DE2143045A1 - Device for taking oil samples from an oil transformer for the analysis of gases dissolved in the oil - Google Patents
Device for taking oil samples from an oil transformer for the analysis of gases dissolved in the oilInfo
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Description
DIPL.-ING. KLAUS BEHN ΟΙ/ ΟΠ/ ^DIPL.-ING. KLAUS BEHN ΟΙ / ΟΠ / ^
DlPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBERDlPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
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27.Aug.1971 Unsere Zeichen: A 268 7l/Pp/gb27.Aug.1971 Our reference: A 268 7l / Pp / gb
Firma FUJI DSNKI SSIZO KABUSHIKI KAISHA, 1-1, Tanabeshinden, Kawasaki-Shi. Kanagawa-Ken, JapanCompany FUJI DSNKI SSIZO KABUSHIKI KAISHA, 1-1, Tanabeshinden, Kawasaki-Shi . Kanagawa-Ken, Japan
Vorrichtung zur Entnahme von Ölproben aus einem Öltransformator für die Analyse von im öl gelösten Gasen.Device for taking oil samples from an oil transformer for the analysis of gases dissolved in oil.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Ölproben aus einem öltransformator für die Analyse von im öl gelösten Gasen.The invention relates to a device for taking oil samples from an oil transformer for the analysis of gases dissolved in the oil.
Wenn in einem Öltransformator Störerscheinungen auftreten, wie beispielsweise eine Lichtbogenbildung oder eine örtliche Überhitzung, so wird das Isolationsöl oder das feste Isolationsmaterial in der Umgebung des Ursprungs diese Störerscheinung zu Gas zersetzt. Das so entstandene Gas befindet sich während einer anfänglichen Zeitdauer der Störerscheinung in dem öl des Transformators in einem gelösten Zustand.If there is interference in an oil transformer, such as arcing or local overheating, the insulation oil or solid insulation material in the vicinity of the The origin of this disturbance phenomenon decomposes to gas. The resulting gas is during an initial Duration of the disturbance phenomenon in the oil of the transformer in a dissolved state.
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Wenn das Gas aus dem Ol abgeschieden und nach seinen Komponenten analysiert wird, kann da«raus auf die Art und Stärke der Störung geschlossen werden. Demgemäß können geeignete Gegenmaßnahmen zum Schutz gegen Vernichtung bereits getroffen werden, bevor irgendeine schwerwiegende Störung im Transformator auftritt. Dieses Verfahren, auf Grund der bei der Analyse festgestellten Gas-Komponenten auf Störerscheinigungen im Transformator zu schließen, ist im hohen Maße zur Bestimmung des Zustandes des Transformators geeignet, um so Schädigungen des Transformators zu vermeiden.When the gas is deposited from the oil and after its Components is analyzed, can be found out in the way and strength of the disorder are inferred. Accordingly, appropriate countermeasures can be taken to protect against Destruction must be made before any serious failure occurs in the transformer. This procedure is based on the gas components determined during the analysis for interference Closing in the transformer is, to a large extent, determining the condition of the transformer suitable to avoid damage to the transformer.
Bei den üblichen Verfahren der Analyse der Gaskomponenten wird jedoch das Öl, aus welchem notwendiger Weise eine ausreichende Menge Gas für die Analyse abgeschieden werden muß, in Form einer Eobe mittels eines Ülproben-Behälters aus dem Transformator an dem Ort entnommen, an dem der Transformator aufgebaut ist; sodann muß diese ölprobe in ein Labor gebracht werden, wo die Entgasung des Öles und die Gasanalyse durchgeführt werden und wo das so geprüfte Öl verbleibt.With the usual methods of analyzing the gas components, however, the oil from which is more necessary Way, a sufficient amount of gas for the analysis must be deposited in the form of an Eobe means an oil sample container is taken from the transformer at the location where the transformer is installed; then this oil sample must be brought to a laboratory, where the degassing of the oil and the gas analysis are carried out and where the tested oil remains.
Diese Reihe von bei der Gasanalyse üblichen Arbeits- This series of work-
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gange hat nachfolgende Nachteile: zunächst muß darauf geachtet werden, daß bei der Probeentnahme aus dem Öl dieses so wenig wie möglich mit der Luft in Berühung kommt, damit sich die Gaskomponenten der Luft nicht mit dem öl des Transformators vermischen. Diese Vorsichtwaltung, das öl nicht der Luft auszusetzen, erfordert einen beträchtlichen Zeitaufwand und es kostet beträchtliche Mühe, diesen Schritt einwandfrei durchzuführen. In besonderem Maße wird dies noch schwieriger, wenn innerhalb einer kurzen Zeit Tendenzen einer Veränderung der Gaskomponenten im öl festgestellt werden sollen. Desweiteren ist es unwirtschafltich, das verwendete bzw. entgaste öl bei jedem Test zu verlieren.Gange has the following disadvantages: First of all, care must be taken to ensure that the sample is taken out The oil comes into contact with the air as little as possible, so that the gas components of the air are separated do not mix with the transformer oil. This caution, not to expose the oil to the air, requires a considerable amount of time and effort to complete this step to be carried out properly. In particular, this becomes even more difficult if within a short period of time Trends of a change in the gas components in the oil are to be determined. Furthermore is it is inefficient to lose the used or degassed oil with each test.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche geeignet ist, in einem einfachen Arbeitsgang und innerhalb einer kurzen Zeit eine Ölprobe für eine Analyse aus einem öltransformator zu entnehmen.It is therefore the object of the invention to provide a device which is suitable in one simple operation and within a short time an oil sample for analysis from an oil transformer refer to.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Entnahme von öl aus einem öltransformator zu schaffen, bei welcher kein Öl verlorengehtIt is a further object of the invention to provide a device for extracting oil from an oil transformer to create in which no oil is lost
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oder verschwendet wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Entnahme von öl aus einem Öltransformator zu schaffen, welche darüberhinaus als Entgasungs-Vorrichtung verwendet werden kann.or wasted. Another object of the invention is to provide a device for removal of oil from an oil transformer to create which can also be used as a degassing device.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, in welcher das für die Analyse erforderliche, durch die Entgasung einer aus einem öltransformator abgezogenen ölprobe gewonnene Gas als Analysenprobe entnommen und das aus dem Transformator abgezogene Öl im entgasten oder nichtentgasten Zustand wieder in den Transformator zurückgeführt wird.According to the invention, these objects are achieved by a device in which the analysis required gas obtained by degassing an oil sample drawn from an oil transformer taken as an analytical sample and the oil withdrawn from the transformer in degassed or non-degassed State is fed back into the transformer.
Der Aufbau, die Brauchbarkeit und die Wirkungsweise der Erfindung sollen anhand der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung verdeutlicht werden.The structure, the usefulness and the mode of operation of the invention should be based on the following Description should be clarified in connection with the drawing.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Zylinderanordnung SD inOn the drawing is an embodiment of the Invention shown for example, namely the single figure shows a schematic representation of a device according to the invention, the cylinder arrangement SD in
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einem Querschnitt der Länge nach dargestellt ist.is shown in a cross-section lengthwise.
Auf der Zeichnung ist ein öltransformator Tr mit einem Ölumlaufkreis gezeigt. In dem ölumlaufkreis läuft das öl von einer Ausgangsöffnung am Transformator durch ein erstes Sperrventil V- , dann durch eine Zylinderanordnung SD, durch ein zweites Sperrventil VV, und schließlich durch eine . Eingangsöffnung am Transformator wieder in das Innere des Transformators Tr, Die Zylinderanordnung SD besteht aus einem Zylinder Ij5 und aus einem Kolben-Ventil 14, wobei der Zylinder 13 eine Öl-Einlaßöffnung 11 und eine Öl-Auslaßöffnung 12 an seinem oberen Teil aufweist. Das Kolbenventil 14 ist gleitend im Inneren des Zylinders 1J5 angeordnet. Eine Gas-Auslaßöffnung 15 ist in der Mitte des oberen Teiles des Zylinders Ij5 vorgesehen, wobei diese Gas-Auslaßöffnung 15 derart ausgebildet ist, daß das im Transformator beeinhaltete Gas durch ein Gas-Sperrventil V, einem Gas-Analysator GC bekannter Art zugeführt wird. Das Kolbenventil 14 besitzt einen Kolbenteil l4l und ein Ventil-Element 142, wobei der Kolbenteil l4l den unteren Hauptteil des Kolbenventils 14 darstellt und einen In the drawing, an oil transformer Tr is shown with an oil circulation circuit. In the oil circulation circuit, the oil runs from an outlet opening on the transformer through a first shut-off valve V-, then through a cylinder arrangement SD, through a second shut-off valve VV, and finally through a. Input opening on the transformer again into the interior of the transformer Tr, The cylinder arrangement SD consists of a cylinder Ij5 and a piston valve 14, the cylinder 13 having an oil inlet opening 11 and an oil outlet opening 12 at its upper part. The piston valve 14 is slidably disposed inside the cylinder 1J5. A gas outlet port 15 is provided in the middle of the upper part of the cylinder Ij5, this gas outlet port 15 being designed so that the gas contained in the transformer is supplied through a gas shut-off valve V to a gas analyzer GC of a known type . The piston valve 14 has a piston part l4l and a valve element 142, wherein the piston part l4l represents the lower main part of the piston valve 14 and a
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geringeren Durohmesser aufweist, während das Ventil-Element 142 einen größeren Durchmesser besitzt, welcher im wesentlichen gleich dem inneren Durchmesser des Zylinders I3 ist. Eine Abdichtmöglichkeit zwischen dem Zylinder 13 und dem Ventil-Element 142, sowie zwischen dem Zylinder 13 und dem Kolben-Teil 141 wird durch die O-Ringe 16 und 17 gewährleistet, wobei der O-Ring 16 am äußeren Rand des Ventilelementes 142 und der O-Ring 17 in einer Öffnung am Boden des Zylinders 13 vorgesehen sind. Das Kolbenventil 14 besitzt einige relativ kleine Löcher 143» welche den oberen Teil des Kolbenteiles 141 mit der Oberfläche des Ventilelementes 142 verbinden.has a lower Durohmesser, while the valve element 142 has a larger diameter which is substantially equal to the inner diameter of the Cylinder I3 is. A sealing option between the Cylinder 13 and the valve element 142, as well as between the cylinder 13 and the piston part 141 is through the O-rings 16 and 17 ensured, the O-ring 16 on the outer edge of the valve element 142 and the O-ring 17 is provided in an opening in the bottom of the cylinder 13 are. The piston valve 14 has some relatively small holes 143 »which form the upper part of the piston part 141 with the surface of the valve element 142 connect.
Die Arbeitsweise und der Ablauf im Fall einer lcAnalyse des Gases, welches sich in dem im Transformator Tr enthaltenen öl gelöst hat, wird nachstehend in Verbindung mit der oben beschriebenen Vorrichtung erklärt.The mode of operation and the process in the case of an analysis of the gas contained in the transformer Tr contained oil has dissolved is described below in connection with the above Device explained.
Zunächst sind das Gas-Sperrventil V-, geschlossen und die Sperrventile V1 und Vg geöffnet und das Kolbenventil 14 wird durch einen Kolben-Antrieb (nicht gezeigt) in axialer Richtung hin- und herbewegt, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Als Folge davon wird öl in den First, the gas shut-off valve V-, closed and the shut-off valves V 1 and V g open and the piston valve 14 is moved back and forth in the axial direction by a piston drive (not shown), as indicated by the arrows. As a result, oil gets into the
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Zylinder Ij5 aus dem Inneren des Transformators Tr durch das Sperrventil V- und die Öl-Einlaßöffnung 11 gezogen, sobald das Kolbenventil 14 abwärts bewegt worden ist, und das öl wird in den Transformator durch die Öl-Auslaßöffnung 12 und das Sperrventil Vp geschickt, während das Kolbenventil 14 nach oben in eine Lage P bewegt wird, welche durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Durch eine Wiederholung der Hin- und Herbewegung des Kolbenventiles 14 kann daher das Öl im Transformator Tr über einen geschlossenen Ölumlaufweg zirkulieren, nämlich: Transformator Tr Zylinderanordnung SD - Sperrventil V2 - Transformator Tr. Gerade wenn das Öl, welches für vorhergehenden Test verwendet wird, noch in der Anordnung SD verbleibt, bevor diese mit dem Öl aus dem Transformator Tr arbeitet, kann das öl erneuert werden. Wenn die Anordnung SD somit vollständig und neu mit Öl gefüllt ist, bleibt das Kolbenventil einmal in einer bestimmten Lage stehen, beispielsweise in der mit der gestrichelten Linie gezeigten Lage P, so daß eine bestimmte Menge von öl im Inneren der Anordnung SD verbleibt, und sodann werden die Sperrventile V1 und V geschlossen. Wenn jetzt das Kolben-Cylinder Ij5 is drawn from inside the transformer Tr through the shut-off valve V- and the oil inlet port 11 as soon as the piston valve 14 has been moved downward, and the oil is sent into the transformer through the oil outlet port 12 and the shut-off valve Vp while the piston valve 14 is moved up to a position P, which is shown by the dashed line. By repeating the back and forth movement of the piston valve 14, the oil in the transformer Tr can therefore circulate via a closed oil circulation path, namely: Transformer Tr cylinder arrangement SD - check valve V 2 - transformer Tr. still remains in the arrangement SD, before it works with the oil from the transformer Tr, the oil can be renewed. When the arrangement SD is thus completely and newly filled with oil, the piston valve stops once in a certain position, for example in the position P shown with the dashed line, so that a certain amount of oil remains inside the arrangement SD, and then the shut-off valves V 1 and V are closed. If now the piston
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ventil 14 sich von der Lage P unter der Bedingung, dass alle Sperrventile in geschlossenem Zustand gehalten werden, abwärts bewegt, bildet sich über der öloberfläche auf dem Kolbenventil 14 im Inneren des Zylinders IJ ein Vakuum-Teil. Zugleich nimmt der Druck in der Kammer .B zu, welche durch den Kolbenteil l4l des Kolbenventil 14 im Inneren des Zylinders 13 gebildet wird, worauf das öl in der Kammer B durch die 'Löcher I4j5 auf die obere Oberfläche des Kolbenventils 14 gedrückt und zugleich das Gas aus dem Öl in den Vakuum-Teil abgegeben wird. Wenn das Kolbenventil 14 eine vorbestimmte, untere Grenzlage bei diesem Entgasungs-Vorgang erreicht hat, wird das Sperrventil V^, geöffnet und das Kolbenventil 14 wird in die Lage P bewegt, wodurch das extrahierte Gas dem Gasanalysator GC zugeführt wird und ein Teil des auf dem Kolbenventil liegenden Öles durch die dünnen Löcher I4j5 in die Kammer B rinnt. Wird sodann das Kolbenventil wieder nach unten gezogen,wird Gas aus dem Öl nach außen abgegeben, entsprechend der oben beschriebenen Arbeitsweise. Diese Kolben-Arbeit wird entsprechend oft wiederholt, um das extrahierte Gas dem Gasanalysator GC zuzuführen, womit das Gas nach einem bekannten Verfahren analysiert wird, in einem Meßgerät angezeigt, in einem Aufnahmegerätvalve 14 moves from position P on condition that all shut-off valves are kept in the closed state are moved downwards, forms above the oil surface on the piston valve 14 inside the Cylinder IJ a vacuum part. At the same time, the pressure in the chamber .B, which through the piston part l4l of the piston valve 14 is formed inside the cylinder 13, whereupon the oil in the chamber B through the holes I4j5 on the top surface of the piston valve 14 and at the same time the gas is released from the oil into the vacuum part. When the piston valve 14 has reached a predetermined, lower limit position in this degassing process, the shut-off valve V ^, opened and the piston valve 14 is moved to the position P, whereby the extracted gas to the gas analyzer GC is fed and part of the oil lying on the piston valve through the thin holes I4j5 into the chamber B runs. If the piston valve is then pulled down again, gas is released from the oil to the outside, according to the procedure described above. This piston work is repeated as often as necessary to achieve the to supply extracted gas to the gas analyzer GC, with which the gas is analyzed according to a known method, displayed in a measuring device, in a recording device
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registriert oder je nach Bedarf geeignet verarbeitet wird.registered or processed appropriately as required will.
Die Öl-Prüfung und Entgasung kann zwar ohne die Löcher I4j5 im Kolbenventil 14 durchgeführt werden, jedoch verbessert die Anwesenheit dieser Löcher unzweifelhaft den Entgasungsvorgang, zumal sie die Bewegung und den Austritts-Effekt des Öles bewirken.The oil test and degassing can be done without the Holes I4j5 are made in the piston valve 14, however, the presence of these holes undoubtedly improves the degassing process, especially as they improve the Cause movement and the leakage effect of the oil.
Der Gasanalysator GC kann als Einheit mit der Zylinderanordnung SD, des Antriebs und der Sperrventile gebildet werden oder kann gesondert vorgesehen werden, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, so daß Rohrverbindungen zu diesem führen, um jede Gebrauchsart zu erfüllen. Vorzugsweise kann ein auswechselbares Filter aus Kieselgel in Serie mit dem Sperrventil V verwendet werden, um ölkompo-The gas analyzer GC can be used as a unit with the cylinder arrangement SD, the drive and the shut-off valves be formed or can be provided separately, as shown in the drawing, so that pipe connections lead to this to meet every type of use. Preferably one can replaceable filter made of silica gel in series with the shut-off valve V can be used to
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nenten, welche noch im Gas enthalten sind und vom3
nents, which are still contained in the gas and from
öl abgetrennt wurden, abzuscheiden oder abzutrennen.separated, separated or separated oil.
Das Kolbenventil 14 der Anordnung SD kann auch ein Balg sein.Damit könnten sich die Abdicht-Vorkehrungen vereinfachen.The piston valve 14 of the arrangement SD can also be a bellows simplify.
Die Anordnungen gemäß der Erfindung können inThe arrangements according to the invention can in
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einer Einheit eingerichtet werden, wodurch die Möglichkeit entsteht, diese Einheit mit dem Transformator zusammen auszubilden. Ausserdem ist es möglich, wenn die Zylinderanordnung und die Sperrventile mit einem Motor oder elektromagnetisch arbeiten, automatisch eine Reihe von Vorgängen der Öltests im Gasanalysator in einer kurzen Zeitdauer durch einen bloßen Knopfdruck an der Anordnung durchzuführen. Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen kann die Vorrichtung relativ einfach ausgeführt werden, was zur Folge hat, daß vorliegende Erfindung eben ein neues Verfahren vorsihet, welches in der Bedienmöglichkeit und in Schnelligkeit bedeutende Verbesserungen aufweist, wenn man vergleicht, wie bei dem üblich bekannten Verfahren die ölprobe in einem ölprobenbehälter erst in ein Labor zum Test gebracht werden mußte. Außerdem kann das Analysenergebnis des Gases aus dem öl unmittelbar an der Stelle zu erfahren sein, wo der Transformator aufgestellt ist und damit können auch entsprechend dem Gasanalysen-Ergebnis notwendige Gegenmaßnahmen getroffen werden, um Störungen ohne Zeitverzögerung zu verhindern. Es ist ein charakteristisches Merkmal der Zylinder-Anord-a unit, which creates the possibility of this unit with the transformer train together. It is also possible if the cylinder arrangement and the check valves with a motor or working electromagnetically, a series of oil test operations in the gas analyzer are automatically performed to be carried out in a short period of time at the push of a button on the arrangement. In addition to the advantages mentioned above, the device can be made relatively simple, As a result, the present invention provides a new method which is easy to operate and shows significant improvements in speed when compared, as at In the usual known procedure, the oil sample is first brought to a laboratory for testing in an oil sample container had to become. In addition, the analysis result of the gas from the oil can be found directly at the point be where the transformer is set up and thus can also be according to the gas analysis result necessary countermeasures are taken to prevent disruptions without delay. It is a characteristic feature of the cylinder arrangement
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nung gemäß der Erfindung, daß sie die Aufgaben der ölprobenentnahme, der Entgasung und der Öl-Rückgabe in den Transformator durch Bauelemente einfacher Art bewältigt. Insbesondere wird das öl im Transformator aufbereitet, wenn die Anordnung oft arbeitet.tion according to the invention that they the tasks of oil sampling, degassing and oil return coped in the transformer by components of a simple type. In particular, the oil in the transformer processed when the arrangement works often.
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