DE202012100679U1

DE202012100679U1 - Protection relay for transformer with on-load tap-changer

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Publication number: DE202012100679U1
Application number: DE201220100679
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-03-27
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: CN203071014U; IN2013CH00779A

Abstract

The utility model relates to a protection relay (16) used for a transformer (1) including an on-load tap-changer (12). The protection relay (16) used for the transformer (1) including the on-load tap-changer (12) is provided with a first reed switch (18) and a second reed switch (20). The reed switches can be operated by a magnetic device (24) acting on the reed switches, and the first reed switch (18), the second reed switch (20) and the magnetic device (24) are disposed in a shell (17). At least a third reed switch (22) is arranged in the shell (17). The third reed switch is operated by the magnetic device (24) and thereby can be switches by a magnetic field acting on the third reed switch. A technical problem that the utility model aims to solve is how to improve the safety performance of a protection relay. According to the utility model, the protection relay used for the on-load tap-changer of the transformer can be provided through a simple method. The protection relay used for the transformer including the on-load tap-changer can meet high safety requirements.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schutzrelais insbesondere für einen Transformator mit einem Laststufenschalter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a protective relay in particular for a transformer with an on-load tap changer according to the preamble of claim 1.

Schutzrelais werden in der modernen Technik zur Absicherung von Bauteilen oder Geräten in unterschiedlichen Ausführungsformen eingesetzt. So kommen Schutzrelais auch zur Absicherung von Transformatoren mit einem Laststufenschalter zur Anwendung. Denn zur Verbesserung der Anlagensicherheit werden bei Transformatoren unter anderem Laststufenschalter eingesetzt. Dabei wird das Schutzrelais zum Schutz des Laststufenschalters und damit des Transformators im Falle einer Störung innerhalb des Laststufenschalter- bzw. Lastwählerölgefäßes aktiv. Wird es beispielsweise als Ölströmungsrelais ausgeführt, so spricht es an, wenn eine vorgegebene Ölströmungsgeschwindigkeit zwischen dem Laststufenschalterkopf und einem Ölausdehnungsgefäß durch eine Störung überschritten wird. Dabei wird das jeweils eingesetzte Schutzrelais auf den Laststufenschalter abgestimmt, für den es verwendet wird. Damit kann beim Ansprechen des Schutzrelais der Transformator ohne Verzögerung spannungsfrei geschaltet werden.Protection relays are used in modern technology for securing components or devices in various embodiments. Protection relays are also used to protect transformers with an on-load tap-changer. Because to improve plant safety, on-load tap-changers are used in transformers. In this case, the protective relay to protect the on-load tap-changer and thus of the transformer in the event of a fault within the on-load tap changer or Lastwählölgefäßes active. If it is designed, for example, as an oil flow relay, it is appropriate if a given oil flow velocity between the on-load tap-changer head and an oil conservator is exceeded by a fault. The protective relay used in each case is matched to the on-load tap-changer for which it is used. In this way, the transformer can be switched off without delay when the protective relay responds.

Die bei Transformatoren eingesetzten Schutzrelais können als Reed-Relais ausgeführt werden. Diese weisen zwei Reed Kontakte auf. Reed-Schaltkontakte sind unter Vakuum oder Schutzgas in einen Glaskolben eingeschmolzene Kontaktzungen, die zugleich die Kontaktfeder und den Magnetanker bilden. Üblicherweise werden die Kontaktzungen aus edelmetallbeschichtetem ferromagnetischem Material, insbesondere Weicheisen hergestellt. Die Kontaktbetätigung erfolgt durch ein von außen einwirkendes Magnetfeld, das von einem in die Nähe gebrachten Dauermagneten erzeugt wird. Durch das Magnetfeld ziehen sich die beiden Kontaktzungen an und schließen somit die Schaltung. Sobald das Magnetfeld abfällt öffnet sich der Kontakt aufgrund der Federwirkung einer geeignet angebrachten Feder wieder. Dabei kann jedes Reed-Relais einen Stromkreis schalten, dem es zugeordnet istThe protective relays used in transformers can be designed as reed relays. These have two reed contacts. Reed switch contacts are sealed under vacuum or inert gas in a glass envelope reeds, which also form the contact spring and the armature. The contact tongues are usually produced from noble metal-coated ferromagnetic material, in particular soft iron. The contact operation is effected by an externally applied magnetic field, which is generated by a brought close to permanent magnets. Due to the magnetic field, the two contact tongues tighten and thus close the circuit. As soon as the magnetic field drops, the contact opens due to the spring action of a suitable spring. Each reed relay can switch a circuit to which it is assigned

In der praktischen Anwendung hat sich nun gezeigt, dass in einigen Anwendungsfällen eine höhere Sicherheit erforderlich ist, die mit den beiden Reed-Kontakten nicht erreicht werden kann.In practical application has now been shown that in some applications, a higher level of security is required, which can not be achieved with the two reed contacts.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Sicherheit des Schutzrelais zu erhöhen.Object of the present invention is therefore to increase the safety of the protective relay.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schutzrelais insbesondere für einen Transformator mit einem Laststufenschalter gelöst, wobei das Schutzrelais einen ersten Reed-Schalter und einen zweiten Reed-Schalter aufweist. Die Reed-Schalter sind von einem auf sie wirkenden magnetischen Mittel betätigbar. Der erste Reed-Schalter, der zweite Reed-Schalter und die magnetischen Mittel sind innerhalb eines Gehäuses angeordnet. Wenigstens ein dritter Reed-Schalter ist im Gehäuse vorgesehen, der von dem magnetischen Mittel und somit von einem auf ihn wirkenden Magnetfeld schaltbar ist.According to the invention this object is achieved by a protective relay, in particular for a transformer with an on-load tap-changer, wherein the protective relay has a first reed switch and a second reed switch. The reed switches are operable by a magnetic means acting on them. The first reed switch, the second reed switch, and the magnetic means are disposed within a housing. At least one third reed switch is provided in the housing, which is switchable by the magnetic means and thus by a magnetic field acting on it.

Damit wird es möglich, auf einfache Weise ein Schutzrelais für einen Laststufenschalter eines Transformators bereit zu stellen, das erhöhten Sicherheitsanforderungen gerecht wird.This makes it possible to easily provide a protective relay for an on-load tap-changer of a transformer that meets increased safety requirements.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste und der zweite Reed-Schalter einem ersten Schaltkreis und der dritte Reed-Schalter einem zweiten Schaltkreis zugeordnet. Dies hat den Vorteil, dass durch die innere Verschaltung ein zusätzlicher Reed-Schalter als zusätzliches Sicherheitsmedium untergebracht werden kann, ohne den erforderlichen Bauraum wesentlich zu erhöhen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist je ein Reed-Schalter einem separaten Stromkreis zugeordnet, so dass der erste Reed-Schalter einem ersten Schaltkreis, ein zweiter Reed-Schalter einem zweiten Schaltkreis und der dritte Reed-Schalter einem Schaltkreis zugeordnet ist.In one embodiment of the invention, the first and second reed switches are associated with a first circuit and the third reed switch is associated with a second circuit. This has the advantage that an additional reed switch can be accommodated as an additional security medium by the internal interconnection, without significantly increasing the required space. In a further embodiment of the invention, a reed switch is assigned to a separate circuit, so that the first reed switch is assigned to a first circuit, a second reed switch to a second circuit, and the third reed switch to a circuit.

Die Reed-Schalter können dabei so betrieben werden, dass sie den ihnen zugeordneten Stromkreis entweder öffnen oder schließen. Insbesondere kann damit das Schutzrelais so ausgeführt werden, dass alle Schaltkreise mit den Reed-Schaltern geöffnet oder alle geschlossen werden. Um den Zustand des Schaltkreises von außen am Gehäuse detektieren zu können, sind die Kontakte der mit den Reed-Schaltern versehenen Schaltkreise nach außen geführt.The reed switches can be operated so that they either open or close their associated circuit. In particular, so that the protective relay can be designed so that all circuits are opened with the reed switches or all closed. In order to detect the state of the circuit from the outside of the housing, the contacts of the circuits provided with the reed switches are led to the outside.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the subject of the following figures and their description parts.

Es zeigen im Einzelnen:They show in detail:

1: schematisch einen Transformator mit einem Laststufenschalter und einem Schutzrelais; 1 schematically a transformer with an on-load tap-changer and a protective relay;

2: schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzrelais mit zwei Stromkreisen; 2 schematically a first embodiment of a protective relay according to the invention with two circuits;

3: schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzrelais mit zwei Stromkreisen; und 3 schematically a second embodiment of a protective relay according to the invention with two circuits; and

4: schematisch eine erfindungsgemäßes Schutzrelais mit drei Stromkreisen. 4 schematically a protective relay according to the invention with three circuits.

1 zeigt schematisch einen Transformator 10 mit einem Laststufenschalter 12, der in einem druckdichten Ölgefäß untergebracht ist. Wenn der Laststufenschalter 12 arbeitet, können Gase entstehen bzw. das Ölvolumen dehnt sich aus. Das überschüssige Ölvolumen kann in ein Ölausdehnungsgefäß 14 entweichen. Weiterhin ist ein Schutzrelais 16 vorgesehen, das als Ölströmungsrelais ausgeführt ist. Bei einer vorgegebenen Ölströmung vom Lastumschalter 12 zum Ölausdehnungsgefäß 14 spricht das Schutzrelais 16 an, so dass der Transformator 10, sofern erforderlich, sofort abgeschaltet werden kann. Das Schutzrelais 16 arbeitet nach dem Prinzip einer beweglichen Stauklappe 15 (siehe 2 bis 4) und bei Lastumschaltung kann das sich vergrößernde Ölvolumen in das Ölausdehnungsgefäß 14 ungehindert entweichen. Eine Stauklappe 15 im Schutzrelais 16 betätigt beim Ansprechen auf eine Ölströmung 19 einen Reed-Schalter 18, 20 der einem Schaltkreis 26, 28 zugeordnet ist (siehe 2 bis 4). Über die Auswertung des Zustands des Schaltkreises kann ein Signal erhalten werden, das als Sicherungssignal zum Abschalten eingesetzt werden kann. 1 schematically shows a transformer 10 with an on-load tap-changer 12 which is housed in a pressure-tight oil vessel. When the on-load tap-changer 12 works, gases may arise or the volume of oil expands. The excess oil volume can be in an oil conservator 14 escape. Furthermore, a protective relay 16 provided, which is designed as an oil flow relay. For a given oil flow from the diverter switch 12 to the oil conservator 14 speaks the protection relay 16 on, leaving the transformer 10 , if necessary, can be switched off immediately. The protective relay 16 works on the principle of a movable flap 15 (please refer 2 to 4 ) and load switching can increase the volume of oil in the oil conservator 14 escape unhindered. A damper 15 in the protective relay 16 actuated when responding to an oil flow 19 a reed switch 18 . 20 the one circuit 26 . 28 is assigned (see 2 to 4 ). By evaluating the state of the circuit, a signal can be obtained which can be used as a backup signal for switching off.

Wie in 2 schematisch dargestellt weist das Schutzrelais 16 einen ersten Reed-Schalter 18, einen zweiten Reed-Schalter 20 und einen dritten Reed-Schalter 22 auf. Die Reed-Schalter 18, 20, 22 werden mit einem Magnetfeld geschaltet. Das Magnetfeld wird von einem an der Stauklappe 15 angebrachten magnetischen Mittel 24 erzeugt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das magnetische Mittel 24 als ein Permanentmagnet ausgeführt ist, der sich z. B. annähert, wenn ein vorgegebener Öldruck bzw. ein Ölströmung 19 in das Gehäuse 17 des Schutzrelais 16 überschritten wird. Dadurch können die Reed-Schalter 18, 20, 22 geschlossen werden. Der erste Reed-Schalter 18 und der zweite Reed-Schalter 20 ist dabei einem ersten Stromkreis 26 zugeordnet, so dass der Stromkreis 26 nur dann geschlossen ist, wenn diese beiden Reed-Schalter 18 und 20 geschlossen sind. Der dritte Reed-Schalter 22 ist dem zweiten Stromkreis 28 zugeordnet, so dass der zweite Stromkreis 28 dann geschlossen ist, wenn der dritte Reed-Schalter 22 geschlossen ist.As in 2 shown schematically, the protective relay 16 a first reed switch 18 , a second reed switch 20 and a third reed switch 22 on. The reed switch 18 . 20 . 22 are switched with a magnetic field. The magnetic field is from one to the damper 15 attached magnetic means 24 generated. This can be done, for example, that the magnetic means 24 is designed as a permanent magnet, the z. B. approaches, when a predetermined oil pressure or an oil flow 19 in the case 17 of the protective relay 16 is exceeded. This allows the reed switch 18 . 20 . 22 getting closed. The first reed switch 18 and the second reed switch 20 is doing a first circuit 26 assigned so that the circuit 26 only closed when these two reed switches 18 and 20 are closed. The third reed switch 22 is the second circuit 28 assigned so that the second circuit 28 then closed when the third reed switch 22 closed is.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in 3 schematisch dargestellt, dass die Reed-Schalter 18, 20, 22 auch so ausgeführt sein können, dass sie bei Annäherung des magnetischen Mittels 24 geöffnet werden. Die Reed-Schalter sind im Grundzustand geschlossen, so dass die ihnen zugeordneten Stromkreise 26, 28 im Normalfall geschlossen sind. Diese werden entsprechend dann geöffnet, wenn der erste, zweite und dritte Reed-Schalter 18, 20, 22 nach Annäherung durch des magnetischen Mittels 24 geöffnet werden.In a further embodiment of the invention is in 3 shown schematically that the reed switch 18 . 20 . 22 can also be designed so that they approach the magnetic means 24 be opened. The reed switches are closed in the ground state, so that their associated circuits 26 . 28 normally closed. These are opened accordingly when the first, second and third reed switches 18 . 20 . 22 after approach by the magnetic medium 24 be opened.

In den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 sind der erste Stromkreis 26 und der zweite Stromkreis 28 nach außen am Gehäuse 17 angebracht, so dass deren Zustand abgegriffen werden kann und als Signal auswertbar ist.In the embodiments of the 2 and 3 are the first circuit 26 and the second circuit 28 to the outside of the housing 17 attached so that their condition can be tapped and evaluated as a signal.

In 4 wird ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Schutzrelais 10 gezeigt. Neben dem ersten, zweiten und dritten Reed-Schalter 18, 20, 22 und dem ersten Stromkreis 26 und dem zweiten Stromkreis 28 ist ein dritter Stromkreis 30 vorgesehen. Der erste Reed-Schalter 18 ist hier dem ersten Stromkreis 26, der zweite Reed-Schalter 20 dem zweiten Stromkreis 28 und der dritte Reed-Schalter 22 dem dritten Stromkreis 30 zugeordnet. Da alle drei Stromkreise 26, 28, 30 auswertbar sind und ebenfalls außen am Gehäuse 17 angebracht, ergibt sich mit dieser Ausführung ein zusätzlicher sicherheitstechnisch auswertbarer Vorteil. Auch in dieser Ausführungsform der Erfindung können die Reed-Schalter 18, 20, 22 im Grundzustand, d. h. ohne Annäherung des magnetischen Mittels 24, offen oder geschlossen ausgeführt sein.In 4 is another example of a protective relay according to the invention 10 shown. Next to the first, second and third reed switches 18 . 20 . 22 and the first circuit 26 and the second circuit 28 is a third circuit 30 intended. The first reed switch 18 Here is the first circuit 26 , the second reed switch 20 the second circuit 28 and the third reed switch 22 the third circuit 30 assigned. Because all three circuits 26 . 28 . 30 are evaluable and also outside the housing 17 attached, results with this embodiment, an additional safety-evaluable advantage. Also in this embodiment of the invention, the reed switches 18 . 20 . 22 in the ground state, ie without approaching the magnetic means 24 be designed open or closed.

Claims

Protective relay ( 16 ) in particular for a transformer ( 10 ) with an on-load tap-changer ( 12 ), the protective relay ( 16 ) a first reed switch ( 18 ) and a second reed switch ( 20 ), which is dependent on a magnetic means acting on it ( 24 ) and wherein the first reed switch ( 18 ), the second reed switch ( 20 ) and the magnetic means ( 24 ) within a housing ( 17 ), characterized in that at least one third reed switch ( 22 ) in the housing ( 17 ) provided by the magnetic means ( 24 ) and thus can be switched by a magnetic field acting on it.

Protective relay ( 16 ) according to claim 1, characterized in that the first and second reed switches ( 18 . 20 ) a first circuit ( 26 ) and the third reed switch ( 22 ) a second circuit ( 28 ) assigned.

Protective relay ( 16 ) according to claim 1 2, characterized in that the first reed switch ( 18 ) a first circuit ( 26 ), the second reed switch ( 20 ) a second circuit ( 28 ) and the third reed switch ( 22 ) a third circuit ( 30 ) assigned.

Protective relay ( 16 ) according to claims 2 or 3, characterized in that with one of the reed switches ( 18 . 20 . 22 ) at least one of the circuits ( 26 . 28 . 30 ) is open.

Protective relay ( 16 ) according to claims 2 or 3, characterized in that with the reed Switches ( 18 . 20 . 22 ) all circuits ( 26 . 28 . 30 ) are open.

Protective relay ( 16 ) according to claims 2 or 3, characterized in that with one of the reed switches ( 18 . 20 . 22 ) at least one of the circuits ( 26 . 28 . 30 ) is to close.

Protective relay ( 16 ) according to claims 2 or 3, characterized in that with the reed switches ( 18 . 20 . 22 ) all circuits ( 26 . 28 . 30 ) are to close.

Protective relay ( 16 ) according to claim 2, characterized in that contacts ( 25 ) for the first and the second circuit ( 26 . 28 ) on the outside of the housing ( 17 ) are arranged.

Protective relay ( 16 ) according to claim 3, characterized in that contacts ( 25 ) for the first ( 26 ), the second ( 28 ) and the third circuit ( 30 ) on the outside of the housing ( 17 ) are arranged.