[发明专利]用于干式变换器的线圈组合件、用于制造线圈组合件和干式变换器的方法

说明书

本发明涉及用于干式高压变换器的线圈组合件，其包括具有空心柱状电气绕组并且具有抽头的至少一个线圈，其中线圈至少在其径向外表面上通过硬绝缘材料来包围，其中电连接到抽头的抽头变更器（tap-changer）浇注在绝缘材料的外表面上，其中抽头的至少一些的电气连接至少部分通过绝缘材料来引导。

已知变换器在配电网络中用来适配不同额定电压的网络部分之间的电压电平，例如高压侧上的30kV或60kV以及低压侧上的6kV或10kV。那些变换器通常具有在0.5MVA到10MVA的范围内的额定功率，并且具有干式变换器的类型。为了改进电压调节的目的，如果需要，这类变换器与有载抽头变更器[OLTC]相结合。在这种情况中，变换器绕组（优选地为高压绕组）中的一个包括若干抽头，例如在这个绕组的回线的标称数量的97%与103%之间的范围内的11个抽头。抽头变更器有选择地正将那些抽头中的一个与绕组的连接器相连接。因此，有可能通过暂时适配其传输速率来影响变换器的行为。通常，抽头变更器的开关设备安装在单独的壳体中。抽头连接经由导线从变换器线圈抽头传导到抽头变更器。

在这种现有技术内不利地是，变换器组合件的覆盖区（footprint）随此而显著增加，并且要求对现场抽头变更器的组装的附加工作量。基于这种现有技术，本发明的目的是提供一种具有抽头变更器的干式变换器组合件，其更加紧凑，并且在现场的组装期间和/或在生产期间要求较小工作量。本发明的目的还提供相应的变换器。

该问题通过一种用于上述种类的干式高压变换器的线圈组合件来解决。这特征在于，抽头变更器通过浇注材料来包围。

变换器通常构造为三相变换器，因此变换器芯包括两个磁轭和三个芯柱，其中具有一次和二次绕组的附属线圈绕各芯柱布置。因此，在各线圈的两个相对径向侧区域上，用于布置抽头变更器或其他控制设备的沿各线圈的整个轴的空间是可用的。附连在这种侧区域上的抽头变更器按照有利方式将不会增加变换器布置的总尺寸。按照本发明，抽头变更器直接浇注在—优选地径向—线圈和/或绝缘材料的外表面上，因此获得硬并且可靠的连接。通过经过硬绝缘材料引导抽头的至少一些的电气连接，获得抽头变更器和/或其连接相对于机械处理或应力的高度保护。这按照良好方式增加变换器的可靠性。

按照本发明的又一个实施例，抽头变更器具有基于功率电子的抽头变更器的类型。大约0.5MVA到10MVA的额定功率等级中的功率电子组件的使用例如作为用于驱动器或者等的频率转换器是众所周知的。因为没有机械接触元件被使用，所以这种功率电子抽头变更器的可靠性以及其预期使用期限与机械抽头变更器相比要高。这也是重要的，因为用于所浇注抽头变更器的维护的通道可能由于周围的浇注材料而受到限制。

按照本发明的另一个实施例，抽头变更器具有基于真空开关的抽头变更器的类型。这提供紧凑设计以及高可靠性和使用期限。

在本发明的另一个变体中，抽头变更器至少部分布置在封装外壳（chasing）中。封装外壳在浇注过程期间保护抽头变更器的组件免受浇注材料。如果外壳例如布置为从一侧或两侧可接近的管子，则有可能仅浇注管子和电气连接，并且以后安装抽头变更器的主要组件。这相对可能要求附加热量的浇注材料的固化过程也具有优势。因此，抽头变更器的主要组件在变换器的生产期间没有经受加热过程，因为它们以后安装。

按照本发明的另一个变体，预知一种用于抽头变更器的维护的入口。这能例如被实现为如在前所提及的从管状外壳的一侧或两侧的通道。甚至抽头变更器具有高可靠性和长使用期限的类型，优选地布置在封装外壳侧上的这种维护通道易于实现抽头变更器的维修、更换或维护。

按照本发明的又一个变体，抽头变更器和/或其外壳至少主要通过浇注材料来包围。因此，按照极好的方式来保护抽头变更器免受来自外部的机械力或应力。现场的变换器的运输和布置变得更简易。

按照本发明的具体实施例，包围线圈的硬绝缘材料与浇注材料相同。优选地，线圈的周围的绝缘材料和抽头变更器的周围的绝缘材料已在相同浇注过程中一起浇注。因此，消除生产内的一个步骤，并且生产随此而变得更简易。

按照本发明的又一个实施例，包围线圈的硬绝缘材料是缠绕线圈的树脂浸渍粗纺（resinimpregnatedroving）。也可能是基于纤维的这类粗纺的使用因为更长的时间而成功地用于干式变换器线圈的绝缘。总之，这种绝缘层的外表面适合于在其上浇注一些对象例如抽头变更器和/或外壳。

按照本发明的又一个实施例，粗纺绕组的至少一些缠绕抽头变更器和/或其外壳。因此，在浇注过程期间提供抽头变更器的良好固定。