专利名称：用于调节变压器/电抗器的方法和装置,以及变压器/电抗器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于调节变压器中的感应电压，可选择地调节电抗器的无功功率的方法和装置。
本发明还涉及一种如权利要求36的前序部分所限定的变压器/电抗器。
如下所述，本发明涉及具有铁芯的变压器和电抗器两者，以及空芯的变压器和电抗器。
对于电能的所有传输和分配，都使用变压器，并且变压器的任务是允许在两个或多个电力系统之间交换电能。变压器在从几VA直到1000MVA区间的所有功率范围内可得到。标示功率变压器通常涉及具有几百kVA直到大于1000MVA的额定输出，以及从3-4kV直到非常高传输电压范围内的额定电压的变压器。
常规电力变压器包括变压器铁芯，在下文称为铁芯，它由层叠的优选地为定向的金属片，通常为硅钢制成。铁芯由若干与磁轭连接的芯柱组成。在芯柱周围设置若干绕组，它们取一次、二次和调节绕组的形式。在电力变压器中，这些绕组实际上总是以同心装置来安排，并且沿芯柱分布。
常规电力变压器在上述功率范围的较低端，有时具有空气冷却，以消除取热形式的不可避免的损耗。然而大多数常规电力变压器是油冷却的，而且通常借助于所谓的强制油冷却。这种情况特别适用于大功率变压器。油冷却的变压器表现若干已知缺点。除了别的以外，它们大、笨重和重量大，特别带来极大的运输问题。就安全性和外围设备要求来说，还需要满足大量要求，其中对外部容器的要求特别值得注意，在油冷却的情况下变压器包含在其中。
然而，大部分表示有可能用新型的干式变压器，即无油变压器来代替油冷却电力变压器。这种新型变压器备有用高压绝缘导电体设计的绕组，它具有固体绝缘，设计和用于传输电力的电缆(例如所谓的XLPE电缆)类似。因此，这种新型的干式变压器可以用在比根据现有技术的干式变压器的可能功率要高得多的功率下。
关于电抗器，它们包括一个通常仅设置一个绕组的铁芯。而且，以上关于变压器所述的情况一般也适用于电抗器。特别值得注意的是，大型电抗器也是油冷却的。
由于不同的原因，经常必须能够调整或调节电力变压器的电压。这种调节例如可能应用于随一次电压变化而保持二次电压恒定；改变二次电压；提供降低的电压，以便起动旋转电机；提供中性点，以供接地或处理不同电路中电流的不平衡等。由于这个原因，变压器备有可调节绕组，如下称为调节绕组，它可以调节变压器变比。
关于低压变压器，由FR 805544和GB 1 341 050已知，借助于其上缠绕或解开缠绕绕组的调节绕组鼓，改变绕组的有效长度。然而，这种应用严格限于较低电压，因为用于大功率变压器的绕组类型完全不同，其中绕组是刚性的，以及与这样绕组有关的绝缘问题。
对于较高功率范围的常规电力变压器，即油冷却变压器的已知技术，例如在“The J&P Transformer Book”(A.C.Franklin et al，11thEdition1983)中叙述，它叙述了怎样可以用不同方式实行调节。两种最通常的方式是第一使用所谓的空载分接头变化器，其中可以在变压器箱之内的不同电压引出端实行分接，这种情况仅能在变压器断路时实行，第二使用所谓的分流器开关，其中在伸到变压器外部的不同电压引出端实行分接，并且因此能在有载荷下实行。
在这种分接期间，所述调节绕组的部分因此与相关绕组侧连接，以便获得希望的电压调节。这种分接必须逐步地实行，其中分接头之间步进的典型值是10绕组匝。这种装置表现忽视相当大量的分接头的缺点，这些分接头对于合理量调节可能性是必要的，调节可能性仍然受到限制，并且离无级调节相差很远。
相应地，电抗器可以备有调节绕组，借助于它可以调节无功功率，而且它表现出相应的问题。
本发明的目的是提供一种解决上述问题的方法和装置，并且它允许改善高功率范围内的特别是干式变压器，可选择地电抗器的调节可能性。另一个目的是获得这样的改进变压器/电抗器。
这些目的通过如权利要求1所限定的方法，以及如权利要求10所限定的装置来实现。该目的还通过如权利要求36所限定的变压器/电抗器来实现。
本发明因此涉及一种调节变压器中的感应电压，可选择地调节电抗器中的无功功率的方法，其中绕组用一种绝缘导电体来实现，该绝缘导电体包括至少一个载流导体，一个安排为环绕该导体的具有半导电特性的第一层，一个安排为环绕所述第一层的固体绝缘层，和一个安排为环绕绝缘层的具有半导电特性的第二层，其中调节绕组安排在磁通载体周围，并且其中环绕磁通载体周围的所述调节绕组的长度可变。
如上所述，磁通载体可以是变压器铁芯或电抗器铁芯。然而，同样如上所述，根据本发明的方法和装置也都适用于空气冷却的变压器和电抗器。
根据本发明，限定一种相应的装置，其中所述变压器/电抗器包括至少一个磁通载体，和一个用绝缘导电体实现的绕组，该绝缘导电体包括至少一个载流导体，一个安排为环绕该导体的具有半导电特性的第一层，一个安排为环绕所述第一层的固体绝缘层，和一个安排为环绕绝缘层的具有半导电特性的第二层，其中所述装置还包括一个调节绕组和一个调节装置，通过它们使环绕磁通载体的所述调节绕组的长度改变。
所限定的方法和装置具有优点，即调节绕组的长度可以用非常简单的方式连续地调节，而且在高压变压器和电抗器中也可以这样调节。然而，使得这种优点成为可能的重要前提是，变压器/电抗器的绕组用上述类型的高压绝缘导电体来设计。通过使用这样的导体或电缆，实现了绝缘问题得到解决的优点，这种绝缘问题在绝缘鼓上缠绕或解开缠绕常规绕组时会出现。从而，例如使得有可能对于高电压，即配电变压器和输电变压器也能使用绕组的鼓调节。
因此，在根据本发明的装置中，绕组优选地为这样类型，它和那些具有固体挤压绝缘的电缆类型相对应，这些电缆类型即为现今用于配电的电缆类型，例如XLPE-电缆或具有EPR绝缘的电缆。这样的电缆包括一个由一条或多条股线部分构成的内导体，一个环绕该导体的第一内半导电层，一个环绕该半导电层的固体绝缘层，和一个环绕该绝缘层的第二外半导电层。这样的电缆是柔性的，这一点在这里是重要的特性，因为根据本发明的装置的技术主要基于绕组系统，其中绕组由组装期间被弯曲的电缆形成。XLPE电缆的柔性通常对应于30mm直径的电缆约20cm的曲率半径，以及80mm直径的电缆约65cm的曲率半径。在本应用中，术语“柔性”用来指绕组可弯曲到电缆直径的约四倍，优选地为电缆直径的八到十二倍的曲率半径。
绕组应该保持其特性，即使当它被弯曲时，或当它在操作期间经受热应力或机械应力时。在这里各层相互之间保持它们的粘附极端重要。层的材料特性在这里是决定性的，特别是它们的弹性和相对热膨胀系数。例如，在XLPE电缆中，绝缘层由交联低密度聚乙烯构成，而半导电层由其中混合碳黑和金属微粒的聚乙烯构成。由温度波动所引起的体积变化完全作为电缆半径变化被吸收，并且由于相对这些材料的弹性，层中热膨胀系数之间有比较微小的差别，所以径向膨胀能在不失去层间粘附的情况下发生。
上述材料组合应该认为只是作为例子。实现规定条件及半导电条件的其他组合自然也属于本发明的范围，半导电即具有10-1-106ohm-cm范围之内，例如1-500ohm-cm或10-200ohm-cm的电阻率。
绝缘层例如可以由固体热塑材料、交联材料或橡胶构成，固体热塑材料例如有低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚甲基戊烯(“TXP”)，交联材料例如有交联聚乙烯(XLPE)，橡胶例如有乙烯丙烯橡胶(EPR)或硅橡胶。
内和外(第一和第二)半导电层可以为相同的基本材料，但是其中混合导电材料的微粒，例如碳黑和金属粉末。
这些材料的机械特性，特别是它们的热膨胀系数，相对来说很少受到是否混合碳黑或金属粉末的影响，至少这些材料以实现根据本发明所需的导电率而要求的比例混合碳黑或金属粉末。因此绝缘层和半导电层具有大致相同的热膨胀系数。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)、丁基接枝聚乙烯、乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物(EBA)和乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物(EEA)也可以构成半导电层的适当聚合物。
即使当用不同类型的材料作为各种层的基础时，也希望它们的热膨胀系数大致相同。这是组合以上所列材料的情况。
以上所列材料具有相对优良的弹性，具有E＜500MPa，优选地＜200Mpa的E模量。该弹性足以使层中材料的热膨胀系数之间的任何微小差别在弹性的径向得到吸收，以便无破裂或任何其他损坏出现，以及层相互之间不脱开。层中的材料具有弹性，并且层之间的粘附至少和材料中最弱处具有相同强度。
两个半导电层的导电率足以使沿各层的电位大致相等。外半导电层的导电率足够高，以使电场包含在电缆之内，但是又足够低，以不会在层的纵向由于感应电流而引起相当大的损耗。
因此，两个半导电层各自实质上构成一个等电位表面，并且构成这些层的绕组将大致上使电场封闭在它之内。
当然，不妨碍在绝缘层中安排一个或多个其他半导电层。
用于本发明的绝缘导体或高压电缆的例子在WO 97/45919和WO97/45847中更详细地叙述。所涉及的绝缘导体或电缆的另外叙述能在WO 97/45918、WO 97/45930和WO 97/45931中找到。
根据本发明，该方法的特征还在于，所述调节绕组安排在调节装置上，所述调节装置在所述磁通载体周围可旋转。作为另一个特征，调节绕组的可变部分转到或转自至少一个存储装置。
又一个优选特征是该方法的特征在于，变压器/电抗器包括一个主绕组，它可以与调节绕组连接。该方法的特征还在于，从调节绕组鼓上无匝的零位置开始，如果绕组以和主绕组的方向相同的方向缠绕在调节绕组装置上，则变压器/电抗器的感应电压/无功功率分别增加，而如果绕组以和主绕组的方向相对的方向缠绕在调节绕组装置上，则变压器/电抗器的感应电压/无功功率分别减小，从而绕组匝数的最大变化为+-N，其中N是调节绕组装置上可用的绕组匝数。从而实现的优点是绕组或可以无级地改变，或可以按可选匝数来改变，而不象现有技术那样，其中仅可能有预定匝数的组合。
根据一个具体特征，调节装置包括一个可旋转的调节绕组鼓。
沿一个方向缠绕调节绕组自然对应于沿相对方向解开缠绕调节绕组。如果沿一个方向卷上整个调节绕组，该方向假定和主绕组的缠绕方向相同，则因此获得最大的感应电压/无功功率，在开始沿相对方向卷起绕组之前，首先解开缠绕调节绕组，则自然发生电压/功率的减小。
根据本发明，该装置的特征可能还在于，调节绕组安排在所述调节装置上，以及调节装置可绕所述磁通载体旋转。作为又一个特征，它包括装置，使调节绕组的可变部分转到或转自至少一个存储装置。进一步，它包括优选特征，即调节装置包括一个可旋转的调节绕组鼓，以及存储装置包括一个可旋转的存储鼓。缠绕和解开缠绕优选地通过在可旋转装置上，例如所述鼓上安排调节绕组来优选地实行，但是其他解决方案也是可能的。而且关于存储装置的其他解决方案也是可想得到的，例如几个鼓，一个卷轴或线圈等，或根本什么也没有。
根据另一个优选特征，调节绕组可以安排在属于多相系统中一相的磁通载体柱上，而主绕组可以安排在属于多相系统中另一相的磁通载体柱上。这样具有能够实现相位偏移的优点。
根据又一个优选特征，除调节绕组外，存储装置可以包括一个第二绕组，安排在属于多相系统中另一相的磁通载体上。应用这种装置，借助于调节绕组的电压控制和借助于第二绕组的相位偏移都能得到实现。
该装置的特征还在于，变压器/电抗器包括一个主绕组，以及调节绕组备有与主绕组电连接的装置。按特别优选的方式，该装置的特征还在于，从调节绕组鼓上无匝的零位置开始，如果用于转移绕组的所述装置适应于和主绕组的方向相同的方向，把绕组缠绕在调节绕组鼓上，则分别使变压器/电抗器的感应电压/无功功率增加，而如果所述转移装置适应于和主绕组的方向相对的方向，把绕组缠绕在调节绕组鼓上，则分别使变压器/电抗器的感应电压/无功功率减小，从而绕组匝数的最大变化为+-N，其中N是调节绕组鼓上可用的绕组匝数。
该装置还表现优选特征，即转移装置包括一个用于旋转调节鼓的传动装置，以及一个用于旋转存储鼓的传动装置。这些传动装置优选地取一台电动机和用于皮带传动各个鼓的装置的至少一个的形式。因此有可能用一台公用电动机来传动调节绕组鼓及存储鼓。各鼓具有其本身的电动机是另一种可能性。变压器也可以是多相型。例如，在三相型变压器中，由此具有三个调节绕组，它们各自相互独立，则可想得到调节绕组中各自由其本身电动机传动，以便总共有三台，可选择地有六台电动机，或所有相以相同方式调节，于是共计一台或两台电动机，取决于各个存储鼓是否也由这台电动机驱动。除皮带传动的其他选择自然也是可行的。
根据另一个特征，调节绕组鼓和存储鼓分别沿两个方向可旋转。
根据一个特征，用于和主绕组电连接的所述装置的特征在于，它可以包括一个分流器开关。借助于这个分流器开关，绕组可以一次改变一个绕组匝。与先前已知技术比较，这样具有产生较高分辨率的优点，以及更精确调节的可能性。
可选择地，铁芯可以由一个绝缘装置分断，从而借助于来自绝缘装置的输出导体，实行接地，可选择地与主绕组连接。绝缘装置优选地以绝缘材料的可旋转盘，或对应装置来设计。借助于可旋转盘，有可能使调节绕组的长度无级改变，这是有利的。
由于调节绕组鼓优选地安排在铁芯周围，优选地由至少两个鼓部分构成它，这两个鼓部分沿径向接合在一起，以便形成该鼓。
根据一个特别优选的特征，所述绕组的绝缘导电体具有一个第二层，它与预定电位，优选地为地电位连接。如所述，这样具有优点，即载流导电体产生的电场被封闭在固体绝缘层之内。由于这样具有结果，即在绕组外部不存在电场，所以获得又一个优点，即一般地将有可能应用先前仅由低压范围和电子领域已知的技术。
根据本发明装置，高压导电体可以设计为在若干方面有利。除了别的以外，优选地直径位于20-250mm的区间，而导体面积位于80-3000mm2的区间。而且第一层实质上和载流导体有相同的电位。第二层优选地这样安排，以便它在载流导电/导体周围形成大致等电位的表面。根据其他设计，至少两个相邻层具有实质相同的热膨胀系数，载流导体可能包括多条股线，从而仅有几条股线相互不绝缘，并且最终三层中各层可能实质上沿整个连接表面，牢固地连接在相邻层上。
所限定的另一个特征是，调节绕组鼓或存储鼓中至少一个，并且可能两个，备有装置，以把具有半导电特性的所述绕组的第二层连接到预定电位，优选地为地电位。这些装置可以按若干方式来设计。
调节绕组鼓优选地还备有一种装置，利用该装置使绕组中的导体接地。这个装置优选地取滑动接触的形式，例如两个对分。
现在将通过例子，特别是参考表示本发明不同实施例和部分的附图，叙述本发明，其中
图1是表示根据本发明的装置的原理的示意图；图2是表示根据本发明的装置的实施例的原理的示意图，其中通过一个分流器开关，一次一匝地改变调节绕组的匝数；图3是表示本发明的另一个实施例的原理的示意图，其中可以用无级控制来改变绕组；图4是表示绕组接地的变形的原理的示意图；图5是表示绕组接地的另一种变形的原理的示意图；图6是适合于接地的接触的透视图；图7表示图6中接触的截面图；图8说明图6中接触的详细；以及图9表示适用于本发明的绝缘导体的截面图。
图1表示变压器铁芯1，它由一个磁轭和两个柱组成，其中主绕组2施加在一个柱周围，而调节绕组3安排在另一个柱周围。主绕组可以作为一次绕组或二次绕组形成。调节绕组因此用来改变变压器的变比。调节绕组3以缠绕在可旋转鼓6上的绕组匝5的形式来安排。如所能看见，鼓6分成两个鼓对分7、8。分割鼓的其他方式也是可以想的到的，以便在铁芯的柱周围安装方便。鼓备有至少一个法兰，借助于电动机而皮带传动(未示出)。调节绕组因此起一个可变线圈的作用。借助于绕组5的可旋转绕组存储鼓12，使得调节绕组鼓6上的绕组匝数改变。类似地，存储鼓12优选地由电动机皮带传动。
在以下各图中，如参考图1的相同或对应部分用同样标号指示。一般来说，例如图2、图4和图5中的符号A和B一般地表示绕组与主绕组或地的连接点。
图2所示实施例涉及调节绕组，其中绕组的长度一次一个绕组匝地逐步改变。这种改变是通过已知为这样的分流器开关15来实行的(可选择地称为负荷耦合器)。
在图3中，表示了另一个实施例，其中调节绕组鼓上的绕组可以通过无级控制来改变。这里表示了铁芯18，它被绝缘材料的盘20分成两个部分18a、18b。盘可旋转，并且在其中央可与一个输出导体21、21a连接，该输出导体伸入并通过铁芯部分18b，而且还与盘中的径向导体22a连接，该径向导体与调节绕组22连接。导体21、21a因此通过导体22a与绕组22连接。调节鼓23上的绕组22与主绕组、输出导体连接，或如图所示那样，通过穿过绝缘装置20的导体22a、21和21a，与地电位连接。通过旋转盘，由导体22a、21和21a产生通过最后匝的无级调节的磁通。该磁通可以在零到通过绕组22中满匝的磁通之间变化。导体21可以与铁芯18b绝缘或接触。借助于滑动接触，可以实现绕组中第二半导电层的接触。
在图6、图7和图8中，说明了一种滑动接触装置60，它特别适合于使第二半导电层接地。接触安排在可旋转鼓的一端，在该旋转鼓上设置调节绕组22。滑动接触包括一个外管62和一个位于外管之内的内管63。两个管都弯曲，以在铁芯1周围形成大致环形元件。在两个管之间，安装一个或几个固定螺旋或倾斜线圈弹簧65。两个管及螺旋弹簧由导电材料制成。内管通过弹簧与外管电接触。外管62备有轴向槽67，它在外管的外周并沿管的整个轴向长度延伸。输出导体68与内管连接，以与地连接。该导体通过槽自由地伸出。当调节鼓旋转时，与鼓连接的外管也旋转，并且两个管通过起滑动接触的螺旋弹簧而相互接触。外管因而与地连接。作为上述的一个替换，内管可以是移动部分，而外管是装设输出导体的静止部分。
外管62必须分割，以便在铁芯周围的圆周中实现电分断。这可以通过设置一个或几个相互接近的分断70来解决。当滑动接触即弹簧经过这些分断时，可能在弹簧中产生不希望有的电流，这样可能会损坏弹簧。为了防止这种情况，该装置备有另一种类型的接触72，例如弹簧负载的碳接触，它对这个电流整流。
图4说明使绕组的第二半导电层接地的原理。调节鼓在其一端备有至少一个自由地或适度地导电的环28。这个环为高电阻性，至少为100Ω，并且一般为1000Ω，以便防止短路。环的电阻可以沿环均匀地分布，或集中在与良好导电材料连接的具有高电阻的区域。沿着鼓，即沿轴向，并且在鼓的外侧，仍在绕组本身之下，有多个细长装置29，它们由导电材料制成，并且以规则间隔安排。这些装置与环28连接，从而相互连接。绕组的接地通过在具有半导电特性的绕组的外部第二层的接触实行。存储鼓12也可以设有一个对应的装置30。
图5表示具有半导电特性的绕组的外部第二层的接地的变形。调节鼓这里也备有一个环38，它与地电位连接，并且安排在这个鼓的一端，在鼓的圆周围延伸。在导体36的绝缘上的半导电层周围，以规则隔开的间隔，安排导电材料制成的另外环40，以便一个绕组匝的环与相邻绕组匝的对应环接触。这样这些环在绕组之间形成至少一个连续的电连接42，并且所述连接在安排有第一环38的鼓的一端通过接触接地。可选择地，存储鼓12可以按对应方式接地，或两个鼓都可以接地。
最后，在图9中，表示了一种特别适用于根据本发明的变压器/电抗器中绕组的电缆。电缆50包括至少一个载流导体51，它由第一半导电层52环绕。在所述第一层外侧，设置一个固体绝缘层53。然后在绝缘层周围，设置一个第二半导电层54。载流导体可能包括多条股线56，其中至少有些相互绝缘。电缆的三层，即两个半导电层和绝缘层，安排为即使当电缆弯曲时也相互粘附。电缆因此是柔性的，并且这个特性在电缆的整个寿命期间得到保持。所说明的电缆还与常规高压电缆不同，在于它不必要包括任何用于机械保护电缆的外层，也不必要包括任何通常设置在这样电缆上的金属屏蔽。
上述实施例及其变更仅通过非限定性的例子来考虑的，因此本发明可以在所附权利要求的范围之内改变。
权利要求
1.一种用于调节变压器中的感应电压，可选择地调节电抗器的无功功率的方法，其中用一种绝缘导电体实现绕组，所述绝缘导电体包括至少一个载流导体，一个安排为环绕该导体的具有半导电特性的第一层，一个安排为环绕所述第一层的固体绝缘层，和一个安排为环绕绝缘层的具有半导电特性的第二层，其中在一个磁通载体周围安排一个调节绕组，并且磁通载体周围的所述调节绕组的长度可改变。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述调节绕组安排在一个调节绕组装置上，所述调节装置可绕所述磁通载体旋转。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于调节绕组的可变部分转到或转自至少一个存储装置。
4.根据上述权利要求中任何一个的方法，其特征在于变压器/电抗器包括一个主绕组，调节绕组可以与它连接。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于从调节装置上无绕组的零位置开始，如果绕组以和主绕组的方向相同的方向缠绕在调节绕组装置上，则变压器/电抗器的感应电压/无功功率增加，而如果绕组以和主绕组的方向相对的方向缠绕在调节绕组装置上，则变压器/电抗器的感应电压/无功功率分别减小，从而绕组匝数的最大变化是+-N，其中N是调节绕组装置上可用的绕组匝数。
6.根据权利要求4至5中任何一个的方法，其特征在于调节绕组装置上绕组的现有长度通过无级控制来改变，从而通过无级控制分别改变感应电压和无功功率。
7.根据权利要求4至5中任何一个的方法，其特征在于调节绕组装置上绕组的现有长度通过一次至少一个绕组匝来改变，从而感应电压和无功功率分别以和一个绕组匝相对应的步进来改变。
8.根据权利要求3至7中任何一个的方法，其特征在于存储装置包括一个可旋转存储鼓，从而调节装置通过一个驱动装置来旋转，以便绕组从调节绕组装置转到存储鼓，反之亦然。
9.根据权利要求2至8中任何一个的方法，其特征在于调节装置包括一个可旋转调节绕组鼓。
10.一种用于调节变压器中的感应电压，可选择地调节电抗器的无功功率的装置，其中所述变压器/电抗器包括至少一个磁通载体(1)和一个用绝缘导电体(50)实现的绕组(5；26)，所述绝缘导电体(50)包括至少一个载流导体(51)，一个安排为环绕该导体的具有半导电特性的第一层(52)，一个安排为环绕所述第一层的固体绝缘层(53)，和一个安排为环绕绝缘层的具有半导电特性的第二层(54)，其中所述装置还包括一个安排在磁通载体周围的调节绕组(3；22)，和一个调节装置，通过该调节装置改变磁通载体周围的所述调节绕组的长度。
11.根据权利要求10的装置，其特征在于所述层(52，53，54)安排为即使当绝缘导体弯曲时也相互粘附。
12.根据权利要求10或11的装置，其特征在于调节绕组安排在所述调节装置上，以及所述调节装置可绕所述磁通载体旋转。
13.根据权利要求10至12中任何一个的装置，其特征在于它包括至少一个绕组存储装置(12)，以及使调节绕组(3；22)的可变部分转到或转自所述至少一个存储装置(12)的装置。
14.根据权利要求10至13中任何一个的装置，其特征在于调节装置包括一个可旋转调节绕组鼓(6)。
15.根据权利要求13至14中任何一个的装置，其特征在于存储装置包括一个可旋转存储鼓(12)。
16.根据权利要求13至15中任何一个的装置，其特征在于存储装置包括一个安排在磁通载体周围的第二绕组。
17.根据权利要求13至16中任何一个的装置，其特征在于调节绕组安排在属于多相系统中一相的磁通载体柱上，以及存储装置包括一个绕组，安排在属于多相系统中另一相的磁通载体柱上。
18.根据上述权利要求中任何一个的装置，其特征在于变压器/电抗器包括一个主绕组(2)，以及调节绕组(3；22)备有与主绕组连接的装置。
19.根据权利要求18的装置，其特征在于从调节绕组鼓上无绕组的零位置开始，如果转移绕组(5)的所述装置适合于以和主绕组的方向相同的方向把绕组缠绕在调节绕组鼓(6)上，则变压器/电抗器的感应电压/无功功率分别增加，而如果所述转移装置适合于以和主绕组的方向相对的方向把绕组(5)缠绕在调节绕组鼓(6)上，则变压器/电抗器的感应电压/无功功率分别减小，从而绕组匝数的最大变化是+-N，其中N是调节绕组鼓上可用的绕组匝数。
20.根据权利要求14至19中任何一个的装置，其特征在于所述转移装置包括用于旋转调节绕组鼓的传动装置，和用于旋转存储鼓的传动装置。
21.根据权利要求20的装置，其特征在于所述传动装置取至少一台电动机和一个皮带驱动各个鼓的装置的形式。
22.根据权利要求15至21中任何一个的装置，其特征在于调节绕组鼓(6)和存储鼓(12)分别可沿两个方向旋转。
23.根据权利要求18至22中任何一个的装置，其特征在于与主绕组电连接的装置包括一个分流器开关(15)，通过它使绕组的长度一次一个绕组匝地改变。
24.根据权利要求18至22中任何一个的装置，其特征在于磁通载体是一个固体芯，以及所述芯由绝缘装置(20)分断，从而调节绕组(22)的连接通过所述绝缘装置及通过芯实行，从而获得调节绕组的长度的无级改变。
25.根据权利要求24的装置，其特征在于调节绕组的最后匝(22a，21，21a)环绕磁通，该磁通可以在零与通过绕组(22)的满匝的流量之间改变。
26.根据权利要求24至25中任何一个的装置，其特征在于所述绝缘装置由一个绝缘材料制成的可旋转盘(20)构成。
27.根据上述权利要求中任何一个的装置，其特征在于绝缘导电体的第二层(54)与预定电位连接。
28.根据权利要求15至27中任何一个的装置，其特征在于调节鼓(6)和存储鼓(12)中至少一个分别备有装置(60；28，29；38，40)，用于把具有半导体特性的所述第二层(54)与预定电位连接。
29.根据权利要求27至28中任何一个的装置，其特征在于预定电位是地电位。
30.根据权利要求28或29中任何一个的装置，其特征在于把第二层与预定电位连接的装置包括一个滑动接触，它包括一个外管(62)和一个位于外管内部的内管(63)，这两个管弯曲形成环绕芯的大致环形元件，邻近调节装置的一端，在于所述管中的一个安排为随所述调节装置旋转，以及在于所述管中的另一个与地连接，还包括至少一个安装在所述管之间的螺旋弹簧(63)，所述管和所述弹簧由导电材料制成，以便当调节装置旋转，以及所述调节绕组在芯周围的长度改变时，通过所述弹簧，保持内管与外管之间的电接触，从而实现接地。
31.根据权利要求30的装置，其特征在于它还包括一个输出导体(68)，外管备有一个沿其外周围延伸的轴向槽(67)，以及所述导体(68)通过所述槽自由地延伸，而管中之一随调节装置旋转。
32.根据权利要求28至29中任何一个的装置，其特征在于与预定电位连接的所述装置包括至少一个部分导电的环(28)，它与预定电位连接，并且安排在鼓的一端，以及沿其外周围延伸，该环通过多个导电材料制成的细长装置(29)连接，并且以规则间隔沿轴向在鼓的外侧安排，从而使绕组(26)设置在所述细长装置的外侧，以便具有半导电特性的第二层与所述细长装置接触，从而与绕组的预定电位的连接以规则间隔实行。
33.根据权利要求28至29中任何一个的装置，其特征在于与预定电位连接的所述装置包括至少一个部分导电的第一环(38)，与预定电位连接，并且位于鼓的一端，以及沿鼓的周边延伸，多个由导电材料制成的其他环(40)，它们相互之间以规则间隔环绕绕组的绝缘导体(36)安排，以便一个绕组匝的环(40)与相邻绕组匝的对应环(40)接触，所述环因此在绕组之间形成至少一个连续电连接，并且所述连接通过与所述第一环的接触，在绕组的一端与所述预定电位连接。
34.根据权利要求32至33中任何一个的装置，其特征在于部分导电(第一)环具有高电阻。
35.根据权利要求14至34中任何一个的装置，其特征在于调节绕组鼓由至少两个鼓部分(7，8)组成，它们沿径向接合在一起，以便形成一个鼓。
36.一种变压器/电抗器，包括一个磁通载体和一个调节绕组，其特征在于它包括根据权利要求10至35中任何一个的装置。
37.根据权利要求36的变压器/电抗器，其特征在于它是干式变压器/电抗器。
全文摘要
本发明涉及一种用于调节变压器中的感应电压,可选择地调节电抗器的无功功率的方法,其中用一种绝缘导电体实现绕组(5;26),所述绝缘导电体包括至少一个载流导体,一个安排为环绕该导体的具有半导电特性的第一层,一个安排为环绕所述第一层的固体绝缘层,和一个安排为环绕绝缘层的具有半导电特性的第二层,其中在一个磁通载体(1)周围安排一个调节绕组(3,22),并且其中在磁通载体周围的所述调节绕组的长度可改变。本发明还涉及一种实现该方法的装置,和一种包括这样的装置的变压器/电抗器。
文档编号H01F29/12GK1272216SQ9880966
公开日2000年11月1日 申请日期1998年9月29日 优先权日1997年9月30日
发明者雪伦·博格林, 乌德·福尔姆, 马茨·莱昂, 拉斯·瓦尔福莱松, 肯尼思·约翰松 申请人:Abb股份公司