DD290340A7 - Anordnung und verfahren zur aufbereitung des isolieroeles von in betrieb befindlichen transformatoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Regenerierungseinrichtung fuer gealtertes Isolieroel an in Betrieb befindlichen Leistungstransformatoren. Durch die Einbindung eines Beruhigungsbehaelters zwischen OElaufbereitungsanlage und Transformator werden Lufteinbrueche und die Einleitung von gasbehaftetem OEl in den Transformator vermieden. Am Transformator erfolgt immer ein gleichzeitiger und gleichmaesziger Austausch von regenerierten und zu regenerierendem OEl, so dasz das OElniveau im Transformator konstant bleibt. Infolge dieser Masznahme kann der Transformator ohne jede Freischaltung auch bei der Inbetriebnahme der Aufbereitungsanlage bei voller Funktionsfaehigkeit aller seiner Schutzeinrichtungen weiter betrieben werden. Der OElaustausch kann kontinuierlich oder zyklisch erfolgen und wird so lange durchgefuehrt, bis die dielektrischen Qualitaetskennwerte, die an entnommenen Proben ermittelt werden, die angestrebten Werte erreichen. Aufgrund dessen, dasz stets betriebswarmes Isolieroel ausgetauscht wird, ist keinerlei Heizung in der Aufbereitungsanlage oder am Transformator erforderlich.{Transformator; Isolieroel; OElaufbereitung; Regenerierungseinrichtung, mobile; OElregenerierung; Beruhigungsbehaelter; OElaustausch, kontinuierlich; OElaustausch, zyklisch}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

L¹Je Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektronenenergieerzeugung und -Versorgung und dabei speziell auf die Regenerierung gealterten Isolieröles von ölgefüllten Leistungstransformatoren.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist die Isolierölaufbereitung an Transformatoren vor Ort in Elektroenergieerzeugungs- und -Verteilungsanlagen mit mobilen (^aufbereitungsanlagen bekannt. Dabei werden die Transformatoren außer Betrieb genommen und freigeschaltet und es wird das Isolieröl in einem Kreislauf zwischen Transformator und Aufbereitungsanlage durch Förderpumpen umgepumpt. Dabei muß das Öl über die Aufbereitungsanlage im zu sanierenden Transformator durch entsprechende Heizungen temperiert werden, um den Aufbereitungseffekt zu sichern. Sinkende Öl- und Gerätetemperaturen sind nur teilweise durch eine überproportionale Aufbereitungszeitverlängerung kompensierDar. Weiterhin haben sinkende Aufbereitungstemperaturen eine Reduzierung dor Feststoffisolationsverbes'ierung zur Folge, da bei Abkühlung eine Feuchtigkeitsaufnahme durch das Isolierpapier aus dem Isolieröl erfolgt.

Eine Isolierölaufbereitun j bei in Betrieb befindlichen Transformatoren ist aufgrund der folgenden dabei auftretenden Gefährdungen nicht möglich:

- Einschränkung der Wirksamkeit des Buchholz-Schutzes infolge von Öl-Gegenströmungen

- Lufteinbrüche ins Aktivteil des Transformators

- Aufschäumungen im Isolieröl.

Es ist auch ein Verfahren der Vor-Ort-Sanierung von Transformatoren bekannt, das eine Ölaufbereitung mittels einer mobilen Aufbereitungsanlage bei gleichzeitiger Vakuumbehandlung des Aktivteils des Transformators vorsieht. Dabei wird das gesamte Öl aus dem Transformator abgepumpt. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, bedingt einen langen AuL'erbetriebnahmezeitraum des Transformators und kann wegen der Forderung nach Umgebungstemperaturen von mindestens 20°C nur in den Sommermonaten praktiziert werden.

In DE-OS 3607829 wird eine Anordnung für ein kontinuierliches Vakuumreinigungsverfahren von Öl an in Betrieb befindlichen Transformatoren beschrieben, bei dessen Inbetriebnahme aber der Transformator freigeschaltet sein muß. Diese Lösung beinhaltet eine spezielle Öl-Vakuumreinigungsanlage, die eine blasen- und gasfreie Rückführung des regenerierten Öles in den Transformator garantiert. Mit anderen Aufbereitungsanlagen ist diese Lösung aus sicherheitstechnischen Gründen für in Betrieb befindliche Transformatoren nicht anwendbar, da Lufteinbrüche in den Transformator während der Aufbereitung wahrscheinlich sind. Diese gleiche Gefahr besteht auch bei Unregelmäßigkeiten im Betrieb der speziellen Vakuumreinigungsanlage, die mit der genannten Lösung nicht beherrscht werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die durch Alterung des Isolieröles verminderte Betriebssicherheit von Leistungstransformatoren in Elektroenergieerzeugungs- und -Verteilungsanlagen bei minimalem Aufwand und ohne Freischaltung der Anlagen zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die dieelaktrischen Qualitätskennwerte des Isolieröles von Leistungstransformatoren während des Betriebes und ohne jede Freischaltung mit einer beliebigen Ölaufbereitungsanlage zu verbessern, ohne dabei die Betriebssicherheit der Transformatoren zu beeinträchtigen

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe folgendermaßen gelöst:

An den Transformator, dessen Isolieröl zu regenerieren ist, wird eine Ölaufbereitungsanlage beliebiger Bauart mit entsprechenden Ölfördereinrichtungen angeschlossen. Dabei erfolgt grundsätzlich die Anordnung der ölentnahme aus dem Transformator in dessen Bodenbereich und der Ölrückspeisung in den Transformator im oberen Bereich desselben. Zwischen der Ölaufbereitungsanlage und dem Transformator ist erfindungsgemäß ein Beruhigungsbehälter angeordnet. Dieser Beruhigungsbehälter ist mit Buchholz-Relais, Ausdehnungsgefäß, Luftentfeuchter sowie einer Ölprobeentnahmeeinrichtung ausgerüstet und stellt damit eine aktive Schutzeinrichtung dar. Das Volumen des Beruhigungsbehälters wird so gewählt, daß

sowohl eine notwendige Beruhigungszeit des Öles gewährleistet wird, aber auch nur eine vertretbare Austausch-Ölmengeerforderlich Ist. Der Transformator, die Aufbereitungsanlage und der Beruhigungsbehälter sind mittels Rohrleitungen bzw.druckfesten Ölschlfiuchen mit entsprechenden Anschluß- und Absperreinrichtungen verbunden.

Zu Beginn des Aufbereitungsprozesses ist der Beruhigungsbehälter mit neuem bzw. aufbereitetem Isolieröl gefüllt. Nach dem Öffnen der entsprechenden Abs^drreinrichtungen in den Verbindungsleitungen zwischen Transformator, Aufbereitungsanlage

und Beruhigungsbehälter wird dieses Öl aus dem Beruhigungsbehälter in den Transformator geleitet und gleichzeitig wird eineentsprechende Ölmenge aus dem Transformator in die Aufbereitungsanlage bzw. den Beruhigungsbehälter abgezogen. Auf

diese Weise bleibt der Ölstand im Transformator auf konstantem Niveau. Das dem Transformator entnommene Öl wird in der

Aufbereitungsanlage regeneriert und dem Beruhigungsbehälter zugeführt. Hier wird es zwischengespeichert und wiederum im Austausch dem Transformatorzugeführt. Dieser Austauschkreislauf wird so lange durchgeführt, bis die Qualitätsparameter des Umlauföles die angestrebten Werte haben. Zur Messung dieser Qualitätskennwerte (Durchschlagsfestigkeit, tan δ, Neutralisationszahl, Feinstwassergehalt) werden diskontinuierlich am Beruhigungsbehälter Ölproben entnommen. Der Austausch des Isolieröles zwischen dem Beruhigungsbehälter, dem Transformator und der Aufbereitungsanlage erfolgt

entweder in einem kontinuierlichen Kreislauf oder zyklisch. Im Falle des kontinuierlichen Ölaustausches wird ein Kreislaufzwischen dem Beruhigungsbehälter zum Transformatoroberteil und vom Transformatorboden zur Aufbereitungsanlage und

von dort wieder zum Beruhigungsbehälter hergestellt. Der zyklische ölaustausch erfolgt in einer ersten Arbeitsphase zwischendem Beruhigungsbehälter und dem Transformator. Nach erfolgtem Austausch wird in einer zweiten Arbeitsphase die dem

Transformator entzogene Ölmenge aufbereitet und für den nächsten Austausch wiederum im Beruhigungsbehälter

bereitgestellt.

Durch die Anwendung des Beruhigungsbehälters zwischen Aufbereitungsanlage und Transformator werden Lufteinbrüche

sowie die Einleitung von blasen- und gasbehaftetem öl aus der Aufbereitungsanlage in den Transformator sowohl in der Phase

der Inbetriebnahme der ölaufbereitungsanlage als auch während der Aufbereitung selbst vermieden. Damit ist deruneingeschränkte sichere Betrieb des Transformators gewährleistet. Aufgrund der Konstanthaltung des Ölniveaus im

Transformator kann die Wirksamkeit aller Schutzeinrichtungen des Transformators in vollem Maße während der Ölaufbereitung

aufrechterhalten werden.

Die grundsätzliche Anordnung der Ölentnahme aus dem Transformator in dessen Bodenbereich und die ölrückspeisung in

dessen oberen Bereich gewährleistet, daß ständig das Isolieröl mit der relativ stärksten Verunreinigung der Aufbereitungzugeführt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird gewährleistet, daß stets Isolieröl im betriebswarmen Zustand der Aufbereitungsanlage zugeführt wird und daß auch der Transformator selbst seine Betriebstemperatur behält. Damit kann jede Heizung in der Aufbereitungsanlage entfallen und eine Aufbereitung des Isolieröles ist zu jeder Jahreszeit möglich. Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll an den folgenden zwei Beispielen erläutert werden. Dazu ist in Fig. 1 der Kreislauf eines kontinuierlichen Ölaustausches und in Fig.2 das Schema eines diskontinuierlichen Ölaustausches dargestellt.

Beispiel 1

Die Anordnung zum kontinuierlichen Ölaustausch besteht im wesentlichen aus einer mobilen Vakuum-Ölaufbereitungsanlage 1 mit Förderpumpen bekannter Bauart, einem Beruhigungsbehälter 2 und den Verbindungsleitungen 3, über die der Ölkreislauf zum und vom Transformator 4 realisiert wird. Der Beruhigungsbehälter 2 hat ein Fassungsvermögen von ca. 10% der Ölmenge des Transformators 4 und ist mit einem Buchholz-Relais 5, einem Ausdehnungsgefäß 6, einem Luftentfeuchter 7 sowie einor Ölprobeentnahmeeinrichtung 8 ausgerüstet. Als Verbindungsleitungen 3 werden druckfeste Ölschläuche verwendet. Als Anschlußpunkte am Transformator 4 dienen frei abschieberbare Anschlußarmaturen. An den Schlauchanschlußstellen sind jeweils Zwischenflansche mit Entlüftungsschrauben angeordnet.

Der Aufbereitungsprozeß beginnt mit dem Herstellen des normalen Füllstandes im Beruhigungsbehälter 2 durch Nachfüllen von Neuöl bzw. aufbereitetem Öl. Danach wird der kontinuierliche Kreislauf des Öles Beruhigungsbehälter 2 - oberer Anschluß am Transformator 4-Ölabnahme am Boden des Transformators 4-Aufbereitungsanlage 1-Beruhigungsbehälter 2 hergestellt. In bestimmten Abständen werden an der Ölprobeentnahmeeinrichtung 8 Proben entnommen und anschließend auf Durchschlagfestigkeit, tan δ, Neutralisationszahl und Feinstwassergehalt untersucht. Der Austauschkreislauf wird so lange aufrechterhalten, bis die angestrebten Werte der dielektrischen Kenngrößen erreicht sind.

Beispiel 2 Hierbei soll das Verfahren eines zyklischen Ölaustausches beschrieben werden. Die Anordnung entspricht der im Beispiel 1

beschriebenen; lediglich die Verbindungsleitungen 3 sind anders geführt und zwischen dem Beruhigungsbehälter 2 und dem

Transformator 4 befindet sich eine zusätzliche Ölförderpumpe 9. Die Aufbereitung erfolgt hierbei in zwei Arbeitsphasen. Phase 1: Aufbereitung der im Beruhigungsbehälter 2 befindlichen Ölmenge in einem Ölkreislauf Beruhigungsbehälter 2 - Aufbereitungsanlage 1. Dabei sind dio Verbindungsleitungen 3 zum und vom Transformator 4 geschlissen. Phase 2: Austausch der aufbereiteten Ölmenge aus dem Beruhigungsbehälter 2 in den Transformator 4 bei gleichzeitigem Nachlauf des Transformatoröles in den Beruhigungsbehälter 2. Dabei sind die Verbindungsleitungen 3 zwischen Aufbereitungsanlage 1 und Beruhigungsbehälter 2 geschlossen.

Claims (1)

1. Anordnung zur Aufbereitung des Isolieröles von in Betrieb befindlichen Transformatoren unter Verwendung einer beliebigen (^!aufbereitungsanlage mit Förderpumpen und einer Ölentnahme aus dem Transformator in dessen Bodenbereich sowie der Ölrückspeisung in den oberen Bereich des Transformators, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der (^aufbereitungsanlage und dem Transformator ein Beruhigungsbehälter, der mit Buchholz-Relais, Ausdehnungsgefäß, Luftentfeuchter und einer Ölproben-Entnahmeeinrichtung ausgerüstet ist, angeordnet ist.

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