Transformateur avec dispositif de protection. Les transformateurs modernes munis de dispositifs de sécurité sont généralement équipés avec des relais à flotteurs du type Buchholz ou analogue. Ces relais assurent le déclenchement ou donnent l'alarme en cas de dégagement gazeux consécutif à la production d'un incident plus ou moins grave à l'intérieur de la cuve du transformateur.
Dans le cas le plus général, le relais est placé sur une tuyauterie partant du point le phis haut de la cuve et débouchant dans le fond ou à quel ques centimètres du fond du conservateur d'huile, disposition qui présente les inconvé nients suivants au point de vue de la pro tection 1 Au cours du fonctionnement normal, la respiration du transformateur s'effectue par la tuyauterie du relais. Il s'ensuit qu'à l'échauffement c'est l'huile du haut de la euve, huile chaude et par conséquent oxy dable, qui monte dans le conservateur et vient s'oxyder au contact de l'air.
Par contre, lors < lu refroidissement, l'huile du fond du conser vateur, chargée de produits d'oxydation, reflue vers la cuve et vient se déposer sur le haut des enroulements, ce dépôt d'impuretés diminuant ainsi l'efficacité des isolants.
2 Le déclenchement du disjoncteur ou le signal d'alarme ne se produit qu'en cas de dégagement gazeux d'une certaine importance. En effet, le relais à flotteur est réglé de telle manière qu'il soit insensible aux mouvements dus à la contraction ou à la dilatation de l'huile. Si un accident extérieur provoque le bris d'une borne ou une déchirure d^e la cuve, le déclenchement ne se produira qu'après écoulement de la. totalité de l'huile du con servateur. Outre le fonctionnement tardif du relais, l'huile du réservoir est alors entière ment perdue et peut servir à. alimenter un incendie éventuel à l'endroit de la fuite d'huile.
3 Enfin, en cas de forte explosion à l'in térieur de la cuve, le déclenchement du trans formateur se produit immédiatement, mais la faible section de la. tuyauterie du relais ne suffit pas à assurer l'expansion de l'huile et il faut prévoir une seconde tuyauterie avec cheminée d'explosion.
On connaît encore des dispositifs de pro tection analogues comportant, outre les moyens rappelés ci-dessus, un clapet de re tenue à fermeture partielle ou complète situé entre le relais et le conservateur.
Le relais à flotteurs est dans ce cas sen sible aux mouvements de reflux de l'huile vers la cuve et commande électriquement la ferme ture du clapet. On évite ainsi partiellement ou totalement l'écoulement de l'huile en cas de reflux, mais tous les autres inconvénients ci-dessus exposés subsistent et le fonctionne ment. du clapet de retenue est lié à l'alimen tation correcte d'un circuit électrique qui peut être endommagé avant l'instant où il devrait intervenir. La présente invention a pour objet un dis positif de protection pour transformateur permettant d'obvier à ces inconvénients.
Le transformateur à bain d'huile avec dis positif de protection, qui fait l'objet de la présente invention, comprend un conservateur d'huile disposé au-dessus de la cuve du trans formateur et un tuyau reliant le sommet de la cuve au conservateur et portant un détec teur de gaz constitué par un relais à flotteur du type Buchholz, ce dispositif présentant les caractéristiques suivantes: l'extrémité supé rieure du tuyau débouche dans le conserva teur au-dessus du niveau maximum de l'huile dans celui-ci; un second tuyau part du bas de la cuve du transformateur et traverse le conservateur, avec lequel il communique par deux orifices situés à des hauteurs diffé rentes.
Sur le dessin annexé, on a représenté à titre d'exemple seulement et de façon sché matique une forme d'exécution de l'invention. Ainsi qu'on le voit sur la figure unique de ce dessin, le dispositif de protection qui-fait l'objet de l'invention comporte une tubulure b, sur laquelle est placé un relais à flotteur B du type Buchholz et dont l'extrémité infé rieure est reliée au point le plus haut de la cuve A du transformateur, tandis que son extrémité supérieure débouche dans le conser vateur d'huile R au-dessus du niveau maxi mum de celle-ci.
Une tuyauterie c, de phis forte section, part du bas de la cuve A et traverse le conservateur R, avec l'intérieur duquel elle communique par des orifices d et e situés à des hauteurs différentes. Les orifices e ont pour but d'assurer la respiration normale du transformateur. En cas de refoulement brusque de l'huile, celle-:ci pénètre également dans le conservateur par les orifices d.
Si, par suite d'un incident de fonctionnement du transformateur, il se produit un mouve ment d'huile encore plues violent, le jet d'huile crève un :diaphragme obturant une cheminée d'explosion E et constitué par une plaque très mince d'un métal peu résistant tel que l'aluminium. On évite ainsi toute sur- pression risquant de déformer la cuve.
Cette tuyauterie c porte au-dessous du conservateur R un clapet de retenue C à fermeture automatique, ce clapet étant des tiné à entrer en fonctionnement en cas de retour de l'huile du conservateur R vers la cuve ri. Le clapet C est réglé de telle façon qu'en marche normale les mouvements de dilatation et de contraction de l'huile restent sans influence sur le clapet, et qu'il ne se ferme que pour un débit suffisamment grand d'huile du conservateur vers la cuve du transformateur.
Enfin, pour éviter toute rentrée d'air humide, on ne fait communîquer la partie supérieure du conservateur avec l'air am biant que par l'intermédiaire d'une tuyau terie<I>f</I> munie d'un assécheur d'air T'.
Il résulte de cette disposition qu'en marche normale, la respiration du tranAfor- mateur n'a lieu que par la. tuyauterie c, à l'exclusion de la tubulure b qui, elle, dé bouche au=dessus du niveau maximuun du conservateur R. Cette respiration s'effectue an moyen de l'huile froide, donc peu oxy dable, qui provient du fond de la cuve. Si des impuretés se mêlent à l'huile de retour, celles-ci ne seront. pas dangereuses pour les enroulements du transformateur, puisqu'elles viendront se déposer au fond de la cuve.
En cas d'explosion .dans la cuve 1I, sans écoulement. d'huile à, l'extérieur, le relais B provoque .l'alarme ou le déclenchement du disjoncteur, tandis que l'expansion de l'huile se fait normalement par la tuyauterie c, le clapet C se soulevant à ce moment pour livrer à l'huile un passage -de section an moins égale à celle du tuyau c et revenant ensuite automatiquement à sa position ini tiale.
Lors du bris d'une borne ou d'une déchi rure de la cuve entraînant un écoulement d'huile, avec ou sans explosion, le relais B déclenche rapidement le transformateur. En même temps, l'huile du conservateur R com mence à s'écouler par la tuyauterie c et pro voque la fermeture automatique du clapet C.
Transformer with protection device. Modern transformers with safety devices are usually equipped with float relays of the Buchholz type or the like. These relays ensure tripping or give the alarm in the event of gas release following the production of a more or less serious incident inside the transformer tank.
In the most general case, the relay is placed on a pipe starting from the top phis point of the tank and opening into the bottom or a few centimeters from the bottom of the oil conservator, an arrangement which has the following drawbacks at point protection view 1 During normal operation, the transformer breaths through the relay piping. It follows that when it is heated, it is the oil from the top of the chamber, a hot and therefore oxidizable oil, which rises in the conservator and becomes oxidized on contact with the air.
On the other hand, when cooling, the oil from the bottom of the conservator, charged with oxidation products, flows back to the tank and is deposited on the top of the windings, this deposit of impurities thus reducing the effectiveness of the insulators. .
2 The circuit breaker tripping or the alarm signal only occurs in the event of a release of gas of a certain importance. In fact, the float relay is set in such a way that it is insensitive to movements due to the contraction or expansion of the oil. If an external accident causes the breakage of a terminal or the tearing of the tank, tripping will only occur after the flow of the. all the oil in the conservator. In addition to the late operation of the relay, the oil in the reservoir is then completely lost and can be used for. fuel a possible fire at the location of the oil leak.
3 Finally, in the event of a strong explosion inside the vessel, the transformer tripping occurs immediately, but the small section of the. Relay piping is not sufficient to ensure oil expansion and a second piping with explosion stack must be provided.
Similar protection devices are also known comprising, in addition to the means mentioned above, a partially or fully closed retaining valve located between the relay and the conservator.
In this case, the float relay is sensitive to the backward movements of the oil towards the tank and electrically controls the closing of the valve. This partially or completely avoids the flow of oil in the event of reflux, but all the other disadvantages described above remain and operation ment. check valve is linked to the correct supply of an electrical circuit which can be damaged before the moment it should intervene. The present invention relates to a positive protection device for a transformer making it possible to overcome these drawbacks.
The oil bath transformer with protection device, which is the subject of the present invention, comprises an oil conservator arranged above the vessel of the transformer and a pipe connecting the top of the vessel to the conservator. and carrying a gas detector consisting of a float relay of the Buchholz type, this device having the following characteristics: the upper end of the pipe opens into the conservator above the maximum level of oil in the latter ; a second pipe starts from the bottom of the transformer tank and passes through the conservator, with which it communicates through two orifices located at different heights.
In the accompanying drawing, there is shown by way of example only and diagrammatically one embodiment of the invention. As can be seen in the single figure of this drawing, the protection device which is the object of the invention comprises a pipe b, on which is placed a float relay B of the Buchholz type and whose end The lower end is connected to the highest point of the transformer tank A, while its upper end opens into the oil conservator R above the maximum level of the latter.
A pipe c, of phis large section, starts from the bottom of the tank A and passes through the conservator R, with the interior of which it communicates through orifices d and e located at different heights. The purpose of the openings e is to ensure the normal breathing of the transformer. In the event of a sudden discharge of the oil, it also enters the conservator through orifices d.
If, following a fault in the operation of the transformer, an even more violent movement of oil occurs, the oil jet bursts a: diaphragm closing off an explosion chimney E and consisting of a very thin plate d 'a weak metal such as aluminum. This prevents any overpressure that could deform the tank.
This pipe c carries below the conservator R a self-closing check valve C, this valve being intended to come into operation in the event of the return of oil from the conservator R to the tank ri. The valve C is adjusted in such a way that, in normal operation, the movements of expansion and contraction of the oil remain without influence on the valve, and that it closes only for a sufficiently large flow of oil from the conservator to the transformer tank.
Finally, to prevent any entry of humid air, the upper part of the conservator is only communicated with the ambient air via a <I> f </I> pipe fitted with a drier. 'air T'.
It follows from this arrangement that in normal operation, the respiration of the transformer takes place only through the. piping c, with the exception of the tubing b which, for its part, drains above the maximum level of the conservator R. This breathing is carried out by means of cold oil, therefore not very oxidizable, which comes from the bottom of the tank. If any impurities get mixed with the return oil, these will. not dangerous for the transformer windings, since they will settle at the bottom of the tank.
In the event of an explosion. In tank 1I, no flow. oil to the outside, relay B causes the alarm or the tripping of the circuit breaker, while the expansion of the oil is normally done through the piping c, the valve C being lifted at this time to deliver in the oil a passage -with a cross-section less equal to that of pipe c and then automatically returning to its initial position.
When a terminal breaks or the tank is torn causing oil to flow, with or without an explosion, relay B quickly trips the transformer. At the same time, the oil from the conservator R begins to flow through the piping c and causes the automatic closing of the valve C.