DE2332149A1 - Large transformer with insulating coolant - has device for monitoring water circulation - Google Patents
Large transformer with insulating coolant - has device for monitoring water circulationInfo
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- H01F27/10—Liquid cooling
- H01F27/12—Oil cooling
Abstract
Description
TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Deckerstr. 5TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Deckerstr. 5
Erf.Nr. TU/FN 72/019Erf.Nr. TU / FN 72/019
Lehmann/ma. 4· 6. 1973Lehmann / ma. 4 · 6th 1973
Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes bei isoliermittelgekühlten elektrischen Großmaschinen, inabesondere Transformatoren.Device for monitoring the cooling water flow in large electrical machines cooled by insulating media, in particular transformers.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes bei isoliermittelgekühlten elektrischen Großmaschinen, insbesondere Transformatoren, die aus einem Staugefäß mit einstellbarer im Boden zentral angeordneter Ausflußöffnung besteht. ·The invention relates to a device for monitoring the cooling water flow in insulating-medium-cooled electrical systems Large machines, especially transformers, consisting of a storage vessel with adjustable centrally arranged in the bottom There is an outflow opening. ·
Für die Rückkühlung des primären Kühlmittels, im allgemeinen des Isolieröls, von elektrischen Großmaschinen, vorzugsweise Transformatoren, wird häufig Wasser im offenen DurchlaufFor recooling the primary coolant, generally the insulating oil, of large electrical machines, preferably Transformers, water is often used in an open pass
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verwendet. Da yon einem regelmäßigen ungestörten Wasserdurchlauf die Betriebssicherheit des Gerätes abhängt, ist es wichtig, den richtigen Durchlauf zu überwachen und Störungen rechtzeitig zu erfassen und zu melden.used. Because of a regular undisturbed flow of water the operational safety of the device depends, it is important to monitor the correct flow and malfunctions to be recorded and reported in good time.
Ein bekanntes Mittel zur Erfassung und Meldung des störnungslosen
Durchlaufes von Kühlwasser ist ein Staugefäß, dessen
Abflußöffnung so eingestellt ist, daß sich das Wasser bis zu einer bestimmten Mindesthöhe aufstaut. Wenn der Wasserdurchfluß
größer wird, wird die Stauhöhe ebenfalls höher. Beim Erreichen einer bestimmten Stauhöhe wird ein Überlauf
wirksam, über welchen das Mehrwasser abfließen kann. Wenn der Wasserzufluß nachläßt, sinkt die Stauhöhe im Staugefäß
und ein elektrischer Fühler zur Messung der Höhe des
Wasserspiegels gibt Meidung.A known means for detecting and reporting the trouble-free flow of cooling water is a storage vessel whose drainage opening is set so that the water accumulates up to a certain minimum height. When the water flow increases, the water level also increases. When a certain water level is reached, an overflow becomes effective, through which the excess water can flow away. When the flow of water decreases, the water level in the storage vessel and an electrical sensor to measure the height of the
Water level gives avoidance.
Solche Staugefäße zur Kontrolle des Wasserdurchlaufes in Kühlanlagen haben noch eine zweite .Funktion, wenn sie die
sekundäre Kühlung eines primären Kühlkreislaufes mit Isolieröl
versorgen. Da diese Staugefäße infolge eingebauter Beruhigungsbleche eine relativ ruhige offene Oberfläche
im Umlauf des Kühlwassers enthalten, sammelt sich an dieser Oberfläche das leichtere auf dem Wasser schwimmende
Isolieröl an, wenn der primäre Isolierölkreislauf undicht
wird und.Öl in den Wasserumlauf austritt. Dieses Staugefäß wird deshalb auch Ölsichttopf genannt, da schon durch
Augenschein Ölspuren auf der Oberfläche festgestellt werden können.Such storage vessels for controlling the flow of water in cooling systems have a second function when they supply the secondary cooling of a primary cooling circuit with insulating oil. Since these storage vessels have a relatively calm open surface due to built-in calming plates
contained in the circulation of the cooling water, the lighter floating on the water collects on this surface
Insulating oil on if the primary insulating oil circuit starts to leak and oil leaks into the water circuit. This storage vessel is therefore also called an oil sifting pot, since traces of oil can be seen on the surface by looking at it.
Die bekannten Konstruktionen dieses Staugefäßes bzw. 01-sichttopfes
weisen nun verschiedene Nachteile auf:
Sie sind sogempfindlich, d. h. bei einem plötzlichen,
mit Druckabfall in der Abflußleitung verbundenenThe known constructions of this storage vessel or 01-viewing pot now have various disadvantages:
You are so sensitive, that is, in the event of a sudden,
associated with pressure drop in the drain line
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schnelleren Abfließen des Kühlwassers würde das Staugefäß sofort leerlaufen und Störung anzeigen, wenn nicht besondere, aufwendige Maßnahmen getroffen würden, die im allgemeinen in einer Trennung der Abflußleitung in Ausflußöffnung und Auffangtrichter mit LuftZwischenraum bestehen. Ebenfalls ist bei mehr Zufluß von Kühlwasser ein äußerer Überlauf vorhanden, so daß das Gerät insgesamt laufend vom Überlauf und von der Auslauföffnung Wasserspriczer und/oder Wassernebel in die Umgebung verteilt und demgemäß besonders abgeschirmt werden muß. Außerdem sind diese bekannten Geräte nicht geeignet, wenn das Kühlwasser aus irgendwelchen Gründen mit der atmosphärisehen Luft nicht in Verbindung kommen soll.faster drainage of the cooling water, the storage vessel would run empty immediately and indicate a malfunction, if not special, costly measures would be taken, generally in a separation of the drain line in the outflow opening and collecting funnel with an air gap. There is also an external overflow when there is more inflow of cooling water, so that the device as a whole running from the overflow and from the outlet opening water sprinkler and / or water mist is distributed in the environment and must therefore be specially shielded. aside from that these known devices are not suitable if the cooling water for some reason with the atmosphere Air should not come into contact.
Alle diese liachteile vermeidet eine Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes bei isoliermitteigekühlten elektrischen Großmaschinen, insbesondere Transformatoren, bestehend aus einem Staugefäß mit einstellbarer, im Boden zentral angeordneter Ausflußöffnung, bei welchem erfindungsgemäß die Ausflußöffnung von einem in das innere des Staugefäßes hineinragendem, kragenförmigen Zylinder umgeben ist, in dessen Mantel sich eine radiale Durchflußöffnung definierter Größe befindet und bei welchem koaxial zu diesem kragenförmigen Zylinder in Bezug auf diesen drehbar ein über den-Deckel des Staugefäßes herausragender zweiter Stellzylinder angeordnet ist, der ebenfalls im unteren durch den kragenförmigen Zylinder überdeckten Bereich eine radiale Durchflußöffnung definierter Größe besitzt, wobei durch Verdrehung des Stellzylinders durch das Ausmaß der Überdeckung der Durchflußöffnung in beiden Zylindern der effektive Durchflußquerschnitt einstellbar ist.A monitoring device avoids all of these drawbacks of the cooling water flow in the case of insulation center-cooled Large electrical machines, in particular transformers, consisting of a storage vessel with adjustable, in the bottom centrally arranged outflow opening, in which according to the invention the outflow opening is surrounded by a collar-shaped cylinder projecting into the interior of the storage vessel is, in whose jacket there is a radial flow opening of a defined size and in which coaxial to This collar-shaped cylinder is rotatable with respect to it, a second protruding beyond the cover of the storage vessel Actuating cylinder is arranged, which is also covered in the lower area by the collar-shaped cylinder has a radial flow opening of a defined size, whereby by turning the adjusting cylinder by the extent the overlap of the flow opening in both cylinders, the effective flow cross-section can be adjusted is.
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Mit dieser Einrichtung gemäß der Erfindung werden die Aufgaben, die einem solchen Gerät auferlegt werden können, in optimaler Weise erfüllt: eine zuverlässige Durchflußkontrolle des Kühlwassers, bei Bedarf auch mit Fernanzeige; die Durchflußmenge des Wassers nach Bedarf einstellbar und von außen ablesbar; leichte Möglichkeit zur optischen Überwachung des Austritts von Öl aus dem primären Kühlkreislauf in das Kühlwasser; weitgehende Unempfindlichkeit gegen einen Sog in der Abflußleitung, so daß eine Unterbrechung der Abflußleitung in Austrittsdüsen und Auffangtrichter vermieden werden kann. :.With this device according to the invention, the tasks that can be imposed on such a device are Optimally fulfilled: a reliable flow control of the cooling water, if necessary also with remote display; the flow rate of the water can be adjusted as required and read from the outside; easy way to optical monitoring of the leakage of oil from the primary cooling circuit into the cooling water; extensive insensitivity against a suction in the drain line, so that an interruption of the drain line in outlet nozzles and Collecting funnel can be avoided. :.
Durch Anbringung einer geeigneten Skale kann der Verdrehungswinkel des Stellzylinders gegenüber dem Staugefäß ablesbar gemacht werden, wodurch der Querschnitt der freien Durchflußöffnung und damit die Durchflußmenge des Kühlwassers direkt ablesbar sind.By attaching a suitable scale, the angle of rotation of the adjusting cylinder with respect to the storage vessel can be read off be made, whereby the cross section of the free flow opening and thus the flow rate of the cooling water can be read directly.
Wird im inneren Stellzylinder, in der Höhe der gewünschten Spiegelfläche des gestauten Wassers, eine Überlauf-Öffnung angeordnet, so kann ein gegebener Mehranfall an Kühlwasser über diese Überlauföffnung in die Abflußleitung fließen, wobei bei geeigneter Bemessung der Überlauföffnung praktisch ein Mehranfall von etwa 100 ?o des Normaldurchsatzes ohne Störungen bewältigt werden kann. Hierbei bleiben das Gerät und die Umgebung vollständig trocken, da kein Wasserspritzer nach außen dringen kann.If an overflow opening is arranged in the inner adjusting cylinder at the level of the desired mirror surface of the dammed water, a given excess amount of cooling water can flow through this overflow opening into the drainage line, whereby with a suitable dimensioning of the overflow opening practically an additional amount of about 100 ? O normal throughput can be managed without disruptions. The device and the surrounding area remain completely dry, as no water splashes can escape.
Anhand der anliegenden Zeichnung werden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, weitere Einzelheiten, sowie ihre Wirkungsweise näher erläutert.Based on the accompanying drawings, an embodiment of the invention, further details, as well as their Function explained in more detail.
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In dem Staugefäß 1 befindet sich ein koaxialer Zylinder 2 wesentlich kleineren -Durchmessers, der sich mit einem kurzen kragenförmigen, die Ausflußöffnung im Boden des Staugefäßes umfassenden Zylinderstutzen 3 im unteren Bereich überdeckt.In the storage vessel 1 is a coaxial cylinder 2 much smaller diameter, which is with a short collar-shaped, the outflow opening in the bottom of the storage vessel comprising cylinder connector 3 in the lower area covered.
Unmittelbar über dem Boden des Staugefäßea befindet sich im kragenförmigen Zylinder 3 eine kleine Entleerungs-Öffnung 4, durch die sich das Staugefäß 1 bei Außerbetriebnahme, d. h. bei Abstellung des Wasserzuflusses, von selbst entleert.A small emptying opening is located in the collar-shaped cylinder 3 directly above the bottom of the storage vessel a 4, through which the storage vessel 1 when decommissioned, d. H. when the water supply is shut off, emptied by itself.
Im Überdeckungsbereich der beiden Zylinder 2 und 3 sind in beiden Zylindern etwa gleich große Öffnungen 10 angeordnet, so daß durch eine Verdrehung des Stellzylinders 2 gegenüber dem kragenförmigen Zylinderstutzen 3 der effektive Querschnitt dieser Durchflußöffnung 10 beliebig einstellbar ist und damit der Wasserabfluß geregelt werden kann. An geeigneter Stelle, im Beispiel gezeigt auf dem oberen Rand des kragenförmigen Zylinders 3, können Anschläge angebracht sein, die das Verdrehen des Stellzylinders 3 gegenüber dem kragenförmigen Zylinder 3 zwischen Null und voller Öffnung begrenzen.In the overlap area of the two cylinders 2 and 3 are openings 10 of approximately the same size are arranged in both cylinders, so that by rotating the adjusting cylinder 2 compared to the collar-shaped cylinder socket 3, the effective one Cross-section of this flow opening 10 can be adjusted as desired and thus the water drainage can be regulated can. At a suitable point, shown in the example on the upper edge of the collar-shaped cylinder 3, stops be attached, the rotation of the adjusting cylinder 3 relative to the collar-shaped cylinder 3 between zero and limit full opening.
Das Kühlwasser tritt nun durch den Einlaufstutzen 8, der zur Verhinderung einer zu starken Wasserbewegung tangential in das Staugefäß einleitet, ein und wird durch die über dieser Einleitungszone angebrachte Beruhigungsbleche 5 so beruhigt, daß sich eine Bewegung des Wassers im oberen Bereich nicht mehr bemerkbar macht. An einer Wasserstandsmarke oder Skala 6 kann die Höhe des aufgestauten Wasserspiegels von oben abgelesen werden.The cooling water now passes through the inlet port 8, the introduces tangentially into the storage vessel to prevent excessive water movement, and is through the over This introduction zone attached calming plates 5 so calmed that a movement of the water in the upper Area no longer noticeable. The height of the dammed water level can be indicated on a water level mark or scale 6 can be read from above.
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Zur elektrischen Überwachung des Kreislaufes und gegebe« nenfalls für die Fernanzeige taucht ein Fühlorgan 12 in die Wasseroberfläche ein, das bei Absinken des Wasserspiegels und damit Gefährdung der gekühlten Maschinen durch Ausbleiben des Kühlwasserstromes Meldung macht, bzw. Alarm gibt.For electrical monitoring of the circuit and given At least for the remote display, a sensing element 12 is immersed in the surface of the water when the water level drops and thus endangerment of the cooled machines by failure of the cooling water flow reports or alarms gives.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird im Stellzylinder 2 in der gewünschten Höhe des Wasserspiegels eine Überlauföffnung angebracht, durch die bei Mehranfall des Wassers dieses Zuviel, ohne Störungen oder Durchfeuchtung der Umgebung zu verursachen, abfließen kann.According to a further development of the invention, the water level is in the adjusting cylinder 2 at the desired height an overflow opening is attached, through which this excess, without disturbances or moisture penetration, if there is more water the environment, can flow away.
Will man von der laufenden Überwachung auf Ölspuren aus Undichtigkeiten des primären Kühlkreislaufes durch das Personal unabhängig werden, bzw. will man eine Fernanzeige erzielen, wird zweckmäßigerweise ein elektrischer Öldetektor 11 angebracht, dessen Fühlorgan gerade die Wasseroberfläche im Staugefäß abtastet.If you want from the ongoing monitoring for oil traces Leaks in the primary cooling circuit by the staff become independent, or if you want to achieve a remote display, it is expedient to use an electrical one Oil detector 11 attached, the sensing element just scans the water surface in the storage vessel.
In Figur 2 ist eine Weiterbildung der Erfindung dargestellt, in welcher dieses Ölfühlorgan als Schwimmer ausgebildet ist, so daß es immer exakt auch kleinste auf der Wasserfläche schwimmende ölspuren erfassen kann, auch wenn der Wasserspiegel infolge Druckschwankungen im Versorgungssystem etwas steigt oder sinkt. Eine weitere Lösung ist die Anbringung einer Bypaßleitung 19 in Höhe des Wasserspiegels. Ein geringer Teil des Wasserdurchsatzes wird über ein Ölspurenmeßgerät geleitet, das am Topf selbst oder an einer anderen geeigneten Stelle befestigt wird.In Figure 2, a development of the invention is shown in which this oil sensing element is designed as a float so that it can always exactly detect even the tiniest traces of oil floating on the surface of the water, too if the water level rises or falls slightly as a result of pressure fluctuations in the supply system. Another The solution is to attach a bypass line 19 at the water level. A small part of the water flow is conducted via an oil trace measuring device, which is located on the pot itself or attached to another suitable location.
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Weiter ist in Figur 2 dargestellt, daß das Staugefäß 1 durch einen dicht schließenden Deckel 16 abgeschlossen ist, wobei der Stellzylinder 2 gegenüber diesem Deckel durch eine Stopfbuchse 14 abgedichtet ist. Im Deckel ist ein durchsichtiges Schauglas 15 eingelassen, durch das die Wasserstandsmarkierung 6, sowie der Wasserspiegel beobachtet werden können.It is also shown in FIG. 2 that the storage vessel 1 is closed by a tightly closing cover 16 is, wherein the adjusting cylinder 2 is sealed with respect to this cover by a stuffing box 14. In the lid is a transparent sight glass 15 let through which the water level mark 6, as well as the water level can be observed.
Für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere in Kernkraftwerken, ist es notwendig, das Wasser vollständig vor einem Sauerstoffzutritt zu schützen. In solchen Anlagen wird ein voll entsalztes Wasser verwendet, in,welchem der verbleibende Sauerstoff durch Zugabe von Hydrazin oder Natriumnitrit gebunden ist. Um keinen neuen Sauerstoff in das Wasser eindringen zu lassen, muß auch die Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes gemäß der Erfindung vollständig abgedichtet sein. Dies erfolgt durch den Abschluß des Staugefäßes 1 mittels des Deckels 16, wie in Figur 2 dargestellt; hierbei wird die notwendige Be- und Entlüftung beispielsweise über ein auf dem Staurohr aufgesetztes der Luft Sauerstoff entziehendes Filter bewirkt. Ein solches der durchströmenden Luft Sauerstoff entziehendes Filter ist beispielsweise eine Natron-Kalk-Vorlage .For certain applications, especially in nuclear power plants, it is necessary to completely protect the water from the ingress of oxygen. In such systems a fully desalinated water is used, in which the remaining oxygen is bound by adding hydrazine or sodium nitrite. About no new oxygen to allow penetration into the water, the device for monitoring the cooling water flow according to the invention must also be completely sealed. This is done by closing the storage vessel 1 by means of the cover 16, as shown in Figure 2; here the necessary ventilation is provided, for example, via a on the pitot tube A filter that removes oxygen from the air causes it. One of the oxygen flowing through the air The extracting filter is, for example, a soda-lime template.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein zuverlässiges Gerät gegeben zur Überwachung der Durchlaufmenge von Kühlwasser durch elektrische Großgeräte, insbesondere Transformatoren, das gleichzeitig eine zuverlässige Überwachung der Maschinen auf mögliche Leckstellen des primären Ölkreislaufes ermöglicht, insbesondere auch bei vollkommenen Luftabgeschluß des Kühlwasserkreislaufes.With the device according to the invention is a reliable Device given for monitoring the flow rate of cooling water through large electrical devices, especially transformers, This also means that the machines are reliably monitored for possible leaks in the primary oil circuit allows, especially when the cooling water circuit is completely closed off.
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Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732332149 DE2332149C3 (en) | 1973-06-25 | Device for monitoring the cooling water flow in large electrical machines cooled by insulating means, in particular transformers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732332149 DE2332149C3 (en) | 1973-06-25 | Device for monitoring the cooling water flow in large electrical machines cooled by insulating means, in particular transformers |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2332149A1 true DE2332149A1 (en) | 1975-01-16 |
DE2332149B2 DE2332149B2 (en) | 1976-05-26 |
DE2332149C3 DE2332149C3 (en) | 1977-01-20 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2332149B2 (en) | 1976-05-26 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TRANSFORMATOREN UNION AG, 8500 NUERNBERG, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |