[发明专利]具有屏蔽钳的变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器钳的屏蔽。特别地，本发明涉及用于变压器的电屏蔽设置以及包括该设置的变压器。

背景技术

变压器可广泛地用于低、中和高压应用。

典型地，在干式变压器中，对钳绝缘的高压由固体绝缘（例如铸型的）所环绕的高压与裸露的或通过一些膜而绝缘的钳表面之间的气隙形成。线圈的支承块也放置在钳和线圈之间。钳典型地包括连杆、球、螺母以及焊接钢并且包括若干尖锐的金属边缘。

碳钢钳可在干式变压器中使用。这些钳可具有U外形或可具有弯曲板的形式。在一些情况下，钳显示出抛光的边缘来避免尖锐的边缘，从而导致大约1-3mm（对于油和干式变压器）的等效半径。面向绕组的钳侧可以是裸露的或通过一些膜而绝缘。

发明内容

提高变压器的介电强度可视为本发明的目的。

该目的由根据独立权利要求的电屏蔽设置和包括该设置的变压器实现。另外的实施例从从属的权利要求中显而易见。

根据本发明的一个实施例，用于变压器的电屏蔽设置被提供成具有在轭处附连的并且使变压器的轭稳定的钳，以及电屏蔽装置。该电屏蔽装置设置在钳处且在轭与变压器的绕组之间。该电屏蔽装置适合于对钳屏蔽绕组电场。

换句话说，盖可放置在钳上且面向绕组，并且该盖可充当静电屏或保护屏以便对钳自身的尖锐边缘和与钳有关的所有其他金属边缘进行屏蔽，因此使得关于钳的变压器的电场平滑。该屏蔽盖保持为裸露的，未被任何绝缘膜所遮盖。根据本发明的另一个实施例，该屏蔽该可以是绝缘的。钳适合于使变压器的轭与变压器的线圈保持在一起或机械固定或稳定。电屏蔽装置可遮盖钳和/或可具有遮盖钳的桶或槽状形式。轭适合于连接至少两个柱。可提供超出一个轭。绕组可设置在该至少两个柱中的至少一个的周围。

上文提到的电屏蔽装置设置能适用于具有70kV以上的电压水平的干式变压器，其有效地对干式变压器的钳屏蔽干式变压器的绕组产生的电场。从而，具有设计为具有70kV及以上电压水平的HV盘绕组的HV绕组的干式变压器可与具有较低电压水平的干式变压器一样紧凑地建造。在HV绕组与钳之间的临界区域中可存在更高的场强度并且与具有70kV以下电压水平的干式变压器相比在HV盘绕组和钳边缘处可存在尤其更高的场峰，从而需要更高的介电强度。此需要的更高的介电强度可由电屏蔽装置提供，其可使到地的电场均匀使得防止由于电场到钳边缘通过电屏蔽装置放电而引起的钳过热或失去其需要的机械强度。

电屏蔽装置可包括从由钢和铝组成的组选择的材料以及大体上具有稳定机械性能的任何传导材料。

根据冲击电压试验，与没有电屏蔽装置的钳相比，电屏蔽装置可使击穿电压增加并且可导致变压器线圈的绕组与钳之间的屏蔽提高25%。

钳可具有形成圆形钳的圆形边缘，其可具有对钳屏蔽由变压器的绕组或多个绕组产生的电场的电屏蔽装置的功能。根据本发明的另一个实施例，提供圆形钳而没有电屏蔽装置。

根据本发明的另一个实施例，电屏蔽装置包括圆形边缘。这样的具有圆形边缘的电屏蔽装置可通过避免钳边缘处的场峰或放电而关于变压器钳平滑变压器绕组的电场，从而防止钳过热或失去其需要的机械强度。

根据本发明的另一个实施例，电屏蔽装置的形式可以是在槽状电屏蔽装置的边缘处的具有圆形边缘的槽状。

根据本发明的另一个实施例，该设置的圆形边缘包括位于钳的纵向侧且面向变压器绕组的第一圆形边缘。通过在钳的纵向侧提供第一圆形边缘使得该第一圆形边缘面向变压器的绕组，通过基本上避免将会可能出现的电场峰（如果电屏蔽装置在钳的纵向侧的（尖锐）边缘将不是圆形的话）而可以有效地对钳屏蔽绕组中产生的电场。从而，钳在其纵向侧或在钳使变压器的轭稳定的侧的机械强度可得到保证并且不会因为使钳过热（由于从电场到电屏蔽装置的（尖锐）边缘的放电引起）而失去。

根据本发明的另一个实施例，该设置的圆形边缘进一步包括在钳的横向侧的电屏蔽装置的第一端处和第二端处的第二圆形边缘。在钳的横向侧的电屏蔽装置的第一端处和第二端处的该第二圆形边缘在涉及由于电场引起的可能放电的钳的最临界区域为钳提供对绕组电场的有效屏蔽。如上文描述的，电场峰可由第二圆形边缘避免，如果在钳的横向侧的电屏蔽装置的（尖锐）边缘将不是圆形的话则将会可能出现该电场峰。从而，可防止钳在其横向侧由于电场到电屏蔽装置的（尖锐）边缘的放电而引起的过热和机械稳定性丧失。