DD152879A1

DD152879A1 - Oel-wasser-waermeaustauscher fuer transformatorenoel

Info

Publication number: DD152879A1
Application number: DD22342380A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Broedner; Klaus Baarz; Werner Hoenicke
Original assignee: Gerhard Broedner; Klaus Baarz; Werner Hoenicke
Priority date: 1980-08-21
Filing date: 1980-08-21
Publication date: 1981-12-09
Also published as: DE3131591A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektroenergieversorgung und zielt auf die Gewaehrleistung der Funktion einer Ueberdrucksicherung bei Temperaturen unterhalb 273 K innerhalb eines Kuehlwasserkreislaufes ab. Die Aufgabe, eine Ueberdrucksicherheitseinrichtung an wassergekuehlten Waermeaustauschern fuer Transformatorenoel zu entwickeln, wird dadurch geloest, dass das Sicherheitsventil und die Wasserablaufleitung der Ueberdrucksicherung mit einer oelbeaufschlagten Begleitheizung versehen ist. Die Erfindung wird bei der Waermerueckgewinnung in Umspannwerken zur Beheizung von Raeumen angewendet.

Description

-Ί-

Berlin, den 11.07И980 TRO 4558 Bu/Hr

Erfinder:

Gerhard B r ö d η e r Klaus B a a r ζ Werner H ö η i с к e

Anmelder;

VEB Transformatorenwerk "Karl Liebknecht" Patentabteilung 1160 Berlin, Wilhelminenhofstr. 83-85

Titel der Erfindung; Öl-Wasser-Wärmeaustauscher für Transformato

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektroenergieversorgung und wird bei der Herstellung von Transformatoren an wasserbeaufschlagten Öl-Wärmeaustauschern zur Anwendung kommen.

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Zur Gewährleistung der Betriebssicherheit bei Transformatoren, deren Transformatorenöl in einem Wärmeaustauscher mittels V/asser gekühlt wird, wird nach dem Grundsatz verfahren, daß im-Wärmeaustauscher bei allen Betriebszuständen der Öldruck höher sein muß als der Wasserdruck. Hiermit soll verhindert werden, daß bei einem Leck im Inneren des Wärmeaustauschers Kühlwasser in das Transformatorenöl gelangen kann. In den ölkreislauf eindringendes Wasser gefährdet sofort in einem hohen Grad die Betriebssicherheit des Transformators. Zur Gewährleistung der Erfordernisse, den Druck im ölkreislauf stets gegenüber dem Druck im Kühlwasserkreislauf auf einem höheren Niveau zu halten, kann der Traesformator bzw. das Ausgleichsgefäß des ölkreislaufes gegenüber dem Wärmeaustauscher auf einem anderen Niveau angeordnet werden, damit im ölkreislauf ein höherer Druck als im Wasserkreislauf herrscht.

Es sind weiterhin Rückkühleinrichtungen für Transformatorenöl bekannt, bei denen eine ausreichend große Druckdifferenz zwischen dem ölkreislauf und dem Wasserkreislauf durch eine im ölkreislauf angeordnete Förderpumpe erreicht wird. Dieser Lösung haftet jedoch der Nachteil an, daß der den Druck, der durch die Anordnung des ölausgleichsgefäßes gegeben ist, übersteigende Druck im öl nur während des Laufes der Förderpumpe besteht. Sobald diese ausfällt, würde die erforderliche Druckdifferenz aufgehoben sein und der Druck im Wasserkreislauf über dem des ölkreislaufes liegen. Zum Abbau dieses Druckes beim Eintritt einer Undichtheit des Wärmeaustauschers bei gleichzeitigem Ausfall der Pumpen ist wasserseitig ein Überdrucksicherheitsventil mit einem

Wasserablauf vorgesehen. Dieses Ventil öffnet dann und es strömt soviel Wasser ab, bis der Druck im Wasserkreislauf unterhalb des im ölkieislauf liegt. Diesen, an dem Wärmeaustauscher angeordneten Überdrucksicherheitsventilen haftet nun der Nachteil an, daß sie bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser einfrieren und die Punktion dieser Ventile aufgehoben ist. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist bekannt, das Überdrucksicherheitsventil und das Ablaufrohr mit einer elektrischen Heizung zu versehen. Diese Möglichkeit ist sehr aufwendig. Außerdem ist diese von der Versorgung mit Elektroenergie abhängig und deshalb besteht der bisherige Mangel weiter, wenn auch mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit.

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht in der Gewährleistung der Funktion einer Überdrucksicherheitseinrichtung bei einer Temperatur unterhalb von 273 K innerhalb eines Kühlwasserkreislaufes eines Wärmeaustauschers für die Kühlung von Transformatorenöl, wobei die Umwälzung des Transformatorenöles durch eine Förderpumpe erfolgt, sobald die Förderpumpe ausfällt, d.h. bei Eintritt eines durch die vorhandene Wassersäule des Kühlwasserkreislaufes herrschenden relativen Überdruckes gegenüber dem Druck im ölkreislauf und in der Einsparung von Energie.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Kühlwasserkreislauf zur Kühlung von unter dem Druck einer Förderpumpe stehenden Transformatorenöls in einem Wärmeaustauscher eine Überdrucksicherheitseinrichtung zu entwickeln.

Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß ein Öl-Wasser-Wärmetauscher für Transformatorenöl mit einem wasserseitigen Überdrucksicherheitsventil mit einer Ablaufleitung für das unter Überdruck stehende Kühlwasser entwickelt wurde, bei dem erfindungsgemäß das Uberdruck-sicherheitsventil und die Wasserablaufleitung mit einer ölbeaufschlagbaren Begleitheizung versehen sind. Diese Begleitheizung steht über eine Bypaßleitung mit der ölzuführungsleitung in Verbindung. Die Rückführung des Öles in den ölkreislauf erfolgt über eine Bypaß-Rücklaufleitung. Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung besteht die Begleitheizung aus einem Leitungszug, der das Überdrucksicherheitsventil umschließt und mit der Wasserablaufleitung parallel und mechanisch verbunden angeordnet ist.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig.: 1 : einen wassergekühlten Wärmeaustauscher für die Kühlung von Transformatorenöl mit einem nachgeschalteten Wärmeaustauscher für das Beheizen einer Sicherheitseinrichtung am Kühlwasserkreislauf;

Fig.: 2 : eine Anordnung und Führung der Bypaßleitung zur

Beheizung der Sicherheitseinrichtung und der Wasserablaßleitung.

Einem Wärmeaustauscher 1 wird über eine ölzuführungsleitung 2 nicht dargestelltes erwärmtes Transformatorenöl zugeführt. Das abgekühlte Transformatorenöl strömt durch eine ölrücklaufleitung 3 wieder dem Transformator zu, wobei es durch eine nicht dargestellte Förderpumpe gefördert wird.

Als Kühlmedium dient nicht dargestelltes Wasser. Der Kühlmittelkreislauf steht unter einem definierten Druck· Zur Sicherung des ölkreislaufes gegen das Eindringen von Wasser bei einer Undichtheit des Kühlers und bei gleichzeitigem Ausfall der Umwälzpumpe im ölkreislauf ist ein Überdrucksicherheitsventil 4 im Wasserkreislauf vorgesehen, das mit einer Wasserablaufleitung 5 versehen ist« Sobald der Druck im ölkreislauf unterhalb den des Kühlmediums absinkt, beispielsweise durch Ausfall der Förderpumpe, wird das Überdrucksicherheitsventil 4 öffnen und eine bestimmte Menge des Kühlmediums wird abgelassen. Das Überdrucksicherheitsventil 4 öffnet solange, bis der Druck im Wasserkreislauf unterhalb des ölkreislaufdruckes abgesunken ist. Die abgegebene Menge von Kühlwasser fließt über die Wasserablaufleitung 5 ab. Damit diese Wasserablaufleitung 5 und das Überdrucksicherheitsventil 4 nicht einfrieren können, sobald die Umgebungslufttemperatur unterhalb des Gefrierpunktes vom Wasser abgesunken ist, wird erfindungsgemäß eine Beheizung des Überdrucksicherheitsventils 4 und der Wasserablaufleitung 5 vorgesehen. Hierzu wird das ungekühlte Transformatorenöl über eine Bypaßleitung 6, die von der ölzufuhr ungsleitung 2 abgeht, einer Begleitheizung zugeführt und nach dem Durchströmen derselben über eine Bypaß-Rücklaufleitung 7 wieder in die Ölrücklaufleitung 3 eingespeist. Die Begleitheizung besteht aus einem Wärmeaustauscher 8, die das Überdrücksicherheitsventil 4 und die V/asser ablauf leitung 5 umschließt.

Nach einer weiteren Ausführung der Begleitheizung kann diese aus einer Leitungsführung der Bypaßleitung 6 bestehen, die das Überdrucksicherheitsventil 4 umschließt und dann mit der Wasserablaufleitung 5 gemeinsam verlegt ist und anschließend als Bypaß-Rücklaufleitung 7 ausgebildet ist·

Die Erfindung ermöglicht es, den Druck im Wasserkreislauf eines Transformatorölwärmeaustauschers,beliebig über den Druck des Transformatorenöles zu erhöhen und durch die Wärmerückgewinnung diese Energie in einer Wärmeversorgungsanlage z.B. Kaumheizung auszunutzen.

Claims

Вѳгіія, den 11.Ο?.19S0 TRO 4558

ErfindunRsanspruch

Öl-Wasser-Wärmeaustauscher für Transformatorenöl mit einem wasserseitigen Überdrucksicherhe itsventil mit Ablauf leitung für das unter Überdruck stehende Kühlwasser, gekennzeichnet dadurch, daß das Überdrucksicherheitsventil (4) und die Wasserablaufleitung (5) Mit einer ölbeaufschlagbaren Begleitheizung versehen sind.

Öl-Wasser-Wärmeaustauscher nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Begleitheizung aus einem Wärmeaustauscher (8) besteht, der über eine Bypaßleitung (6) mit einer (^zuführungsleitung (2) und über eine Bypaß-Rücklaufleitung (7) mit einer ölrücklaufleitung (3) verbunden ist.

Öl-Wasser-Wärmeaustauscher nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Begleitheizung aus einer mit der Bypaßleitung (6) und der Bypaßrücklaufleitung (7) verbundenem Leitungszug besteht, der das Überdurchsicherheitsventil (4) umschließt und mit der Wasserablaufleitung (5) parallel verlegt und mechanisch verbunden angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen