DE1156164B

DE1156164B - Contactless oil flow and oil level relay

Info

Publication number: DE1156164B
Application number: DEL43006A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Pech
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-09-20
Filing date: 1962-09-20
Publication date: 1963-10-24

Description

Kontaktloses Ölströmungs- und Ölstandsrelais Die bisher benannten und gebräuchlichen Anzeige-und Schutzgeräte für Transformatoren des Systems Buchholz sind ziemlich kompliziert aufgebaut und demgemäß teuer in der Herstellung. Zudem ist in den letzten Jahren bekanntgeworden, daß sie nicht erschütterungsunempfindlich sind, sondern auch schon durch äußere Erschütterungen, wie sie durch Erdbeben, Bergsenkungen, schwere Kurzschlüsse in der Anlage u. a. verursacht werden, zur Auslösung gebracht werden können, die unerwünschte und verlustreiche Auswirkungen in den Netze-n zur Folge haben.Contactless oil flow and oil level relay The ones named so far and common display and protection devices for transformers of the Buchholz system are quite complex and accordingly expensive to manufacture. In addition has become known in recent years that it is not insensitive to vibrations are, but also by external vibrations, such as those caused by earthquakes, mountain subsidence, severe short circuits in the system, among other things. caused to be triggered that can have undesirable and lossy effects in the networks-n for Have consequence.

Um die Erschütterungsunempfindlichkeit der herkönimlichen Buchholzrelais zu verbessern, wurden neuerdings besondere konstruktive Maßnahmen vorgeschlagen, die eine weitere Verteuerung des Gerätes zur Folge haben.About the insensitivity of the traditional Buchholz relays to vibrations to improve, special constructive measures have recently been proposed, which result in a further increase in the price of the device.

Es sind schon Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten von Kühlmittel und Gas, zur Signalgebung ausgenutzt worden sind, und zwar in der Weise, daß in Normallage unterhalb der Kühlmitteloberfläche in einem an den Kühlkreislauf angeschlossenen oder auf den Transforrnatorkessel aufgesetzten Dom geeignete Elektroden angeordnet wurden. In einem Fall wurde in einem entsprechenden Meßkreis die Veränderung der Kapazität zwischen den Elektroden beim Auftauchen der Elektroden aus dem Kühlmittel infolge der Bildung und Ansammlung von Gas bei einer Störuno, innerhalb des Transformators ausgewertet und zur Anzeige verwendet. Nach einem anderen Vorschlag wurde die höhere, elektrische Festigkeit des Kühlmittels gegenüber der vom Gas ausgenutzt, indem zwischen zwei Spitzenelektroden eine Spannung angelegt wurde, die so bemessen war, daß bei einem Auftauchen der Elektroden aus dem Kühlmittel der Spitzenabstand elektrisch durchschlu 'gi. Nach dieser Methode war es allerdings nur möglich, den Flüssigkeitsstand zur Anzeige heranzuziehen, d. h., es wurde die Gasbildung im Transformator überwacht, jedoch nicht leine evtl. erhöhte ölströmung erfaßt.Arrangements have already been proposed in which the different dielectric constants of coolant and gas have been used for signaling, in such a way that suitable electrodes are arranged in the normal position below the coolant surface in a dome connected to the cooling circuit or placed on the transformer tank became. In one case, the change in the capacitance between the electrodes when the electrodes emerged from the coolant as a result of the formation and accumulation of gas in the event of a fault inside the transformer was evaluated and used for display in a corresponding measuring circuit. According to another proposal, the higher electrical strength of the coolant compared to that of the gas was exploited by applying a voltage between two tip electrodes which was such that when the electrodes emerged from the coolant, the distance between the tips electrically broke through. According to this method, however, it was only possible to use the liquid level for the display, i. In other words, the gas formation in the transformer was monitored, but no possibly increased oil flow was recorded.

Ein anderer Vorschlag befaßt sich damit, sämtliche elektrischen Kontakte außerhalb, des Kühlmittelraumes lefcht zugänglich und überprüfbar anzuordnen, wobei die aus der Gasansammlung in einem Dom resultierende Bewegung eines Schwimmers, durch einen entsprechend ausgebildeten ringförinigen Permanentmagneten auf einen in einem den Innenraum des Pormanentmagneten durchsetzenden Zylinder, der mit der Außenluft in Verbindung steht, auf- und abbeweglichen Gegenmagneten oder Kein und von diesem über ein Gestänge auf die außenliegende Kontaktanordnung übertragen wird. Als Kontakte, sind übliche mechanische, bzw. Quecksilberschaltröhren mit allen ihren Nachteilen vorgesehen.Another proposal deals with arranging all electrical contacts outside of the coolant space easily accessible and verifiable, with the movement of a float resulting from the gas accumulation in a dome, by means of a correspondingly designed ring-shaped permanent magnet on a cylinder penetrating the interior of the permanent magnet, which is in contact with the outside air, counter magnets that can be moved up and down or none and is transferred from this via a linkage to the external contact arrangement. Conventional mechanical or mercury interrupter tubes with all their disadvantages are provided as contacts.

Weiterhin wurde auch schon vorgeschlagen, zur überprüfung der Funktionsbereitschaft von üblichen schwimmerbetätigten überwachungsein-richtungen mit Quecksilberschaltröhren Elektromagriete, vorzusehen, die bei ihrer Beaufschlagung üb#er ein Gestänge die Schwimmeranordnung gegen ihren Auftrieb aus der Normallage in die Störlage drücken, so daß die Kontaktschließung und die nachgeschalteten überwachungseinrichtungen auf einfache Weise; getestet werden können. Auch in diesem Falle ist die, überwachungseinrichtung nicht erschütterungsuneempfindlich, da normale Quecksilberschaltröhren vorgesehen sind, deren leicht bewegliches Quecksilber aus äußerem Anlaß Fehlauslösungen verursachen könnte.Furthermore, it has also already been suggested to check the operational readiness of common float-operated monitoring devices with mercury interrupters Electric rivets, to be provided, which when they are acted upon via a linkage Press the float assembly against its buoyancy from the normal position into the fault position, so that the contact closure and the downstream monitoring devices in an easy way; can be tested. In this case, too, is the monitoring device not insensitive to vibrations, as normal mercury interrupter tubes are provided are whose easily mobile mercury cause false tripping due to external causes could.

Es wird nun ein neuartiges erschütterungsunempfindliches kontaktloses ölströmungs- und ölstandsrelals auf induktiver Grundlage vorgeschlagen, das sowohl die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit als auch die Gasansammlung im Dom anzeigt, bei dem #erlindunc"sgemäß längsverscbieblich konzentrisch um eine Achse eine Spule und ein Eisenkern angeordnet sind, wobei die Spule, mit einem Schwimmer und der Kein miteiner Stauklapp-- mechanisch starr verbunden ist, derart, daß bei Verlassen der Ruhelage eines der beiden Elemente, der Korn und die Spule ihre konzentrischc Lage verlassen, wodurch die Spule ihren Widerstand ändert. Die Länge, der Befestigungsbügel des Kernes und der Tauchspule sind so. bemessen, daß im normalen Betriebszustand, d. h. wenn die Stauklappe, bei schwacher normaler ölströmung aufliegt und der Schwimmer bei gefülltem Dom am Deckel anstößt, die stromdurchflossene Tauchspule den Weicheisenkern genau konzentrisch unischließt.A new type of vibration-insensitive contactless oil flow and oil level relay on an inductive basis is now proposed, which indicates both the change in the flow rate and the gas accumulation in the dome, in which a coil and an iron core are arranged concentrically around an axis, with the "lindunc" the coil is connected mechanically rigidly to a float and not having Stauklapp-- such that leave their konzentrischc position when leaving the rest position of the two elements, the grain and the coil, the coil changes which their resistance. the length, the mounting bracket of the core and the plunger coil are dimensioned so that in normal operating conditions, i.e. when the damper is in contact with a weak normal oil flow and the float hits the cover when the dome is full, the live plunger coil closes the soft iron core in an exactly concentric manner.

An Hand der Figur sei der Aufbau und die Wirkungsweise des Gerätes beschrieben. Mit 1 sei das Gehäuse des wie ein Buchholzt-elais in die Rohrleitung zwischen Transformatortank und Ausdehnungsgefäß eingeschalteten Apparates bezeichnet, dessen Dom im normalen Zustand vollständig ölgefüllt ist. 2 ist der Schwinuner, der im Normalzustand durch den Auftaeb an den Deckel des Doms angedrückt ist. An den abwärts hängenden Befestigungsbügeln 3 hängt in der Mitte. des Domes die Tauchspule 4, die über die beweglichen Spulenanschlüsse 5 und das nach außen führende Klemmbrett 6 an eine Stromquelle und an ein Anzeigegerät angeschlossen ist. Konzentrisch durch die Spule und den Schwimmer hindurch, führt eine Achse 7 vom Boden des Gefäßes bis zum Deckel. In die Spule hinein ragt im Normalzustand der Weicheisenkern 8, der über ein Rohr 9 fest mit der Stauklappe 10 verbunden ist. Auch dieses Teil, die Stauklappe mit dem Rohr und dem Kern, wird von der Achse 7 durchsetzt und kann auf dieser auf-und abgleiten.The structure and mode of operation of the device will be described using the figure. The housing of the apparatus, which is switched on like a Buchholzt relay in the pipeline between the transformer tank and the expansion vessel, is designated by 1, the dome of which is completely filled with oil in the normal state. 2 is the Schwinuner, which is normally pressed against the lid of the cathedral due to the thawing. On the downward hanging mounting brackets 3 hangs in the middle. of the dome, the plunger coil 4, which is connected to a power source and to a display device via the movable coil connections 5 and the terminal board 6 leading to the outside. Concentrically through the coil and the float, an axis 7 leads from the bottom of the vessel to the lid. In the normal state, the soft iron core 8 protrudes into the coil and is firmly connected to the flap 10 via a tube 9. This part, too, the flap with the tube and the core, is penetrated by the axis 7 and can slide up and down on it.

Da im Normalzustand der Weicheisenkem 8, wie in der Figur dargestellt, genau im Inneren der Spule 4 steht, ist der induktive Widerstand der Spule sehr groß und der über das Klemmbrett und die Anschlüsse hindurchiließende Ruhestrom am kleinsten. Sammelt sich nun infolge von Gasbildung im Transformator im Kopf des Domes Gas an, so sinkt der Schwimmer mit der daran befestigten Tauchspule ab; und da der Kern wegen der auf dem Boden aufsitzenden Stauklappe nicht tiefer sinken kann, verläßt er den Innenraum der Spule, und der induktive Widerstand der Spule wird um ein beträchtliches kleiner. Dadurch steigt der Strom durch die Spule proportional an und löst über ein handelsübliches Signalrelais mit einstellbarem Schwellenstrom einWarnsignal. oder die Leistungsschalter aus.Since in the normal state the soft iron core 8, as shown in the figure, is exactly inside the coil 4, the inductive resistance of the coil is very high and the quiescent current flowing through the terminal board and the connections is the smallest. If gas accumulates in the head of the dome as a result of gas formation in the transformer, the float with the plunger coil attached to it sinks; and since the core cannot sink any deeper because of the damper resting on the floor, it leaves the interior of the coil, and the inductive resistance of the coil becomes considerably smaller. This increases the current through the coil proportionally and triggers a warning signal via a commercially available signal relay with an adjustable threshold current. or the circuit breakers off.

Genau derselbe Vorgang läuft ab, wenn die ölströmung zum Ausgleichsgefäß plötzlich schneller wird. Die. Stauklappe 10 wird hochgedrückt und mit, für der Eisenkem 8, der den Spuleninnenraum somit nach oben verläßt. Da der Schwimmer am Deckel des Domes anliegt, kann die Spule der Bewegung nicht folgen. Ihr induktiver Widerstand wird wieder kleiner und der durchfließende Strom entsprechend größer.Exactly the same process takes place when the oil flow to the expansion tank suddenly becomes faster. The. The baffle flap 10 is pushed up and with, for the iron core 8, which thus leaves the coil interior upwards. Since the float rests against the lid of the dome, the coil cannot follow the movement. Your inductive resistance becomes smaller again and the current flowing through it becomes correspondingly larger.

Infolge des sehr einfachen Aufbaus ist mit einer großen Preiswertigkeit des Gerätes- nach der Erfindung zu rechnen, wozu noch eine völlige Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen hinzutritt.As a result of the very simple structure, it is of great value for money of the device to be expected according to the invention, including a complete insensitivity against vibrations.

Claims

CLAIM: Contactless oil flow and oil level relay, characterized in that a coil and an iron core are arranged longitudinally displaceably concentrically around an axis, the coil being mechanically rigidly connected to a float and the core to a damper, so that when leaving the rest position one of the two elements, the none and the coil leave their concentric position, whereby the coil changes its resistance. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1106 859, 1 005 178; German patent specification No. 834 264.