DE2753002C3 - Schutzvorrichtung für einen Transformator - Google Patents
Schutzvorrichtung für einen TransformatorInfo
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- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
- H01H33/55—Oil reservoirs or tanks; Lowering means therefor
- H01H33/555—Protective arrangements responsive to abnormal fluid pressure, liquid level or liquid displacement, e.g. Buchholz relays
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- H01H35/18—Switches operated by change of liquid level or of liquid density, e.g. float switch
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für
einen Transformator mit Ölauffangwanne und Leckölwächter, bei dessem Ansprechen der Transformator
abgeschaltet wird, wobei die Schutzvorrichtung insbesondere für solche Fälle vorteilhaft ist wo Wasser i.i Jie
Ölauffangwanne eindringen kann, also z. B. bei Aufstellung des Transformators im Freien.
Handelsübliche Transformatoren besitzen meist eine geschlossene Ölauffangwanne, die in der Lage ist, bei
einem Leck des Transformators das gesamte in Transformator enthaltene öl aufzunehmen. Wenn aber
ein Transformator im Freien aufgestellt wird, kann auch Regenwasser in die ölauffangwanne dringen. Es kann
daher vorkommen, daß bei einem Leck des Transformators die ölauffangwanne mit Regenwasser gefüllt ist
und das öl in die Umgebung abläuft Bei Transformatoren, die im Freien aufgestellt werden, muß man daher in
der ölauffangwanne ölabscheider vorsehen, die aber lenr aufwendig sind. Nicht zuletzt um diesen Schwierigkeiten auszuweichen, bringt man Transformatoren z. B.
tiei Netzstationen meist in regensicheren Gehäusen inter, nimmt aber dabei eine Belastungsreduzierung
wegen der schlechteren Belüftung in Kauf. Bei solchen Gehäusen muß man Lüftungsschlitze vorsehen, durch
die aber unter Umständen Treibschnee in das Gehäuseinnere gelangen kann, das wiederum als
Wasser in die ölauffangwanne dringen kann. Auch bei Unterbringung des Transformators in einem Gehäuse
mit LUftungsschlitzen ist also nicht sichergestellt, daß
die ölauffangwanne wasserfrei ist und damit mit ihrem vollen Volumen zum Auffangen des ausgetretenen Öls
zur Verfügung steht
Sowohl bei Aufstellung im Freien als auch bei Aufstellung in Gehäusen mit Lüftungsschlitzen besteht
also die Gefahr, daß aus dem Transformator ausgetretenes öl aus der Ölauffangwanne nach außen dringt und
dort Grundwasserschäden hervorruft
Wenn durch ein Leck öl aus dem Transformator
ίο austritt und dadurch spannungsführende "ieile nicht
me.if von öl bedeckt sind, so kann sich in der
Luftstrecke zwischen zwei spannungsführenden Teilen ein Lichtbogen ausbilden. Dieser Lichtbogen kann eine
Explosion des Transformators verursachen. Das im
Transformator enthaltene öl kann dabei große Grundwasserschäden hervorrufen und Personen, die
sich in der Umgebung aufhalten, sind gefährdet Wenn man den Transformator in einem Gehäuse aufstellt, so
kann man das Gehäuse zwar explosionssicher machen,
wenn aber der Transformator explodiert kann aber das
auslaufende öl in Brand geraten und ebenfalls die Umgebung gefährden. Bei vielen handelsüblichen
Transformatoren ist daher ein Leckölwächter vorgesehen, der anspricht bevor ein Lichtbogen im Transfor-
mator entstehen kann und der über eine Steuerleitung einen Ausschaltbefehl auf die Einspeiseschalter gibt und
damit für eine Unterbrechung der Energiezufuhr sorgt Hierzu bedient nv-ji sich z. B. der bekannten Buchholz-Relais, vergl. Siemens Druckschrift TW 324/647 von
1958, Seite 1—5. Diese Maßnahme ist aber z.B. bei
Netzstationen sehr aufwendig, da hierbei die Einspeiseschalter meist in einer großen Entfernung zum
Transformator stehen, und daher lange und entsprechend störanfällige Steuerleitungen nötig sind. Beson-
ders aufwendig wird diese Maßnahme, wenn z. B. bei
Netzstationen auch eine Rückspeisung von der Unterspannungsseite her möglich ist da dann sowohl auf der
Unter- als auch auf der Oberspannungsseite eine Unterbrechung erfolgen muß.
Neuerdings werden Transformatoren mit Erdungsschaltern bestückt die entweder direkt am Transformator angebaut sind oder z. B. in einer Netzstation in der
Nähe des Transformators montiert sind. Diese Erdungsschalter dienen lediglich dazu, bei Warnings- und
Inspektionsarbeiten die Spannungsfreiheit der Anlage sicherzustellen. Sie ersetzen das bisher übliche und
wegen Verwechslungsgefahr gefährliche Erden in einer unter Umständen entfernt liegenden Schaltanlage bzw.
das ebenfalls gebräuchliche Erden mit einer sogenann
ten Erdungsspinnc am Transformator.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Leckage des Transformators nicht nur diesen selbst, sondern auch die
Umwelt bzw. Umgebung einfacher und wirkungsvoller vor den möglichen Folgen der Leckage zu sichern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ölauffangwanne eine Wasserauslaßklappe
besitzt und daß der Leckölwächter beim Ansprechen zusätzlich auch diese Wasserauslaßklappe schließt.
Damit wird erreicht, daß in die Ölauffangwanne
eindringendes Wasser durch die normalerweise offene
Wasserauslaßklappe abfließen kann, so daß stets das gesamte Volumen der ölauffangwanne für das bei einer
eventuellen Leckage austretende öl zur Verfügung steht. Bei Leckage des Transformators wird die
Wasserauslaßklappe geschlossen und das Öl wird in der ölauffangwanne zurückgehalten.
Der Leckölwächter der erfindungsgemäßen Einrichtung kann einen Schalter betätigen, der in einem
Betätigungsstromkreis für die Wasserauslaßklappe liegt. Das stellt eine einfache Möglichkeit dar, die
WasserauslaOklappe elektrisch anzusteuern.
Der Leckölwächter der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
kann Ub1Jr eine mechanische Verbindung
einen die Wasserauslaßklappe betätigenden Kraftspeicher auslösen. Bei dieser rein mechanischen Betätigung
der Wasserauslaßklappe ist eine elektrische Hilfsspannung nicht erforderlich.
Der Leckciivächter der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
für einen Transformator mit einem Erdungsschalter kann beim Ansprechen zusätzlich auch
den Erdungsschalter schließen. Durch den dann fließenden Kurzschlußstrom werden auf der einspeisenden
Seite Sicherungen oder durch einen Kurzschlußschutz angesteuerte Leistungsschalter ausgelöst und
damit wird die Spannung am Transformator abgeschaltet. Wenn der Transformator sowohl von der Primärais
auch von der Sekundärseite gespeist wird, wird die Einspeisung beidseitig unterbrochen. Gesonderte
Steuerleitungen sind dabei nicht nötig.
Der Leckölwächter kann dazu einen Schalter betätigen, der in einem Betätigungsstromkvois für den
Erdungsschalter liegt. Das ist eine einfache Möglichkeit zur elektrischen Auslösung des Erdungsschalters, wobei
allerdings eine elektrische Hilfsspannung erforderlich
ist
Der Leckölwächter der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
kann über eine mechanische Verbindung einen den Erdungsschalter betätigenden Krpftspeicher
auslösen. Das hat den Vorteil, daß keine elektrische Hilfsspannung nötig ist.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung für Transformatoren beispielhaft anhand der
Fi g. 1 und 2 erläutert. Dabei sind in den beiden Figuren gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung für einen Transformator
1, wobei die Wasserauslaßklappe 2a und der Erdungsschalter 8 elektrisch angesteuert werden. Unter
dem Tran formator 1 ist zum Auffangen des Öls bei einer Leckage eine ölauffangwanne 2 angeordnet. Die
(!»!auffangwanne 2 besitzt eine Wasserauslaßklappe 2a, die im Normalfall durch eine Feder 2b offen gehalten
wird. In den Transformator 1 ist ein Leckölwächter 3 eingebaut, der einen Schalter 3a besitzt. Dabei wird
zweckmä3igerweise ein Schwimmei schalter verwendet. Die Wasserauslaßklappe 2a ist mit einer magnetischen
Betätigungsvorrichtung 5, im Beispiel einer Spute 5 mit Anker 5a gekoppelt. Die Spule 5 ist über den Schalter 3a
des Leckölwächters 3 lint einer Hilfsspannungsquelle 6,
im Beispiel schematisch als batterie dargestellt, verbunden.
An den Oberspannungsanschlüssen la des Transformators 1 ist ein Erdungsschalter 8 angebaut, der die
Oberspannungsanschlüsse la mit einer Erdungsschiene 7 verbinden kann. Der Erdungsschalter 8 ist einschaltfest,
d. h. er kann beim versehentlichen Erden des spannungsführenden Netzes den vollen Kurzschluß-
«rom schalten. Er wird von einer magnetischen Betätigungsvorrichtung 9, im Beispiel schematisch als
Spule 9 mit Anker 9a dargestellt, über ein Gestänge 10
betätigt. Die Spule 9 ist über den Schalter 3a des Leckölwächters 3 mit der Hilfsspannungsquelle 6
verbunden. Zur Hand-Betätigung des Erdungsschalters bei Wartungsarbeiten ist parallel zum Schalter 3a ein
Hand-Taster 14 vorgesehen. Aus Sicherheitsgründen wird dabei der Erdungsschalter 8 zweckmäßigerweise
so ausgeführt, daß er im geschlossenen Zustand einrastet, d. h. nicht selbsttätig öffnet, wenn die Spule 9
spannungsfrei wird.
Der Erdungsschalter 8 kann alternativ auch ein in F i g. 1 nicht dargestelltes Schaltfederwerk besitzen. Die magnetische Betätigungsvorrichtung 9 muß dann nur eine Sperrklinke im SchaJtfederwerk auslösen. Dabei ist sichergestellt, daß der Erdungsschalter 8 nicht selbsttätig öffnen kann, wenn der Leckölwächter 3 nicht mehr
Der Erdungsschalter 8 kann alternativ auch ein in F i g. 1 nicht dargestelltes Schaltfederwerk besitzen. Die magnetische Betätigungsvorrichtung 9 muß dann nur eine Sperrklinke im SchaJtfederwerk auslösen. Dabei ist sichergestellt, daß der Erdungsschalter 8 nicht selbsttätig öffnen kann, wenn der Leckölwächter 3 nicht mehr
ίο angesprochen hat U. U. kann die Sperrklinke von einem
mit einem kräftigen Schwimmer ausgerüsteten Lecköiwächter 3 direkt betätigt werden, die magnetische
Betätigungsvorrichtung 9 kann dann entfallen.
Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung wird im folgenden anhand von Fig. 1 erläutert Wenn der
Transformator 1 öl verliert, so müssen vor allem zwei
Maßnahmen vorgesehen werden: Es muß dafür gesorgt werden, daß das austretende öl aufgefangen wird und
nicht in den Boden eindringt und der Transformator 1 muß abgeschaltet werden. Wenn man den Transformator
1 nicht abschaltet, kann si^ in der Luftstrecke
zwischen spannungsführenden Teilen, die nicht mehr von öl bedeckt sind, ein Lichtbogen ausbilden. Da das zu
einer Explosion des Transformators 1 und zu einer Entzündung des ausgetretenen Öls führen kann, ist
damit auch die Umgebung des Transformators gefährdet.
Sobald der Leckölwächter 3 anspricht wird der Schalter 3a des Leckölwächters 3 geschlossen Dadurch
wird über die magnetische Betätigungseinrichtung 5 die Wasserauslaßklappe 2a geschlossen, so daß das
austretende Öl vollständig von der Ölauffangwanne 2 aufgefangen wird. Im ungestörten Betrieb ist die
Wasserauslaßklappe la geöffnet so daß eindringendes Regenwasser abfließen kann. Mit dem Ansprechen des
Leckölwächters 3 und dem Schließen des Schalters 3a wird außerdem über die magnetische Betätigungseinrichtung
9 der Erdungsschalter 8 geschlossen. Durch den so entstehenden Kurzschluß werden Sicherungen oder
ein von einer Kurzschlußüberwachungseinrichtung gesteuerter Leistungsschalter auf der einspeisenden
S· ite ausgelöst. Wenn die Einspeisung sowohl ober- als auch unterspannungsseitig erfolgt, wirkt der Kurzschluß
auf beiden Seiten und die Einspeisung wird beidseitig unterbrochen. Der Transformator 1 wird daher sofort
spannungsfrei. Da der Leckölwächter 3 so ausgelegt ist. daß er anspricht bevor spannungsführende Teile nicht
mehr von Ol bedeckt sind, kann ein Lichtbogen in der Luftstrecke im Transformator nicht entstehen. Der
Erdungsschalter 8 wird bei Wartungsarbeiten nach Abschalten der Einspeisespannung mit dem Hand-Taster
14 von Hand betätigt, um die Spannungsfreiheit der Anlage sicherzustellen.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. I Kann man die Ansteuerung der Wasserauslaßklappe 2a auch in RuhestroT-Schaltung ausführen. Die Feder 2b ist dann so angeordnet, daß sie die Wasserauslaßklapp? 2a geschlossen hält, wenn sie nicht von der magnetischen Betätigungsvorrichtung 5 geöffnet wird. AIf Schalter 3a wir J anstelle des in F i g. 1 gezeigten Schließers ein Öffner vorgesehen. Damit wird erreicht daß die Wasserauslaßklappe 2a durch die Feder 26 geschlossen wird, sobald der Leckölwäch;er 3 anspricht oder die Hilfsspannung 6 ausfällt.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. I Kann man die Ansteuerung der Wasserauslaßklappe 2a auch in RuhestroT-Schaltung ausführen. Die Feder 2b ist dann so angeordnet, daß sie die Wasserauslaßklapp? 2a geschlossen hält, wenn sie nicht von der magnetischen Betätigungsvorrichtung 5 geöffnet wird. AIf Schalter 3a wir J anstelle des in F i g. 1 gezeigten Schließers ein Öffner vorgesehen. Damit wird erreicht daß die Wasserauslaßklappe 2a durch die Feder 26 geschlossen wird, sobald der Leckölwäch;er 3 anspricht oder die Hilfsspannung 6 ausfällt.
Fig.2 zeigt eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung
mit rein mechanischer Ansteuerung der Wasserauslaßklappe 2a und des Erdungsschalters 8. Die
Schutzvorrichtune ist der Übersichtlichkeit weeen rein
schematisch dargestellt. Der Erdungsschalter 8 ist über
ein drehbares Gelenk mit einer Betätigungsstange 10 verbunden. An der Betätigungsstange 10 greift eine
Feder 11 an, die an einem Festpunkt Ua befestigt ist.
Die Feder 11 ist gespannt, wenn der Erdungsschalter 8 ί
geöffnet ist. Der Erdungsschalter 8 wird mit der Betätigungsstange 10 gegen die Spannung der Feder 11
durch eine Sperrklinke 3b des Leckölwächters 3 im offenen Zustand gehalten. Die Betätigungsstange 10 ist
über ein Gelenk 10a mit der Stange 12 verbunden. Die Stange 12 ist an einem Festpunkt 12a drehbar gelagert
und über ein drehbares Gelenk i2b mit der Betätigungsstange 13 verbunden. Die Betätigungsstange 13 greift an
der Wasserauslaßklappe 2a an und hält diese geöffnet, solange die Sperrklinke 3b des Leckölwächters 3 an der ;'.
Betätigungsstange 10 im Eingriff ist.
Sinkt nun der Ölstand im Transformator 1 ab, so bewegt sich die Sperrklinke 3b des Leckölwächters 3
nach unten und gibt die Betätigungsstange 10 frei. Durch die Kraft der gespannten Keder 11 wird die Betätigungsstange 10 nach rechts gezogen, damit wird der
Erdungsschalter 8 und über die Stange 12 und die Betätigungsstange 13 auch die Wasserauslaßklappe 2a
geschlossen. Nach Beseitigung des Fehlers wird die Betätigungsstange 10 von Hand, gegebenenfalls über
>■> eine hier nicht dargestellte Einrichtung gegen die Kraft
der Feder 11 wieder nach links bezogen, bis die Sperrklinke 36 einrastet. Der Erdungsschalter 8 und die
Wasserauslaßklappe 2a sind damit wieder geöffnet.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß keine Hilfsspannung nötig ist. Wenn der Leckölwächter 3 nicht in der
Lage ist, über die Sperrklinke 3b die Auslösekraft für die relativ starke Feder 11 aufzubringen, so könnte man
u. U. einen Hilfsfederspeicher vorsehen, dessen Sperrklinke mit geringsten Kräften gelöst werden kann und
der dann seinerseits die Sperrklinke 3b auslöst. Um die Spannungsfreiheit der Anlage sicherzustellen, wird bei
Wartungsarbeiten nach Abschalten der Einspeisespannung die Sperrklinke 3/? über eine hier nicht dargestellte
Einrichtung von Hand ausgelöst und damit der Erdungsschalter 8 geschlossen.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung die Umgebung
des Transformators wirkungsvoll vor den möglichen Folgen einer Leckage geschützt wird. Die beiden
notwendigen Maßnahmen, nämlich Auffangen des ausgelaufenen Öls und Abschalten des Transformators
werden einfach und betriebssicher ausgeführt. Der Aufwand ist sehr gering, da der Erdungsschalter
zugleich auch zum Personenschutz bei Wartungsarbeiten verwendet wird. Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung kann selbstverständlich in derselben Weise für
Transformatoren, die anstelle des Öls ein beliebiges anderes flüssiges Isoliermedium enthalten, eingesetzt
werden. Besonders vorteilhaft läßt sich die Schutzvorrichtung für Netzstationen verwenden, bei denen der
Transformator im Freien aufgestellt wird.
Claims (6)
1. Schutzvorrichtung für einen Transformator mit
ölauffangwanne und Leckölwächter, bei dessem
Ansprechen der Transformator abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölauffangwanne (2) eine Wasser-Auslaßklappe (2a)
besitzt und daß der Leckölwächter (3) beim Ansprechen zusätzlich auch diese Wasser-Auslaßklappe (2a) schließt
2. Schutzvorrichtung für einen Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Leckölwächter (3) einen Schalter (3a) betätigt, der in einem Betätigungsstromkreis für die Wasser-Aus-Iaßklappe (2a) liegt
3. Schutzvorrichtung für einen Transformator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß der
Leckölwächter (3) über eine mechanische Verbindung (12, 13) einen die Wasser-Auslaßklappe (2a)
betätigenden Kraftspeicher(ll) auslöst
4. Schutzvorrichtung für einen Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem
Erdungsschalter, dadurch gekennzeichnet daß der Leckölwächter (3) beim Ansprechen zusätzlich auch
den Erdungsschalter (8) schließt
5. Schutzvorrichtung für einen Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der
Leckölwächter (3) einen Schalter (3a) betätigt der in einem Betätigungsstromkreis für den Erdungsschalter (8) liegt
6. Schutzvorrichtung für einen Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der
Leckölwä^iiter (3) über eine mechanische Verbindung (10) einen den Erdungsschalter (8) betätigenden Kraftspeicher(ll)auslöst
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772753002 DE2753002C3 (de) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | Schutzvorrichtung für einen Transformator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772753002 DE2753002C3 (de) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | Schutzvorrichtung für einen Transformator |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2753002A1 DE2753002A1 (de) | 1979-05-31 |
DE2753002B2 DE2753002B2 (de) | 1980-06-26 |
DE2753002C3 true DE2753002C3 (de) | 1981-03-26 |
Family
ID=6024797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772753002 Expired DE2753002C3 (de) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | Schutzvorrichtung für einen Transformator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2753002C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE59500092D1 (de) * | 1995-06-19 | 1997-03-13 | Juergen Bastian | Verhütung des Umwelteintrags von Transformatorenkühlflüssigkeit |
CN113945330A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-18 | 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 | 一种变电站充油设备的渗漏监测系统、方法 |
CN114825644B (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-09 | 成都双赢产业生态园有限公司 | 系统保护节能型变压器及其管控装置和管控方法 |
-
1977
- 1977-11-28 DE DE19772753002 patent/DE2753002C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2753002A1 (de) | 1979-05-31 |
DE2753002B2 (de) | 1980-06-26 |
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