DE2448876A1 - Verfahren und durchfuehrungsanordnung zum messen der einspannkraft von transformatorwicklungen - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Helmut MissIing 63 Giessen 28. 9. 1974

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

- . lu-D ι Telefon: (0641) 71019

Dr.-Ing. Joachim Boecker

Boe/Prs 12.240

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Verfahren und Itochführungsanordnung zum Messen der Einspannkraft von Transformat orwi c klingen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Burchführungsanordnung zum Messen der Einspannkraft von Transformatorwicklungen, die mechanisch zwischen Distanzstücken in Stützringen eingespannt sind, die als Stütze für die Wicklungen an deren beiden Enden angeordnet sind.

Bei der Herstellung von Transformatoren ist es wichtig, die Kraft messen zu können, mit der die Wicklungen in axialer Richtung eingespannt sind, nachdem sie um den betreffenden Kernschenkel angeordnet wurden und das obere Joch eingeschichtet ist. Ein zu hoher Druck kann zu allmählichen Verformungen und Verschiebungen im Kern führen, und ein zu niedriger Druck kann zur Folge haben, daß die Wicklung in axialer Richtung völlig unbelastet ist. Da die Messung der Einspannkraft auch bei an Spannung liegendem Transformator durchführbar sein soll, ist es nachteilig und in vielen Fällen unmöglich, Meßvorrichtungen zu benutzen, die von elektrischen oder magnetischen Feldern beeinflußbar sind.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Durchführungsanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der das Meßergebnis durch elektrische oder magnetische Felder nicht beeinflußt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Anordnung vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 genannten Merkmale aufweist.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Wicklungen

eines Transformators,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

In den Figuren bezeichnet 1 einen Schnitt durch den Kernschenkel und das obere und untere Joch. Ein Isolierzylinder 2 umschließt den Kernschenkel. Auf jeder Seite der Joche sind

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Preßflansche 3 angeordnet, welche die Joche zusammenhalten und als Stütze für die obere und untere Wicklungsstütze 4 bzw. 5 dienen. An jeder Wicklungsstütze liegt ein für sämtliche Wicklungen gemeinsamer Stützring 6 bzw. 7. Die Stützringe haben auf ihrer zur Wicklung gewandten Seite eine Anzahl radial angeordneter Distanzstücke 8, die sich zweckmäßigerweise von der Außenkante der äußeren Wicklung 9 zur Innenkante der inneren Wicklung 10 erstrecken. Zwischen den Distanzstücken 8 bilden sich horizontale, sektorförmige Ölkanäle 11.

Die Wicklungen können auf an sich bekannte Weise aufgebaut sein, In Fig. 1 bestehen sie aus einer Anzahl horizontaler Scheiben 12, von denen Jede aus einer Anzahl Windungen besteht, die in Reihe oder parallel geschaltet sein oder aus einer Anzahl Lei— terteilen bestehen können, die jeder eine Anzahl Windungen bilden. Zwischen je zwei benachbarten Scheiben liegt eine Anzahl Distanzstücke 13, und zwar im gleichen peripheren Abstand voneinander wie die Distanzstücke 8 an den Stützringen. Die Distanzstücke 13 sind vertikal übereinander zu Distanzstückstapeln zwischen einem Distanzstück 8 am unteren Stützring 7 und einem Distanzstück 8 am oberen Stützring 6 angeordnet. All dies ist wohlbekannt,und seine Beschreibung dient nur dem besseren Verständnis der Erfindung.

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Gemäß der Erfindung ist wenigstens eines der Distanzstücke 8 am Stützring 6 bzw. 7 mit einem Kanal 14 versehen, dessen eines Ende am radial nach außen liegenden Ende des DistanzStückes 8 mündet, während das andere Ende des Kanals auf der Fläche des Distanzstückes mündet, die der Wicklung zugewandt ist, und zwar an einer Stelle, an der das Distanzstück 8 das unterste bzw· oberste Distanzstück eines Distanzstückstapels der Wicklung berührt. Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung am unteren Ende der Wicklung, wo das unterste Distanzstück in den Distanzstückstapeln der Wicklungen mit 131 bezeichnet ist. Die Figur zeigt auch, daß in dem Distanzstück 8 zwei Kanäle 14 vorhanden sind, die beide in dem Berührungsbereich zwischen dem Distanzstück 8 bzw. dem Distanzstück 131 münden.

Eine außerhalb des Transformators vorhandene Druckmittelquelle umfaßt ein Gefäß 15, welches vorzugsweise Transformatoröl enthält. Eine Pumpe 16 saugt Öl vom Gefäß durch ein Rohr 17 und drückt das Öl durch ein Eohr 18 in dem Kanal 14 im Distanzstück Ein Manometer 19 zeigt den Öldruck auf der Druckseite der Pumpe, d.h. den Druck, der im Öl in dem Bereich zwischen den Distanzstücken 8 und 131 herrscht. Die Druckseite der Pumpe kann durch ein Rohr 20 und ein Ventil 21 mit dem Gefäß 15 verbunden werden.

Wenn die Pumpe 16 startet, steigt der Druck im Rohr 18 und damit auch der Flüssigkeitsdruck im Raum zwischen den Distanzstücken 8 und 131, in welchem das Rohr 18 mündet. Dieser Flüssigkeitsdruck arbeitet gegen den Druck, den die Einspannkraft der

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Wicklung auf das Distanzstück 131 ausübt. Wenn sich der Flüssigkeitsdruck dem Gegendruck der Einspannkraft nähert, beginnt das eingepumpte Öl, zwischen den beiden Distanzstücken herauszulecken, und wenn die beiden Drücke gleich sind, entsteht ein Gleichgewicht zwischen denselben, so daß die zwischen den Distanzstücken herausleckende Ölmenge mit der eingepumpten Ölmenge übereinstimmt. Der dabei herrschende Manometerdruck wird abgelesen, und der entsprechende Einspanndruck wird aus einer Eichkurve bestimmt. Eine solche Eiehkurve wird hergestellt, indem man zwei Distanzstücke, deren Fläche gleich der Anliegefläche zwischen den Distanzstücken 8 und 131 ist, mit einem schrittweise zunehmenden Druck gegeneinanderpreßt. Für jede Druckstufe, bei der man also. einen bestimmten gemessenen Wert des Preßdruckes hat, der auf die Distanzstücke wirkt, wird der Öldruck bestimmt, der, wie oben erwähnt, das Gleichgewicht zwischen eingepumptem und herausleckendem Öl hält. In dieser Kurve ist also der Druck auf dem Manometer 19 der Eingangswert und der Preßdruck auf der Wicklung der gesuchte Ausgangswert.

Die Figuren zeigen, daß es für beide Wicklungen 9 und 10 Kanäle im Distanzstück 8 gibt, wodurch es möglich ist, den Preßdruck in den beiden Wicklungen unabhängig voneinander zu messen. Ebenso kann eine beliebige Anzahl Distanzstücke mit Kanälen versehen werden, so daß ein Messen an mehreren Stellen der Wicklung möglich ist.

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Das Rohr 18, das zweckmäßigerweise aus einem biegbaren Schlauch besteht, wird an den Kanal 14 angeschlossen, indem ein am Ende des Schlauches befestigter konischer Nippel in die Mündung des Kanals hineingepreßt wird. Zu diesem Zweck ist die Mündung des Kanals mit derselben Konizität wie der Nippel versehen.

Als Druckmittel für die Meßanordnung kann unmittelbar Öl aus dem Transformatorkasten genommen werden, so daß auf ein besonderes Ölgefäß 15 verzichtet werden kann. Das Ventil 21 ist ein Überlastungsventil; es kann bei bestimmten Pumpentypen weggelassen werden.

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1". Verfahren zum Messen der Einspannkraft von Transformatorwieklungen, die mechanisch zwischen Distanzstücken in Stützringen eingespannt sind, die als Stütze für die Wicklungen an deren beiden Enden angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckmittel, vorzugsweise Transformatoröl, von einer Druckmittelquelle durch einen Kanal in wenigstens einem der an den Stützungen anliegenden Distanzstücke zu einem Bereich zwischen dem genannten Distanzstück und einem daran anliegenden Distanzstück des Distanzstückstapels in der Wicklung gepreßt wird, über dem die Einspannkraft gemessen werden soll, daß derjenige Druckwert des Druckmittels bestimmt wird, bei dem Gleichgewicht zwischen zugeführtem Druckmittel und im genannten Bereich herausleckendem Druckmittel besteht, und daß die herrschende Einspannkraft mit Hilfe einer Eichkurve aus dem gemessenen Druck hergeleitet wird.
2. 2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Distanzstücke (8), die an den Enden der Wicklungen (9, 10) an den dort angeordneten Stützringen (6, 7) anliegen, mit mindestens einem Kanal (14) versehen ist, dessen Einlaufsoffnung an der radial äußeren Fläche des DistanzStückes mündet, und daß eine mit Manometer (19) versehene Druckmittelquelle an die Einlauföffnung des Kanals (14) anschließbar ist,

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