-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verringerung von
Verunreinigung in von Ölfüllungen
von Transformatoren gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
-
Derartige
Vorrichtungen bestehen aus einem Transformatorkessel und einem oberhalb
des Transformatorkessels angeordneten Ausdehnungsgefäß, wobei
der Transformatorkessel mit Öl
gefüllt
ist und mit dem Ausdehnungsgefäß über zumindest
ein Verbindungsrohr verbunden ist. Ferner ist das Ausdehnungsgefäß über ein
Ausgleichsrohr mit der umgebenden Atmosphäre verbunden.
-
Beispielsweise
ist aus der
FR 1 229 973 ein mit Öl gefüllter Transformatorkessel
mit einem oberhalb des Transformatorkessels angeordneten Ausdehnungsgefäß bekannt,
bei dem das Ausdehnungsgefäß über zwei
Verbindungsrohre mit dem Transformatorkessel verbunden ist, und
zwar verbindet eines der Ausgleichsrohre den unteren Bereich des
Transformatorkessels mit dem unteren Bereich des Ausdehnungsgefäßes und
das andere Ausgleichsrohr den oberen Bereich des Transformatorkessels
mit dem oberen Bereich des Ausdehnungsgefäßes.
-
In
der
DE 705 487 C ist
eine Einrichtung zur Überwachung
flüssigkeitsgefüllter elektrischer
Apparate, insbesondere ölgefüllter Apparate
wie Transformatoren beschrieben, bei der das im Transformatorkessel
befindliche erwärmte Öl über einen
mittels zweier Verbindungsrohre mit dem Transformatorkessel verbundenen Ölkühler gekühlt wird.
Hierbei ist das eine Verbindungsrohr mit dem unteren Bereich des
Transformatorkessels und das andere Verbindungsrohr mit dem oberen
Bereich des Transformatorkessels verbunden.
-
Aus
der
DD 148 687 ist ein
Hochspannungsgerät
mit flüssigem
Isoliermittel und thermoelektrischem Lufttrockner, insbesondere
ein Großtransformator
bekannt, bei dem ein Transformatorkessel mit einem oberhalb des
Transformatorkessels angeordneten Ausgleichsgefäß über eine Ausdehnungsleitung
und eine Fallleitung verbunden ist.
-
Bekannten
Lösungen
zur Reduktion der Verunreinigung von Mineralölen oder vergleichbaren Flüssigkeiten
durch Gase und Wasser unterscheiden sich einerseits nach dem angewandten
Prinzip, andererseits nach dem Grad des Schutzes, den diese Lösungen den
zu schützenden
Flüssigkeiten
bieten.
-
Eines
der Beispiele des Schutzes reiner Flüssigkeiten, bekannt aus der
technischen Praxis, ist der Schutz von Ölfüllungen von Leistungstransformatoren
gegen das Eindringen von atmosphärischen Gasen
und Feuchtigkeit aus der Atmosphäre.
-
Die
bekanntesten und meist angewandten Vorrichtungen beschränken sich
auf die Verringerung der Luftfeuchtigkeit in der Ölfüllung der
Transformatoren mittels Lufttrockner. Diese Trockner arbeiten entweder
auf dem Prinzip der Absorption oder als Kältefallen und sind üblicherweise
in dem Verlauf der Rohrleitung zwischen dem Ausdehnungsgefäß des Transformators
und der Atmosphäre
angeordnet.
-
Als
eine weitere, wesentlich wirksamere Lösung der Verminderung nicht
nur des Eindringens von Luftfeuchtigkeit, sondern auch von atmosphärischen
Gasen, in die zu schützende Ölfüllung, ist
der Einbau von elastischen Elementen bekannt, im allgemeinen in
Form einer Membrane, direkt im Ausdehnungsgefäß des Transformators, über denen
die zu schützende
Flüssigkeit
mit der Atmosphäre
verbunden ist.
-
Eine
weitere relativ neue Lösung
besteht in der Verringerung des Eindringens von atmosphärischen
Gasen und Feuchtigkeit in den Transformator mit dem sog. thermohydraulischen
Verschluss, der entweder direkt in dem Ausdehnungsgefäß, oder
in die Rohrleitung zur Verbindung des oberen Bereiches des Transformatorkessels
mit dem unteren Bereich des Ausdehnungsgefäßes eingebaut ist. Bei dieser
Lösung
werden die Schichten der Wärmestratifikation
genutzt, die im Behälter
des thermohydraulischen Verschlusses entstehen, der das kalte und potentiell
verunreinigte Öl
aus dem Ausdehnungsgefäß vom heißen Öl des Transformatorgehäuses trennt.
-
Diese
Schicht verhält
sich unter geeigneten Bedingungen wie eine sehr dünne und
vollkommen elastische Membrane, die die Ölfüllung des Transformators gegenüber dem
Eindringen von unerwünschten
Stoffen aus der Umgebung schützt.
-
Alle
angeführten
Lösungen
und auf ihnen basierende Vorrichtungen weisen einige Mängel auf.
-
Der
grundsätzliche
Nachteil aller Vorrichtungen, die nur das Eindringen der Luftfeuchtigkeit
in den Transformator verhindern, oder verringern, besteht in der
Tatsache, daß durch
diese nur die Verunreinigung des Transformators mit Wasser beeinflusst wird
und dadurch auch nur seine augenblickliche Zuverlässigkeit.
Diese Lösungen
verhindern nämlich keineswegs
das Eindringen von unerwünschten
Gasen, besonders von Sauerstoff, in den Transformator, und sind
somit nicht in der Lage die Oxidationsalterung zu unterbinden, sowohl
des Öls
als auch im Besonderen der festen Isolierstoffe. Diese Alterung
beeinflusst aber die langzeitige Zuverlässigkeit dieser Maschine negativ.
-
Der
Hauptmangel eines Luftabschlusses des Transformators mittels eines
in dem Ausdehnungsgefäß des Transformators
eingebauten Sackes, oder einer Membrane, besteht in der Tatsache,
dass diese Lösung
relativ aufwendig ist und unter Betriebsbedingungen Kontrollen der
Dichtheit des elastischen Elementes erfordert. Im Falle einer Undichtheit
besteht keine Möglichkeit
dieses Element auf einfache Weise vor Ort zu reparieren, sondern
es erfordert meistens den Austausch des gesamten Ausdehnungsgefäßes.
-
Im
Falle der Anwendung des thermohydraulischen Verschlusses entfallen
zwar einige Mängel des
elastischen Elementes, da die Schicht der Wärmestratifikation sich spontan
immer an der Grenzschicht des heißen und kalten Öles ausbildet,
und kann somit nicht dauerhaft beschädigt werden, zur Stabilisierung
dieser Schicht ist jedoch ein bestimmtes ausreichendes Temperaturgefälle im Behälter des
thermohydraulischen Verschlusses erforderlich. Zudem ist ein bestimmtes
Mindestvolumen notwendig, damit der thermohydraulische Verschluß über den
gesamten Bereich der Betriebstemperaturen des Transformators wirksam
ist. Durch diese Einschränkungen
wird die Konstruktion des Transformators ungünstig beeinflusst (im Allgemeinen
vergrößert sich das
Transportprofil), eine Anpassung an einen Luftabschluss ist notwendig.
Außerdem
kann es erforderlich sein, für
die Stabilisierung der Wärmestratifikationsschicht
durch Absaugung des Öls
aus dem Verschluss weitere Zusatzeinrichtungen vorzusehen, die die
Wartung und den Betrieb des Transformators komplizieren.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Verringerung von Verunreinigungen in Ölfüllungen von Transformatoren durch
atmosphärische
Gase und Wasser anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile des
Standes der Technik beseitigt und der zur Verunreinigung der Ölfüllung von
Transformatoren führende
Kontakt des Öls
im Ausdehnungsgefäß reduziert
ist. Die Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
-
Der
wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
dass im oberen Bereich des Transformatorkessels eine Wärmequelle angeordnet
ist, die zur Ausbildung einer thermischen Verschichtung des Öls im Transformatorkessel
in eine obere Ölschicht
und eine untere Ölschicht
führt und
dass die thermische Verschichtung als virtuelle Membrane wirkt,
die die obere Ölschicht
von der unteren durch atmosphärische
Gase und Wasser verunreinigten Ölschicht
im unteren Bereich des Transformatorkessels voneinander trennt.
Besonders vorteilhaft ist der Anschluss des unteren Verbindungsrohres
unterhalb der thermischen Verschichtung vorgesehen und der Transformatorkessel
in seinem oberen Bereich über
einen oberen Stutzen eines Ölkühlers und
in seinem unteren Bereich über
einen unteren Stutzen des Ölkühlers verbunden,
wobei sich die virtuelle Membran horizontal zwischen dem Anschlussbereich
des unteren Stutzens und dem Anschlussbereich des unteren Verbindungsrohres
ausbildet. Hierdurch wird eine Zirkulation des Öls über das Ausdehnungsgefäß und der
zu Verunreinigung der Ölfüllung von
Transformatoren führende
Kontakt des Öls
mit der Atmosphärische über das
Ausgleichsrohr des Ausdehnungsgefäßes reduziert.
-
Die
sich zwischen der reinen oberen Ölschicht
und der darunter befindlichen kalten potentiell verunreinigten unteren Ölschicht,
die sich im unteren Bereich des Transformatorkessels, dem Verbindungsrohr
und Ausdehnungsgefäß befindet,
bildet durch die Wärmestratifikation
eine stabile Trennschicht aus, die spontan unter der Wärmequelle
an der Grenzschicht entsteht. Die Schichtbildung in Medien unterschiedlicher
Temperatur und dadurch hervorgerufener unterschiedlicher Dichte
ist allgemein bekannt und kann auch in der Natur beobachtet werden,
z.B. die Wärmeinversion
in der Atmosphäre,
die Entstehung von kalten und warmen Wasserschichten in Ozeanen
und in Talsperren, auch bei Anwendungen in der Technik (z.B. Dichteschichtungen
in chemischen und Kernreaktoren usw.). Die Wirkung dieser Schichten
ist meistens für
die angesprochenen Prozesse störend,
da diese Schichten sehr stabil sind und im Allgemeinen sehr wirksam
die geforderte Durchmischung von Flüssigkeiten verhindern. Die Erfinder
haben erkannt, dass in einer Vorrichtung nach der Erfindung diese
Erscheinung und ihre relativ hohe Stabilität dem entgegen zur Verringerung des
Eindringens von unerwünschten
Beimischungen der geschützten
Flüssigkeit
genutzt werden kann.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
-
Eines
der Beispiele der praktischen Verwirklichung nach der Erfindung
ist in der beigelegten Zeichnung in Bild 1 dargestellt, in dem die
Vorrichtung nach der Erfindung als Änderung der Bauweise eines üblichen
Leistungstransformators dargestellt ist.
-
Nach
dieser Zeichnung besteht das Beispiel der ausgeführten Vorrichtung zur Verringerung
der Verunreinigung von Flüssigkeiten
durch Gase und Feuchtigkeit insbesondere aus dem Transformatorkessel 1,
und aus dem oberhalb des Transformatorkessels 1 angeordneten
Ausdehnungsgefäß 2,
wobei das Ausdehnungsgefäß 2 einerseits
im unteren Bereich an das untere Verbindungsrohr 21 angeschlossen
ist, das in den unteren Bereich des Transformatorkessels 1 mündet, und
anderseits das Ausdehnungsgefäß 2 auch
in seinem oberen Bereich durch das obere Verbindungsrohr 12 mit
dem oberen Bereich des Transformatorkessels 1 verbunden
ist; im Weiteren ist das Ausdehnungsgefäß 2 mittels Ausgleichsrohr 200 mit
der umgebenden Atmosphäre verbunden.
-
Im
Transformatorkessel 1 befindet sich der aktive Teil des
Transformators, bestehend aus einem Kern 100 mit einer
Wicklung 10, wobei auf der linken oberen Seite des Transformatorkessels 1 der
obere Stutzen 111 angeordnet ist, der in den oberen Bereich
des Ölkühlers 11 mündet und
gleichzeitig ist an der unteren Seite des Transformatorkessels 1 der
untere Stutzen 112 angeordnet, der in den unteren Bereich
des Ölkühlers 11 mündet.
-
Das
untere Verbindungsrohr 21 ist einerseits in seinem senkrechten
Bereich mit dem unteren Thermomantel 212 versehen, und
anderseits mit dem unteren Buchholzrelais 210 ausgestattet,
das mit dem unteren Kniestück 211 mit
Ablassschieber 101 in den untersten Bereich des Transformatorkessels 1 mündet. In
das obere Verbindungsrohr 12, dessen rechter senkrechter
Strang in den unteren Bereich des Ausdehnungsgefäßes 2 mündet, und dessen
linker senkrechter Strang mit dem oberen Thermomantel 122 versehen
ist, ist das obere Buchholzrelais 120 eingebaut, das mit
dem oberen Kniestück 121 in
den obersten Bereich des Transformatorkessels 1 mündet.
-
Die
Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung kann am besten
durch einen Vergleich der Vorgänge,
die in der Ölfüllung bei
der Standardausführung
des Transformators, und bei den nach der Erfindung angeordneten
Transformatoren stattfinden, beschrieben werden.
-
Die
gegenwärtige
Standardausführung
des Transformators ist schematisch in der Zeichnung Bild 2 dargestellt,
und die Anordnung des Transformators nach der Erfindung schematisch
in der Zeichnung Bild 1.
-
Unter
normalen Betriebsbedingungen wird in beiden Fällen die Ölfüllung im Transformatorkessel 1 durch
die Wärmeverlustleistung
des Kerns 100 und der Wicklung 10 erwärmt und
das erwärmte Öl läuft durch
den oberen Stutzen 111 in den Ölkühler 11 und nach der
Abkühlung
wird es über
den unteren Stutzen 112 zurück in den Transformatorkessel 1 geleitet, umfließt und kühlt erneut
den Kern 100 und die Wicklung 10, und wird wieder
in den Ölkühler 11 zurückgeleitet.
-
Bei
der Standardausführung
des Transformators in Bild 2 ist unter diesen Bedingungen der Transformatorkessel 1 und
das Ausdehnungsgefäß 2 mittels
der Rohrleitung 102 verbunden, die aus dem obersten Bereich
des Transformatorkessels 1 in den untersten Bereich des
Ausdehnungsgefäßes 2 mündet.
-
Unter
normalen Betriebsbedingungen im Transformatorkessel 1 wird
das Öl
stetig durch den Kern 100 und der Wicklung 10 erwärmt, und
das Öl in
dem Ausdehnungsgefäß 2 gleichzeitig
von der atmosphärischen
Umgebung gekühlt.
Dadurch entsteht zwischen dem Transformatorkessel 1 und
dem Ausdehnungsgefäß 2 immer
ein beträchtlicher
Temperaturunterschied, durch dessen Wirkung eine stetige Strömung des
heißen Öls durch
die obere Hälfte der
Rohrleitung 102 aus dem Transformatorkessel 1 in
das Ausdehnungsgefäß 2 entsteht,
wo es sich mit atmosphärischen
Gasen sättigt
und ggf. auch mit Feuchtigkeit. Gleichzeitig (unter stabilen Bedingungen)
fließt
das gleiche Volumen des abgekühlten Öls in dem
Ausdehnungsgefäß 2 durch
die untere Querschnittshälfte
der Rohrleitung 102 zurück
in den Transformatorkessel 1, dessen Ölfüllung es dadurch ständig verunreinigt.
-
Im
Rahmen dieses unerwünschten
Thermosiffoneffektes wirkt dann das Öl als Träger der verunreinigenden Beimischungen
aus der umgebenden Atmosphäre
in das System des Transformators.
-
Die
Schicht der Wärmestratifikation 3,
die sich immer spontan unterhalb des unteren Stutzens 112 bildet,
bewegt sich in diesem Fall bei Temperaturhänderungen bzw. Änderungen
der Transformatorbelastung praktisch überhaupt nicht.
-
Das
Ziel der Vorrichtung nach der Erfindung besteht in der grundsätzlichen
Unterdrückung
des Transportes von Verunreinigungen aus der Umgebung in die geschützte Flüssigkeit
im Transformator.
-
Wie
aus dem Vergleich der Bilder 1 u. 2 ersichtlich ist, wird dieses
Ziel in der Vorrichtung nach der Erfindung besonders dadurch erreicht,
dass in dieser Vorrichtung keine direkte und geneigte Rohrverbindung
zwischen dem oberen Bereich des Transformatorkessels 1 und
dem unteren Bereich des Ausdehnungsgefäßes 2 existiert, wo
ein intensiver Thermosiphoneffekt und ein dementsprechender Transport
von Verunreinigungen durch die Ölströmung auftreten
könnte,
und ferner dadurch, dass aktiv die Schicht der Wärmestratifikation 3 genutzt
wird, die spontan im Kessel jedes Transformators mit Ölfüllung entsteht
und als Barriere gegen die Durchmischung des heißen und kalten Öls in dem
unteren Bereich des Transformatorkessels 1 entlang der Wärmeabstufung
der Ölfüllung im
Transformator wirkt.
-
Bei
nach der Erfindung modifizierten Transformatoren wird somit der
Transport von Verunreinigungen aus der umgebenden Atmosphäre in das Öl im Transformatorkessel 1 über der
Schicht der Wärmestratifikation 3 lediglich
auf Diffusion reduziert. Die unerwünschten Beimischungen müssen somit
vom Ursprungsort, d.h. vom Ausdehnungsgefäß 2 in die geschützte Ölfüllung im
Transformatorkessel 1 durch die Ölsäulen im unteren Verbindungsrohr 21 und
im oberen Verbindungsrohr 12, durch diffundieren.
-
Die Ölsäule im unteren
Verbindungsrohr 21 hat einerseits eine große Länge und
anderseits ist ein geringer Querschnitt der Ölsäule im oberen Verbindungsrohr 12 vorhanden,
das zusätzlich
einen Siphonabschluss bildet, bestehend aus dem senkrechten Abschnitt
des Rohrs 12, das mit der Länge ΔH in die Ölfüllung des Ausdehnungsgefäßes 2 eintaucht.
Aus diesem Grund ist die Intensität des Eintragens von Verunreinigungen
durch Diffusion vernachlässigbar, gegenüber dem
ursprünglichen
intensiven Eintragen von Verunreinigungen durch den Thermosiphoneffekt.
-
Zu
einer wirksameren Verhinderung der unerwünschten konvektiven Mischung
des Öls
im senkrechten Bereich des unteren Verbindungsrohres 21 und
im senkrechten Bereich des oberen Verbindungsrohres 12,
das durch äußere Erwärmung der entsprechenden Ölsäule hervorgerufen
werden kann, sind beide Rohre im unteren Bereich mit dem unteren
Thermomantel bzw. Isoliermantel 212 und im oberen Bereich
mit dem oberen Thermomantel bzw. Isoliermantel 122 geschützt.
-
Der
Transport der Gase aus dem Transformatorkessel 1 hinaus
wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung in keiner Weise eingeschränkt, da
die Gase durch das obere Kniestück 121 und
das obere Buchholzrelais 120 ungehindert durch das Verbindungsrohr 12 durchziehen
und durch das Öl
im Ausdehnungsgefäß 2 und
das Ausgleichsrohr 200 frei in die Atmosphäre entweichen
können.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß Gase, die durch Störungen im Transformator
entstehen, in der üblichen
Weise vom Buchholzrelais erfasst werden, bzw. ins Freie entweichen
können.
Somit bleibt die Schutzfunktion des Buchholzrelais ungestört erhalten.
-
Bei
einem Anstieg der Belastung des Transformators beginnt sich das Öl, das den
Kern 100 und die Wicklung 10 kühlt, auf eine höhere Temperatur
zu erwärmen,
und durch die Wärmedilatation
erhöht sich
dabei das Volumen. Der Volumenausgleich wird über den geöffneten Ablasschieber 101 durch
das untere Kniestück 211,
das untere Buchholzrelais 210 und das untere Verbindungsrohr 21 in
das Ausdehnungsgefäß 2 ermöglicht,
wo der Ölpegel
ansteigt, und zum anderen wird ein geringes Volumen des Öls durch
das obere Kniestück 12 und
das obere Buchholzrelais 120 in das obere Verbindungsrohr 12 gedrückt, wo
der Ölpegel
gleichfalls ansteigt. Dieser Bewegungsablauf kommt in dem Augenblick
zum Stillstand, in dem sich im Transformatorkessel 1 die
Temperatur der Ölfüllung auf
einem neuen höheren
Wert stabilisiert. Die Schicht der Wärmestratifikation 3,
die das heiße Öl vom kalten
in dem Transformatorkessel 1 trennt, bewegt sich nun abwärts bis
zum Erreichen eines neuen stabilisierten Zustandes.
-
Die
Vorrichtung nach der Erfindung nutzt mit Vorteil den Raum des unteren
Bereiches des Transformatorkessels 1 zwischen dem Boden
dieses Behälters
und dem Niveau der unteren Mündung
des unteren Stutzens 112 als Arbeitsraum zur Bewegung der
Schicht der Wärmestratifikation 3.
Dieser Raum ist in seinem Volumen in der Größenordnung vergleichbar mit
dem Volumen des Ausdehnungsgefäßes 2,
dessen Volumen auf die Volumenänderung der Ölfüllung des
Transformators, bezogen auf einen Temperaturunterschied höher als
100° C,
ausgelegt ist.
-
Demzufolge,
bei normalen Änderungen
der Betriebstemperatur des Transformators d.h. 30-60° C, die z.B.
dem Ein- und Ausschalten der Kühlungsventilatoren
entsprechen, verschiebt sich die Schicht der Wärmestratifikation 3 lediglich
in diesem Bereich. Die Fähigkeit
dieser Schicht, das heiße
und kalte Öl wirksam
zu trennen, bleibt unter diesen Bedingungen erhalten und wird durch
diese Änderungen
nicht gestört.
Das Öl
unterhalb der Schicht der Wärmestratifikation 3,
im unteren Verbindungsrohr 21 und in dem Ausdehnungsgefäß 2,
bleibt praktisch auf Umgebungstemperatur. Die Temperaturänderungen
des Transformators verlaufen langsam und aus diesem Grund kommt
es beim Durchfluss des kalten Öls durch
das untere Verbindungsrohr 21 zu keinem Mischprozess, weder
durch Einfluss der Temperaturunterschiede, noch durch Strömung. Damit
wird der Transport von Schadstoffen weitgehend unterbunden. Das
kalte Öl
unter der Schicht der Wärmestratifikation 3"verschiebt" sich bei Anstieg
der Temperatur lediglich langsam durch das Verbindungsrohr 21 in
das Ausdehnungsgefäß 2 und
bei einem Temperaturrückgang
fließt
es ebenso langsam zurück
in den Transformatorkessel 1.
-
Es
kann zwar bei großen
und schnellen Temperaturänderungen
der Ölfüllung des
Transformators vorkommen, daß die
Schicht der Wärmestratifikation 3 bis
zum Niveau des unteren Buchholzrelais 210 sinkt, und dass
dann wärmeres Öl durch
das untere Verbindungsrohr 21 in das Ausdehnungsgefäß 2 gelangt.
Nach der Stabilisierung der Temperatur des Transformators kommt
es jedoch immer zu einer raschen spontanen Wiederherstellung der
Schicht der Wärmestratifikation 3 und
damit zur Trennung zwischen heißem Öl im Kesseloberteil
und kaltem Öl
im Kesselunterteil.
-
Geht
die Belastung des Transformators zurück, sinkt dementsprechend auch
die Temperatur im oberen Bereich des Transformatorkessels 1 und
das Volumen nimmt entsprechend ab. Öl aus dem Ausdehnungsgefäß 2 fließt in den
Kessel 1 zurück.
Die Trennschicht 3 im Transformatorkessel 1 steigt.
-
Ist
der Temperaturrückgang
erheblich, kann die Schicht der Wärmestratifikation 3 zwar
theoretisch bis zum Niveau der unteren Kante des unteren Stutzens 112 steigen,
und es kann zu ihrer Interaktion mit dem Strom des abgekühlten Öles, das
aus dem unteren Stutzen 112 ausläuft, kommen. Diese Schicht
der Wärmestratifikation 3 zwischen
den Ölen mit
unterschiedlicher Temperatur ist jedoch so stabil, daß sie sich
unter dem Strömungseinfluss
wellt, aber es kommt in der Regel zu keinem Durchbruch der Schicht,
oder zu einer Vermischung der unterschiedlich warmen Öle.
-
Der
Grundsätzliche
Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß auf ganz
einfache Weise und mit sehr geringem Aufwand, sowohl technisch,
wie kostenmäßig, neue,
aber im Besonderen auch schon bestehende Transformatoren, aus- bzw. umgerüstet werden
können.
Die erzielte Wirkung ist, daß das
Eindringen von verunreinigenden atmosphärischen Gasen und Feuchtigkeit
weitgehend unterbunden wird. Dadurch wird einerseits die Verfügbarkeit
der Transformatoren, andererseits auch das Alterungsverhalten, besonders
vorteilhaft beeinflusst.
-
Ein
weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht weiter
darin, daß die
zur Verwirklichung der Anordnung notwendigen Elemente bereits im ölgefüllten Transformator
vorhanden sind. Das sind einerseits die vorhandenen Volumina, andererseits
auch die eigenen Wärmequellen
aus der Verlustleistung von Kern und Wicklung, die zur Erzeugung
der stabilen Trennschicht notwendig sind. Diese im unteren Teil
des Transformatorkessels in Abhängigkeit
von der Transformatorbelastung freibewegliche Schicht ist stabil
und schließt
die aktiven Ölräume vor
den schädlichen
Einflüssen
der Umwelt ab.
-
Der
Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht ferner besonders
darin, dass sie keine mechanisch bewegten Teile enthält, die
somit im Normalbetrieb nicht beschädigt werden können und
deshalb auch keinerlei Kontrollen und Reparaturen benötigen.
-
Ein
weiterer Vorteil besteht in der Tatsache, dass die Vorrichtung nach
der Erfindung nicht nur die Funktion des Standardschutzes der Transformatoren,
d.h. das Buchholzrelais, uneingeschränkt beibehält, sondern durch dessen Verdoppelung
sogar erheblich die Zuverlässigkeit,
Empfindlichkeit und Selektivität
dieses Schutzes erhöht.
-
Die
Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich, ohne
das dadurch der der Neuerung zugrunde liegende Erfindungsgedanken
verlassen wird.
-
- 1
- Transformatorkessel
- 10
- Wicklung
- 11
- Ölkühler
- 12
- oberes
Verbindungsrohr
- 100
- Kern
- 101
- Ablass-Schieber
- 102
- Rohrleitung
- 111
- oberer
Stutzen
- 112
- unterer
Stutzen
- 120
- oberes
Buchholzrelais
- 121
- oberes
Kniestück
- 122
- oberer
Isoliermantel
- 2
- Ausdehnungsgefäß
- 21
- unteres
Verbindungsrohr
- 200
- Ausgleichsrohr
- 210
- unteres
Buchholzrelais
- 211
- unteres
Kniestück
- 212
- unterer
Isoliermantel
- 3
- Schicht
der Wärmestratifikation