Isolationsnachbildung an ölgefülltem elektrischem Apparat zum Überwachen des Alter ungszustandes des zum Isolationsaufbau verwendeten Dielektr ikums festen Aggregatzustandes dieses Apparates. Die Lebensdauer von Ölgefüllten eilektri.- schen Apparaten, z.
B. iÖltransformatoren, hängt bekanntlich zum grossen Teil von dem Zustand der zum Aufbau verwendeten Isolier- staffe festen Aggregatzustandes, wie Papier, Press@span und, Holz, .ab.
Da diese .Stoffe ent sprechend den wechselnden Belas:tu-Qgszus-tän- den der Apparate verschieden altern, kann man, ohne diese, Stoffe selbst untersucht zu haben, nie genau vorausnagen, wie weit die Alterung vorges,chreitten ist und @ob ,der Appa rat, um grössere B:essshäd,vgun,gen zu ver hüten, nicht besser vor Eintritt einer Störung aus dem Betrieibgenommen wird.
Die bekannten ,elektrischem Abbilder, die das Zustandlekommen übermässiger Bietriebs- "temperaturen verhüten, um dadurch die Lebensdauer -des elektrischen Apparates zu verlängern, versagen hier in,demsielben Masse wie andere bekannte Schutzeinrichtungen, ,
die erst bei ernsthaften Schäden odem Stö- rungen ansprechen.
Um den jeweiligen Alterungs.zustand des zum Isolationsiarnfbnu verwendeten festen Dielektrikums kennen zu lernen, wurde u, a.
sehon. vorgeschlagen, diese @s absatzweise Qd-er laufend zu überwachen, indem eine verklei- nerte Wicklungsnachbildung benutzt wurde, die für die I,solierstoffe die ,gleichen thermi- sehen, chemischen,
mechanischen und magne tischen Beanspruchungen .ergab wie in dem zu überwachenden App:mat selbisit und .die ausbaubare Probender in Frage kommenden Isolierstoffe enthielt. Dias Ausbauen der Iso- dationspraben aus Papier, Presss:
pan usiw. war vielfach aus,dem Grunde schwierig, weil man bei,der Nachbild:'wvg den genau gleichen Aufbau von Wicklung und Isolation verwen- Bete wie in dem zu überwachenden Apparat.
Ein getrenntes Herausnehmen :der einzelnen Isolierstoffe war daher .meist nichtdurch führbar. Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg, wie dieser Nachteil in. besonders 'einfacher Weise vermieden werden kann.
Sie betrifft eine Isctationsnachbildung an ölgefülltem elektrischem Apparat zum über- wachen des Alterun,gszusta.ades des zum Isolationsaufbau verwendeten Dielektrikuins festen Aggregatzus:ta.ndes dieses Apparates, die eine Wicklungsnachbildung der zu überwajchenden Wicklung und eine Anzahl lösbar befestigter und wenib :
tens zum Teil ,den thermischen, cheimisehen, elektrischen, magnetischen undj mechanisichen Beanspru- chungen der Isolation festen -,#4gb-regatzustan- d!es .dies zu überwachenden Apparates nach- gelbildeten Beanspruchungen ausgesetzter Isodationsproben besitzt.
Die Erfindung be steht darin, dess die zum Wicklungsaufbau des zu überwachenden Apparates verwende- ten und auf ihren Alterungszustand zu unter suchenden Isolationsproben um eine die Wicklun;gsnachbüdun;g darstellende Zylin- derwiekIunig :
angeordnet sind, die im Betrieb elektrisch so belastet ist, dass sie diegleiche Übertemperatur aufweist wie dlie Apparate wicklung, :und dass sich Isolationsproben aus Papier in Form von Wickeln auf der Wick- lungsaussenmanteJf1äche, Isolationsproben aus Pressspan in Farm von Lagen auf der Wick- lung#Sinnenmantelsfläche und Isodationspraben aus:
Holz in Form von Stäbchen in dem von den Pressspanlagen gebildeten Zylinderinnen raum befinden.
Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch Teile von zwei Ausfüh- rungsbeispielen des Erfindungs:gegenstandes@ Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt zu Fiig. 1.
In Fig. 1 ist 1 eine aus mehreren Windun gen bestehende Zylinderwicklung. Die Wick- lun,gSenden 2 und 3 sind gegebenenfalls über einen Wandler mit der Wicklung dies zu überwachenden Apparates verbunden. Die Wicklung 1 wird von einem Teil des i -den überwachenden Apparat durchfliessenden Stromes durchflossen. Sie kann selbst wärme leitend mit dem zu
überwachenden Apparat verbunden sein, indem -sie: z. B. in,den Appa rat, zweckmässig in einer Nische oder in einer abs chliessbaxen 'Üffnung desselben eingesetzt ist. Selbstverständlich ist. es auch möglich, ,die Wieklunig :mit ihrem Iso,l!ationis@aufbau in einem getrennten Gehäuse unterzubringen.
In @d!iesem Fall muss dafür .gesorgt werden, beispielsweise durch Anbringung besonderer Heizeinrilchtungen, dass die im zu über wachenden Apparat herrschenden the.rmi- schen Verhältnisse auch in dem die Wick lung 1 aufnehmenden Gehäuse vorliegen.
Der Leiter der Wield.un:g 1 trägt nur eine dünne Isoliersschieht, beispielsweisse Papier- han!dumwicklung. Die Wicklung 1 ist auf ihrer Aussenmantelfläche von einer Anzahl nebeneinanderliegender Papierwickel 4 (Iso lationsproben), die längs :der gesamten Wick lungslänge nebeneinaaderliegend angeordnet sind, umgeben.
Diese Wickel bestehen aus einer .grösseren Zahl von übereinander ge wickelten Papierbaad:lagen, und zwar sind vorzugsweise je so viele Lagen übereinander gewickelt, bis die Papiersehichtstä.rke erreicht ist, wie sie, die Papierisolation der Wnck- lung des zu überwachenden Apparates auf weist.
Die Zahl :der Wickel richtet sich dar- na-eh, wie vielmal man Iso:lationsp.roben im Laufe des Betriebes zu entnehmen und'. zu untersuchen gedenkt.
Länbs der 1,nnenmantelfläche der Wick lung isst die die Gesamtheit der Pressspan- Iso,lationsproben darstellende Pressspanisolie- ruug 5 angebracht. Diese kann, wie in der Fing. 1 angedeutet, aus mehreren konzentrisch ineinander gesteckten Zylindern :aufgebaut sein.
Sie kann aber auch aus mehreren neben- einanderliegenden Press,!panwiekeln 50 be stehen, \vie :diesi die Fig. ? erkennen lässt. Mit 6 sind Ho:
lzstäbehen bezeichnet. Diese sind zweckmässig so Il.ang wie die Wicklung 1 und , sind parallel nebeneinanderliegend in dem freien Zylinderinnienr,au,m".den@diePressspanzy- linder 5 oder Wickel 50 freilassen, eingeschich tet.
Zur Halterung der Holz- und Presss :an- einlegen, sowie der aussen auf der Wicklung aufgebrachten Papierwickel ist ,die Wicklung 1 stirnseitig mit durchlöcherten Isolier- scheiben. 7 und 8 abgedeckt, welche den Innenraum der Nachbildung abschliessen. Die Pressspanisolation und lIodzstäbchen können damit vom ül, in das die Nachbildung einge setzt isst,
umspült werden. Der Zusam- menhak der Sacheiben 7 unid 8 wird mittels eines zentriech angeordneten Spannbolzens 9 erreicht.
Bei seiner vorzunehmenden Alteirunagsprü- fung sind lediblich Papierwickel, Teile der Pressspanis#olatio#n und einige Holzstäbchen dem Nachbild zu mitnehmen., um sie zu untersuchen.
Infolge der beschriebenen An ordnung -dieser Teile ist dies leicht möglich.
Da idlie untersuchten Tsolierstoffproben der Nachbildung hetriebsmässig den gleichen Beanspruchungen wie die Isolierstoffe ,des zu überwachenden Apparates .ausgesetzt sind, gibt der Prüfunggsbeiund klaren Aufschluss über den Zustand, ,dies überwachten Apparates.
In (der F%. 2 ist die Wicklung 1 aus mehreren Spulenelementen 1a bis Ih auge- @b@aut. Diesle Elementei sind vermittels, leicht läsbararverbindung,
säeitungen 10 miteinander in! Reihte beschaltet. Beider Alterungspriifung wird'. hier ausser -den Papier-, Prossspan- und Holzteilen auch jeweils däs zugehörige Wicklungselement entfernt. Der Wicklungs- a nse,
Muss erfolgt demzufolge Jeweils au das nächst oberrste Element.
Es ist auch möglich, die 1 ads Zweilagenwicklung mit entgegengesetztem Wickelsinn auszubilden, @so dass im Innern der Wicklung keine mag-neti sehes Feld entsteht.
Insulation simulation on oil-filled electrical apparatus to monitor the aging state of the dielectric used to build up the insulation, solid state of aggregation of this apparatus. The service life of oil-filled electrical appliances, e.g.
B. oil transformers, as is well known, depends to a large extent on the state of the solid state of aggregation used for the construction of the insulating staff, such as paper, press @ chip and wood.
Since these substances age differently according to the changing load conditions of the apparatus, one can never predict exactly how far the aging has progressed and @ whether, without having examined these substances oneself the apparatus, in order to prevent major damage, damage, is not better taken out of operation before a malfunction occurs.
The well-known, electrical replicas, which prevent excessive operating temperatures in order to extend the service life of the electrical apparatus, fail here in the same way as other known protective devices,
which only respond in the event of serious damage or malfunctions.
In order to get to know the respective state of aging of the solid dielectric used for insulation, inter alia.
sehon. suggested to monitor these @s intermittently Qd-er by using a scaled-down winding simulation, which for the I, insulation materials see the same thermal, chemical,
mechanical and magnetic stresses. resulted in the app to be monitored: mat selbisit and. which contained removable samples of the insulating materials in question. Removal of the insulation prints from paper, presses:
pan usiw. was in many cases difficult, for the reason, because with, the afterimage: 'because the exact same structure of winding and insulation is used as in the device to be monitored.
Separate removal: the individual insulating materials was therefore mostly not feasible. The present invention shows a way in which this disadvantage can be avoided in a particularly simple manner.
It relates to a simulation of the insulation on an oil-filled electrical apparatus for monitoring the aging, gsstatusa.ades of the dielectric used to build up the insulation.
At least in part, the thermal, chemical, electrical, magnetic and mechanical stresses on the insulation are fixed -, # 4gb-Regatzustand! es. This apparatus to be monitored has stresses exposed to insulation samples.
The invention consists in the fact that the insulation samples used for the winding structure of the apparatus to be monitored and to be examined for their state of aging around a cylinder showing the subsequent winding are as follows:
which is electrically loaded during operation so that it has the same excess temperature as the apparatus winding, and that insulation samples made of paper in the form of wraps on the outer surface of the winding, insulation samples made of pressboard in the form of layers on the winding # Sensory mantle surface and Isodationspraben from:
Wood in the form of sticks are located in the cylinder interior formed by the press systems.
The drawing shows in FIGS. 1 and 2 longitudinal sections through parts of two exemplary embodiments of the invention: object @ FIG. 3 is a partial cross-section of FIG. 1.
In Fig. 1, 1 is a multi-turn gene existing cylinder winding. The winding, gSenden 2 and 3 are optionally connected to the winding of this apparatus to be monitored via a converter. The winding 1 is traversed by part of the current flowing through the monitoring apparatus. It can even conduct heat with it
monitored apparatus by -sie: z. B. in, the Appa council, expediently in a niche or in an abs chlessbaxen 'opening of the same is used. It goes without saying. it is also possible to accommodate the Wieklunig: with its Iso, l! ationis @ structure in a separate housing.
In this case, it must be ensured, for example by attaching special heating devices, that the thermal conditions prevailing in the apparatus to be monitored are also present in the housing accommodating the winding 1.
The head of the Wield.un: g 1 only wears a thin layer of insulation, for example a paper hand wrap. The winding 1 is surrounded on its outer circumferential surface by a number of juxtaposed paper rolls 4 (insulation samples) which are arranged side by side along the entire length of the winding.
These wraps consist of a larger number of layers of paper wrapped one on top of the other, and preferably as many layers are wrapped on top of one another until the paper thickness is reached as the paper insulation of the winding of the apparatus to be monitored has .
The number: the wrap depends on how many times you can take insulation samples in the course of operation and '. intends to investigate.
The pressboard insulation 5, which represents the entirety of the pressboard insulation samples, is attached along the first inner circumferential surface of the winding. This can, as in the finger. 1 indicated, composed of several concentrically nested cylinders: be constructed.
It can, however, also consist of several juxtaposed presses, panwheels 50, like this one in the figure. reveals. At 6, Ho are:
lzstäbehen. These are expediently as long as the winding 1 and are layered in parallel, next to one another in the free cylinder interior, leaving the presspanzer cylinder 5 or winding 50 free.
To hold the wood and presses: insert, as soon as the paper roll attached to the outside of the winding is, the winding 1 with perforated insulating washers on the front side. 7 and 8 covered, which complete the interior of the replica. The pressboard insulation and lIodine rods can be removed from the oil in which the replica is inserted,
be washed around. The interlocking of the disks 7 and 8 is achieved by means of a clamping bolt 9 arranged in the center.
During the scrapping test to be carried out, only paper wraps, parts of the pressboard # olatio # n and some wooden sticks are to be taken from the afterimage in order to examine them.
As a result of the described arrangement of these parts, this is easily possible.
Since idlie examined insulation material samples of the replica are exposed to the same stresses as the insulation materials of the apparatus to be monitored, the examination provides clear information about the condition of the monitored apparatus.
In (the F%. 2 the winding 1 is made up of several coil elements 1a to Ih auge- @ b @ aut. These elements are by means of an easily readable connection,
säeitungen 10 together in! Lined up wired. Both aging tests will '. here apart from the paper, wood and chipboard parts, the associated winding element has also been removed. The winding axis,
Must therefore always be made on the next top element.
It is also possible to form the 1 ads two-layer winding with opposite winding directions so that no magnetic field is created inside the winding.