DE1002873B

DE1002873B - High voltage winding for transformers with voltage control

Info

Publication number: DE1002873B
Application number: DEA22511A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Martin Christoffel
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-04-02
Filing date: 1955-04-19
Publication date: 1957-02-21

Description

Hochspannungswicklung für Transformatoren mit Spannungssteuerung Hochspannungswicklungen von Transformatoren werden bekanntlich durch Stoßspannungen steiler Front hohen dielektrischen Beanspruchungen ihrer Wicklungsisolation unterworfen, wobei die Intensität dieser Beanspruchungen von den kapazitiven Verhältnissen abhängig ist.High voltage winding for transformers with voltage control high voltage windings of transformers are known to be high due to impulse voltages of steep front subjected to dielectric stresses on their winding insulation, the intensity this stress is dependent on the capacitive conditions.

Es hat sich bekanntlich gezeigt, daß die Spannungsbeanspruchung einer Wicklung in solchen Fällen geringer wird, wenn das Verhältnis von Wicklungs- und Erdkapazität größer ist und dadurch die Spannungsverteilung längs der Wicklung weitgehend einen mehr linearen Verlauf hat. Diese Bedingung ist aber gewöhnlich nicht vorhanden, so daß besondere Mittel für die Beeinflussung und Verbesserung der Spannungsverteilung und der kapazitiven Verhältnisse notwendig sind.It has been shown, as is known, that the stress of a Winding in such cases becomes lower when the ratio of winding and Earth capacitance is greater and thereby largely the voltage distribution along the winding has a more linear course. However, this condition is usually not present, so that special means for influencing and improving the stress distribution and the capacitive conditions are necessary.

So ist es bekannt, durch außerhalb der Wicklung in der Hauptisolation liegende Einrichtungen, wie Schutzringe, Schilde, Steuerringe und -beläge, eine bessere Stoßspannungsverteilung längs der Wicklung zu erzwingen. Diese Maßnahmen vergrößern jedoch die Hauptisolation und erschweren ihre Herstellung durch Einfügung der Schirme erheblich. Bei nicht genügend sorgfältiger Ausführung kann sogar die Isolation geschwächt werden.So it is known by outside the winding in the main insulation horizontal devices such as guard rings, shields, control rings and linings, a to enforce better surge voltage distribution along the winding. These measures however, add to the main insulation and make it difficult to manufacture by insertion the screens considerably. If it is not carried out carefully enough, even the Isolation will be weakened.

Man hat deshalb vorgeschlagen, die Windungen selbst zur kapazitiven Spannungssteuerung heranzuziehen. Zu diesem Zweck werden Windungen nebeneinander gewickelt, die elektrisch nicht unmittelbar hintereinandergeschaltet sind, indem durch zusätzliche Verbindungen innerhalb der Wicklung die Anfangs- und Endwindungen einer Teilspule über die Nachbarwindungen kapazitiv gekoppelt sind. Hierbei verstärkt sich die kapazitive Wirkung zwischen den Windungen, so daß die Spannungsverteilung verbessert wird. Diese :Maßnahme hat aber bei der üblichen Wicklungsanordnung den Nachteil, daß innerhalb der Wicklung Verbindungen notwendig sind, deren Herstellung schwierig ist und welche die Fabrikation erschweren.It has therefore been proposed that the windings themselves be capacitive Use voltage control. For this purpose, turns are next to each other wound that are not electrically connected in series by the start and end turns by additional connections within the winding a partial coil are capacitively coupled via the neighboring windings. Here reinforced the capacitive effect between the windings, so that the voltage distribution is improved. This: measure has but with the usual winding arrangement Disadvantage that connections are necessary within the winding, their production difficult and which make manufacture difficult.

Erfindungsgemäß wird nun für Transformatorenwicklungen, bestehend aus mehreren Scheibenspulen, bei denen nebeneinander elektrisch nicht unmittelbar hintereinandergeschaltete `'Findungen angeordnet sind, vorgeschlagen, daß die Scheibenspulenwicklung in zwei Gruppen aufgeteilt ist und daß jeweils Windungen der ersten Wicklungsgruppe mit Windungen der zweiten Wicklungsgruppe und Windungen der zweiten mit Windungen der ersten Wicklungsgruppe derart hintereinandergeschaltet sind, daß ein ineinandergeschachtelter Wicklungsaufbau entsteht und daß die Verbindungen der Windungen verschiedener Wicklungsgruppen außerhalb derselben liegen. Hierdurch wird der vorgenannte Nachteil vermieden, und es ist möglich, die Verbindungsleitungen leicht herzustellen und in einfacher Weise zu isolieren.According to the invention there is now for transformer windings from several disc coils, which are not directly connected to each other electrically cascaded '' findings are arranged, suggested that the disc coil winding is divided into two groups and that each turns of the first winding group with turns of the second winding group and turns of the second with turns of the first winding group are connected in series in such a way that one nested Winding structure arises and that the connections of the turns of different winding groups lie outside the same. This avoids the aforementioned disadvantage, and it is possible to make the connecting lines easily and in a simple manner to isolate.

Wird die Wicklung auf einer Säule untergebracht, so ordnet man die beiden Gruppen der Wicklung koaxial an. Werden dagegen insbesondere bei hohen Leistungen mehrere Säulen je Wicklung vorgesehen, so ordnet man die beiden Gruppen auf verschiedenen Säulen an.If the winding is placed on a column, it is arranged coaxial to both groups of the winding. On the other hand, especially with high performance If several columns are provided per winding, the two groups are arranged on different ones Pillars on.

Um die Verbindungen außerhalb der Scheiben anordnen zu können, ist es zweckmäßig, einen zusammenhängenden Wicklungsteil sich über eine gerade Anzahl von Scheiben, also mindestens über zwei Scheiben, erstrecken zu lassen. Man geht dann in die eine Scheibe an der Außenseite hinein, dann an der Innenseite in die zweite Scheibe über und kann den Wicklungsteil wieder auf der Außenseite herausführen, wo man ihn eingeführt hat. Auf diese Weise kann man die Verbindungen immer an der gleichen Seite der Scheibe anordnen. Es ergibt sich hierbei als zweckmäßig, auch die Zuführung zu der ganzen Wicklung in der Mitte zwischen den beiden Wicklungsgruppen anzubringen.In order to be able to arrange the connections outside the panes it is useful to have a coherent winding part over an even number of panes, i.e. at least over two panes. One goes then into one disc on the outside, then into the inside second disc over and can lead out the winding part again on the outside, where it was introduced. This way you can always keep the connections at the on the same side of the pane. It turns out to be useful here, too the feed to the whole winding in the middle between the two winding groups to attach.

Die Figur zeigt als Beispiel eine auf einer Säule aufgebaute Scheibenspulenwicklung, die in zwei Gruppen 1 und 2 aufgeteilt ist. Die Wicklung ist im Schnitt dargestellt, wobei die Säule der übersichtlichkeit halber weggelassen ist. Die Zuleitung 3 zur ganzen Wicklung ist in der Mitte an der unteren Scheibe 4 der oberen Gruppe 1 mit der äußersten Windung 5 verbunden. Den Schritt der Windungen zeigen die Verbindungslinien 6 an. Diese Verbindungen sind in Wil.rklichkeit natürlich nicht außerhalb der Scheibe vorhanden, sondern sollen nur den spiraligen Übergang von einer Windung zur anderen innerhalb der Scheibe darstellen. Sie sind außerhalb gezeichnet, um den Zusammenhang der einzelnen Windungen besser andeuten zu können. Bei dem Windungsschritt wird immer eine Windung ausgelassen. Die dazwischenliegenden Windungen sind eingeschachtelt und haben einen größeren Windungsschritt gegenüber den anderen Windungen. Hierdurch wird die höhere kapazitive Wirkung erzielt. Im Innern der Scheibe gelangt man auf diese Weise zur Windung 7, von dort zur darüber gezeichneten Scheibe 8 in die Windung 9 und über die Verbindungen 10 wieder, jeweils eine Windung überspringend, zur Windung 11 nach der Außenseite zurück. Von hier aus geht die Wicklung auf der unteren Gruppe weiter. Die Verbindung 12 kann außerhalb der Spulen angeordnet werden und macht dadurch in der Herstellung keine Schwierigkeiten. Die W indungsanordnung auf der unteren Wicklungsgruppe 2 ist dieselbe wie auf der oberen. Auch hier wird immer eine Windung übersprungen, wobei es über die nächste Scheibe wieder bis zur Außenseite zurückgeht. Die nächste Verbindung 13 führt dann wieder zur oberen Wicklungsgruppe 1 in die unterste Scheibe 4. Dort wird weiter in die noch freien Zwischenräume gewickelt, so daß nun die eingeschachtelte Wicklung entsteht. Von hier geht es wieder in die darüberliegende Scheibe 8 und über die Verbindung 14 nach der unteren Gruppe 2 usw. Alle Verbindungen zwischen den beiden Wicklungsgruppen können auf diese Weise außerhalb der Scheiben ausgeführt werden.As an example, the figure shows a disc coil winding built on a column, which is divided into two groups 1 and 2. The winding is shown in section, the column being omitted for the sake of clarity. The supply line 3 to whole winding is in the middle on the lower disk 4 of the upper group 1 with the outermost turn 5 connected. The crotch of the twists demonstrate the connecting lines 6. These connections are in fact natural do not exist outside the disc, but should only make the spiral transition represent from one turn to the other within the disc. You are outside drawn in order to better indicate the relationship between the individual windings. In the winding step, one winding is always left out. The ones in between Coils are nested and have a larger coil pitch opposite the other turns. This achieves the higher capacitive effect. in the Inside the disc one arrives in this way to the turn 7, from there to the above Drawn disk 8 in the turn 9 and over the connections 10 again, respectively skipping one turn, back to turn 11 to the outside. From here the winding continues on the lower group. The connection 12 can be outside the coils are arranged and thereby makes no difficulties in manufacture. The winding arrangement on the lower winding group 2 is the same as on the upper. Here, too, one turn is always skipped, with it over the next Disc goes back to the outside. The next connection 13 then leads again to the upper winding group 1 in the bottom pulley 4. There it continues wrapped in the still free spaces, so that now the nested winding arises. From here it goes back to the overlying disc 8 and over Connection 14 after the lower group 2 etc. All connections between the two In this way, winding groups can be carried out outside the pulleys.

Sind die beiden Wicklungsgruppen auf zwei Säulen untergebracht, so muß man sich in der Figur die beiden angegebenen Wicklungsgruppen 1 und 2 nebeneinander vorstellen. Die Verbindungen liegen dann zwischen diesen beiden Gruppen und sind ebenfalls leicht herzustellen.If the two winding groups are accommodated on two pillars, see below you have to see the two winding groups 1 and 2 indicated next to each other in the figure introduce. The connections then lie between these two groups and are also easy to manufacture.

Claims

PATENT CLAIMS-1. High voltage winding for transformers with voltage control to increase the shock resistance by increasing the capacitive effect between the windings, consisting of several disc coils, in which electrical next to each other are not arranged directly one behind the other, characterized in that that the disc coil winding is divided into two groups and that each turns the first winding group with turns of the second winding group and turns the second with turns of the first winding group connected in series in this way are that a nested winding structure is created and that the connections of the turns of different winding groups lie outside the same.

2. High voltage winding for transformers according to claim 1, in which each winding is housed on a column is characterized in that both groups of the winding are on the same Column are located and are arranged coaxially.

3. High voltage winding for transformers according to claim 1 in the case of multi-column units, characterized in that the winding groups lie on different pillars and arrange the connections between the pillars are.

4. High-voltage winding for transformers according to claim 1 to 3, characterized characterized in that in each case a coherent winding part extends over more than a disc of the same winding group extends and with a winding part the second winding group is connected in series, which is also about extends more than one disc so that the connections between the two Winding groups.

5. High-voltage winding for transformers according to claim 1 to 4, characterized in that the feed to the entire winding in the Is in the middle between the two winding groups. Considered publications: German patent specification No. 926 149.