DE2060894C3 - Geräuscharme Transformatoranordnung - Google Patents
Geräuscharme TransformatoranordnungInfo
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Description
40
Die Erfindung betrifft eine geräuscharme Transfor-Inatoranordnung,
bei der ein ölgekühlter Transformator in einer geräuschabgeschirmten Kammer angeordnet
ist und die ölabkühlung durch eine Verdampfungskühlung erfolgt (GB-PS 714 524).
Durch den rasch anwachsenden Bedarf an elektriicher Energieversorgung für Städte und deren Umgebungen
ist es notwendig geworden, daß Hochleistungs-Transformatoren in dicht besiedelten Gebieten errichtet
werden mußten. In diesem Zusammenhang entstand •ber auch das Bedürfnis, bei nahe an Wohngebieten
liegenden Transformatoranordnungen die νοη den Anordnungen
ausgehenden Geräusche weitgehend zu vermindern.
Die bei einer derartigen Transformatoranordnung auftretenden Geräusche kommen einmal vom Hauptleil
des Transformators selbst und zum anderen von den Kühlsystemen für die Transformatoranordnung.
Bis jetzt wurde das Geräusch des Hauptteils des Transformators im wesentlichen dadurch vermindert, daß
der Transformator mit einer geräuschabschirmenden Wand umgeben ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine
Verminderung des Geräusches von den mit dem Transformator verbundenen Kühlern schwieriger ist als eine
Geräuschverminderung des Hauptteils des Transformators, und in verschiedenen Fällen hat es sich gezeigt,
daß die Geräusche von den Kühlern lauter sind als die des Hauptteils des Transformators.
Bei einem selbstkühienden öltransformator ζ. Β.
(Ja-Gbm 11 707) wird das Geräusch vom Hauptteil des
Transformators durch das kühlende Öl zu den angeschlossenen Kühlern (oder Radiatoren), welche an der
Außenseite der geräuschabschirmenden Kammer liegen, übertragen, so daß damit eine weitere Geräuschquelle
entsteht In ähnlicher Weise ist das Geräusch bei einem ölzirkulierenden, gebläsegekühlten Transformator
vom Gebläse her sehr stark und bei einem Transformator mit Wasserkühltürmen erreichen die Geräusche
vom Gebläse und außerdem vom fallenden Wasser eine weit höhere Stärke.
Es ist auch eine geräuscharme Transformatoranordnutig
bekannt (GB-PS 714 524), bei der die vom Transformator ausgehenden Geräusche, sei es durch mechanische
Übertragung oder durch Flüssigkeitsübertragung, dadurch vermindert werden, daß einerseits das
Transformatorgehäuse in einem zweiten Gehäuse untergebracht ist und mit diesem nur über elastische Elemente
in Berührung steht und andererseits die aus dem TransfCo-matorgehäuse als Gas aufsteigende Kühlsubstanz
in einem an dem zweiten Gehäuse fest angebrachten Kühler aufgefangen, verflüssigt und im freien
Fall dem Transformatorgehäuse wiedergegeben wird. Damit wird zwar erreicht, daß das vom Transformator
unmittelbar kommende Geräusch unterdrückt wird, daß aber die Geräusche des am äußeren Gehäuse angebrachten
Kühlers unbeeinflußt bleiben. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung liegt darin, daß die
Kühlsubstanz nur durch Konvektion am Transformator vorbeibewegt wird, der Transformator also schlecht
gekühlt wird und daß für die Wiederabkühlung der Kühlsubstanz ein großer Leistungsverbrauch im Verflüssiger aufgewendet werden muß.
Auch ist bei Transformatoranordnungen die Verwendung von Kühlern mit Kühlschlangen bekannt (US-PS
1 334 041), wobei allerdings zwei abgeschlossene Kühlsysteme Anwendung finden und eine Geräuöchunterdrückung
nicht beabsichtigt ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Transformatoranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei der das Geräusch aus Transformator und aus Kühleinrichtung so niedrig wie möglich gehalten und
eine wirksame Kühlung des Transformators durch geringen Einrichtungsaufwand gewährleistet werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auf einem ersten Weg durch emc Transformatoranordnung gelöst, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Kühler mit einer Kühlschlange, in der das Kühlöl des Transformators
zirkuliert, und ein Vorratstank mit flüssigem Gas außerhalb der geräuschabgeschirmten Kammer angeordnet
sind und daß das flüssige Gas aus dem Vorratstank auf die Kühlschlange gerichtet ist, derart, daß
das gegen die Kühlschlange geführte Gas eine im wesentlichen der Verdampfungswärme dieses Gases entsprechende
Wärmemenge von dem Kühlöl abführt und das verdampfte Gas direkt in die Atmosphäre entweicht.
Eine zweite Lösung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühler mit einer Kühlschlange,
in der das Kühlöl des Transformators zirkuliert, innerhalb und ein Vorratstank mit flüssigem Gas außerhalb
der geräuschabgeschirmten Kammer angeordnet sind und daß das flüssige Gas aus dem Vorratstank auf die
Kühlschlange gerichtet ist, derart, daß das gegen die Kühlschlange geführte Gas eine im wesentlichen der
Verdampfungswärme dieses Gases entsprechende Wärmemenge von dem Kühlöl abführt und das ver-
dampfte Gas über ein in der Decke der Kammer vorgesehenes Auslaßrohr direkt in die Atmosphäre entweicht
Mit der Erfindung wird eine nahezu geräuschlos arbeitende
Transformatoranordnung e.veicht, da hierbei insbesondere die Kühleinrichtung ohne elektrisch angetriebene
Vorrichtungen arbeiten kann. Da das zur Kühlung des Kühlöls benutzte Gas nach seiner Verwendung
in die Atmosphäre abgegeben wird, kann der
Aufbau der Anordnung verhältnismäßig einwandfrei sein. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt die Verwendung
eines Flüssiggases zu, beispielsweise Stickstoff mit einem Siedepunkt von -196° C, so daß gegenüber
den bekannten Vorrichtungen eine viel stärkere Kühl wirkung des Kühlöls bewirkt wird. Durch den zirkulierenden
ölkreislauf wird einerseits der Transformator mit größerer Effizienz gekühlt und andererseits
kann das öl durch das Gas schneller abgekühlt werden.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Transformatoranordnung
gemäß dem ersten Lösungsweg der Erfindung und
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Transformatoranordnung gemäß dem zweiten Lösungsweg
der Erfindung.
In der F i g. 1 ist ein Hauptkörper 1 einer Transformatoranordnung
gezeigt, welche in einer geräuschabgeschirmten Kammer 2 in einem Haus oder voü geräuschabschirmenden
Wänden umgeben angeordnet ist, was weitgehendstin dieser Art bekannt ist. Ein Kühler
3 für das Kühlöl des Hauptteils 1 des Transformators ist in dieser Ausführungsform der Erfindung außerhalb
der geräuschabgeschirmten Kammer 2 vorgesehen und ist mit dem Hauptteil 1 des Transformators
über die Ölleitung 4 und die Öl-Versorgungspumpe 41 verbunden. Einerseits wird nun ein verflüssigtes, in
einem Tank aufbewahrtes Gas über ein Rohr 6 und eine Pumpe 61 in das Innere des Kühlers 3 geleitet und
gegen die äußere Oberfläche der Kühlschlangen 31 des Kühlers 3 geführt. Das verflüssigte Gas umgibt die
Kühlschlange 31, welche auf einer entsprechend dem uarch den Transformator zirkulierenden öl hohen
Temperatur liegt, und verdampft dabei, ■>
> daß Wärme für die Verdampfung von der Schlange 31 abgeführt wird und die Temperatur des zirkulierenden Öls erniedrigt
wird.
Es hat sich gezeigt, daß die Kühlanordnung des Transformators mit der oben beschriebenen Ausführungsform
den Geräuschpegel weit niedriger halten kann als die üblichen Kühlsysteme, wie die vorhin beschriebenen
luftgekühlten oder Kühl-Turm-Typen, und daß deren Kühlwirksamkeit ebenso hervorragend sind.
Das so verdampfte Kühlmedium wird hernach direkt an die Atmosphäre abgelassen, wodurch eine Komplikation
der Kühlanordnung vermieden wird, und ein entstehendes Geräusch in der Kühlanordnung kann
wesentlich vermindert werden.
Als verflüssigtes Gas für das Kühlmedium wird ein nicht brennbares Gas, wie z. B. Stickstoff verwendet,
wodurch keine Feuergefahr gegeben ist.
Weiterhin kann ein Klemmensatz des Transformators, wie in der Zeichnung gezeigt, durch die Durchführung
11 herausgeführt werden, welche die Wand 21 der geräuschabgeschirmten Kammer 2 zur Außenseite der
Kammer durchdringt, und der andere Klemmen-Satz kann über den Kabelkopf 12 mit unterirdischen Kabeln
verbunden sein.
Die geräuschabgeschirmte Kammer 2 kann weiterhin mit einer Lufteinlaßöffnung 22 und einer Auslaßöffnung
23 durch die Wände 21 ausgebildet sein, so daß die Temperatur im Inneren der Kammer nicht zunehmen
kann, wobei diese öffnungen aber derart ausgebildet sind, daß der Geräuschunterdrückungs-Effekt der
Kammer 2 nicht verschlechtert wird.
In F i g. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung
gezeigt, wobei die Kühlanordnung 3 im Inneren der geräuschabgeschirmten Kammer 20 zusammen mit
dem Haupt'eil 1 des Transformators angeordnet ist.
In dieser Anordnung wird das verdampfte Gas, welches die Kühlschlange 31 im Inneren des Kühlers 3 gekühlt
hat, an die Atmosphäre über ein großes Auslaßrohr in Form eines Abzuges 24 abgelassen, wobei dieses
mit der geräuschabgeschirmten Kammer 20 für den Abzugs-Effekt der Kammer in Verbindung stehen soll.
Ferner liegt der Versorgungstank 5 für das verflüssigte Gas außerhalb der Kammer 20 und ist mit einem Rohr
über eine Pumpe 61, wie im vorhergehenden Beispiel, angeschlossen.
In diesem Beispiel kann das Rohr 6 sich noch in ein anderes Rohr 62 verzweigen, welches sich in die geräuschabgeschirmte
Kammer 20 hinein öffnet, so daß das verflüssigte Gas teilweise durch das Rohr 62 tritt
und die Temperatur der Kammer 20 somit geregelt werden kann.
In jedem der in F i g. 1 und 2 gezeigten Beispiele kann der Vorratstank 5 für das verflüssigte Gas an
einem höher liegenden Ort angeordnet sein als der Kühler 3, wodurch auf Grund des Höhenunterschiedes
des Tanks 5 und des Kühlers 3 die potentielle Energie nutzbar verwendet wird und somit die Pumpe 61 weggelassen
werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Geräuscharme Transformatoranordnung, bei der ein ölgekühlter Transformator in einer geräuschabgeschirmten
Kammer angeordnet ist und die ölabkühlung durch eine Verdampfungskühlung
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühler (3) mit einer Kühlschlange (31), in der das
KühlÖl des Transformators zirkuliert, und ein Vorratstank
(5) mit flüssigem Gas außerhalb der geräuschabgeschirmten Kammer (2) angeordnet sind
und daß das flüssige Gas aus dem Vorratstank (5) auf die Kühlschlange (31) gerichtet ist, derart, daß
das gegen die Kühlschlange (3,1) geführte Gas eine im wesentlichen der Verdampfungswärme dieses
Gases entsprechende Wärmemenge von dem Kühlöl
abführt und das verdampfte Gas direkt in die Atmosphäre entweicht (F i g. 1).
2. Geräuscharme Transformatoranordnung, bei der ein ölgekühlter Transformator in einer geräuschabgeschirmten
Kammer angeordnet ist und die Ölabkühlung durch eine Verdampfungskühlung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühler (3)
mit einer Kühlschlange (31), in der das Kühlöl des Transformators zirkuliert, innerhalb und ein Vorratstank
(5) mit flüssigem Gas außerhalb der geräuschabgeschirmten Kammer (2) angeordnet sind
und daß das flüssige Gas aus dem Vorratstank (5) auf die Kühlschlange (31) gerichtet ist, derart, daß
das gegen die Kühlschlange (31) geführte Gas eine im wesentlichen der Verdampfungswärme dieses
Gases entsprechende Wärmemenge von dem Kühlöl abführt und das verdampfte Gas über ein in der
Decke der Kammer (20) vorgesehenes Auslaßrohr (24) direkt in die Atmosphäre entweicht (F i g. 2).
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US3629757A (en) | 1971-12-21 |
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GB1304557A (de) | 1973-01-24 |
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