145273. lajstromszámú szabadalom • Tekercselrendezés nagyfeszültségű és nagyteljesítményű koncentrikus tekercselésű transzformátorok számára

145.273 3 tekercselése úgy készül, hogy az I oszlopon középkezdéssel van elhelyezve a 220 kV-os tekercselésnek a kivezetéshez kapcsolt felényi első (px) részlege, míg a imásik (p2) felényi részlege, melynek feszültsége földhöz képest is csak fél értékű, belső tekercselési rétegként a II oszlopra kerül. A II oszlopon ugyancsak középkezdéssel van elhelyezve kívül a 150 kV-os tekercselésnek első (sí) fele, a másik. (s2) fele pedig, mely azonban már csak 75 kV feszültségű, az I oszlopon a külső (Pi) rétegen belül fekszik. Látható, hogy ennél az elrendezésnél — amellett, hogy a két párhuzamos ágú középkezdéses elrendezés összes lényeges előnyei megmaradnak, a belső tekercselési rétegekbe az eredetihez képest csak felényi feszültségű tekercselés kerül, melynek üzembiztos kivitele és végeinek kivezetése természetesen már sokkal könnyebb. A transzformátor azonban úgy is készülhet, hogy a két oszlop tekercs-teljesítményei nem egyezők, hanem 50—50% helyett pl. 60—40% arányúak, amely esetben a 220 kV-os tekercselésből a II oszlop belső (p2) tekercselési részlegére jutó feszültség már csak 88 kV (220 kV-nak 40%-«), míg a 150 kV-os tekercselésből az I oszlop belső (s2) tekercselési részlegére jutó legnagyobb feszültség 90 kV (150 kV 60%-a). Az oszlop^teljesítmények kisméretű változtatásával így könnyen elérhető, hogy a belső tekercselési részlegek feszültsége a nagyobb feszültségű tekercsnél eléggé számottevően a fél feszültség alá kerüljön, sőt kb. a kisebb' feszültségű tekercs belső tekercselési részlegének legnagyobb feszültségével legyen egyenlő. Eszerint tehát a találmánnyal az összes előnyök ' megtartása mellett igen könnyen biztosítani lehet, hogy a belső tekercsrészleg legnagyobb feszültsége a példa szerinti 220/150 kV-os láncolt feszültségű transzformátoroknál csak kb. 90 kV-ot tesz ki, melynek a belső tekercsből való kivezetése számottevő nehézségekkel már nem jár, annál kevésbé, mert az Y-ba kapcsolt és általában földelt 0-pontú tekercselés feszültsége földhöz képest a láncolt feszültségnek csak .1/3 arányú része, vagyis kb. csak 52 kV. Ezzel az elrendezéssel — mint könnyen átszámítható — még a jelenleg maximálisan 380/220 kV-os láncolt feszültségű transzformátoroknál is könnyen el lehet érni, hogy a belső tekercselési részleg legnagyobb feszültsége földhöz képest csak kb. 90 kV, ami e transzformátorok szerkezetét természetesen igen megegyszerűsíti, üzembiztosabbá és lényegesen olcsóbbá teszi. A belső tekercselési részleg feszültsége azonban — ha szükséges — a találmány szerint még tovább is csökkenthető. Egyfázisú egységekből készülő háromfázisú csoportoknál ugyanis a két igen nagyfeszültségű tekercselésen kívül, melyek általában Y-ba vannak kapcsolva és O^pontjuk földelve van, egyrészt középfeszültségű teljesítményszolgáltatás, másrészt a felső harmonikusok kiküszöbölése céljából tercier tekercselés is kerül alkalmazásra. Amennyiben a transzformátor az általános gyakorlatnak- megfelelően pl. a 3. ábra szerint ilyen t tercier tekercseléssel el van látva, s emellett ez a tercier tekercselés úgy készül, hogy a két oszlop tercier tekercselései párhuzamos kapcsolásban vannak, akkor a két igen nagyfeszültségű tekercselést a két oszlopon nem kell pontosan úgy megosztani, hogy oszloponkénti arnpenmé^ netszámaik egymást kiegyenlítsék, minthogy ez esetben a különbözetet a tercier tekercselés két párhuzamos ágában folyó kiegyenlítő áram szolgáltathatja. Így pl. lehetséges a tekercselést úgy kiképezni, hogy a 220 kV-os tekercselésnek kétharmad része van az I oszlopon kívülről elhelyezve, egyharmad része pedig, melynek már csak 73 kV legnagyobb feszültség' felel meg,, a II oszlopon belül kerül elhelyezésre. Ezzel szemben a 150 kV-os tekercselésnek a II oszlopon pl. a fele lehet legkívül elhelyezve, másik fele pedig 75 kV legnagyobb feszültséggel, az I oszlopon lehet belső tekercsként alkalmazva. Ez az elrendezés már biztosítja, hogy a belső tekercsrészlegek legnagyobb feszültsége az üzemfeszültségnek kb. csak 1/3-a, ami 220 kV-os láncolt feszültségű transzformátoroknál földhöz képest kb. csak 42 kV-ot, 380 kV-os transzformátoroknál pedig csak 75 kV-ot jelent. A nagyfeszültségű tekercsek ilyen elosztása mellett ezek ampermenetei oszloponként természetesen nincsenek egyensúlyban, hanem a példa szerinti kivitelnél a fél és egyharmad ampermenetszám közötti különbség, vagyis összes ampermeneteinek 1/6-a egymásközt kiegyenlítetlen marad, amit azonban ez esetben — mint már említve volt — a találmány szerint ä tercier' tekercselés egyenlít ki. Ez a kiegyenlítő áram a tercier tekercselés erősebb méretezését általában nem teszi szükségessé, minthogy a tercier tekercselést rövidzárlati biztonság okából az egyébként szükségesnél amúgy is nagyobb keresztmetszetűre kell méretezni, minek következtében a többletként fellépő veszteségek is teljesen jelentéktelenek. Ha ugyanis a transzformátor a tercier tekercselésből nem szolgáltat teljesítményt, akkor a kis áramértékek veszteségei a rézveszteség quadratikus törvénye következtében elhanyagolhatóan csekélyek, ha pedig a tercier tekercselés energiát szolgáltat, akkor a kiegyenlítő áram — természetesen figyelembe véve a terhelési áram fáziseltolásának különbségét is — az egyik tekercselésben növeli, a másikban viszont csökkenti a rézveszteséget, és így a többlet csak annyi, mint amennyivel az egyik tekercs rézveszteségéneik növekedéás több, mint a másik tekercs veszteségcsökkenése. A találmány szerinti elrendezés tehát két igen nagyfeszültségű tekercseléssel kiképzett transzformátorok számára is lehetővé teszi a középkezdéa ismert jelentős előnyeinek kihasználását, melyek röviden abban foglalhatók össze, hogy a párhuzamosan kapcsolt ágak következtében a menetek és tekercsek között kisebbek a lökőhullámr

feszültség okozta igénybevételek, ilyen és általában egyéb átütési feszültségekkel szemben a nagyfeszültségű szigetelő végbetétek mellőzése miatt nagyobb a biztonság, végül nagyfeszültségű kivezetések viszonylag csekély térfoglalással a tekercselés külső felületének legkevésbé igényes körzetéből eszközölhetők. A találmány szerinti elrendezés azonban nagyfeszültségű transzformátoroknál még két igen jelentős további előnyt is biztosít. Ezek egyike abban áll, hogy ebben az elrendezésben mindkét nagyfeszültségű tekercselésnél lehetségessé válik árnyékoló ernyők, illetve menetek alkalmazása, minthogy bevezető részeik a tekercselés legkülső