DE2209938A1 - Transformatorstation mit unterflurtransformator - Google Patents

Transformatorstation mit unterflurtransformator

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DE2209938A1 DE19722209938 DE2209938A DE2209938A1 DE 2209938 A1 DE2209938 A1 DE 2209938A1 DE 19722209938 DE19722209938 DE 19722209938 DE 2209938 A DE2209938 A DE 2209938A DE 2209938 A1 DE2209938 A1 DE 2209938A1
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type

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Description

  • Transformatorstation mit Unterflurtransformator Die Erfindung betrifft eine Transformatorstation mit einem in einer abgedeckten Grube stehenden Unterflurtransformator, der sich in einem mit Öl gefüllten Kessel befindet, und einem separaten, einen ölkreislauf etmöglichenden Ölkühler, der über Leitungen mit dem Kesselinneren verbunden ist.
  • Der ständig steigende Energiebedarf nicht nur industrieller, sondern auch privater Abnehmer und die vor allem durch den Bau großer Wohnblocks und Hochhäuser bedingte Zunahme der Wohndichte machen es erforderlAch, das Mittelsparinungsnetz immer weiter auszubauen und die Transformatorstationen immer näher an den Niederspannungsverbraucherstellen vorzusehen. Häufig ist es aber aus Platzgründen oder aus städtebaulichen oder architektonischen Gründeii nicht möglich, eine Transformatorstation in konventioneller Bauweise so nahe an den Verbraucherstellen aufzustellen, wie dies aus Gründen einer wirtschaftlichen !iergieversorgung wunschenswert wäre.
  • Es wurden deshalb bereits in solchen Fällen, in denen Transformatorstationen in der üblichen Bauweise nicht aufgestellt werden konnten, Unterflurtransformatoren eingesetzt, die in einer Betongrube stehen; Da bei einer konventionellen Bauweise der Transformatoren eine ausreichende Kühlung nur in einer verhältnismäßig großen und damit teuren Grube bei gleichzeitig unterhalb der Nennleistung liegender Belastung erreicht werden kann, ist bereits vorgeschlagen worden, auf den Kessel des Transformators einen Ölkühler aufzusetzen und den Transforrator nur etwa bis zum oberen Rand seines Kessels in den Bojen einzulassen, damit der aufgesetzte und durch eine oberirdische Abdeckung geschützte Ölkühler eine gute Luftzufuhr nc' -abfuhr hat Die Grube kann dadurch zwar sehr klein gehalten werden. Erhebliche Nachteile dieser Lösung bestehen aber darin, daß oberirdisch für die Transformatorstation Platz benötigt wird und außerdem Maßnahmen getroffen werden müssen, daß eindringendes Wasser keine Schäden anrichten kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transformatorstation mit einem Unterflurtransformator zu schaffen, die nur eine relativ kleine Grube für den Transformator erforderlich macht, dennoch aber oberirdisch nicht in Erscheinung tritt.
  • Ausgehend von einer Transformator station der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Ölkreislauf eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpe geschaltet ist, die ebenso wie der Elektromotor wartungsfrei ausgebildet ist, und daß der Ölkühler an einer sich außerhalb der Grube befindenden Kühlungsstelle angeordnet ist.
  • Der Einsatz einer von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe ermöglicht es in einfacher Weise, den blkreislauf auch dann aufrechtzuerhalten, wenn der Ölkühler in einem größeren Ab stand vom Transformator angeordnet wird. Die Anordnung des Ölkühlers außerhalb der Grube ermöglicht es zum einen, die Station oberirdisch nicht in Erscheinung treten zu lassen und die Grube mit einem Volumen auszuführen, das höchstens wenig größer ist als der Raumbedarf des Transformatorkessel~.
  • Zum-anderenkann auf diese Weise die Verlustwärme des Transformators nutzbringend verwertet werden. Infolge der wartungsfreien Bauweise der Pumpe und des Elektromotors ist es sogar möglich, auf einen ständig ur Verfügung stehenden Zugang zur Grube zu verzichten, die Grube also nach dem Einsetzen des Unterflurtransformators wieder zu zuschutten Damit tritt die Station nicht nur oberirdisch leicht in Erscheinung, sondern es muß auch kein Schachtdeckel oder dergleichen vorgesehen werden, was insbesondere aus Sicherheitsgründen vorteilhaft ist, und gegebenenfalls ist auch eine Nutzung des über der Station befindlichen Bodens möglich.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, die Wärme vom blkühler an das Grundwasser oder das Erdreich abzugeben. Vorteilhafter ist es jedoch, den Ölkühler an einer Wärmebedarfstelle aufzustellen und mit der von ihm abzugebenden Wärme beispielsweise Gehwege oder Straßen, Rasen, vor allem auf Sportgeländen, Schwimmbecken, Weichen, Kabelverteilerschränke oder auch Räume in Gebäuden oder Warmwassererzeuger zu beheizen.
  • Im Hinblick auf eine Wartungsfreiheit der Pumpe und des Elektromotors ist es vorteilhaft, beide innerhalb des Kessels in dem sich in ihm befindenden Öl anzuordnen. Das Ö1 kann dann sowohl zur Kühlung als auch zur Schmierung eingesetzt werden. Zweckmäßiger Weise wird hierbei der Elektromotor als DrehstromkurzschlußläuEermotor in offener Bauweise ausgebildet. Um vor allem die Temperatur des Motors so gering wie möglich zu halten, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Elektromotorund die Pumpe im Kessel unten angeordnet.
  • Damit trotzdem das Öl mit der höchsten Temperatur in den O1-kühler gefördert wird, liegt hierbei der Ölansaugstutzen der Pumpe oben im Kessel.
  • Eine möglichst weitgehende Sicherheit gegen den Ausfall eines Lagers des Motors oder der Pumpe ist es vorteilhaft, den Motor mit als Langsamläufer / mindestens zwei Polpaaren auszubilden und an allen Lagerstellen des Motors und der Pumpe zwei ineinander angeordnete Wälzlager vorzusehen. Durch solche Lager wird die Relativgeschwindigkeit der einander benachbarten Lagerringe im Vergleich zur Relativgeschwindigkeit des äußeren und des inneren Lagerringes halbiert. Außerdem ist ein ungestörter Betrieb auch möglich, wenn eines der beiden ineinander angeordneten Wälzlager ausfallen und sich festfressen sollte.
  • Grundsätzlich ist es möglich, den Kessel des Transformators korrosionsfest und mit einer so großen Druckfestigkeit auszubilden, daß er unmittelbar in das Erdreich eingesetzt werden kann. Das Volumen der Grube und die Hosen für sie erreichen hierbei ein Minimum. Auf den Deckel des Kessels kann hierbei ein mit Durchführungen für Kabel und die zum ölkühler führenden Leitungen versehenes Gehäuse aufgesetzt sein, in das die vorzugsweise für Steckverbindungen ausgebildeten Anschlußvorrichtungen des Transformators ragen. Dadurch sind-auch die Anschlußvorrichtungen und Verbindungen geschützt. Zusåtzlich kann zu ihrem Schutze das Gehäuse ausgeschäumt werden Aus zwei Gründen wird jedoch in der Regel die Verwendung eines Gehäuses, in das der Transformator eingesetzt wird, vorteilhafter sein. Zum einen kann das Gehäuse. als Wanne für den Fall dienen, daß öl aus dem Kessel auslaufen sollte Zum anderen ermöglicht ein Gehäuse im zeile eines Schadens am Transformator einen seitlichen Zugang zu diesem oder ein Herausheben, ohne umfangreiche Grabarbeiten ausführen zumüssen, da auch dann, wenn das Gehäuse vollständig im Brd reich liegt, höchstens ein Zugang zu seinem Deckel freigelegt werden muß.
  • Die Ausbildung des den Transformator aufnehmenden Gehäuses ist in verschieders Weise möglich. So kann beispielsweise das Gehäuse aus :Cton od nicht rostendem Stahl hergestellt werden. Besonders vorteilhaft wegen seiner relativ geringen Kosten und der Möglichkeit, vorgefertigte Bauteile verwenden zu können, ist ein Gehäuse, dessen Mantel aus glasfaserverstärktem Kunststoff und dessen Boden sowie der mit diesem leitend verbundene Deckel aus Metall bestehen. Der Mantel kann in diesem Falle gewickelt werden. Eine runde oder ovale Querschnittsform des Gehäuses, die auch im Hinblick auf die Druckfestigkeit zweckmäßig ist, ist dabei vorteilhaft. Der metallische Boden und der metallische Deckel gewährleisten eine gute Erdung. Wenn der Boden eine den unteren Rand des Mantels aufnehmende Nutzt besitzt, wie dies bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Fall ist, dann bereitet das Abdichten des Gehäuses am Übergang vom Mantel zum Boden keine Schwierigkeiten, wenn man den Zwischenraum zwischen dem Mantel und den Nutflanken dicht vergießt. Ferner ist es vorteilhaft, zwischen dem Deckel und dem oberen Rand des Mantels einen mit diesem dicht verbundenen metallischen Ring, beispielsweise aus Aluminium, vorzusehen. Dieser Ring gibt dem oberen Rand des Mantels eine hohe Festigkeit und ermöglicht es außerdem in einfacher Weise, das Gehäuse mit dem Deckel dicht zu verschließen, indem man zwischen dem Deckel und dem metallischen Ring einen Dichtring vorsieht.
  • Um kein gesondertes ölausgleichsgefäß vorsehen zu müssen, liegt bei einer bevorzugten Ausführungsform der blspiegel im Kessel tiefer als der obere Rand des Resselsßund der Raum zwischen dem bl und dem Deckel ist mit Stickstoff gefüllt.
  • Der Stickstoff bildet hierbei das Gaspolster für eine blstandsveränderung, Zweckmäßiger Weise wird eine oberlrdisch angeordnete ölstandsanzeigeeinrichtung lrorgesehen, damit von Zeit zu Zeit eine Ölstandskontrolle erfolgen kann. Da eine Fernübertragung des ölstandes ohne weiteres möglich ist, kann die Anzeigeeinrichtung an jeder geeigneten Stelle angeordnet werden.
  • Ferner ist es zweckmäßig, eine in Abhängigkeit vom bestand und/oder der öltemperatur arbeitende Schutzeinrichtung mit einem Warnsignalgeber vorxusehen, damit bei einem Absinken des Ölstandes, der auf ein Leck im Kessel zurückzuführen sein kann und/oder auf das Ansteigen der bltemperatur über einen maximalen Wert, was auf blverlust, aber auch auf einen Schaden am Transformator oder am Kühl system zurückgehen kann, zumindest ein Warnsignal abgegeben wird. Sofern man davon ausgehen muß, daß der Fehler nicht beseitigt werden kann, ehe ein größerer Schaden entsteht, ist es zweckmäßig, die Schutzeinrichtung mit einer den Transformator bei einer unzulässigen Übertemperatur sekundärseitig vom Netz trennenden Schalteinrichtung zu versehen. Da in der Regel die Metze in so starkem Maße vermascht sind, daß trotz Ausfalls eines Transformators die Energieversorgung in vollem Umfang aufrechterhalten werden kann, kann hierdurch der Transformator vor großeren Schäden bewahrt werden. Selbstverständlich kann die Schutz einrichtung auch so ausgebildet werden, daß sie nicht nur auf den ölstand und die bltemperatur anspricht, sondern auch auf den vollständigen Ausfall des die Pumpe antreibenden Motors oder den Ausfall einer Phase. Allerdings ist es zweckmäßig, den Motor so zu dimensionieren, daß er auch einphasig zumindest noch so lange weiterlaufen kann, bis der Schaden behoben werden kann. Ferner kann auch bei völligem Festfressen eines Lagers ein Warnsignal erzeugt und/oder der Transformator abgeschaltet werden.
  • Sofern der ölkühler mit einem Wärmeverbraucher kombiniert ist, bei dem eine gleichmäßige und ständige Wärmeabnahme nicht gewährleistet ist, wie des beispielsweise bei einem Heißwassererzeuger oder einer Raumheizung der Fall ist, kann man, wie dies bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Fall ist, eine in Abhängigkeit von der bltemperatur und ggf.
  • dem Wärmebedarf gesteuerte, zumindest beim Uberschreiten einer vorgegebenen Öltemperatur wirksam werdende Luftkühlung des ölkühlers vorsehen. Damit diese Luftkühlung wartungsfrei arbeitet, ist es zweckma'ßig, sie als Kühlvorrichtung mit einer Luftbewegung durch freie Konvektion auszubilden. Die Luftkühlung kann dann in einfacher Weise durch eine Klappe in dem der Konvektion dienenden Kanal wirksam oder unwirksam gemacht werden.
  • Im folgenden ist die Erfindung anhand verschiedener auf der Zeichnung- dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel im eingebauten Zustand, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel im eingebauten Zustand, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III der Fig. 2, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Transformator des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. ?, Fig, 5 einen Längs schnitt der Pumpe und des sie antreibenden Elektromotors des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 2 bis 4, Fig. 6 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels im eingebauten Zustand, Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines in einen Boiler eingebauten ÖLkühlers, Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines als Raumheizung dienenden Ölkühlers im eingebauten Zustand bei eingeschalteter Raumheizung, Fig. 9 einen Längsschnitt entsprechend Fig0 8, jedoch bei abgeschalteter Raumheizung, Fig.lO einen Vertikalschnitt durch ein Schwimmbecken und ein Ausführungsbeispiel eines als Beckenheizung dienenden Ölkühlers, Fig.ll eine Draufsicht auf das Schwimmbecken und den blkühler gemäß Fig. 10.
  • Eine Transformatorstation zur Einspeisung von elektrischer Energie aus einem Mittelspannungsnetz in ein Niederspannungsnetz weist einen als Ganzes mit l bezeichneten Unterflur transformator auf, der einen im Querschnitt kreisrunden, glatten Kessel 2 aus nichtrostendem Stahl besitzt in diesem Kessel befinden sich der eigentliche Transformator 3 sowie ein Elektromotor 4, der als. Drehstromkurzschlußläufermotor in offener Bauweise ausgebildet und unmittelbar an die Unterspannungsseite des Transformators 3 angeschlossen ist. An den auf der Oberseite des Transformators 3 befestigten Motor ist eine Kreiselpumpe 5 angebaut, deren rotierender Teil fliegend auf der Motorwelle gelagert ist. Der Prinzipielle Aufbau des Motors 4, der eine synchrone Drehzahl von 750 Umdrehungen pro Minute hat, sowie der Pumpe 5 ist derselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß rig. 5. Motor und Pumpe sind daher, wie anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 erläutert, wartungsfrei.
  • Der mittels eines ebenen Deckels 6 dicht verschlossene Kessel 2 hat eine Höhe, die ausreicht, zwischen dem Deckel 6 und dem Transformator 3 ausreichend Platz für die Unterbringung des Motors 4 und der Pumpe 5 zu haben, wie Fig. 1 zeigt.
  • Für den Anschluß der Kabel 7 des Mittelspannungsnetzes und der nicht dargestellten Kabel des Niederspannungsnetzes sind Steckverbindungen 8 vorgesehen, die aus einem am Ende des Kabels sitzenden, abgewinkelten Stecker 9 und einem am Deckel 6 isoliert befestigten und mit einer Durchführung versehenen -Stecker 10 bestehen von dem aus eine Verbindungsleitung zur zugeordneten Transformatorwicklng läuft. Die dichten Durchführungen sind notwendig, da der Kessel 2 mit Öl 11 soweit gefüllt ist, daß nicht nur der Transformator 3, sondern auch der Motor 4 und die Pumpe 5 sich vollständig im ö1 befinden,und der Zwischenraum zwischen dem Ölspiegel 11' und dem Deckel 6 mit Stickstoff gefüllt ist, um auf ein separates Ölausgleichsgefäß verzichten zu können ebenfalls dicht sind durch den Deckel 6 zwei Ölleitungen 12 hindurchgeführt, von denen die eine an den Druckstutzen der Pumpe 5 angeschlossen ist und die andere in gerlngem Abstand über dem Boden 13 des Kessels endet. Auf den Deckel 6 ist, wie Fig. 1 zeigt, ein in der Form dem Kessel 2 angepaßtes Gehäuse 14 aufgesetzt, das durch einen Deckel 15 verschlossen ist und auf einander gegenUberliegenden Seiten Durchführungen l6 und 17 für die Kabel 7 des Mittelspannungsnetzes bzw. die Kabel des Niederspannungsnetzes und die blleîtungan 12 aufweist. Das Gehäuse 14 besteht im Ausführungsbeispiel aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus dem auch der Kessel 2 bestehen könnte. Es könnte aber ebenso wie der Kessel 2 aus nichtrostendem Stahl bestehen.
  • Für das Auf stellen kernes t3nterElurtransformators ist es erforderlich, eine Grube auszuheben, deren Tiefe in Ausführungsbeispiel größer ist als die gesamte Höhe des Unterflurtransformators. In diese Grube wird der verschlossene Kessel mit angeflanschtem, aber oben offenem Gehäuse 14 eingesetzt. Zu diesem Zwecke sind am Deckel ° des Kessels 2 Tragösen 20 vorgesehen. Anschließend werden die Rabel und die Ölleitungen durch die Durchführungen 16 und 17 hindurchgeführt und die Steckverbindungen hergestellte Zum Schluß werden das Gehäuse 14 ausgeschäumt, der Deckel 15 angebracht und die Grube verschlossen, wobei auch der Deckel 15 bedeckt wird, sodaß der gesamte Unterflurtransformator oberirdisch nicht in Erz scheinung tritt.
  • Die Ölleitungen 12 führen zu einem Ölkühler, der an einer Wärmebedarfsstelle angeordnet ist. Ausführungsbeispiele solcher Ölkühler sind in den Fig. 7 bis 11 dargestellt und unten erläutert. Der ölkühler ist so ausgebildet, daß er in der Lage ist, die im Transormator 3 und im Motor 4 erzeugte Verlustw-ärme abzuführen, solange die Pumpe 5 arbeitet.
  • Da der Motor 4 direkt an die Unterspannungsseite des Transformators 3 angeschlossen ist und ebenso wie die Pumpe wartungsfrei ausgebildet ist, hält die Pumpe 5 den Ölkreislauf ständig aufrecht, solange der Transformator 3 in Betrieb ist.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 2 bis 5. Der Unterflurtransformator 101 dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. l grundsätzlich nur dadurch, daß auf seinen Kessel 102 kein Gehäuse aufgesetzt ist und seine Kreiselpumpe 105 und der diese antreibende Elektromotor 104 unterhalb des eigentlichen Transformators 103 im Kessel angeordnet sind, damit sie sich in dem Öl mit der niedrigsten Temperatur befinden, was im Hinblick auf die Lebensdauer von Vorteil isto Damit dennoch von der Pumpe 104 das Öl mit der höchsten Temperatur angesaugt und zum ölkühler gefördert wird, ist an den Ansaugstutzen der Pumpe 105 ein Ansaugrohr 121 angeschlossen, das nach oben bis nahe zum öl-Spiegel geführt ist. Die das öl vom ölkühler in den Kessel zurückführende Rücklaufleitung 112' mündet oberhalb des Transformators 103 in einem möglichst großen Abstand von der Ansaugöffnung des Ansaugrohres 121.
  • Der Motor 104 hat, wie Fig. 5 zeigt, völlig offene Lagerschilde 122, damit das öl in direkten Kontakt mit dem Ständer 123 und dem Läufer 124 kommen kann. Die Motorwelle 125 ist in beiden Lagerschilden 122 mittels je zwei ineinander angeordneten Wälzlagern 126 gelagert. Wie Fig. 5 zeigt, dient der Außenring des inneren Lagers als Innenring des äußeren Lagers.
  • Durch diese Bauweise der Wälzlager 126 wird die Relativbewegung des inneren Rings gegenüber dem mittleren Ring und dieses gegenüber dem äußeren Ring auf die Hälfte der Drehzahl des Motors 104 verringert, der im Ausführungsbeispiel eine synchrone Drehzahl von 1000 Umdrehungen pro Minute hat und so dimensioniert ist, daß er auch nach Ausfall einer Phase noch ein ausreichend großes Drehmoment aufbringt, um die Pumpe 105 anzutreiben. Sollte eines der beiden ineinander angeordneten Lager ausfallen und blockieren, so wird dadurch die Funktionsfähigkeit des Motors 1Q4 und der Pumpe 105 nicht beeinträchtigt.
  • Wie Fig. 5 zeigt, ist das Gehäuse 127 der Kreiselpumpe 105 mit dem einen Lagerschild 122 zusammengebaut und das Schaufelrad 128 fliegend auf der Motorwelle 125 gelagert. Daher ist auch die Kreiselpumpe 105 wartungsfrei.
  • Der Unterflurtransformator 101 steht im montierten Zustand in einem als Ganzes mit 130 bezeichneten Gehäuse,das einen aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden, gewickelten Mantel 131 aufweist, der eine kreisrunde Form besitzt, jedoch auch beispielsweise oval sein könnte. Die.die Höhe des Gehäuses 130 ergebende Breite des Mantels 131 ist so gewählt, daß über dem Transformator 103 genügend Raum für die wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ausgebildeten Steckverbindungen 109, 110 vorhanden ist.
  • Der Boden 132 des Gehäuses 130 ist eine im Ausführungsbeispiel gegossene Metallplatte, wodurch eine gute Erdung gewährleistet ist. Auf seiner Oberseite ist der Boden 132 in einer längs seines äußeren Randes verlaufenden Nut 133 versehen, welche den unteren Rand des Mantels 131 aufnimmt und in ihrem Grund eine der Stärke des Mantels entsprechende Breite hat, Nach oben hin verbreitert sich die Nut 133. Der Zwischenraum zwischen den Nutflanken und dem Mantel ist mit Kunststoff ausgegossen, wodurch man eine dichte Verbindung zwischen dem Mantel 131 und dem Boden 132 erhält. Der obere Rand des Mantels 131 greift in einen Außensitz eines metallischen Ringes 134 ein, der im Ausführungsbeispiel aus Aluminium besteht.
  • Der Ring 134 ist mit dem Mantel 131 verklebt oder in ihn mit eingewickelt und dadurch dicht mit dem Mantel verbunden.
  • Die nach oben weisende Ringfläche des Ring es 134 ist mit einer Nut versehen,'in der eine Ringdichtung 135 liegt. Diese Rinqdichtung 135 dichtet das Gehause 130 an der Oberseite ab, wo ein Deckel 136 aus Metall vorgesehen ist, der über den Ring 134 übergreift, welcher dem oberen Rand des Mantels 131 die erforderliche mechanische Festigkeit gibt. Zum Zwecke einer guten Erdung ist der Deckel 136 leitend mit dem Boden 132 verbunden. Tragösen 137 am Deckel 136 erleichtern die Handhabung des Deckels.
  • Der Mantel 131 ist an diametralen Stellen mit Durchbrüchen 138 versehen, auf die Durchführungen 139 ausgerichtet sind, welche ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen und außen auf den Mantel 131 aufgesetzt sind. Sie sind im Ausführungsbeispiel mit dem Mantel verklebt, könnten aber auch in anderer Weise mit ihm verbunden sein. Durch diese Durchführungen werden die Kabel 107 des Mittelspannungsnetzes, die Kabel 107' des Niederspannungsnetzes und die ö1-leitunaen 112 und 112' geführt (Fig. 3).
  • Wie Fig. 2 zeigt, liegt der Deckel 136 des Gehäuses 130 im Erdreich, so daß die Station nach außen nicht in Erscheinung tritt. Sofern ein Zugang zum Transformator 103, zum Motor 104 oder zur Kreiselpumpe 1C5 erforderlich sein sollte, was jedoch wegen der Wartungsfreiheit dieser Aggregate unwahrscheinlich Lst, dann braucht nur der Deckel 136 freigelegt werden.
  • Der Unterflurtransformator 101 kann dann notfalls aus dem Gehäuse herausgehoben werden. Ein weiterer Vorteil des Gehäuses 130 besteht darin, daß es als ölwanne dienen kann für den Fall, daß öl aus dem Kessel 102 austreten sollte.
  • und 112' Im Ausführungsbeispiel führen die ölleitungen 112/zu dem in Fig. 7 dargestellten ölkühler 140, der in einem als Ganzes mit 141 bezeichneten Boiler eingebaut ist. Der Boiler besitzt wärmeisolierten einen in einem / Gehäuse 142 angeordneten Kessel 143, in dem sich das zu erwärmende Wasser befindet. Für die Wasserzufuhr ist eine im unteren Bereich des Kessels in diesen eingeführte Zuleitung 145, für die Wasserentnahme eine im oberen Bereich des Kessels angeordnete Entnahmeleitung 146 vorgesehen. Der ölkühler 140 ist in Form einer Rohrschlange ausgebildet, die sich im Inneren des Kessels befindet.
  • Der Boiler 141 ist so ausgelegt, daß bei einer seiner Nennleistung entsprechenden Warrnwasserentnahme die Leistung des ölkühlers 140 ausreicht, um das Wasser auf den Temperatur-Sollsert aufzuheizen.
  • Um andererseits eine ausreichende Wärmeabgabe des ölkühlers 140 und damit eine ausreichende Kühlung des öles auch dann zu gewährleisten, wenn aus dem Boiler weniger oder über einige Zeit überhaupt kein warmes Wasser entnommen wird, ist der Kessel auf seiner Außenseite mit radial abstehenden Kühlrippen 144 versehen, die sich bis nahe an die Innenwandung des Gehäuses 142 erstrecken. Ferner ist am Gehäuse 142 unten eine Lufteinlaßöffnung 147 und oben eine rohrförmige Luftauslaßöffnung 148 vorgesehen, damit Kühl luft infolge freier Konvektion durch die Lufteinlaßöffnung 147 eintreten, sodann-in den von den Kühlrippen 144 gebildeten Kanälen näch oben steigen und aort durch die Luftauslaßöffnung 148 / wieder austreten kann. Die Rippen 144 sind so dimensioniert, daß ohne Warmwasserentnahme die gesamte Verlustwärme des Transformators 103 und des Elektromotors 104 über den ölkühler 140, das Kesselwasser und die Rippen 144 an die Kühl luft bei einer noch zulässigen öltemperatur abegeben werden kann.
  • Damit eine Wärmeabgabe über die Kühlrippen 144 nur im Bedarfsfalle erfolgt, ist ein Thermostat 149 vorgesehen, dessen Wärmefühler die Wassertemperatur und damit indirekt auch die Ultemperatur ermittelt. Der Thermostat 149 steuert eine in der Luftauslaßöffnung 148 angeordnete Luftklappe 150 so, daß diese Luftklappe-die Luftauslaßöffnung 148 vollständig verschließt, wenn die Wassertemperatur unterhalb des eingestellten Sollwertes liegt, und die Luftklappe 150 im erforderlichen Maße öffnet, wenn die Wassertemperatur den Sollwert überschreitet.
  • Eine nicht dargestellte Schutzeinrichtung mit einem Warnsignalgeber und einer Schalteinrichtung erzeugt ein Warnsignal und trennt den Transformator 103 vom Niederspannungsnetz,wenxl der ö1-stand im Kessel 102 einen Mindestwert unterschreitet oder wenn die öltemperatur auch bei eingeschalteter Luftkühlung des Boilers 141 den zulässigen Maximalwert überschreiten sollte.
  • Anstatt zu einem Boiler könnten die Gllettungen der-Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 5 auch zu einem ölkühler 240 geführt werden, wie er in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Der blkühler 240 ist hier ebenfalls als Rohrschlange ausgebildet, die jedoch in einem Zwischenraum 251 zwischen einer Innenwand 252 und einer Außenwand 253 angeordnet ist. Die Innenwand:252, welche auf der dem zu beheizenden Raum zugekehrten Seite steht, ist unterhalb des ölkühlers 240 mit einer im Ausführungsbeispiel durch eine,Jalousie verkleideten Lufteinlaßöffnung 254 versehen. Die hier eintretende Luft steigt in dem Zwischenraum 2auch wZrS dabei durch die Rohrschlange des ölkühlers 240 erwärmt. Oberhalb des ölkühlers ist in der Innenwand 252 ebenfalls mit einer Jalousie versehene Luftauslaßöffnung/vorgesehen, durch welche die erwärmte Luft austritt, wenn eine im Zwischenraum 251 angeordnete Luftklappe 250 die Luftauslaßöffnung 255 freigibt. Die Luftklappe 250 ist zwischen der in Fig. 9 dargestellten Stellung, in der sie die Luftauslaßöffnung vollständig verschließt,und der in Fig. 8 dargestellten Stellung, in welcher sie die gesamte aufsteigende Luft zur Luftauslaßöffnung 255 hin umlenkt, schwenkbar. Im Ausführungsbeispiel ist die Luftklap-pe 250 von Hand betätigbar. Selbstverständlich könnte auch eine thermostatische Steuerung vorgesehen sein.
  • Die Außenwand 253 ist in ihrem oberen, nicht dargestellten Bereich mit einer Luftauslaßöffnung versehen, durch welche die zur Kühlung des ölkühlers 240 erforderliche Luft ins Freie treten kann, wenn der Raum nicht beheizt werden soll. Der öl kühler 240 und die Strömungsverhältnisse im Zwischenraum 251 sind so gewählt, daß unabhängig von der Stellung der Luftklappe 250 der ölkühler 240 stets ausreichend gekühlt wird.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel eines als Ganzes mit 340 bezeichneten ölkühlers zeigen die Fig. 10 und 11. Der ölkühler ist hier in Form eines längs der Seitenwände 357 eines Schwinunbeckens im Beckeninneren geführten Rohres 358 ausgebildet, das zum Beckeninneren hin mittels einer Profilschiene 359 abgedeckt ist, die ein Berühren des Rahres 358 verhindert, jedoch einen des Wassers zwischen der Beckenwand und der Profilschiene von unten nach oben ermöglichte Das Rohr 358 ist so dimensioniert, daß eine ausreichende Wärmeabgabe -auch dann erfolgt, wenn das Schwimmbecken nicht gefüllt ist.
  • In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Unterflurtransformators 401 dargestellt, das sich von demjenigen gemäß den Fig. 2 bis 5 nur dadurch unterscheidet, daß das Gehäuse 430 nur bis zu seinem oberen Rand in das Erdreich eingelassen ist. Der Deckel 436 des Gehäuses liegt daher auf dem Niveau des umgebenden Terrains.- Wenn ein Zugang zum Unterflurtransformator 401 erforderlich ist, braucht daher nur der Deckel 436. abgenommen zu werden.

Claims (23)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e
    1 Transformatorstation mit einem in einer abgedeckten Grube stehenden Unterflurtransformator, der sich in einem mit öl gefüllten Kessel befindet, und einem separaten,einen blkreislauf ermöglichenden ölkühler, der über Leitungen mit dem Resselinneren verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den ölkreislauf eine von einem Elektromotor (4,104) angetriebene Pumpe (5; 105) geschaltet ist, die ebenso wie der Elektromotor wartungsfrei ausgebildet ist, und daß der ölkühler (140, 240, 340) an einer sich außerhalb der Grube befindenden KUhlungsstelle angeordnet ist.
  2. 2. Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5,105) und der Elektromotor (4,104) innerhalb des Kessels (2,102) in dem sich in ihm befindenden öl angeordnet sind.
  3. 3. Station nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (4,104) als Drehstromkurzschlußläufermotor in offener Bauweise mit vorzugsweise mindestens zwei Polpaaren ausgebildet ist.
  4. 4. Station nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (104) und die Pumpe (105) im Kessel unten und der ölansaugstutzen (121) der Pumpe oben angeordnet sind.
  5. 5. Station nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Lagerstellen des Elektromotors (4,104) und der Pumpe (5,105) zwei ineinander angeordnete Wälzlager (126) vorgesehen sind.
  6. 6. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Außenfläche des glatt und vorzugsweise rund oder oval ausgebildeten sowie mittels eines Deckels (6) verschlossenen Kessels (2) für eine unmittelbare Anlage am Erdreich korrosionsfest ausgebildet ist.
  7. 7. Station nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Deckel (2) des Kessels (6) ein mit Durchführungen (16, 17) für Kabel (7) und die zum ölkühler (140,240,340) führenden Leitungen (12) versehenes Gehäuse (14) aufgesetzt ist, (8) in das die vorzugsweise für Steckverbindungen / ausgebildeten (10) Anschlußvorrichtungen / des Transformators (3) ragen.
  8. 8. Station nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (-14) zumindest die Zwischenräume zwischen den Steckver-(8) bindungen/ausgeschäumt sind.
  9. 9. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (102) in einem mit seiner Außenfläche am Erdreich anliegenden, vorzugsweise runden oder ovalen Gehäuse (130,430) mit Durchführungen (139) für Kabel (107,1(7') und die zum ölkühler führenden Leitungen (112,112') angeordnet ist.
  10. 10. Station nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (131) des Gehäuses (130) aus gasfaserverstärktem Kunst stoff und der Boden (132) ebenso wie der mit ihm leitend verbundene Deckel (136) aus Metall bestehen.
  11. 11. Station nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (132) eine den unteren Rand des Mantels (131) aufnehmende Nut (133) besitzt und die Zwischenräume zwischen dem Mantel und den Nutflanken dicht vergossen sind.
  12. 12. Station nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Deckel (136) und dem oberen Rand des Mantels (131) ein mit diesem dicht verbundener metallischer Ring (134) und zwischen diesem und dem Deckel (136) ein Dichtungsring (135) vorgesehen sind.
  13. 13. Station nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel(436) des Gehäuses (430) ebenerdig liegt.
  14. 14. Station nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6,136) des Gehäuses (14,130) für eine Lage unter der Erde ausgebildet ist.
  15. 15. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der ölspiegel im Kessel (2,102) tiefer liegt als der obere Rand des Kessels und der Raum zwischen dem öl (11) und dem Deckel (6, 106) mit Stickstoff gefüllt ist.
  16. 16. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine oberirdisch angeordnete Olstandsanzeigeeinrichtung.
  17. eine in Ab-17. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 16 aekennzeichnet durch hängigkeit vom ölstand und/oder von der öltemperatur arbeitende Schutzeinrichtung mit einem Warnsignalgeber.
  18. 18. Station nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung eine den Transformator bei einer unzulässigen tibertemperatur sekundärseitig vom Netz trennende Schalteinrichtung aufweist.
  19. 19. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der ölkühler (140) mit einem Warmwassererzeuger (141) kombiniert ist.
  20. 20. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der ölkühler (240) mit einem Warmlufterzeuger kombiniert ist.
  21. 21. Station nach einem. der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch ein in Abhängigkeit von der öltemperatur und ggf. dem Wärmebedarf gesteuerte, zumindest beim Überschreiten einer vorgegebenen öltemperatur wirksam werdende Luftkühleinrichtung (144, 147, 148, 149, 150) des ölkühlers (140).
  22. 22.Station nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkühleinrichtung (144,147,148,149,150) als Kühler mit einer Luftbewegung durch natürliche Konvektion ausgebildet ist.
  23. 23. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der ölkühler (340) als ein in einem~Schwimmbecken liegendes Rohr (358) mit einer bei ungefülltem Becken für die ölkühlung ausreichend großen Oberfläche ausgebildet ist.
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