Verfahren und Vorrichtung zur Montage eines Transformators

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Montage eines Transformators, wobei ein Transformatorkern des Transformators in einer Aufnahme anordbar ist und um den Transformatorkern eine Wicklung angeordnet wird.

Die Herstellung eines Hochspannungs- beziehungsweise eine Höchstspannungstransformators erfordert aufgrund der einzuhaltenden mechanischen und elektrischen Rahmenbedingungen eine sehr präzise Fertigung. So werden die Transformatorkerne bezüglich der oberen und unteren Joche auf einer entsprechenden Schwenkbühne angeordnet, die für zum Teil mehr als hundert Tonnen Last ausgelegt sind. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten werden die Transformatorkerne auf diese Aufnahme durch geschichtete Bleche aufgebaut. Nach Fertigstellung der so konzipierten Transformatorkerne und eines entsprechenden oberen beziehungsweise unteren Joches werden herkömmlicherweise anschließend die Wicklungen um die so aufgebauten Transformatorkerne angeordnet. Anschließend wird das noch fehlende Joch in die Transformatorkerne eingeschichtet und fixiert.

Die Ausleitungen dieser so konzipierten Wicklungen sind teilweise als Teilwicklungen ausgeformt und werden bei Wechsel- spannungstransformatoren unmittelbar an der Ausleitung ver- bunden .

Im Gegensatz hierzu werden bei Gleichstromtransformatoren großer Leistung die jeweiligen Wicklungen der Schenkel unmittelbar miteinander verbunden. Insbesondere bei Hochspannungs- beziehungsweise Höchstspannungsanwendungen wird mittels einer entsprechenden Ventilleitungsausführung elektrisch verbunden Aufgrund der sehr hohen Spannungsbereiche und der damit verbundenen Isolationsproblematik in Relation zu den Wicklungen beziehungsweise zu dem Transformatorkessel benötigt die Ventilwicklung bei der derzeitigen Fertigungstechnologie von HGÜ-Transformatoren einen großen Raumbereich am bzw. innerhalb des Transformators.

So zeigt beispielsweise die G 9307081 eine flüssigkeitsge- kühlte Ventildrossel, bei der in aufwändiger Art und Weise die Ventilverbindungen der Wicklungen beschrieben sind.

Des Weiteren beschreibt die EP 1 997 117 Bl ein Verbindungselement für eine elektrische Abschirmungsanordnung. Gemäß der dortigen Erfindung kann das Isolationssystem um die Ventilleitungsausführung in modularer Bauweise konzipiert werden. Hierdurch ist eine schnelle und einfache Montage der Isolation beziehungsweise der gesamten Ventilausleitung zwischen den einzelnen Wicklungen möglich.

Nachteilig an allen Lösungen im Stand der Technik ist jedoch, dass die Ventilausleitungen seitlich an den Wicklungen vorbeigeführt werden. Dies ist daher notwendig, da nach der bisherigen Fertigungstechnik die Wicklungen auf die Transformatorkerne aufgesetzt und anschließend sofort fixiert werden. Danach werden die entsprechenden elektrischen Verbindungen der Wicklungen untereinander mittels der Ventilleitungsführung vorgenommen und können aufgrund des nicht vorhandenen Zwischenraums zwischen den Wicklungen nicht unmittelbar dort montiert und fixiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Bereit ^¬ stellung einer Vorrichtung eines Verfahrens mittels derer eine Leitungsverbindung zwischen zwei Wicklungen eines Trans- formators, insbesondere eines Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) -Transformators, einfach, platzsparend, sowie elektrisch und mechanisch sicher gewährleistet werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Montage eines Transformators vorgesehen, bei der die Aufnahme innerhalb einer Hebebühne anordbar ist, die Hebebühne Verstellelemente aufweist, wobei die Verstellelemente relativ zueinander verschiebbar sind. Durch die Erweiterung der bisher bekannten Aufnahme für die Transformatorkerne, die nach derzeitigem Stand der Technik für die Schichtung der Transformatorkerne in die Horizontale und die Senkrechte schwenkbar sind, in Kombination mit einer Hebebühne, die Verstellelemente aufweist, ist es möglich, den Transformator in einer modularen Bauweise mit einer Vielzahl von Fertigungsschritten herzustellen. Mittels der Verstellelemente ist es möglich, die Wicklung um den Transformatorkern anzuordnen und bei Bedarf wieder anzuheben.

Des Weiteren ist durch die Verschiebbarkeit der Verstellelemente entlang der Hebebühne gewährleistet, dass die Wicklungen nicht nur angehoben und abgesenkt werden können, sondern auch relativ zueinander bewegbar sind. So ist es beispielsweise möglich, eine Wicklung um einen ersten Transformatorkern unmittelbar anzuordnen und zu fixieren sowie eine zweite Wicklung, die von einem Transformatorkern abgehoben wurde, mit einem vergrößerten Zwischenraum zur ersten zu positionieren. Mittels der Hebebühne ist dann für einen Fertigungsmit- arbeiter die Möglichkeit gegeben, aufgrund des vergrößerten Zwischenraums zwischen der ersten und der zweiten Wicklung hier entsprechende Arbeiten vorzunehmen.

Vorteilhafterweise ist die Hebebühne mit den Verstellelementen relativ zur Aufnahme positionierbar. Es ist vorteilhaft, dass die Aufnahme eigenständig bewegbar ist. Dies wird insbesondere mittels entsprechender Radaufhängungen oder Luftkissen an der Aufnahme gewährleistet. So können die entsprechenden Transformatorkerne eigenständig mittels einer Aufnahme geschichtet und anschließend an andere Stellen verbracht werden. Mit der Fertigstellung eines entsprechenden Transformators auf einer Aufnähme . kann dann der Transformatorkern - ohne ein oberes Joch — dann innerhalb der Hebebühne angeordnet und in einem nachfolgenden Arbeitsschritt dann die Wicklungen auf dem Transformatorkern angeordnet werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Verstellelemente auf einem entlang der Hebebühne verstellbaren Schlitten angeordnet sind. Insbesondere jeweils zwei Verstellelemente auf zwei sich gegenüber liegenden Seiten bilden vorteilhafterweise einen Schlitten, der eine Positionierung um einen Transformatorkern erlaubt und damit eine Anhebung einer dem jeweiligen Transformatorkern zugeordneten Wicklung ermöglicht. Dabei sind insbesondere die Verstellelemente bezüglich der Lage des Transformatorkerns positionierbar. Die Ansteuerung der Verstellelemente und die Hebebühne werden koordiniert von einer Steuereinheit.

Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Transformators vorgesehen, wobei mittels einer Vorrich ^¬ tung zur Montage des Transformators der Transformatorkern in einer Aufnahme angeordnet wird und die Aufnahme innerhalb der Hebebühne anordbar ist, wobei die Hebebühne Verstellelemente aufweist und die Verstellelemente relativ zueinander verschiebbar sind.

Die Wicklung wird mittels der Vorrichtung um einen Transformatorkern angeordnet und anschließend wieder vom Transformatorkern abgehoben, wobei an der angehobenen Wicklung eine Leitungsausführung angebracht wird. Mittels der oben genannten Vorrichtung ist es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, eine Wicklung auf einem Transformatorkern vorzuposi tionieren und anschließend wieder vom Transformatorkern abzu heben .

In diesem zweiten Arbeitsschritt ist es anschließend möglich die entsprechende Leitungsführung nunmehr zwischen den einzelnen Wicklungen anzuordnen. Dies wird dadurch möglich, das mittels der entsprechenden Verstellelemente beziehungsweise der einem Schlitten zugeordneten Verstellelemente die Wicklung relativ zum Transformatorkern nicht nur angehoben und abgesenkt werden kann, sondern ebenfalls ein seitlicher Versatz möglich ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, zwi sehen zwei Wicklungen einen Zwischenraum zu erzeugen, der zu einer Anbringung der Ventilleitungsausführung geeignet ist.

Weiterhin ist es möglich, die entsprechenden Ventilausleitun gen unmittelbar zwischen den Wicklungen anzubringen und nicht, wie im Stand der Technik, an den bereits fixierten Wicklungen seitlich vorbeigeführt werden muss.

Dies ergibt nunmehr den Vorteil, dass die entsprechenden Bau großen aufgrund der unmittelbar zwischen den Wicklungen ange ordneten Ventilverbindungen verkleinert werden kann.

Mittels des vorgenannten Verfahrens kann somit sukzessiv jeweils zwei Wicklungen mittels eines vergrößerten Zwischen- raums verbunden werden. Somit können nach der jeweiligen elektrischen Verbindung aller Wicklungen mit der Ventilausleitungen die Wicklungen wieder auf den ursprünglichen Abstand relativ zueinander und damit auf die jeweiligen Transformatorkerne abgesenkt werden.

Diese Form der Montage bietet sich insbesondere für HGÜ- Transformatoren oder Hochspannungsgleichstromdrosseln an.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung wird mittels der nachfolgenden Zeichnungen eingehend erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Aufsicht der Vorrichtung mit Hebebühne und auf der Aufnahme angeordneten Dreischenke1kernkonfiguration;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung mit angehobenen Wicklungen;

Fig. 5 eine Aufsicht mit der Vorrichtung mit einer vom Transformatorkern abgehobenen und seitlich versetzten Wicklung.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 1, wobei eine Hebebühne 2 eine Lauffläche 4 aufweist, und in die Hebebühne 2 eine Aufnahme (nicht dargestellt) einschiebbar ist. Auf der Aufnahme ist im gezeigten Beispiel der Fig. 1 das untere Joch (nicht dargestellt) und die Kerne 6 des Transforma ^¬ tors 10 angeordnet. Durch die im oberen Drittel der Transfor- matorkerne 6 angeordnete Lauffläche 4 der Hebebühne 2 ist es möglich, dass Werksmitarbeiter in diesem Bereich arbeiten können .

Die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht der Vorrichtung 1, wobei innerhalb der Hebebühne 2 die Aufnahme 3 angeordnet ist. Auf der Aufnahme ist ein 3/2-Kerntyp des Transformatorkerns 6 ohne oberes Joch gezeigt. Um die 3 Transformatorkerne 6 sind jeweils bereits die Wicklungen 5 angeordnet. Verstellelemente 7 können unterhalb der Wicklungen 5 angeordnet werden, so dass ein Anheben der Wicklungen 5 relativ zum Transformatorkern möglich ist. Vorteilhafterweise sind die Verstellelemente 7 bezüglich einer Wicklung 5 jeweils zu einem Schlitten 8 zusammengefasst .

Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 1, wobei innerhalb der Hebebühne 2 die Aufnahme 3 eingeschoben ist. Im gezeigten Beispiel der Fig. 3 ist um den Transformatorkern 6 keine Wicklung angeordnet und die an der Hebebühne 2 angebrachten Verstellelemente 7 ragen in den Innenraum.

Die Fig. 4 zeigt nunmehr die Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht, wobei innerhalb der Hebebühne 2 die Aufnahme 3 angeordnet ist und die alle Wicklungen 5 von den Transformatorkernen 6 mittels der Verstellelemente 7 angehoben sind. In diesem Zustand können alle drei Wicklungen ge ^¬ meinsam auf dem Transformatorkern 6 abgesenkt oder gestellt einzelnseitlich versetzt werden, dass ein Zwischenraum zwischen zwei Wicklungen 5 entsteht.

In den so ausgebildeten Zwischenraum kann dann eine entsprechende Ventilausleitung 11 (nicht dargestellt) montiert wer ^¬ den. Anschließend werden die Wicklungen 5 wieder auf den ur ^¬ sprünglichen Abstand mittels der Verstellelemente 7 gebracht und können gemeinsam dann auf die Transformatorkerne 6 abgesenkt werden.

Die Fig. 5 zeigt wiederum eine Aufsicht der Vorrichtung 1, wobei im Vergleich zur Fig. 2 nunmehr das Ausschwenken der äußerst linken Wicklung 5 relativ zur mittleren Wicklung 5 sichtbar ist. Im gezeigten Beispiel der Fig. 6 ist nunmehr der linke Transformatorkern 6 sichtbar. In dem so gebildeten Zwischenraum kann nunmehr eine Ventilleitung 11 angebracht werden. Zwischen der mittleren Wicklung 5 und der rechten

Wicklung 5 ist bereits eine Ventilausleitung 11 im gezeigten Beispiel der Fig. 6 montiert. Mit der Anbringung der Ventilverbindung 11 zwischen der linken und der mittleren Wicklung 5 kann anschließend die linke Wicklung 5 wieder auf die ur- sprüngliche Position mittels der Verstellelemente 7 zurückgeschoben werden. Mit Erreichung des Abstands können dann alle Wicklungen 5 gemeinsam auf die jeweils zugeordneten Transformatorkerne 6 abgesenkt werden.