DE3145596C2 - Transformatore mit zerlegbarem magnetischem Kreis - Google Patents

Abstract

Die gegenwärtig verbreiteten Energiesysteme weisen die Eigenartigkeit auf, daß elektrische Anlagen und Transformatoren mit zunehmender Einheitsleistung verwendet werden. Die Größe der Einheitsleistungen wird durch die Masse und Dimension der lieferbaren Anlagen bestimmt. Die zur Erhöhung der Einheitsleistungen früher verwendeten Maßnahmen, nämlich der Einbau größerer Massen oder die erhöhte Inanspruchnahme, gingen zu Lasten der Betriebssicherheit. Die Erfindung bietet eine Lösung für die Erhöhung der Einheitsleistungen an, die die Zuverlässigkeit keineswegs beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Transformatorkonstruktion wird zerlegt, je eine Einheit mit der Wicklung und dem flüssigen Isolierstoff, sowie mit einem Teil des Eisenkerns werden in einen separaten Kessel angeordnet. Im Laufe der Montage werden diese zweckmäßig verbunden, wodurch der Transformator mit der geteilter Gestaltung in je eine größere Einheit zusammengebaut werden kann.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Transformator mit zerlegbarem magnetischem Kreis aus zwei oder drei einphasigen Einheiten mit Halbrahmen oder Vollrahmen, welche je für sich in Einzelkesseln mit an den entsprechenden einander gegenüberliegenden Seiten vorgesehenen Trennwänden aus Isoliermaterial untergebracht sind, wobei die aus je einem Oberteil und einem Unterteil bestehenden Jochteile an ihren freien Enden stumpf aneinanderstoßen.

Eine der Eigenarten der gegenwärtig verbreiteten Energiesysteme besteht darin, daß die Einheitsleistungen der elektrischen Anlagen und daher der Transformatoren eine zunehmende Tendenz aufweisen.

Die Größe der Einheitsleistungen wird immer von den transportierbaren Massen und Abmessungen bestimmt, die bei dem Transport per Bahn, auf Verkehrsoder Wasserstraßen zulässig sind. Im allgemeinen kann die Erhöhung der Einheitslcistungen durch den Einbau von größeren Materialmengen in die noch zur Verfügung stehenden Dimensionen oder durch erhöhte elektrische, thermische und mechanische Inanspruchnahme erreicht werden.

Die in der Hinsicht der Betriebssicherheit gewönne- to nen Erfahrungen haben es gezeigt, daß die erhöhte Inanspruchnahme oder der Einbau einer größeren Masse, bei unveränderter Inanspruchnahme — jedes für sich —. die Betriebssicherheit herabsetzen, wobei bei der gleichzeitigen Verwendung beider Methoden die Verschlechierung der Betriebssicherheit akkumuliert in den Vordergrund tritt. Im allgemeinen kann die verminderte Betriebssicherheit durch die Anwendung neuartiger Materialien oder Technologien kompensiert werden, was aber in der Mehrheit der Fälle mit Mehrkosten verbunden ist und die wirtschaftlichen Vorteile der Erhöhung der Einheitsleistung beeinträchtigt

Um die Schwierigkeiten beseitigen zu können, haben die Hersteller der Transformatoren zahlreiche als bekannt vorausgesetzte Methoden ausgearbeitet Eine spezielle Art besteht darin, daß im wesentlichen der Transformator in der herkömmlichen Ausführung, aber in größeren Dimensionen hergestellt wird; nach den werkmäßigen Prüfungen wird der Transformator zerlegt und in Bestandteilen zu dem Ort transportiert, wo er zusammengebaut wird. Auf diese Weise werden die mit dem Transport verbundenen Schwierigkeiten vermieden.

Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, daß die Betriebssicherheit bzw. Zuverlässigkeit sich infolge der größeren Masse der größeren Konstruktion verschlechtert, gleichzeitig bringt die Montage an Ort und Stelle einen Mehraufwand an Kosten und Zeit mit sich. Ober die erwähnten Mangsihsftigkeiten wird die Lebensdauer der Isolierstoffe durch die doppelte Montage, Trocknung und ölauffüllung verkürzt

Eine andere Art von Transformatoren zeichnet sich dadurch aus, daß der Transformator auf herkömmliche Weise größer dimensioniert wird, aber durch Teilung des Eisenkerns und der Kesselkonstruktion der Transformator in mehrere Teile geteilt wird, die während der Transportdauer hermetisch verschlossen werden.

Es gibt auch Transformatorenkonstruktionen, die aus mehreren mit Flanschen versehenen Teilgehäusen bestehen, in denen Mehrphasenleistungätransformatoren mit einem Mehrschenkelkern, dessen Schenkel die Wicklungen je einer Phase tragen, eingebaut sind. Bei dieser Ausführung entfällt die ölbehandlung und Vakuumtrocknung an Ort und Stelle. Jedoch hat diese Lösung den Nachteil, daß der Eisenkern wegen der aus Isolierstoff bestehenden Flansche der Teilgehäuse in einem kleinen Abstand geöffnet ist Lies verursacht eine erhöhte Vibration, Geräusche sowie auch die Erhöhung des Leerlaufstromes.

Aus der DE-AS 12 92 747 ist ein zerlegbarer Transformator bekannt Hierbei werden die Magnetkernumhüllungen im Bereich der Schenkel durch die Innenmäntel der Wicklungsumhüllungen und im Bereich der Joche durch jeweils eine im Mag netkemfenster fest und lösbar auf den Stirnseiten der Wicklungsumhüllungen angeordnete, diese dicht abdeckende, an den Durchtrittsstellen der Schenkel Aussparungen aufweisende Zwischenplatten und durch jeweils eine, das gesamte Joch, sowie gegebenenfalls auch weitere Bauteile einschließende. Haube gebildet Die Haube wird hierbei von der Zwischenplatte getragen und ist mit dieser abdichtend und lösbar verbunden.

Nachteilig bei einem entsprechend aufgebauten Transformator ist es. daß lediglich das Joch (beidseitig) durch Haube(n) abgedeckt ist und die Lösung mit derartigen Hauben dazu führt, daß bei der Montage derartiger Transformatoren im Ergebnis doch eine Vielzahl von Einzelteilen verbleiben.

Aus der DE-AS 12 04 322 und einem Aufsatz in der Zeitschrift ETZ-A Band 85 (1964) H. 17, S. 516 bis 522 (Aufsatz von V. Aigner) ist ein trennbarer Transformator bekannt, der Gruppen von Primär- und Sekundärwicklungen aufweist. Die Wicklungen sind auf einem fünfschenkligen Kern angeordnet, wobei jeder Kern sich in einem besonderen Behälter befindet und die einzelnen Behälter mit Flanschen miteinander verbunden

sind. Für den Transport werden besondere Trennwände an den späteren Verbindungsstellen angebracht. Diese Trennwände müssen später wieder entfernt werden. Diese Transformatoren haben den Nachteil, daß sie im zerlegten Zustand an ihrer späteren Verbindungsstelle offen sind und somit leicht beschädigt oder verschmutzt werden können bevor die Trennwand angebracht wird. Ferner neigen derartige konstruktive Lösungen später zu Undichtheiten im Bereich der Verbindungsstellen.

Aus der GB-PS 10 79 449 ist ein Transformator bekannt dessen keilförmige Verbindungen der Jochstöße abgestuft sind. Diese Jochstöße ragen im demontierten Zustand relativ weit aus dem Transformatorenteil ungeschützt hervor und können somit leicht beschädigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen zerlegbaren Transformator unter Vermeidung der bekannten Nachteile in einer möglichst einfachen Konstruktion zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Transformator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Der erfindungsgemäße Transformator ist derart gestaltet daß die Wicklung nach der ersten ölbehandlung mit einem Teil des Eisenkerns ein geschlossenes System bildet. Die die Trennwände durchdringenden Jochteile der Einheiten können durch einen Stoß oder durch Überlappung mit anderen Einheiten verbunden werden. So bildet das System einen dreiphasigen Transformator.

Demnach betrifft die Erfindung einen Transformator mit einem zerlegbaren Magnetkreis mit Vollkern, mit Vollrahmen oder mit Halbrahmen versehenen Eisenkern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der F i g. 1 ist es wohl ersichtlich, daß wenn die erfindungsgemäße Ausführung an Stelle zweier einphasiger Einheiten gewählt wird, sowohl in der Dimension, wie auch im Material, je eine jochabschließende Säule der beiden einphasigen Einheiten und der entsprechende Anteil an Öl und Kasten erspart werden kann.

Für die dreiphasige Ausführung ist in F i g. 2 ein Beispiel dargestellt Bei den Versionen nach F i g. I bzw. 2 kann bei dem Eisenkernmaterial eine Prebersparung von etwa 20%, bei dem Preis der gesamten Konstruktion eine Ersparung von mindestens 5 bis 10% erreicht werden.

In der Fig.3 ist ein Beispiel für den Stoß dargestellt, bei dem ein keilförmiger Stoß zu sehen ist. Der Vorteil dieser Lösung zeigt sich bei der Ortsmontage in der leichteren Anpassungsfähigkeit

In der Fig.4 ist der schräge Stoß der Rahmenkonstruktion, in der Fig.5 der kammartige Stoß der Rahmenkonstruktion, dargestellt. In der Fig.6 ist eine zweckmäßige Lösung zur Dichtung des aus dem geschlossenen System hervorragenden Eisenkernteiles veranschaulicht. Wie es ersichtlich ist, ragt der Jochteil 2 über die Isolierplatte 1 hinaus. Die Dichtung 3 wird von dem Rahmen 4 abgepreßt, so kann das öl während der Montage ausschließlich über den Eisenkern aussickern, wobei die Sickerung unter Anwendung der bei den Eisenkernblättern üblichen Verklebetechnik weiter vermindert werden kann. Durch den hermetischen Verschluß 5 wird das ölfließen während des Transports vollkommen eliminiert. Nach Beendigung der Montage ist der die Isolierplatte 1 durchdringende Eisenkern mit der Dichtung 3 und dem Preßrahmen 4 unverändert abgedichtet (siehe Fig 7). Nach dem Zusammenbau schließt die Sperrplatte 6 den Raum der miteinander verbundenen Eisenkernteile von der AtmosDhäre ab.

wobei der erwähnte Raum zur Verbesserung des Kühleffekts nachträglich mit öl aufgefüllt wird. In F i g. 7 ist der Kessel mit 7 bezeichnet.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Möglichkeit gegeben, entweder eine einphasige Einheit mit erhöhter Leistung aus mehreren Einheiten mit niedrigerer Leistung auszustalten, oder einen dreiphasigen Transformator aus einphasigen Einheiten zusammenbauen zu können. Der wirtschaftliche Vorteil der Lösung äußert sich in der Ersparung an Raum und strukturellen Elementen, während der technische Vorteil sich in der Aufrechterhaltung der die kleinen Elemente kennzeichnenden höheren Betriebssicherheit und in den verminderten Schwierigkeiten während des Transports manifestiert; auf diese Weise wird die Errichtung von Transformatoren mit einer Leistung von GVA in einer Einheit ermöglicht.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Mit einem flüssigen Isoliermittel gefüllter Transformator mit zerlegbarem magnetischem Kreis aus zwei oder drei einphasigen Einheiten mit Halbrahmen oder Vollrahmen, weiche je für sich in Einzelkesseln mit an den entsprechenden aneinander gegenüberliegenden Seiten vorgesehenen Trennwänden aus Isoliermaterial untergebracht sind, wobei die aus je einem Oberteil und einem Unterteil bestehenden Jochteile an ihren freien Enden stumpf aneinander stoßen, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Jochteile (2) die Trennwände (1) durchdringen, wobei die Einzelkessel mit dem flüssigen losüerstoff je ein geschlossenes System bilden, daß die jochteile (2) mittels Dichtungen (3) gegenüber den Trennwänden (1) abgedichtet sind, und daß die Jochteile (2) miteinander verbunden sind.

   "i Tranctnrmgtnr in A KänHpnmir W*c Incnnuflic 1

   dadurch gekennzeichnet, daß die Jochflächen des zerlegbaren magnetischen Kreises mit einem keil- oder kammförmigen Stoß miteinander verbunden sind.

   3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den miteinander verbundenen Jochteilen und der Atmosphäre ein abgedichteter Verschluß vorgesehen ist.

   4. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch {^kennzeichnet, daß der Raum zwischen den miteinander verbundenen lochteilen mit Kühlöl gefüllt ist.