CN109478458A - 高压组件和操作该高压组件的方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种高压组件(2)，特别是高压变压器或高压电抗器，其包括含有有源部件(4)的第一隔室(12)和第二隔室(14)。第一隔室(12)通过返回流体连接(40)连接到第二隔室(14)，其中，返回流体连接(40)包括适于从第二隔室(14)输送绝缘流体到第一隔间(12)的泵送装置(42)。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的高压组件和根据权利要求11的前序部分的操作该高压组件的方法。
背景技术
已知的高压组件如油浸式电力变压器或油浸式电抗器(reactor)，包括安装在相应高压组件的顶板上方和/或其旁边的保存器(或称为储油器，即conservator)。保存器旨在在包含有源部件的隔室中的油的温度升高的情况下接收膨胀的油体积。当油温度下降时，油通过油本身的重力流回到隔室中。
AT 69108 B描述了一种已知的用于油浸式高压变压器的保存器，该保存器布置在包括有源部件的隔室的一定距离处，但是横向于该隔室。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的高压组件。
在第一方面，本发明在于一种高压组件，特别是高压变压器或高压电抗器，其包括含有有源部件的第一隔室和第二隔室。第一隔室通过返回流体连接连接到第二隔室，其中，返回流体连接包括泵送装置(或称为泵送工具，即pumping means)，该泵送装置适于将绝缘流体从第二隔室输送到第一隔室。
返回流体连接允许形成保存器的第二隔室放置在对于第一隔室的标称或最大绝缘流体水平(或称为液位、流体位，即fluid level)下方。因此，可以选择第二隔室的位置以降低对于高压组件的总成本。
在一个有利实施例中，第二隔室邻近于第一隔室布置。因此，与传统的保存器布置相比，第一隔室的顶板上方的更多空间将是可用的。
另一个有利的实施例的特征在于，第二隔室形成高压组件的金属封壳的组成部分(或称为“作为整体的部分”，即integral part)，其中，金属封壳包括第一隔室。通过形成金属封壳的组成部分，第二隔室导致降低的成本，因为避免了在高压组件的制造阶段和调试阶段中的依情况(或称为依环境，即circumstantial)组装。特别地，可以避免在单独的罐中输送绝缘流体，并且不需要重型设备，诸如用于重新组装以及用于相应的油处理的起重机。此外，不再需要由于上悬的保存器的用于高压组件的支撑结构的适配。因此，可以减少在现场调试前的制造和运输成本。
此外，现场安装的高压组件的尺寸减小，并且所需的支撑结构将更小。因此，包括所提出的高压组件的整个变电站(或称为分站，即substation)将受益。
高压组件的更紧凑的设计允许更灵活地设计高压组件的顶板。例如，有更多的空间可用于将高压套管彼此以更大的距离放置。
在有利的实施例中，第一隔室和第二隔室由共同壁(或称为结合壁，即conjointwall)分开。由于减少了钢的消耗，这也降低了成本。
另一个有利的实施例的特征在于，第一隔室和第二隔室通过减压阀连接。在第一隔室中出现过压的情况下，减压阀将油直接运输到第二隔室中。因此，如果发生过压事件，将不会有油泄漏到环境中。
在又另一有利实施例中，溢流流体连接包括布置在第一隔室的顶板上方的溢流区段。该溢流区段限定了第一隔室的最大绝缘流体水平，并且因此用于将绝缘流体从第一隔室引导至第二隔室。
另一实施例的特征在于，返回流体连接包括布置在溢流流体连接或溢流区段上方的返回区段。有利地，返回流体连接将不会暴露于来自第一隔室的上升绝缘流体。
在另一个实施例中，巴克霍尔茨继电器(或称为瓦斯继电器，即Buchholz relay)连接到第一隔室，并且巴克霍尔茨继电器连接到溢流流体连接和/或返回流体连接。因此，可以通过巴克霍尔茨继电器检测第一隔室内的故障。对于巴克霍尔茨继电器，第二隔室就像一个传统的保存器起作用。
在另一个实施例中，第二隔室包括通气器。通气器允许第二隔室内的可变绝缘流体水平。
另一个实施例的特征在于，水平传感器(或称为液面传感器、液位传感器，即levelsensor)被布置并适于确定第一隔室的流体水平，并且泵送装置适于根据流体水平将绝缘流体从第二隔室泵送到第一隔室。因此，第一隔室的流体水平通过水平传感器和泵送装置控制，以保证足以保持高压组件的可操作性的流体水平。
根据本发明的另一方面，提供有一种操作高压组件特别是高压变压器或高压电抗器的方法，该高压组件包括含有有源部件的第一隔室和第二隔室。第一隔室通过返回流体连接连接到第二隔室。返回流体连接的泵送装置将绝缘流体从第二隔室输送到第一隔室。
附图说明
图1示出了高压组件的示意剖视图；并且
图2示出了根据本发明实施例的方法的示意流程图。
具体实施方式
图1示出了高压组件2的示意剖视图。高压组件2可以是高压变压器，或高压电抗器，诸如串联电抗器、并联电抗器或平波电抗器。高压组件2包括有源部件4，例如变压器芯和变压器绕组。高压组件2包括金属封壳6，其在操作状态下填充有绝缘流体，如油。在操作状态下，金属封壳6连接到地电位。高压套管8A、8B和8C布置在金属封壳6的顶板10上并从其延伸。金属封壳6具有基本上长方体状的外形。金属封壳6的顶板10布置在水平向上的z方向上。
金属封壳6包括第一隔室12和第二隔室14，两者都具有基本上长方体状的形状。第一隔室12和第二隔室14由共同壁16分开。共同壁16包括减压阀18。减压阀18保持在关闭状态，直到第一隔室12中的压力超过阈值。当第一隔室中的压力超过阈值时，减压阀18切换到打开状态并允许绝缘流体从第一隔室12运输到第二隔室14。第二隔室14也可以称为保存器。第二隔室14具有最大的油膨胀容积，其取决于第一隔室12中的油体积。应该理解的是，多个第二隔室14可以围绕第一隔室12。
第二隔室14包括通气器19，通气器19将第二隔室14连接到周围环境并且允许第二隔室14内的灵活的绝缘流体水平20。通气器19适于减少流入第二隔室14中的周围环境的自然空气的水分(或称为湿度，即moisture)。第二隔室14的外壁和金属封壳的所有壁优选地由钢制成并且基本上不是柔性的。
巴克霍尔茨继电器22经由流体连接24连接到第一隔室12。巴克霍尔茨继电器22布置在金属封壳6的顶板10上方。另一个流体连接26将巴克霍尔茨继电器22连接到分支28。分支28布置在巴克霍尔茨继电器22上方并且经由溢流流体连接30连接到第二隔室14。溢流流体连接30终止于开口32中，开口32布置在第二隔室14的下部分34中。溢流流体连接30包括溢流区段36，其中，溢流区段36布置在溢流流体连接30的水平最上部位置处。溢流区段36限定对于第一隔室12的最大绝缘流体水平38。当第一隔室12中的绝缘流体由于升高的温度而膨胀时，第一隔室12的流体水平也升高。当绝缘流体达到最大绝缘流体水平38时，绝缘流体通过溢流流体连接30溢流到第二隔室14中。
分支28通过返回流体连接40连接到第二隔室14。返回流体连接40包括泵送装置42，其由激活信号44激活。此外，返回流体连接40包括返回流体区段46，其布置在溢流区段36上方。
在整个说明书中，第一特征布置在第二特征上方的措辞包括第一特征位于第二特征的与高压组件2的基部或支撑结构相对的一侧上。更具体地，基本上平行于高压组件2的基部或支撑结构的上表面水平的水平平面位于第一特征和第二特征之间，并且第二特征布置在第一特征和高压组件的基部或者支撑结构之间。
例如，第一隔室12的顶板10布置在高压组件2的基部或支撑结构与溢流区段36之间。返回区段46例如位于溢流区段36的与高压组件2的基座相对的一侧上。
水平传感器50布置在溢流流体连接30的从分支28竖直延伸的部分内。如果第一隔室12的绝缘流体水平下降到阈值水平52以下，则产生阈值信号54并将其发送到控制单元56。因此，水平传感器50布置并适于确定第一隔室12的流体水平。应该理解的是，水平传感器50可备选地布置在返回流体连接40中，或者布置在另一个相应位置处，水平传感器50可以在该位置处测量并确定流体水平是否下降到阈值水平52以下。
还应该理解，高压组件2可包括多个第二隔室14。当然，溢流流体连接30和返回流体连接40可以组合成连接第一隔室12和第二隔室14的单个流体连接，用于交换绝缘流体。
根据优选实施例，出于维护原因，泵送装置42布置在金属封壳6的外侧。因此，返回流体连接40至少区段地在金属封壳6外侧延伸。
根据另一个优选实施例，泵送装置42包括至少两个机械独立的泵送单元。这提供了冗余并有助于降低整个高压组件的故障概率。
图2示出了示意流程图60。借助于控制单元56执行这些步骤。在框62中，启动操作。在框64中，借助于控制单元56根据阈值信号54确定流体水平是否低于阈值水平52。如果绝缘流体水平高于阈值水平52，则再次执行方框64。如果绝缘流体水平低于或等于阈值水平52，则执行框66。在框66中，泵送装置42开始将包含在第二隔室14中的绝缘流体泵送到第一隔室12。在执行框66之后，过程进行到框68。
在框68中，借助于水平传感器50确定绝缘流体水平是否高于阈值水平52。如果绝缘流体水平不高于阈值水平52，则再次执行框68。如果绝缘流体水平高于阈值水平52，则过程进行到框70。在框70中，泵送装置42停止，这导致没有流体被运送到第一隔室12。在执行框70之后，过程进行到框64。
根据一实施例，框70包括计时器，根据该计时器，泵送装置42在一定时间段之后停止。该时间段开始于进行到框60时。因此，泵送装置42在该时间段结束之后停止，该时间段在确定流体水平已经上升到阈值水平52以上的时间点开始。
Claims (12)
1.高压组件(2)，特别是高压变压器或高压电抗器，包括：
包含有源部件(4)的第一隔室(12)；和
第二隔室(14)，
其中，所述高压组件(2)的特征在于，所述第一隔室(12)通过返回流体连接(40)连接到所述第二隔室(14)，并且其中，所述返回流体连接(40)包括泵送装置(42)，所述泵送装置适于将绝缘流体从所述第二隔室(14)输送到所述第一隔室(12)。
2.根据权利要求1所述的高压组件(2)，其中，所述第二隔室(14)邻近于所述第一隔室(12)布置。
3.根据权利要求1或2所述的高压组件(2)，其中，所述第二隔室(14)形成所述高压组件(2)的金属封壳(6)的组成部分，并且其中，所述金属封壳包括所述第一隔室(12)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的高压组件(2)，其中，所述第一隔室(12)和所述第二隔室(14)由共同壁(16)分开。
5.根据前述权利要求中任一项所述的高压组件(2)，其中，所述第一隔室(12)和所述第二隔室(14)通过减压阀(18)连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的高压组件(2)，其中，溢流流体连接(30)布置在所述第一隔室(12)的顶板(10)上方。
7.根据权利要求6所述的高压组件(2)，其中，所述返回流体连接(40)包括布置在所述溢流区段(36)上方的返回区段(46)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的高压组件(2)，其中，巴克霍尔茨继电器(22)连接到所述第一隔室(12)，并且其中，所述巴克霍尔茨继电器(22)连接到所述溢流流体连接(30)和/或所述返回流体连接(40)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的高压组件(2)，其中，所述第二隔室(14)包括通气器(18)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的高压组件(2)，其中，水平传感器(50)布置并适于确定所述第一隔室(12)的流体水平，并且其中，所述泵送装置(42)适于根据确定的所述流体水平将绝缘流体从所述第二隔室(14)泵送到所述第一隔室(12)。
11.一种操作高压组件(2)特别是高压变压器或高压电抗器的方法，所述高压组件(2)包括：
包含有源部件的第一隔室(12)；和
第二隔室(14)，
所述方法的特征在于，
所述第一隔室(12)通过返回流体连接(40)与所述第二隔室(14)连接，并且其中，所述返回流体连接(40)的泵送装置(42)将绝缘流体从所述第二隔室(14)输送到所述第一隔室(12)。
12.根据权利要求11所述的方法，适于操作根据权利要求1至10中任一项所述的高压组件(2)。
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