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Transformatorengruppe Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Transfor- mätörengruppe.
Die ständige Zunahme des Verbrauches und dadurch auch der Erzeugung elektrischer Energie erfordert die Einrichtung von neuen Elektrizitätswerken. Dabei wird auch intensiv eine höhere Wirtschaftlichkeit der Energieerzeugung angestrebt. Es werden neue Wege zur Erhöhung des Wirkungsgrades der technischen Einrichtungen und zur Herabsetzung von Anschaffungs- und Betriebskosten gesucht. Eine wirksame Massnahme zur Erreichung dieser Ziele stellt die Leistungserhöhung von Maschinen-Einheiten, wie z. B. von Kesseln, Turbinen, Generatoren und Transformatoren dar. Um die grossen Mengen der erzeugten elektrischen Energie übertragen zu können, ist es notwendig, gleichzeitig die Nennspanhung der Netze und der Transformatoren zu erhöhen.
Die Herstellung von Maschinen-Einheiten mit grosser Leistung bringt aber neue Probleme und Erfordernisse betreffend die Ausrüstung der Herstellerwerke, nicht nur bei den Produktions-Einrichtungen, sondern auch hinsichtlich sehr hoher Bauinvestitionen. Die schweren Einheiten müssen nach Fertigstellung im Herstellerwerk zum Bestimmunnsort befördert und dort montiert werden. Der Transport mit der Eisenbahn ist aber durch das gegebene Profil und durch das Tragvermögen der Eisenbahnstrecken begrenzt. In manchen Fällen ist auch der Strassentransport entweder überhaupt nicht möglich oder nur zum halben Preis von grossen Investitionskosten für die Zurichtung von Brücken, Unterführungen u. dgl. Es bleibt dann nur die Beförderung in zerlegtem Zustand und die Montage und Teilprüfung auf dem Bestimmungsort übrig.
Diese Variante kann aber z. B. bei grossen Transformatoren für sehr hohe Spannungen (220 V bis 400 V und mehr) sehr gefährlich sein. Das Isoliermaterial der Wicklung, imprägniert mit Transfor- matorenöl, ist sehr hygroskopisch. Das Feuchtwerden setzt schnell seine elektrische Festigkeit herab. Es ist dann sehr schwierig, die Feuchtigkeit aus der Isolierung auszutreiben, und in manchen Fällen ist es gar unmöglich, mit vertretbarem Aufwand das Isoliermaterial wieder in den ursprünglichen Zustand zu bringen.
Aus den erwähnten Gründen ist es erforderlich, alle Varianten in der Grösse der Einheiten für die Lösung der gegebenen Aufgabe von Fall zu Fall in Betracht zu ziehen.
Ein weiterer, die Wahl des Transformatortyps beeinflussender Faktor wird durch die Art der Verbindung zwischen dem Generator und dem Blocktransformator gebildet. Aus Betriebsgründen ist es vorteilhaft, die Verbindung direkt mit Hilfe von röhrenförmigen Leitern durchzuführen.
Falls die Transformatorgrösse über die Transportmöglichkeiten hinausgeht, ist es notwendig, einen Dreiphasentyp mit Demontage beim Hersteller und Montage am Bestimmungsort, oder aber eine Gruppe von Einpha- sentransformatoren zu wählen. Bei dieser letzteren Lösung entstehen Schwierigkeiten mit der Durchführung von Verbindungen zwischen dem Generator und dem Transformator. Die röhrenförmigen Leitverbindungen sind kompliziert und kostspielig. Dieser Nachteil ist besonders bei den sogenannten Doppelblocktransforma- toren auffallend, d. h. im Falle, in welchem zwei Generatoren einen Blocktransformator versorgen.
Der angeführte Nachteil wird zwar teilweise durch eine Konstruktion von drei Einphasentransformatoren beseitigt, die derart konstruiert sind, dass sie bei der Montage am Bestimmungsort mechanisch und elektrisch derart verbunden werden, dass sie eine Dreiphaseneinheit bilden. Im Vergleich mit der weiter unten beschriebenen erfin- dungsgemässen Lösung weist aber eine Gruppe von drei Einphasentransformatoren für eine gegebene Leistung grössere Verluste auf und auch ein höheres Gewicht an aktivem Material, Konstruktionsmaterial und (51.
Zur Behebung der erwähnten Nachteile bezieht sich
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die Erfindung auf eine Transformatorengruppe, bestehend aus wenigstens zwei Dreiphasentransformatoren mit gleicher oder unterschiedlicher Leistung, von denen jeder wenigstens zwei Wicklungen hat, die bei jedem Transformator in einem eigenen Behälter angeordnet sind, wobei mindestens eine Wicklung von jedem Transformator für dieselbe Spannung ausgelegt ist.
Eine solche Transfor- matorengruppe ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs und die oder Ausgangsanschlüsse für die bleiche Spannung aller Transformatoren elektrisch und mechanisch mit Ausgangsanschlussein- richtungen verbunden sind, wobei diese Verbindung in mindestens einem Ausgangskasten mit g,-n"cinsamer Durchführung angeordnet ist und die Ausgangskästen mit den Behältern der Transformatoren verbunden sind.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Transformatorengruppe ist in der beigelegte:i Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2 den Grundriss der Transformatorengruppe. Die Fig. 1 stellt eine Seitenansicht der zusammenmontierten Transformatorengruppe dar, die aus zwei Transformatoren mit den bei jedem Transformator in seinem einzelnen Behälter 1, 2 angerodneten Wicklungen besteht, wobei die Wicklungen der höheren Spannung in einem Ausgangskasten 3 mit einer gemeinsamen Durchführung 4 pro Phase zusammengeschaltet sind. D,:r Ausgangskasten 3 ist mit Hilfe von Flanschen 8 mit den Behältern der beiden Transformatoren verbunden. In dem senkrechten Teil des Ausgangskastens 3 ist die gemeinsame Durchführung 4 befestigt.
Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, sind die Ausgangskästen 3 separat für die Durchführung 4 jeder Phase vorgesehen. Die Wicklungen für die niedrigere Spannung bei beiden Transformatoren sind unter sich gleich und ihre Ausgänge sind ebenfalls paarweise verbunden. Diese Verbindung ist pro Rohrleitung 5, 6 verlegt und an eine gemeinsame Durchführung 7 angeschlossen. Die Rohrleitungen 5, 6 sind mit Hilfe von Flanschen 10 mit den Behältern 1; 2 der beiden Transformatoren verbunden.
Die Verbindung der Behälter 1, 2 über Rohrleitungen 5, 6 und Ausgangskästen 3 ist derart, dass das Kühlmedium für beide Behälter durch die genannten Verbindungsstücke zirkulieren kann. Es können Ausgangskästen für jede Durchführung oder die Durchführungen jeder Phase, oder aber ein Kasten gemeinsam für die Durchführungen aller Phasen vorhanden sein. Sind noch weitere Wicklungen der Transformatoren für die deiche Spannung bestimmt, dann werden vorzugsweise auch diese weiteren Wicklungen elektrisch und mechanisch in einem Ausgang vereinigt.
Diese Verbindung von Ausgängen, meist für niedrigere Spannung und höheren Strom, ist mit Vorteil in einer Rohrleitung oder in Schränken mit gemeinsamer Durchführungen angeordnet, welche wiederum mit den Behältern der beiden Transformatoren derart verbunden sind, dass das Kühlmittel für beide Behälter sowie für Rohrleitungen und Schränke gemeinsam ist.
Wie aus den beiden Figuren 1 und 2 hervorgeht; sind die Rohrleitungen 5, 6 und die darin geführten Ausgangsverbindungen für die niedrigere Spannung zerlegbar. Jeder Transformator der Transformatorengruppe kann nach der elektrischen und mechanischen Trennung von anderen Transformatoren und nach Abdecken der nach Entfernung der Flansche 8, 10 verbliebenen öff- nungen durch Deckel auch selbständig arbeiten.
Die Vereinigung von zwei Dreipliasentransformato- ren oder Autotransformatoren zu einer Transformato- rengruppe in der beschriebenen Weise bietet verschiedene Vorteile: 1. Jede Einheit kann selbständig im Herstellerwerk nach der Fertigstellung überprüft werden.
2. Die für die Herstellung und Montage notwendigen Kosten sind niedriger im Vergleich mit den Koster für drei Einphaseneinheiten.
3. Gegenüber einer einzigen Dreiphaseneinheit füi die aesanite Leistung hat die beschriebene, aus zwei oder mehreren Dreiphasentransformatoren bestehende Trans formatorengruppe etwas grössere Verluste und grösserer, Bedarf an aktivem Material. Da ein einziger Transformator für so grosse Leistung im zerlegten Zustand an den Bestimmungsort befördert werden muss und dort zusammenmontiert, nachgetrocknet, evakuiert und mit öl gefüllt werden muss, so entstehen durch die Mehrarbeiten bedeutende Mehrkosten, und auch bei grösster Sorgfalt lässt sich nicht die gleiche Qualität des Erzeugnisses erreichen wie bei der Fertigung im Herstellerwerk.
Mit Rücksicht darauf, dass der Wert der in einer Transformatoreinheit während 60 Tagen umgesetzten elektrischen Energie etwa dem Preis des Transformators entspricht, ist die Forderung höchster Qualität und Betriebssicherheit bei diesen Maschinen offensichtlich.
4. Die aus Dreiphaseneinheiten zusammengesetzte Transformatorengruppe nimmt eine kleinere Grundfläche ein als drei Einphasentransformatoren mit gleicher Gesamtleistung.
5. Im Vergleich mit drei Einphaseneinheiten benötigt die Gruppe aus Dreiphasentransformatoren weniger aktives Material und hat auch niedrigere Verluste.
6. Bei einer Störung eines Transformators der Gruppe wird die beschädigte Maschine abgestellt, und der unbeschädigte Transformator kann nach verhältnismäs- sig kurzer Zeit wieder normal arbeiten. Dadurch wird bei zwei gleichen Einheiten der Betrieb mit 50 % der ursprünglichen Leistung gesichert, was für die Versorgung einen wesentlichen Vorteil bedeutet. Diese Tatsache ist besonders bei der Entscheidung des Kunden über die Gestaltung der Verteilstation wichtig. Bei Verteilsta- tionen (Unterwerken) für höchste Leistung, insbesondere solchen für höchste Spannungen, stellt eine Gruppe von drei Einphaseneinheiten mit einer Reserve-Phase eine sehr grosse finanzielle Belastung dar.
Bei einer Variante ohne Reserve-Phase wird beim Ausfall einer Einheit die ganze Station ausser Betrieb gesetzt.
7. Die Herstellung von Einheiten mit halber Leistung ist ohne grosse Bauinvestitionen und ohne neue Produktions-Einrichtungen mit den bestehenden Mitteln möglich. Es ist deshalb in der beschriebenen Weise praktisch möglich, Transformatorengruppen für höchste Leistungen mit bestehenden Einrichtungen herzustellen.
B. Bei Anwendung der Erfindung in grossen Verteil- stationen ist es vorteilhaft, einige Typen von Transformatoren für verschiedene Leistungen vorzusehen und diese zu Transformatorengruppen in verschiedenen Kombinationen gemäss den gewünschten Leistungen zu vereinigen.
Dabei ist auch die Tatsache von Vorteil, dass die Isolationsabstände bei Durchführungen und Ausgangskästen, besonders auf der Hochspannungsseite, praktisch durch die Spannung bestimmt sind.
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Das beschriebene Prinzip gilt natürlich auch für die Vereinigung von mehr als zwei Transformatoren mit gleicher oder ungleicher Leistung, aber gleichem übersetzungsverhältnis, zu einer Transformatorengruppe, unter der Bedingung eines dauernden Parallel-Betriebes.