188571. lajstromszámú szabadalom • Össze- és szétkapcsolható mágneses körű transzformátor
1 188 571 2 A találmány tárgya transzformátorszerkezet, amelynek a mágneses köre a szállítás időtartamára szétkapcsolható, majd a helyszínen ismét-összekapcsolható. A jelenleg elterjedt energiarendszerek egyik sajátsága abban nyilvánul meg, hogy a villamos berendezések és így a transzformátorok egységteljesítményei növekvő tendenciájúak. Ennek az az oka, hogy a nagyobb egységteljesítményű transzformátorok tömege, az ára és a teljesítmény közötti összefüggés M = CjÁ = C2 * ahol M a transzformátor tömege. Á az ára, P a teljesítménye, C) és C2 állandók, K pedig mindig egynél kisebb hatványkitevő. Az egységteljesíímények nagyságát azok a szállítható tömegek és méretek szabják meg, amelyeket a vasúti, közúti, vagy a vízi szállítás lehetővé tesz. Az egységleljesítmények növelése rendszerint a még rendelkezésre álló méretekbe több anyag beépítésével és a villamos, termikus és mechanikus igénybevételek fokozásával érhető el. Az egységtcljesítmény növelésének ezt a folyamatát szemlélteti a n. dP = D (ej • a1 dMj + qMjdcrj) i=t egyenlőség, ahol dP az egységteljesítménynövekedés i = 1 ... n azoknak az alkatrészeknek a száma, amelyek megváltoztatásával a teljesítménynövekedést biztosítják, Mj az alkatrészek tömege Oj az alkatrészekben fellépő igénybevétel q és c" állandók. Az összefüggésből látható, hogy egységteljesítményt növelni, vagy a beépített tömeg, vagy az igénybevétel növelésével, illetve -- amint rendszerint a gyakorlat mutatja — mindkét lehetőség egyidejű alkalmazásával lehet. A transzformátorok üzemi megbízhatósága terén ismeretes tapasztalatok azt mutatják, hogy az igénybevételek növelése is és a nagyobb tömeg beépítése is (változatlan igénybevétel mellett) külön-külön csökkenti a megbízhatóságot, mindkét módszer egyidejű alkalmazásakor pedig a megbízhatóságromlás halmozódva jelentkezik. A megbízhatóság csökkenése új anyagokkal, vagy technológiával általában kiküszöbölhető, azonban ez rendszerint többletköltséggel jár és ezért az egységteljesítménynövelés gazdasági előnyei kisebbek lesznek. A nagyobb egységteljcsítmények egyre nagyobb feszültségszinteken jelentkeznek, ez további nehézségeket okoz. A nagyobb feszültségszinten — a szállítási lehetőségek által limitált - adott térfogatba a szigetelőanyag növekedése miatt kevesebb aktív anyag építhető be, ezért az elérhető egységteijesítmény is kisebb. A limitált térfogatba beépíthető transzformátorteljesítmény és a transzformátor névleges feszültsége közötti összefüggés az első közelítésben P = C3-C4V f Az összefüggésben P a teljesítmény MVA-ban, V a feszültség effektiv érteke, C3 és C4 állandók. Középeurópai űrszelvények és egyfázisú transzformátorok esetén C3 = 2600 és C4 = 1,2. Ez azt jelenti, hogy 400 kV- on a határteljesítmény 2120 MVA és 1200 kV-on csak 1160 MVA. Az ismertetett nehézségek megoldására a transzformátorgyártók több módszert is kidolgoztak. A módszerek egyik csoportjára az jellemző, hogy a transzformátort lényegében hagyományos kivitelben nagyobbra gyártják és a gyári próbatermi vizsgálatok után szétszerelik, a helyszínre alkatrészekben elszállítják, majd a helyszínen újból összeszerelik. Ez a módszer a szállítási nehézségeket megszünteti. Hátránya abban van, bogy a nagyobbra épített szerkezet nagyobb tömegei miatt romlik a megbízhatósága, továbbá a helyszíni szerelés többletköltséggel és az időráfordítással jár. A felsorolt hátrányokon felül a kétszeres szerelés, szárítás és olajfeltöltés a szigetelőanyagok élettartamát csökkenti. A próbálkozások másik csoportjára az jellemző, hogy a transzformátort ugyanúgy hagyományos úton nagyobbra építi, de a vasmag és szekrény szerkezet osztásával a transzformátort mintegy felszeleteli több részre, amelyeket a szállítás idejére hermetikusan lezárnak. A helyszínen a transzformátort az előző, ismertetett módszernél gyorsabban és kevesebb élettartamrongáló művelettel készreszerelik. Ennek a módszernek is hátránya a nagyobb beépített tömeggel együttjáró megbízhatóság-romlás, illetve az annak kiküszöbölését célzó többlet ráfordítás, a jobb anyag, vagy drágább technológia bevezetése miatt. Ezenkívül ezt a módszert is terheli a helyszíni vákuumszárítás és olajtöltés többlet idő- és költség ráfordítása. A jelen találmány szerinti transzformátor a fenti hátrányokat kiküszöböli oly módon, hogy az adott szállítási lehetőségek által megszabott méretű egységekből épül fel, ezért a megbízhatóságára is ehhez a mérethez tartozó megbízhatósági szint a jellemző. Az újszerű transzformátorszerkezet egy egysége úgy van kialakítva, hogy a tekercselés az első olajkezelést követően a folyékony szigetelőanyaggal és a vasmag egy részével együtt zárt rendszert képez. A zárt rendszerből egy szilárd szigetelőanyaglapon át kinyúló vasmagrészek osztott kivitelűek és azok tompa, vagy lemezeit illesztés útján csatlakoztathatók a transzformátor további elemeit képező egységekhez. A találmány tehát szétszerelhető mágneses körű transzformátor egyjáratú vasmaggal, keretes vagy félkeretcs vasmaggal, olyan kialakítással, hogy a transzformátor szctszerelhető mágneses köre osztott alsó és felső járomból, továbbá a járomrészeket összekötő oszlopokból áll, az egyes egymáshoz illeszkedő járomrészek az azokat és a közöttük lévő oszlopokat körülvevő tartály nem fémes anyagú szigetelőlapjain áthatolva csatlakoznak egymáshoz. A találmányt a mellékelt ábmk segítségével mutatjuk be. Az 1. ábra két egyfázisú vasmag összekapcsolását ábrázolja. A 2. ábra háromfázisú változatot mutat be. A 3., 4. és 5. ábrák a vasmag illesztésének különböző változatait mutatják be. A 6. ábra a zárt rendszerből kinyúló vasmagrész tömítésének egy megoldását mutatja be. A 7. ábra az összeszerelt vasmagrészek utólagos lezárását és tömítését ábrázolja. Az 1. ábra azt mutatja be, hogy két 1 egyfázisú transzformátoregység helyett a jelen találmány szerinti kivitel, két egyfázisú 2 transzformátoregység összeépítve — választása méretben is és anyagban is megtakarítja a két 1 p 10 1*5 23 25 30 35 40 45 50 55 50 55 2
