangseinstellöffnung vorgesehen, wobei die der Eingangseinstellöffnung zugewandte Auswahleinrichtung mit einer Oberspannungswicklung und we- nigstens zwei Durchführungssteckbuchsen und die der Ausgangs^¬ einstellöffnung zugewandte Auswahleinrichtung mit einer Unterspannungswicklung, einer weiteren Durchführungssteckbuchse oder mit einem oder jedem Kabelanschluss verbunden ist. Mit anderen Worten kann somit die erfindungsgemäße Anordnung so- wohl für bestimmte Eingangsspannungen ertüchtigt werden, wobei darüber hinaus die Spannung der Unterspannungswicklung an verschiedene Ausgänge gelegt werden kann oder umgekehrt. Bei^¬ spielsweise kann über die Ausgangseinstellöffnung die Unter- spannungswicklung wahlweise mit einer Hochspannungsdurchführung oder aber mit einem oder jedem Kabelanschluss verbunden werden .

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn jedes Gehäuse eines ein^¬ phasigen Transformators mit einem separat aufstellbaren Kühlmodul, einem separat aufgestellten Ausdehnungsgefäß, steck^¬ baren Hochspannungsdurchführungen und einem Hilfsstrommodul lösbar verbunden ist. Mit anderen Worten ist im Rahmen dieser Weiterentwicklung der Erfindung jeder einphasige Transformator modular aufgebaut. Durch diesen modularen Aufbau ist die Transportfähigkeit der erfindungsgemäßen Anordnung verbessert und deren Inbetriebnahme beschleunigt.

Zweckmäßigerweise ist eine Außenwandung der Anordnung zumindest teilweise durchschusshemmend ausgeführt. Wird die erfin^¬ dungsgemäße Anordnung in einem Energieversorgungsnetz eingesetzt, stellt dieses als Knotenpunkt in der Regel ein poten^¬ zielles Angriffsziel für zerstörerische Angriffe von außen dar. Ein solcher Angriff ist beispielsweise das Beschießen mit Handfeuerwaffen oder Gewehren und der Einsatz von Sprengsätzen mit Granat- oder Bombensplitter im Gefolge. Zum Schutz vor solchen Angriffen dient die durchschusshemmende Außenwandung, die z.B. aus einem durchschusshemmenden Material oder Werkstoff, gefertigt ist. Die Außenwandung bildet beispiels^¬ weise die äußere Begrenzung einer Komponente der Anordnung. Insbesondere bildet die Außenwandung beispielsweise das je^¬ weilige Gehäuse oder den Kessel der einphasigen Transformato^¬ ren, das mit Isolierflüssigkeit befüllt ist. Dies gilt ent^¬ sprechend für die Durchführungen, das Ausdehnungsgefäß, die Kühleinheit oder andere Komponenten des oder der Transforma^¬ toren. Abweichend hiervon ist die Außenwand mit Abstand zum Gehäuse des oder der Transformatoren angeordnet und als Ar^¬ mierungszaun ausgeführt.

Zweckmäßigerweise besteht die Außenwandung aus einem

durchschusshemmende Werkstoff mit einer Zugfestigkeit von über 1000 MPa. Hier kommt z.B. Panzerstahl in Betracht. Gemäß einer abweichenden Variante dieser Ausführung der Erfindung umfasst die Außenwandung eine außenliegende Wand und eine innenliegende Wand, zwischen denen ein Dämpfungsmittel angeordnet ist. Bei einem Schuss auf die Anordnung, wobei die Energie der Kugel anschließend von dem Dämpfungsmittel aufge^¬ nommen und abgebaut wird.

Zweckmäßigerweise ist das Dämpfungsmittel eine Flüssigkeit oder ein Trockenschaum.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin^¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei

Figur 1 einen fehlerhaften mehrphasigen Transformator schematisch verdeutlich,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Anordnung als Ersatz des fehlerhaften mehrphasigen Transformators gemäß Figur 1 schematisch verdeutlicht,

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel eines einphasigen

Transformators für eine erfindungsgemäße An^¬ ordnung in perspektivischer Ansicht verdeutlicht,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Freiluftan^¬ schlusses zeigt,

Figur 5 das Gehäuse eines beispielhaft einphasigen

Transformators in einer Seitenansicht zeigt,

Figur 6 einen Kabelanschluss des Gehäuses gemäß Figur

5 vergrößert darstellt, Figur 7 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuses mit

einsteckbaren Durchführungen perspektivisch zeigt,

Figuren

8, 9, 10 Einstellöffnungen zur Auswahl von Ein- und

Ausgängen schematisch verdeutlichen und

Figuren

11, 12 die Konfiguration eines einphasigen Transformators mit einsteckbarer Durchführung für unterschiedliche Ein- und Ausgänge zeigen. Figur 1 zeigt in einer Draufsicht einen dreiphasigen Transformator 1, der auf einem Fundament 2 aus Beton angeordnet ist. Oberspannungsseitig ist der Transformator 1 mit einem Hochspannungsversorgungsnetz 3 verbunden, das drei Phasen aufweist. Unterspannungsseitig ist ein ebenfalls dreiphasiges Verbrauchernetz 4 geschlossen. Bei dem Ausfall des mehrphasigen Transformators 1 kann die Energieversorgung des Verbrau^¬ chernetzes 4 durch das Versorgungsnetz 3 nicht aufrecht er^¬ halten werden. Daher ist für einen schnellen Ersatz des mehrphasigen Transformators 1 zu sorgen. Der mehrphasige Trans- formator 1 ist jedoch ein Leistungstransformator und für

Hochspannungen ausgelegt, dessen individuelle Herstellung daher in der Regel mehrere Monate, beispielsweise 10 bis 15 Mo^¬ nate in Anspruch nimmt. Der Transport eines mehrphasigen Er- satztransformators ist ebenfalls langwierig. Hinzu kommt, dass die Inbetriebnahme vorbekannter Transformatoren mehrere Wochen in Anspruch nehmen kann.

Figur 2 verdeutlicht schematisch den Einsatz der erfindungs gemäßen Anordnung 5 zum Ersatz des mehrphasigen Transformators 1. Es ist erkennbar, dass die Anordnung 5 aus mehreren einphasigen Transformatoren 6 besteht. Die Spannung der Unterspannungswicklung liegt bei jedem einphasigen Transforma tor 6 an einem hier figürlich nicht dargestellten Kabelan- schluss des Gehäuses jedes einphasigen Transformators 6 an. Dabei ist jeder Kabelanschluss ist über zwei Kabelleiter 7 und 8 als Kabelleitung mit jeweils einem Freiluftanschluss 9 verbunden. Jeder Freiluftanschluss 9 ist wiederum an eine Phase des Verbrauchernetzes 4 angeschlossen. Aufgrund der Ka^¬ belverbindung oder Kabelleitung mit zwei Kabelleitern 7, 8 zwischen Freiluftanschluss 9 und dem Kabelanschluss eines je^¬ den einphasigen Transformators 6, können die Freiluftanschlüsse 9 beispielsweise in der Nähe des alten mehrphasigen und fehlerhaften Transformators 1 aufgestellt werden, so dass die Netzphasen nicht aufwändig neu verlegt werden müssen, um an einen Ersatztransformator angeschlossen zu werden. Die Kabelleiter 7, 8 zusammen mit den Freiluftanschlüssen 9 ermöglichen daher eine flexible Aufstellung der einphasigen Er- satztransformatoren 6, bis ein neu gefertigter Neutransformator an die Stelle des fehlerhaften Transformators 1 tritt.

Figur 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines einphasigen Transformators 6 einer erfin- dungsgemäßen Anordnung 5. Der dort gezeigte einphasige Trans^¬ formator 6 weist ein Gehäuse 10 auf, das mit einem Kühlmodul 11, einem Ausdehnungsgefäß 12, einem Hilfsstrommodul 13 und Hochspannungsdurchführungen 14, 15 und 16 bestückt ist. Die genannten Komponenten oder Module sind lösbar miteinander verbunden, können somit einfach demontiert und unabhängig voneinander transportiert werden. Zum Schutz der Hochspannungsdurchführungen 14, 15 und 16 und den in dem Gehäuse 10 angeordneten Wicklungen des Transformators 6 dienen Über- spannungsableiter 17, die innerhalb ihres Ableitergehäuses einen nichtlinearen Widerstand aufweisen, der bei Überspannung von einem nichtleitenden Zustand in einen leitenden Zustand übergeht und somit die parallel zu ihm geschalteten Bauteile schützt. Die Hochspannungsdurchführungen 14, 15 und 16 sind jeweils als einsteckbare Hochspannungsdurchführungen ausgebildet und können mit ihrem Einsteckende in passende Durchführungssteckbuchsen 18 eingeführt werden. Die Durchführungssteckbuchsen 18 sind rotationssymmetrisch ausgebildet und begrenzen einen zum Gehäusedeckel hin offen liegenden jedoch einseitig geschlossenen Hohlraum, der formkomplementär zu dem Einsteckende der jeweiligen Hochspannungsdurchführung 14, 15 und 16 ausgebildet ist. Die Durchführungssteckbuchsen 18 sind ferner fluiddicht mit dem Gehäuse 10 verbunden, so dass das Innere des einphasigen Transformators 6 hermetisch, also luft- und flüssigkeitsdicht, von der Außenatmosphäre abgeschlossen ist. Am geschlossen Ende einer jeden Durchführungssteckbuchse 18 ist ein figürlich nicht erkennbarer Leitungsbolzen gehalten, der wenn die Hochspannungsdurchführung 14, 15 oder 16 in die jeweilige Durchführungssteckbuchse 18 eingeführt ist, in lei^¬ tendem Kontakt mit dem sich durch die jeweilige Hochspannungsdurchführung erstreckenden Hochspannungsleiter ist. Der besagte Leitungsbolzen erstreckt sich in das Innere des Ge^¬ häuses 10, also in dessen Ölraum hinein, wo er in Kontakt mit einer Wicklungsanschlussleitung steht, die somit die Durchführungssteckbuchse 18 elektrisch mit der jeweiligen Oberbeziehungsweise Unterspannungswicklung des Transformators 6 verbindet. Zur Montage und Fixierung der Hochspannungsdurchführungen 14, 15 oder 16 weisen diese jeweils einen Befesti- gungsanschluss 19 auf. Von dem Befestigungsanschluss 19 er^¬ streckt sich ein Säulenabschnitt 20 zu einem Hochspannungsan- schluss 21. Der Abstand zwischen dem Befestigungsanschluss 21 und dem Hochspannungsanschluss 21 beträgt im gezeigten Aus^¬ führungsbeispiel 3 Meter. Erfindungsgemäß weist jeder Säulen^¬ abschnitt 20 vorteilhafterweise eine Länge zwischen 3 und 5 Metern auf. In Figur 3 ist ferner erkennbar, dass das Gehäuse 10 neben den Hochspannungsdurchführungen 14, 15 oder 16 zwei Kabelanschlüsse 22 aufweist. In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kabelanschlüsse 22 sowie die Hochspan^¬ nungsdurchführung 16 mit der Unterspannungswicklung verbind- bar, während die Hochspannungsdurchführungen 14 und 15 wahlweise mit der Oberspannungswicklung verbunden werden können. Figur 4 zeigt einen Freiluftanschluss 9 in einer perspektivischen Darstellung exemplarisch für die identisch aufgebauten restlichen Freiluftanschlüsse 9. Der Freiluftanschluss 9 ver^¬ fügt über ein Untergestell 23, das aus zwei seitlichen drei- eckförmigen Dreieckständern 24 besteht, die über Längsträger 25 und Querversteifungen 26 starr miteinander verbunden sind. Im oberen Bereich erstreckt sich eine Abstellplatte 27 zwi^¬ schen den beiden Dreieckständern 24. Zwei Stützer 28 sind zum Halten einer Anschlussschiene 29, die sich ober halb der Ab- stellplatte 27 und parallel zu dieser erstreckt, vorgesehen. Die Stützer 28 erstrecken sich in einer Längsrichtung und weisen an ihren Enden jeweils einen metallischen Anschluss auf. Die beiden Anschlüsse eines Stützers sind über einen Au^¬ ßenrippen aufweisenden säulenförmigen Isolatorabschnitt elektrisch isoliert miteinander verbunden. In Figur 4 sind ferner die zwei Kabelleiter 7 und 8 erkennbar, die sich mit ihren Kabelenden 30 zu einem Anschlusspunkt 31 am Freiluftan- schluss 9 erstrecken, so dass ein leitender Kontakt zwischen dem sich im Inneren des jeweiligen Kabelleiters 7 beziehungs- weise 8 erstreckenden Leiter und der Anschlussschiene 26 be^¬ reitgestellt ist. Dabei weisen die Kabelenden 30 wie die Stützer 28 Außenrippen auf, mit denen der Kriechweg für Fehlerströme erhöht ist. Zum Halten der Kabelenden 30 parallel zu den Stützern 28 sind Kabelhalter 32 an dem Untergestell 23 befestigt, die an ihrem freien von dem Haltegestell 23 abge^¬ wandten freien Ende ringförmige Halteringe aufweisen, durch welche sich der jeweilige Kabelleiter 7 beziehungsweise 8 er^¬ streckt. Am Anschlusspunkt 31 ist das Kabelende 30 mit der Anschlussschiene 29 verschraubt. Darüber hinaus ist zwischen der Anschlussschiene 29 und dem auf Erdpotenzial liegenden Untergestell 23 ein Überspannungsabieiter 17 schaltbar.

Figur 5 zeigt ein beispielhaftes Gehäuse 10 eines einphasigen Transformators 6 der erfindungsgemäßen Anordnung 5 in einer Seitenansicht. In dieser Ansicht sind die zwei Kabelanschlüs^¬ se 22 besonders gut erkennbar. Insbesondere ist erkennbar, dass jeder Kabelanschluss 22 durch einen Kabelanschlussdeckel 33 vor Verschmutzungen und Feuchtigkeit geschützt ist. Zwi- sehen den Kabelanschlüssen 22 ist eine Kabelanschlusshalte- rung 34 erkennbar.

Figur 6 zeigt die Kabelanschlüsse 22 genauer. Insbesondere ist erkennbar, dass diese ein Außengewinde aufweisen, durch das ein Kabelende eines Kabelleiters formschlüssig mit dem Kabelanschluss 22 verbunden werden kann. Darüber hinaus ist erkennbar, dass sich die Kabelanschlusshalterung 34 zwischen den Kabelanschlüssen 22 nach vorn, also entgegen der Ein- Steckrichtung der Kabelleiter 7, 8 erstreckt.

Figur 7 zeigt das Gehäuse 10 sowie die Hochspannungsdurchführungen 14, 15 und 16 und die Kabelleiter 7 und 8, die mit den Kabelanschlüssen 22 verbunden sind. Figur 7 zeigt beispiel- haft alle Anschlussmöglichkeiten des einphasigen Transformators 6, wobei die Hochspannungsdurchführung 14 für eine Eingangsspannung von 345 kV, die Hochspannungsdurchführung 15 für Eingangsspannungen von 230 kV, die Hochspannungsdurchführung 16 für Ausgangsspannungen von 138 oder 115 kV je nach Stellung eines figürlich nicht dargestellten Stufenschalters eingerichtet sind. Die Kabelanschlüsse 22 und die Kabelleiter 7 und 8 sind ebenfalls für Spannungen im Bereich von 138 oder 115 kV ausgelegt. Figuren 7, 8, 9 und 10 verdeutlichen die Flexibilität der erfindungsgemäßen Anordnung und zeigen insbesondere auf, dass die Anordnung 5 variabel in unterschiedlichen Spannungsebenen eingesetzt werden kann. In Figur 7 ist das Gehäuse mit allen einsteckbaren Hochspannungsdurchführungen 14, 15, 16, wie in Figur 1 gezeigt, verdeutlicht. Darüber hinaus ist ein redun^¬ dant ausgeführter Kabelanschluss 22 gezeigt. Ferner ist er^¬ kennbar, dass das Gehäuse 10 eine Ausgangseinstellöffnung 35 sowie eine Eingangseinstellöffnung 36 aufweist, die jeweils durch einen Deckel oder durch eine Klappe fluiddicht ver- schlössen werden können.

Figur 8 gibt den Blick in die Eingangseinstellöffnung 36 frei, so dass eine dieser zugewandte Auswahleinrichtung 37 erkennbar wird. Die Auswahleinrichtung 37 weist Spannungsanschlüsse 38, 39 und 40 auf. Mit Hilfe eines U-förmigen Stell^¬ leiters 41 sind zwei der Spannungsanschlüsse 38 und 39 mitei^¬ nander verbunden. Durch diese Einstellung ist die Oberspan- nungswicklung des einphasigen Transformators 6 mit der Durchführungssteckbuchse 10 der Hochspannungsdurchführung 14 verbunden. Der Transformator 6 ist somit für eine Eingangsspannung von 345 kV ertüchtigt. Die Ausgabe einer Spannung, von beispielsweise 138 kV, erfolgt an der Hochspannungsdurchfüh- rung 16. Die Hochspannungsdurchführung 15 kann bei dieser Betriebsart entfallen.

Figuren 9 und 10 verdeutlichen einen Blick in die Ausgangseinstellöffnung 35, wobei wiederum eine Auswahleinrichtung 37 erkennbar ist, mit ihren drei Spannungsanschlüssen 38, 39 und 40. In Figur 9 verbindet der Verbindungsleiter 41 die Spannungsanschlüsse 38 und 39, so dass die Spannungsausgabe an der Hochspannungsdurchführung 16 erfolgt, wie zuvor beschrieben. In Figur 10 ist ebenfalls die Ausgangseinstellöffnung 34 gezeigt, wobei jedoch die Anschlüsse 39 und 40 durch den Ver^¬ bindungsleiter 41 verbunden sind. In dieser Einstellung ist die Unterspannungswicklung ausgangsseitig mit den beiden Kabelanschlüssen 22 verbunden, so dass die Hochspannungsdurchführungen 15 und 16 entfallen können. Diese Konfiguration oder Einstellung des einphasigen Transformators 6 ist in Figur 11 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt.

In Figur 12 ist eine Einstellung gezeigt, in welcher die Oberspannung 230 kV beträgt, so dass die Hochspannungsdurch- führung 15 anstelle der Hochspannungsdurchführung 14 eingesetzt wird. Hierzu verbindet der Stellleiter 41 die Span^¬ nungsanschlüsse 39 und 40, die der Eingangseinstellöffnung 36 zugewandt sind.

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung (5) zum Ersatz eines mehrphasigen Transformators (1) mit mehreren einphasigen Transformatoren (6), die jeweils ein mit einer Isolierflüssigkeit befülltes Gehäuse (10), in dem ein Kern mit einer Ober- und einer Unterspannungswicklung angeordnet ist,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

jedes Gehäuse (10) wenigstens einen Kabelanschluss (22) auf- weist und jeder Kabelanschluss (22) über eine Kabelleitung (7,8) mit einem separat von dem Gehäuse (10) aufgestellten Freiluftanschluss (9) verbunden ist.

2. Anordnung (5) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Kabelleitung wenigstens einen Kabelleiter (7,8) aufweist, wobei jeder Kabelleiter (7,8) eine Länge zwischen 5 und 50 Metern aufweist.

3. Anordnung (5) nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

jedes Gehäuse (10) mit jeweils zwei Kabelanschlüssen (22) ausgerüstet ist, wobei die Kabelleitung zwei Kabelleiter (7,8) umfasst .

4. Anordnung (5) nach Anspruch 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

jeder Freiluftanschluss (9) zwei Kabeleingänge (31) aufweist.

5. Anordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

jeder Freiluftanschluss (9) ein Untergestell (23) zum Abstel^¬ len des Freiluftanschlusses (9) auf dem Boden sowie eine An^¬ schlussschiene (29) zum Anschluss einer Phase eines Verbrau- eher- (4) oder Versorgungsnetzes (3) aufweist, wobei die An^¬ schlussschiene (29) durch wenigstens einen Stützer (28) iso^¬ liert an dem Untergestell (23) abgestützt ist.

6. Anordnung (5) nach Anspruch 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

zwischen Anschlussschiene (29) und Untergestell (23) ein Überspannungsabieiter (17) geschaltet ist.

7. Anordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

in dem jeweiligen Gehäuse (10) wenigstens eine verschließbare Einstellöffnung (35,36) ausgebildet ist, die Zugang zu einer in dem Gehäuse (10) angeordneten Auswahleinrichtung (35) gewährt, wobei die Auswahleinrichtung (35) mehrere Spannungsanschlüsse (36,37,38) ausbildet, die jeweils mit der Ober- oder Unterspannungswicklung verbunden sind, wobei zwei der Spannungsanschlüsse (36,37,38) über eine Umschalteinheit (39) wahlweise miteinander verbindbar sind.

8. Anordnung (5) nach Anspruch 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

eine Eingangseinstellöffnung (33) und eine Ausgangseinstell- Öffnung (34) vorgesehen sind, wobei die der Eingangseinstell^¬ öffnung (33) zugewandte Auswahleinrichtung (35) mit der Oberspannungswicklung sowie wenigstens zwei Durchführungssteckbuchsen und die der Ausgangseinstellöffnung (34) zugewandten Auswahleinrichtung (35) mit der Unterspannungswicklung, we- nigstens einer Durchführungssteckbuchse oder wenigstens einen Kabelanschluss verbunden ist.

9. Anordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

jedes Gehäuse (10) mit einem separat aufstellbaren Kühlmodul (3), einem separat aufgestellten Ausdehnungsgefäß (4), steckbaren Hochspannungsdurchführungen (14,15,16) und einem Hilfs- strommodul (13) lösbare verbunden ist.

10. Anordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

eine Außenwandung der Anordnung (5) zumindest abschnittsweise durchschusshemmenden ausgebildet ist.

11. Anordnung (5) nach Anspruch 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Außenwandung aus einem durchschusshemmenden Werkstoff mit einer Zugfestigkeit von größer als 1000 MPa besteht.

12. Anordnung (5) nach Anspruch 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Außenwandung eine außenliegende Wand und eine innenlie^¬ gende Wand umfasst, zwischen denen ein Dämpfungsmittel ange^¬ ordnet ist.

13. Anordnung (5) nach Anspruch 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

das Dämpfungsmittel eine Flüssigkeit oder ein Trockenschaum ist .