DE2332149C3 - Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes bei isoliermittelgekühlten elektrischen Großmaschinen, insbesondere Transformatoren - Google Patents

Description

bezug auf diesen drehbar e:n über den Deckel des Staugefäßes herausragender .zweiter Stellzylinder angeordnet ist, der ebenfEiils im unteren durch den kragenförmigen Zylinder überdeckten Bereich eine radiale Durchflußöffnung definierter Größe besitzt, wobei durch Verdrehung des Stellzylinders durch das Ausmaß der Oberdeckung der Durchflußöffnung in beiden Zylindern der effektive Durchilußque-schniu einstellbar ist.

Mit dieser Einrichtung gemäß der Erfindung werden die Aufgaben, die einem solchen Gerät auferlegt werden können, in vorteilhafter Weise erfüllt: eine zuverlässige Durchfiußkontrolle 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 Abtlußleitung, so daß eine Unterbrechung der Abflußleitung in Austrittsdüsen und Auffangtrichter vermieden werden kann.

Durch Anbringung einer geeigneten Skala 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.

Wird im inneren Stellzylinder, in der Höhe der gewünschten Spiegelfläche des gestauten Wassers, «ine Überlauföffnung angeordnet, so kann ein gegebener Mehranfall an Kühlwasser über diese Überlauföffnung in die Abflußleiiung fließen, wobei bei geeigneter Bemessung der Überlauföffnung praktisch ein Mehranfall von etwa 100% des Normaldurchsat/es ohne Störungen bewältigt werden kann. Hierbei bleiben das Gerät und die Umgebung vollständig trocken, da kein Wasserspritzer nach außen dringen kann.

An Hand der Zeichnung werden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, weitere Einzelheiten sowie ihre Wirkungsweise näher erläutert.

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.

Unmittelbar über dem Boden des Staugefäßes befindet sich im kragenförmigen Zylinder 3 eine kleine Entleerungsöffnung 4. durch die sich das Staugefäß 1 bei Außerbetriebnahme. d. h. bei Abstellung des Wasserzufluss, von selbst entleert.

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 k^rppen^förmijien /vlmHers 3. können Anschläge 7 a ι.· t" r.K'ht s'.'ir il.i >!.> \ ι rdrehen des Sk'll/vliruiers } g !!.rutil.·!- dem ki.ir '«iimigen Zylinder 3 /wischen Nil iiikl w>ller< >·!!'■.ι : itrcn/en.

O ',: Kuhlw d<.\ei :·' ■ um durch den Einlaulstui/en H. (.:·■ /v Verhindern'!.- , ;ur /u starken Wasserhewe £ in^r '..mgentia' in ιί.ι-· v.uigefäß einleitet, ein und wird t 'ili die übet Joν I inleitiings/une angel·"\ichie X-. '■ hipingsblechc 3 su beruhigt, daß sien eine Bewegung des Wassers im oberen Bereich nicht mehr bemerkbar macht. An einer Wasserstandsmarke oder Skala 6 kann die Höhe des aufgestauten Wasserspiegeln von oben abgelesen werden.

Zur elektrischen Überwachung des Kreislaufes und gegebenenfalls für die Fernanzeige taucht ein Fühlorgan 12 in die Wasseroberfläche Hn, das bei Absinken des Wasserspiegels und damit Gefährdung der gekühlten Maschinen durch Ausbleiben des Kühlwasserstromes Meldung macht, bzw. Alarm gibt

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird im Stellzylinder 2 in der gewünschten Höhe des Wasserspiegels eine Überlauföffnung 9 angebracht, durch die bei Mehranfall des Wassers dieses Zuviel, ohne Störungen oder Durchfeuchtung der Umgebung zu verursachen, abfließen kann.

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.

In Fig. 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 Olspurenmeßgerät 20 geleitet, das am Topf selbst oder an einer anderen geeigneten Stelle befestigt wird.

Weiter ist in F i g. 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 16 ist ein durchsichtiges Schauglas 15 eingelassen, durch das die Wasserstandsmarkierung 6 sowie der Wasserspiegel beobachtet werden können.

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 Nalriumnitrit gebunden ist. Um keinen neuen Sauerstoff in das Wasser eindringen zu lassen, muß auch die Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufcs gemäß der Erfindung vollständig abgedichtet sein. Dies erfolgt durch den Abschluß des Staugefäßes 1 mittels des Deckels 16, wie in Fig. 2 dargestellt; hierbei wird die notwendige Be- und Entlüftung beispielsweise über ein auf dem Staurohr 2 aufgesetztes, der Luft Sauerstoff entziehendes Filter 18 bewirkt. Ein solches der durchströmenden Luft Sauerstoff entziehendes Filter ist beispielsweise eine Natron-Kalk-Vorlage.

M ' der erfindiingsgt""itikn l.innehtung ist em <m\ jssigts (ieiii¹ gegeben /111 Überwachung der Οι- · laufrrenge von K:rilw..sser durch elektrische > ι'-··· -i:erate. insbes· iinleri I r.u stormatoren, das gleich-ι ■ eine zuverlässige I nerv, ,k hung der Maschinen . :' ogliehe Lecksiellen des piimärcn Ölkreislaufes !'cht. insbesondere jui h bei vollkommenem

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes bei isoliermittelgekühlten elektrischen Grußmaschinen, insbesondere Transformatoren, bestehend aus einem Staugcfaß mit einstellbarer im Boden zentral angeordneter Ausflußöffnung. dadurch gekenn/eichnci. daß die Ausflußoifnung von einem in das innere des Staugefüßes (1) hineinragenden, kragenformigen Zylinder (3) umgeben ist, in dessen Mantel sich eine radiale Durchflußöffnung (10) definierter Größe befindet und daß koaxial zu diesem kragenformigen Zylinder (3) in bezug auf diesen drehbar ein über den Deckel des Staugefäßes herausragenrler zweiter Stell/ylinder (2) angeordnet ist, der ebenfalls im unteren durch den kragenformigen Zylinder überdeckten Bereich eine radiale Durchflußöffnung(10)definierterGröße besitzt, wobei durch Verdrehung des Stellzylinders (2) durch das Ausmaß der Überdeckung der Durchflußöffntingen (10) in beiden Zylindern der effektive Durchflußquerschniu einstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare effektive Durchflußquerschnitt an einer Winkelskala (17) von außen ablesbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellzylinder (2) im oberen Bereich eine Überlauföffnung (9) besitzt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Wasserspiegels im Staugefäß (1) durch einen elektrischen Fühler(12) überwacht ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, da'3 ein weiteres elektrisches Fühlorgan (M) zur Feststellung von Ölspuren auf der Wasseroberfläche im Staugeläß (1) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlorgan (11) als Schwimmer ausgebildet is' (F i g. 2).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Staugefäß (1) und dem kragenformigen Zylinder (3) eine Nebenschlußleitung (19) angebracht ist. an die ein ÖIspui enmeßgerät (20) anschheßbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel des Staugefäßes (1) durchsichtig ode- mit einem durchsichtigen Fenster (115) zur optischen Kontrolle des Wasserspiegels ausgestattet ist (F i g. 2).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Gefäßes in dem die Ausflußöffnung umgebenden kragenför· migen Zylinder (3) ein kleinerer Entleerungsausfluß (4) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem d';r Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet. d<iß it.is v. ; !.ii.t (1) und zu diesem der Stell/vlinder (.'; rvK einer Stopfbuchse (14) vollständig ,i>>'. t ■■.-: sind und aul dem Stell/v, linder (2) CiP der on μ 1 ■ κ"iden oder angesaugten Luft sauerstolfeiit 'ie ι■■■■-<. \ liter (18) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach Ans'ru'l 0 dadurch &5 gekennzeichnet, daß der Filic (IS iu Natron· Kalk-Vorlage ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Kühlwasserlaufes bei isoiiermiitelgekühlten elektrischen Großmaschinen, insbesondere Transformatoren, die aus einem Suiugefäß mit einstellbarer im Boden zentral angeordneter Ausflußöffnung besteht.

Für die Rückkühlung des primären Kühlmittels, im allgemeinen des holieröls. von elektrischen Großmaschinen, vorzugsweise Transformatoren, wird häufig Wasser im offenen Durchlauf verwendet. Da von 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.

Durch die französische Patentschrift 13 62 596 ist es bekannt, zur Erfassung und Meldung des störungslosen Durchlaufes von Kühlwasser ein Staugefäß zu verwenden, dessen Abflußöffnung so beschaffen ist, daß sich das Wasser bis zu einer bestimmten Mindesthöhe aufstaut. Wenn der Wasserdurcbfliiß großer wird, wird die Stauhöhe ebenfalls höher. Beim Erreichen einer bestimmten Stauhöhe wird ein Überlauf wirksam, über weichen das Mehrvvasser abfließen kann. Wenn der Wa-serzuflußnachläßt.sinkt die Stauhöhe im Staugefäß und ein elektrischer Fühler zur Messung der Höhe des Wasserspiegels gibi Meldung

Solche Staugefäße /ur Kontrolle des Wasserdurchlauf os in Kühlanlagin haben noch eine zweite Funktion, wenn die die se<undäre Kühlung eines primären Kuhlkreislaufes mit Isolieröl versorgen Da diese Staugefäße infolge eingebauter Beruhigungsbleche eine relativ ruhige of ent- Oberfläche im Umlauf des Kuhlwassers entha ter. sammelt sich an dieser Oberfläche das leichtere ajf dem Wasser schwimmende Isolieröl an. wenn eier primäre Isolierölkreislauf undicht wird und Öl in Jen Wasserumlauf austritt. Dieses Staugefäß wird deshalb auch Ölsichttopf genannt, da schon durch Augenschein Ölspuren auf der Oberfläche feslgestellt werden können.

Die bekannten Konstruktionen dieses Staugefäßes bzw. Ölsichttopfes weisen nun verschiedene Nachteile auf. Sie sind sogenipfindlich, d. h. bei einem plötzlichen, mit Druckabfall η der Abflußleitung verbundenen schnelleren Abfließen des Kühlwassers würde das Staugefäß sofort leerlaufen und Störung anzeigen, wenn nicht besondere, aufwendige Mißnahmen getroffen wurden, die im allgemeinen in einer Trennung der Abflußleitung in Aoflußöffnung und Auffangtrichter mit Liiftzwischenraum bestehen. Ebenfalls ist bei mehr Zufluß von Kühl·« aster ein äußerer Überlauf vorhanden, so daß das G<:rä" insgesamt laufend vom Überlauf und von der Ablauföffnung Wasserspritzer und/oder Wassernebel in dia L mgebung verteilt und demgemäß besonders abgeschirmt werden muß. Außerdem sind diese bekannten Geräte nicht geeignet, wenn das Kühlwasser aus irgendwelchen Gründen mit der atmosphärischen Luft nicht in Verbindung kommen soll.

Aufgabe der Erfindung ist es. /ur Vermeidung dieser Nachteile eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, die eine /uverläss se Durch'lußkoiurolle aufweist, eine einfache optische Ohberwi; hung erlaubt und weitge hend sogunempfir>'lkh ist.

Dies wird bei einer I mriilv.iing der eingangs beschriebenen Ar: erfir,dun.:spem.iU dadurch erreicht. daß die Ausflußöl'niini vir einem in das innere des Staugefäßes Innen -agenda . kragenformigen Zylinder umgeben isi. in dessen Maniei sieh eine radiale Durchflußöffnunp 'Miniem r Grolle belindet und bei welchem ko.ixial "ι Λ esem kragenformigen Zylinder in