DE2459998A1

DE2459998A1 - Vorrichtung zum reinigen des gasfoermigen isoliermittels von sf tief 6 -isolierten hochspannungsschaltanlagen und -geraeten

Info

Publication number: DE2459998A1
Application number: DE19742459998
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Huhse
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1976-07-01
Also published as: JPS557768B2; JPS5186738A

Description

Vorrichtung zum Reinigen des gasförmigen Isoliermittels von SF6-isolierten Hochspannungsschaltanlagen und -geräten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen des gasförmigen Isoliermittels von SF6-isolierten Hochspannungsw schaltanlagen und -geräten, aus denen verunreinigtes Isoliermittel abgesaugt, in einem Kompressor verdichtet und die verunreinigenden Bestandteile vom Isoliermittel durch partielle Kondensation getrennt werden.
Im laufenden Betrieb von SF6-isolierten Hochspannungsschalt anlagen und -geräten kann selbst bei einem hohen Grad an Gasdichtigkeit der Kapselung Luft in die Isolationsräume eindringen und sich mit dem SF6 mischen. Insbesondere durch undichte Flansche oder fehlerhafte Montagearbeiten ist es möglich, daß Luft in gröberen Mengen eindringt und so die Isolierfähigkeit des gasförmigen Isoliermittels herabsetzt. In derartigen Fällen muß das gasförmige Isoliermittel ausgetauscht werden, wenn ein vorbestimmter Anteil an Luft erreicht ist.
Aus Kostengründen seite das mit verunreinigenden Bestandteilen, wie z.B. Luft, versetzte Schwefelhexafluorid nicht einfach abgelassen und durch neues, ausreichend reines Gas ersetzt werden. Deshalb ist es bekannt (CIGRE-Report 1974, 21-04), eine Vorrichtung vorzusehen, die das Hochspannungsschaltgerät oder die Schaltanlage evakuiert, das Gasgemisch filtert und durch partielle Kondensation reinigt. Das bekannte Gerät ist geeignet, bei der Installation und bei Reparaturen Anwendung zu finden, d.h. dann, wenn das Schaltgerät oder die Schaltanlage außer Betrieb gesetzt ist.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der das Isoliermittel in SF6-isolierten llochspannungsschaltanlagen und -geräten gereinigt werden kann, ohne daß die Anlage oder das Gerät außer Betrieb gesetzt werden muß.
Nach der Erfindung wird dies gelöst durch einen dem Kompressor nachgeschalteten Kühlbehälter mit einem flüssiges SF6 und dessen gasförmige Verunreinigungen enthaltenden Raum, der durch einen das flüssige SF6 führenden Flüssigkeitsverschluß von einem das gereinigte SF6 aufnehmenden Teilraum getrennt ist, und durch eine Drucksteuereinrichtung, die bei einem vorbestimmten Druck in beiden durch den Flüssigkeitsverschluß getrennten Gasräumen die Abströmung der Gasinhalte steuert, und durch eine das gereinigte, flüssige SF6 in die gasförmige Phase überführende, dem Teilraum zugeordnete Verdampfungseinrichtung.
Durch Anwendung der Erfindung bei einer SF6-isolierten Kochspannungsschaltanlage mit beispielsweise 5 bar Druck wird über den Kompressor das verunreinigte Gas dem Isolierraum der Anlage entzogen-und in verdichtetem Zustand dem Kühlbehälter zugeführt, in dem das bei relativ geringem Ueberdruck in die flüssige Phase überführte SF6 von den gasförmig bleibenden Verunreinigungen getrennt wird. Das sich im Kühlbehälter sammelnde SF6 wird kontinuierlich einer Verdampfungseinrichtung zugeführt, aus der das SF6 in gereinigtem Zustand in die Schaltanlage wieder eingespeist wird.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, daß die notwendige Trennung des die Verunreinigungen aufnehmenden Gasraumes von dem das gereinigte SF6-Gas aufnehmenden Raum durch einen einfachen Flüssigkeitsverschluß vorgenommen ist, der vom flüssigen SF6 im Kühlbehälter bewirkt wird.
Ein besonderer Vorteil hinsichtlich der Betriebskosten für die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich erzielen, wenn der Verdampfungseinrichtung die Abwärme des Kompressors zugeführt wird. Es ist dadurch möglich, den Kompressor, den Kühlbehälter und die Verdampfungseinrichtung zu einer kompakten transportablen Baueinheit zusammenzufassen, die für mehrere Hochspannungsschaltanlagenabschnitte und -geräte nur einmal vorzusehen ist und bedarfsweise angeschlossen wird.
Zweckmäßig ist die Absaugstelle für das verunreinigte Isoliermittel räumlich entfernt von der Speisestelle für das gereinigte SF6 angeordnet.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Reinigen des gasförmigen Isoliermittels einer SF6-isolierten Hochspannungsschaltanlage.
Die Hochspannungsschaltanlage enthält eine metallische, vorzugsweise geerdete Kapselung 1, die beispielsweise rohrförmig ausgebildet ist. Innerhalb der Kapselung 1 ist ein elektrischer, die Hochspannung führender Leiter 2 angeordnet, der sich mittels Isolierstoffkörpern 3 gegenüber der Kapselung 1 abstützt, Die Kapselung 1 ist aus Überwachungsgründen durch nicht weiter dargestellte Schottstellen in mehrere Isolierräume getrennt. Jeder Isolierraum 4 enthält ein gasförmiges Isoliermittel, für das Schwefelhexafluorid oder aber auch ein anderes elektronegatives gasförmiges Isoliermittel in Betracht kommt.
An den in der Figur dargestellten Abschnitt der Hochspannungsschaltanlage ist eine Vorrichtung zum Reinigen des gasförmigen Isoliermittels angeschlossen, die im wesentlichen einen Kompressor 5, einen Kühlbehälter 6 und eine Verdampfungseinrichtung 7 enthält. Der Kompressor 5 ist über eine Rohrleitung 8 mit dem Innenraum 4 der Kapselung 1 verbunden. Durch die Leitung 8, in deren Zuge ein Absperrventil 9 liegt, wird verunreinigtes Isoliermittel angesaugt, verdichtet und einer Rohrleitung 10 zugeführt, die sich im Innern des Kühlbehälters 6 befindet. Die gekühlte Rohrleitung 10 weist eine Temperatur auf, bei der das verdichtete SF6 kondensiert. Das flüssige SF6 läuft in das U-förmig gebogene Rohr 11 ab. Die gasförmigen Verunreinigungen des Isoliermittels kondensieren bei der Kondensationstemperatur für das SF6 nicht, sondern verbleiben in der gasförmigen Phase, so daß sie über die mit der Rohrleitung 10 verbundene Rohrleitung 12 abgeleitet werden können.
Die Leitung 12 ist über ein einstellbares Uberdruckventil 12a mit dem Außenraum verbunden. Das U-förmig gebogene Rohr 11 führt mit seinem der Kompressorseite abgewandten Ende zur Verdampfungseinrichtung 7, die eine Rohrleitung 13 speist. Diese Rohrleitung 13 ist über ein ebenfalls einstellbares Uberdruckventil 13a absperrbar. Sie führt zur Hochspannungsschaltanlage und steht mit dem Innenraum 4 der Kapselung 1 in Verbindung.
Wie in der Figur schematisch dargestellt ist, befindet sich die Absaugstelle 14 räumlich entfernt von der Speisestelle 15, um in möglichst kurzer Zeit den gesamten Gas einhalt der Kapselung 1 erfassen und reinigen zu können.
Die Verdampfungseinrichtung 7 kann eine Heizvorrichtung aufweisen, die die Abwärme des Kompressors 5 ausnützt. Es ist jedoch auch möglich, der Verdampfungseinrichtung 7 eine besondere elektrische Heizeinrichtung zuzuordnen. Für einen kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung werden die Überdruckventile 12a und 13a auf den gleichen Druckwert eingestellt, damit der Flüssigkeitsspiegel des flüssigen SF6 im U-förmig gebogenen Rohr 11 in beiden Schenkeln gleich ist. Damit ist sichergestellt, daß durch die Verdampfungseinrichtung 7 und das Rohr 13 hindurch kein flüssiges SF6, sondern nur SF6 in Gasform in die Kapselung 1 gelangt.
Außerdem ist dadurch gewährleistet, daß der Flüssigkeitsverschluß erhalten bleibt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß der Kompressor 5, der Kühlbehälter 6 und die Verdampfungseinrichtung 7 gemeinsam mit den Ventilanordnungen 9, 12a und 13a eine bauliche, leicht transportable Einheit bilden, die über flexible Druckleitungen an die Kapselung 1 anschließbar ist.
4 Ansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche 1. iorrichtung zum Reinigen des gasförmigen Isoliermittels von s 6-isolierten Hochspannungsschaltanlagen und -geräten, aus denen verunreinigtes Isoliermittel abgesaugt, in einem Kompressor verdichtet und die verunreinigenden Bestandteile vom Isoliermittel durch partielle Kondensation getrennt werden, gekennzeichnet durch einen dem Kompressor (5) nachgeschalteten Kühlbehälter (6) mit einem flüssiges SF6 und dessen gasförmige Verunreinigungen enthaltenden Raum (10), der durch einen das flüssige SF6 führenden Flüssigkeitsverschluß (11) von einem das gereinigte SF6 aufnehmenden Teilraum (13) getrennt ist, und durch eine Drucksteuereinrichtung (12a, 13a), die bei einem vorbestimmten Druck in beiden durch den Flüssigkeitsverschluß getrennten Gasräumen die Abströmung der Gasinhalte steuert, und durch eine das gereinigte, flüssige SF6 in die gasförmige Phase überführende, dem Teilraum zugeordnete Verdampfungseinrichtung (7).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungseinrichtung (7) mit dem Kompressor (5) thermisch gekoppelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugstelle (14) für das verunreinigte Isoliermittel von der Speisestelle (15) für das gereinigte SF6-Gas räumlich entfernt angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor (5), der Kühlbehälter (6) und die Verdampfungseinrichtung (7) gemeinsam mit der Drucksteuereinrichtung (12a, 13) eine transportable Baueinheit bilden.