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Bei allen mit Öl gekühlten Transformatoren, besonders solchen für hohe Spannung und grosse
Leistung, wird es als ein schwerer Übelstand empfunden, dass das Öl mit der Zeit an unvermeidlichen
Berührungsstellen mit der Aussenluft Feuchtigkeit aufnimmt und so zunehmenden Wassergehalt erlangt, welcher die Isolationsfähigkeit des Öles stark herabsetzt und in gewissen Zeitabständen ein Auskochen desselben erforderlich macht. Die Wasseraufnahme geschieht sowohl bei Transformatoren mit druck" kühlung als auch bei solchen mit Selbstkühlung im Olausdehnungsgefäss (Olkonservator), dessen Wände innen oft mit Kondenswasser beschlagen sind, welches beim Anwärmen des Transformators vom steigenden Öl aufgenommen wird.
Das Öl wird so an sich und auch durch Begünstigung der Schlammbildung ver- unreinigt und dringt sodann bei sinkender Öltemperatur und sinkendem Ölstand im Ausdehnungsgefäss ins Innere des Transformators, mischt sich mit dem übrigen Inhalt und verschlechtert so dessen Isolations- eigenschaften.
Das gebräuchliche Auskochen (Erhitzen auf über 100'C) ist das einzige praktisch brauchbare
Mittel zur vollkommenen Entwässerung des Öles ; es kann bisher nur bei Ausserbetriebsetzung und Ent- leerung des Transformators mit Hilfe eigener Vorrichtungen erfolgen, ist also umständlich. Anderseits nimmt Öl von hoher Temperatur, mit Wasser in Berührung gebracht, dasselbe nicht auf, da dieses rasch verdampft.
Die vorliegende Erfindung geht davon aus, dass entweder die Verhinderung des Eindringens von wasserhaltigem Öl aus dem Ölausdehnungsgefäss in das Innere des Transformators oder die dauernde
Verhinderung der Wasseraufnahme im Olausdehnungsgefäss selbst oder beide Massnahmen vereinigt die Isolationsfähigkeit des Öles sehr lange erhalten und das lästige Auskochen entweder überflüssig oder nur in sehr langen Zeitabständen erforderlich machen.
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Verbindungsrohr zum Transformator angebrachte, dauernd oder nur in Abkühlungsperioden wirksame, zweckmässig elektrische Heizvorrichtung, z.
B. gitterförmig nach Art eines Saugkorbes angeordnete Heizdrähte oder-körper, zwischen denen das Öl hindurchfliessen muss, oder durch einen das Rohr aussen umschliessenden Heizkörper bewirkt, dass diese Eingangsstelle dauernd auf einer hohen Temperatur (zirka 1000 C) gehalten wird ; der übrige Ölinhalt des bei grossen Transformatoren einige Hundert Liter fassenden Ölausdehnungsgefässes wird dadurch auch bei dauerndem Betrieb nur mässig erwärmt. Dem Energieverbrauch für die Heizung von ungefähr 0.3 bis 0.8 Kai/Sekunde entsprechen 1250 bis 3300 Watt.
Dieser Energieverbrauch ist gegenüber dem Leerlaufsverlust bei einigermassen grösseren Einheiten sehr klein, beeinträchtigt daher den Wirkungsgrad nicht merklich. Bei langsamem Erkalten des Ölinhaltes bei entlastetem oder abgeschaltetem Transformator muss das aus dem Ölausdehnungsgefäss in den Transformator zurückfliessende Öl die geheizte Stelle durchfliessen und wird dabei erhitzt und entwässert.
Der Wasserdampf steigt im Ölausdehnungsgefäss nach oben und kondensiert dabei je nach der Öl- temperatur im übrigen Gefässraum mehr oder weniger. Es wird daher der Ölinhalt des Ausdehnungs- gefässes mit der Zeit einen gewissen Wassergehalt annehmen. Daher muss entweder die Möglichkeit vorgesehen werden, den Inhalt des Ausdehnungsgefässes abzulassen und auf bekannte Art durch Auskochen zu entwässern oder es wird im Innern oder an den Wänden des Ausdehnungsgefässes eine stärkere Heizvorrichtung angebracht, welche imstande ist, den ganzen Olinhalt auf über 1000 C zu erhitzen, was auch bei im Betrieb befindlichem Transformator geschehen kann.
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Um auch dieses zeitweilige Auskochen des Öles im Ausdehnungsgefäss und eine Wasseraufnahme überhaupt zu vermeiden, kann in Verfolgung des angewandten Prinzips die in das Olausdehnungsgefäss in den Perioden sinkenden Ölstandes nachströmende Luft ebenfalls durch eine dauernd wirksame Trockenvorrichtung entwässert werden. Unter Umständen kann eine der vorstehend beschriebenen Massnahmen allein angewendet werden.
Um einer Abkühlung des Öles im Ausdehnungsgefäss und dadurch unnütz grossem Energieverbrauch für die Heizung zu begegnen, ist es unter Umständen zweckmässig, das Ausdehnungsgefäss mit wärmeisolierenden Mitteln zu umgeben.
Die im vorstehenden beschriebene Heizvorrichtung verfolgt den Zweck, die Entwässerung des Öles von Transformatoren durch Erhitzen im Betrieb an geeigneter Stelle zu erreichen, im Gegensatz zum D. R. P. Nr. 317410, in dem durch Erhitzung eine Verbesserung des Ölumlaufes und damit eine bessere Kühlung des Transformators, jedoch keine Änderung der Beschaffenheit des Öles angestrebt wird.
In der nebenstehenden Zeichnung ist eine Anordnung zur Veranschaulichung der Anwendungsweise der Erfindung dargestellt. Darin ist T der Transformator, A das Ölausdehnungsgefäss, R das Verbindungsrohr zwischen Transformator und Ausdehnungsgefäss, H1 die Heizvorrichtung zum Erhitzen des Öles beim Eintritt in das Verbindungsrohr, Es die Trockenvorrichtung zum Trocknen der in das Ölausdehnungsgefäss einströmenden Luft und H (bei Anwendung von Hz nicht erforderlich) eine Heizvorriehtung zum Erhitzen und Entwässern des Öles im Ölausdehnungsgefäss, J die Wärmeisolierung des Ausdehnungsgefässes und des Verbindungsrohres.
Es ist auch möglich, in gewissen Betriebs-(Abkühlungs-)-Perioden durch ganzes oder teilweises Einschalten der Heizvorrichtung H den Ölinhalt des Ausdehnungsgefässes auf hoher Temperatur zu erhalten, um Wasseraufnahme zu verhindern bzw. ein langsames Entwässern vor sich gehen zu lassen.
Das Ein-und Ausschalten und die Regelung dieser Heizvorrichtungen kann, wenn erforderlich, in weitgehender Weise vom jeweiligen Betriebszustand des Transformators abhängig gemacht werden.
Durch die Temperaturschwankungen des Öles im Ausdehnungsgefäss können Temperaturkontakte und mittels dieser Relais betätigt werden, welche den Stromverbrauch bzw. die Wirksamkeit der Heizvorrichtungen regeln. Die Temperaturschwankungen des Öles im Transformatorkessel selbst können im gleichen Sinne verwertet werden. Durch die Wärmedehnung des Öles, welche bei verschiedenen Temperaturen desselben verschiedene Spiegelhöhen im Ausdehnungsgefäss zur Folge hat, können mittels Schwimmer Widerstände zu-und abgeschaltet werden, wodurch die Wärmeabgabe der Heizvorrichtungcn den jeweiligen Temperaturverhältnissen im Transformator bzw. im Ausdehnungsgefäss angepasst wird.
Endlich kann die Steig-und Sinkgeschwindigkeit des Öles mit Hilfe entsprechend gebauter Relais und Kontakteinrichtungen für die Regelung der Wärmeabgabe der Heizvorrichtungen verwendet werden.
Die beschriebenen Einrichtungen können auch bei Ölschaltern, Ölwiderständen u. dgl. Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ölkasten mit Ölausdehnungsgefäss für Transformatoren, Schalter, Widerstände u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass das vom Ausdehnungsgefäss (A). in den Ölkasten rüekströmende Öl durch eine am Verbindungsrohr (R) zwischen Kasten und Gefäss angeordnete elektrische Heizvorrichtung (H) erhitzt wird.