DE3217108A1 - Oil filter provided with a bypass, for stepping switches of tapped transformers - Google Patents

Oil filter provided with a bypass, for stepping switches of tapped transformers

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Werner Ing.(grad.) Friedrich
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
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Maschinenfabrik Reinhausen Gebr Scheubeck & Co Kg 8400 Regensburg GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Description

Maschinenfabrik Reinhausen Regensburg, den 6.5.82 Gebrüder Scheubeck GmbH & Co KG 269Ma/GlMaschinenfabrik Reinhausen Regensburg, 6.5.82 Gebrüder Scheubeck GmbH & Co KG 269Ma / Gl

Mit einem Bypass versehenes Ölfilter für Stufenschalter von StufentransformatorenOil filter with a bypass for tap changers of tap transformers

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ölfilter für Stufen-' schalter von Stufentransformatoren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an oil filter for tap 'switches of tapped transformers according to the preamble of claim 1.

Bei Stufentransformatoren wird der vom Transformator getrennte Ölraum des Stufenschalters häufig an dasselbe Ölausdehnungsgefäß angeschlossen, welches auch für den Transformator selbst bestimmt ist. Um hier bei unterschiedlichen ölausdehnungen in den beiden Ölräumen ein Vermischen des von den Schaltvorgängen verschmutzten Öls des Stufenschalters mit dem des Transformators zu vermeiden, wird dann üblicherweise in die vom Stufenschalter zum Ölausdehnungsgefäß führende Ölleitung ein Ölfilter eingebaut. Dieses Ölfilter, das zwischen dem Reglerschutz des Stufenschalters und dem Ölausdehnungsgef äß liegt, stellt natürlich einen erheblichen Strömungswiderstand für die Ölströmung dar, der sich noch dazu im Laufe des Betriebs durch Zusetzen des Ölfilters vergrößert. Dies kann dazu führen, daß der dem Ölfilter vorgeschaltete Reglerschutz in seinem Ansprechverhalten gestört wird. Wird also z.B. infolge eines Stufenkurzschlusses ein Ansprechen des Reglerschutzes erforderlich, so könnte der Strömungswiderstand im Ölfilter so groß sein, daß der normalerweise auf die Ölströmung ansprechende Reglerschutz nicht anspricht. Abhilfe läßt sich hier schaffen durch ein in der Ölleitung angeordnetes Bypassventil, das bei plötzlich auftretendem Öldruck das Ölfilter überbrückt und so die Ölströmung freigibt, wodurch dann der Reglerschutz ansprechen kann. Die SchwierigkeitIn the case of step transformers, the is from the transformer separate oil chamber of the tap changer often to the same Oil conservator connected, which is also used for the Transformer itself is determined. To enter here at different oil expansions in the two oil chambers Mixing of the oil from the tap changer, which has been contaminated by the switching operations, with that from the transformer is then usually used in the oil line leading from the tap changer to the oil conservator Built-in oil filter. This oil filter, which is located between the regulator protection of the tap changer and the oil expansion tank äß is, of course, represents a considerable flow resistance for the oil flow, which is also increased during operation by clogging the oil filter. This can cause the oil filter upstream controller protection is disturbed in its response behavior. So e.g. as a result of a step short circuit an activation of the controller protection is required, the flow resistance in the oil filter could be so great that the regulator protection, which normally responds to the oil flow, does not respond. Remedy can be found here create through a bypass valve arranged in the oil line, which opens the oil filter in the event of a sudden oil pressure bridged and thus releases the oil flow, which can then trigger the controller protection. The difficulty

hierbei liegt nun darin, daß derartige Bypassventile sie haben üblicherweise einen federbelasteten Ventilteller - zum sogenannten Pumpen neigen: Der zunächst plötzlich auftretende Öldruck führt zum Öffnen des Bypassventils, wobei die Ventilfeder zusätzlich gespannt wird. Der durch das Öffnen freigegebene Bypass führt andererseits zum sofortigen Abbau des Öldruckes, wodurch der auf dem Ventilteller lastende Öffnungsdruck absinkt und das Ventil wieder schließt. Nun verstärkt sich der Öldruck wieder und der Vorgang wiederholt sich. Durch diesen Vorgang kann es wiederum zu einer Beeinträchtigung des Reglerschutzes kommen.This is because such bypass valves usually have a spring-loaded valve plate - Tend to so-called pumping: The oil pressure that occurs suddenly at first leads to the opening of the Bypass valve, whereby the valve spring is additionally tensioned. The bypass released by opening leads on the other hand, for the immediate reduction of the oil pressure, as a result of which the opening pressure on the valve disk drops and the valve closes again. Now the oil pressure increases again and the process is repeated. By this process can in turn impair the controller protection.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ölfilter der eingangs genannten Art anzugeben, welches das Ansprechverhalten des Reglerschutzes nicht beeinträchtigt und welches sich dem auftretenden Öldruck bzw. der einsetzenden Ölströmung in seinem Öffnungsverhalten anpaßt und dabei nicht zum sogenannten Pumpen neigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.The object of the invention is to provide an oil filter of the initially mentioned Specify which type does not affect the response behavior of the controller protection and which is the occurring oil pressure or the onset of oil flow adapts in its opening behavior and not to the so-called pumping tends to. According to the invention, this object is achieved by what is stated in the characterizing part of claim 1 Means solved.

Der wesentliche Vorteil bei der erfinduhgsgemäßen Lösung liegt darin, daß sich beim Öffnungsvorgang des Bypassventils die auf den Ventilteller lastende Schließkraft verkleinert, so daß das Abfallen des Öldruckes beim Öffnen des Bypassventils nicht sofort wieder zum Schließen des Ventils führt. Andererseits bleibt aber die Schlie.ßkraft in ausreichender Größe erhalten, so daß bei Rückgang der Ölströmung das Bypassventil auf jeden Fall wieder schließt, damit nicht verschmutztes Schalteröl unnötig in den Ausgleichsbehälter gelangt.The main advantage of the solution according to the invention lies in the fact that during the opening process of the bypass valve the closing force on the valve plate is reduced, so that the drop in oil pressure when the bypass valve is opened does not immediately close the valve again. On the other hand, however, the closing force remains sufficient Maintained size so that the bypass valve closes again in any case when the oil flow decreases, so that switch oil that is not contaminated gets into the expansion tank unnecessarily.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn das erfindungsgemäße Bypassventil integrierter Bestandteil einer als Hohlzylinder ausgebildeten Filter-A particularly expedient embodiment of the invention is when the bypass valve according to the invention is more integrated Part of a filter designed as a hollow cylinder

patrone ist. Die von außen nach innen durchströmte Zylinderwand dient dabei als Filter, während der am Anfang des Zylinders durch das Bypassventil abgeschlossene Hohlraum gleichzeitig Bypasskanal ist. 5cartridge is. The cylinder wall, which flows through from the outside to the inside, serves as a filter, while the am The beginning of the cylinder by the bypass valve closed cavity is at the same time bypass channel. 5

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher besehrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It demonstrate:

Figur i einen Längsschnitt des Filter,Figure i shows a longitudinal section of the filter,

Figur 2 und 3 das Bypassventil in seiner geschlossenen und in seiner geöffneten Stellung.Figure 2 and 3 the bypass valve in its closed and in its open position.

Wie insbesondere aus Figur 1 hervorgeht, besteht das Ölfilter im wesentlichen aus einem zylindrischen Rohrstück 1, einer darin angeordneten als Hohlzylinder ausgebildeten Filterpatrone 2 sowie dem an dem Anfang der Filterpatrone 2 sitzenden Bypassventil 3, welches den Hohlraum 4 der Filterpatrone 2 an dieser Stelle abschließt. Das Filter ist mit zwei Anschlußflanschen 20, 21 versehen und als Ganzes in die vom Stufenschalter zum Ausdehnungsgefäß führende Ölleitung einsetzbar, was im einzelnen nicht näher dargestellt ist. Hierbei liegt auf der Seite des Anschlußflansches 20 der Stufenschalter bzw. der Reglerschutz und auf der Seite des Anschlußflansches 21 das Olausdehnungsgefäß. Bei Wärmeausdehnung im Stufenschalter setzt eine Ölströmung von links nach rechts, also vom Anschlußflansch 20 zum Anschlußflansch 21, ein, welche die Filterpatrone 2 von außen nach innen durchströmt und schließlich zum Ausdehnungsgefäß gelangt. Das an der einen Seite der Filterpatrone 2 sitzende Bypassventil 3 reagiert hierauf nicht. Erst wenn z.B. infolge eines Stufenkurzschlusses im Stufenschalter eine starke Gasentwicklung einsetzt und damit ein starker DruckanstiegAs can be seen in particular from Figure 1, the oil filter consists essentially of a cylindrical pipe section 1, a filter cartridge 2 arranged therein and designed as a hollow cylinder, as well as the one at the beginning of the filter cartridge 2 seated bypass valve 3, which closes the cavity 4 of the filter cartridge 2 at this point. The filter is provided with two connection flanges 20, 21 and as a whole in the one from the tap changer to the expansion tank leading oil line can be used, which is not shown in detail. Here lies on the side of the Connection flange 20 of the step switch or the controller protection and on the side of the connecting flange 21 the oil expansion tank. In the event of thermal expansion in the tap changer sets an oil flow from left to right, that is, from the connecting flange 20 to the connecting flange 21, which the filter cartridge 2 flows through from the outside to the inside and finally reaches the expansion tank. That at the Bypass valve 3 seated on one side of the filter cartridge 2 does not respond to this. Only if, for example, as a result of a Step short circuit in the step switch results in strong gas development begins and with it a sharp rise in pressure

* * M h* * M h

auf der Schalterseite auftritt, öffnet das Bypassventil 3, so daß das Öl die Filterpatrone 2 ohne nennenswerten Widerstand durchströmen kann. Infolge der in diesem Fall nicht gedrosselten Ölströmung kommt es schließlich in bekannter Weise zum Ansprechen des Reglerschutzes.occurs on the switch side, the bypass valve 3 opens, so that the oil the filter cartridge 2 without significant Resistance can flow through. As a result of the oil flow, which is not restricted in this case, it finally occurs in a known way to address the controller protection.

Das.Bypassventil 3 ist - wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht - wie folgt aufgebaut: An der zum Anschlußflansch 21 also zum Ausdehnungsgefäß gerichteten Seite 5 eines Dichtungsrandes 6 befindet sich ein Ventilteller 7, der bei geschlossenem Ventil an einer Dichtung des Dichtungsrandes 6 anliegt. Der Ventilteller 7 wird durch zwei am Ventilteller scherenartig gelagerte Doppelhebel 9, 10 in seiner Schließstellung gehalten. Die Doppelhebel 9, 10 liegen hierzu mit je einem Ende 11,12 auf der anderen Seite 13 des Dichtungsrandes 6 an, wobei die Wirkungslinie der Auflagekraft P2 und die Wirkungslinie der Schließkraft P31 einen WinkelOC <90° einschließen. Die Doppelhebel 9, 10 sind an den Auflagestellen 14 abwälzbar, wenn der Ventilteller 7 die Schließstellung verläßt, wodurch sich dann der zuvor genannte Winkel 0^ ändert. Die Schließkraft P31 wird durch eine zwischen den Enden 15, 16 der Doppelhebel 9, 10 eingespannte Feder 17 erzeugt.The bypass valve 3 is constructed as follows - as can be seen in particular from FIGS is applied. The valve disk 7 is held in its closed position by two double levers 9, 10 mounted on the valve disk like scissors. The double levers 9, 10 each rest with one end 11, 12 on the other side 13 of the sealing edge 6, the line of action of the bearing force P 2 and the line of action of the closing force P 31 enclosing an angle OC <90 °. The double levers 9, 10 can be rolled over at the support points 14 when the valve disk 7 leaves the closed position, as a result of which the aforementioned angle 0 ^ changes. The closing force P 31 is generated by a spring 17 clamped between the ends 15, 16 of the double levers 9, 10.

Bestimmend für die am Ventilteller 7 wirkende Schließkraft P2-. sind verschiedene Faktoren: Die Charakteristik der Feder 17, die wirksame Hebellänge I1, die durch den Abstand der Mittellinie der Feder 17 vom Drehpunkt 18 der Doppelhebel 9, 10 gegeben ist. Die wirksame Hebellänge lo, die durch den Abstand von Drehpunkt 18 und Auflagestelle 14 gegeben ist, und schließlich die Wirkungslinie der Auflagekraft P2 bzw. der zwischen den Wirkungslinien von Auflagekraft P3 und Schließkraft P21 vorliegen- de Winkel (X .Determining for the closing force P 2 - acting on the valve disk 7. are various factors: The characteristic of the spring 17, the effective lever length I 1 , which is given by the distance between the center line of the spring 17 and the pivot point 18 of the double levers 9, 10. The effective lever length l o which is given by the distance from pivot point 18 and seating point 14, and finally the line of action of the contact force P 2 or between the lines of action of reaction force P 3 and closing force P 21 vorliegen- de Winkel (X.

32171033217103

Durch die getroffene Anordnung wird nun erreicht, daß beim Öffnen des Ventils die am Ventilteller 7 wirksame Schließkraft P31 trotz steigender Kraft P1 der Feder kleiner wird. Die Gründe hierfür sind: Bei annähernd konstanter Hebellänge 1„ verkleinert sich die wirksame Hebellänge -1-, so daß sich bei steigender Kraft P- der Feder 17 die Auflagekraft P„ der Doppelhebel 9, 10 am ^ichtungsrand 6 nicht vergrößert. Ferner wird der die Schließkraft P31. mitbestimmende Winkel 0^- beim Öffnen des Ventils größer, wodurch die Schließkraft P2-, als resultierende kleiner wird. In Figur 3, die das Bypassventil in seiner geöffneten Stellung zeigt, ist deutlich zu erkennen, daß die wirksame Hebellänge I^ gegenüber der geschlossenen Stellung in Figur 2 erheblich kleiner ist, während gleichzeitig der Winkel O^ sich vergrößert hat.As a result of the arrangement made, when the valve is opened, the closing force P 31 effective on the valve disk 7 becomes smaller despite the increasing force P 1 of the spring. The reasons for this are: With an approximately constant lever length 1 ", the effective lever length -1- is reduced, so that as the force P- of the spring 17 increases, the bearing force P" of the double levers 9, 10 at the direction edge 6 does not increase. Furthermore, the closing force P 31 . Co-determining angle 0 ^ - larger when opening the valve, whereby the closing force P 2 -, as a result, is smaller. In Figure 3, which shows the bypass valve in its open position, it can be clearly seen that the effective lever length I ^ compared to the closed position in Figure 2 is considerably smaller, while at the same time the angle O ^ has increased.

Claims (2)

-X--X- PatentansprücheClaims einem durch ein Ventil absperrbaren Bypass versehenes in einer Rohrleitung zwischen einem Reglerschutz und einem Ausdehnungsgefäß angeordnetes Ölfilter für Stufenschalter von Stufen-5 transformatorena bypass that can be shut off by a valve is provided in a pipeline between a Regulator protection and an oil filter arranged in an expansion vessel for step switches from step 5 transformers gekennzeichnet durch die folgenden Merkmalecharacterized by the following features an einem Dichtungsrand (6, 8) der Bypassleitung liegt auf der zum Ausdehnungsgefäß gerichteten Seite ein Ventilteller (7) an, der mittels zweier an der Dichtungsseite des Ventiltellers scherenartig gelagerter Doppelhebel (9, 10) in seiner Schließstellung gehalten wird,
15A valve plate (7) rests on a sealing edge (6, 8) of the bypass line on the side facing the expansion vessel, which is held in its closed position by means of two double levers (9, 10) mounted on the sealing side of the valve plate like scissors,
15th je ein Ende (11, 12) der Doppelhebel greift hinter den Dichtungsrand (6) und ist auf der Auflägestelle (14) abwälzbar,each end (11, 12) of the double lever engages behind the sealing edge (6) and is on the support point (14) shiftable, zwischen den beiden anderen Enden (15, 16) der Doppelhebel wirkt die Kraft (P1) einer Feder (17), the force (P 1 ) of a spring (17) acts between the two other ends (15, 16) of the double lever, die Wirkungslinie der am Ventilteller (7) wirkenden Schließkraft (p 2i^ unc* ^e Wirkungslinie der an den Enden der Doppelhebel wirkenden Auflagekraft (Pn) schließen einen Winkel OL < 90° ein,the line of action of the closing force acting on the valve disk (7) ( p 2 i ^ unc * ^ e line of action of the bearing force acting on the ends of the double lever (Pn) enclose an angle OL <90 °, der die Schließkraft mitbestimmende Abstand (I1) der Mittellinie der Feder von der Lagerstelle (18) der Doppelhebel ist in der Offenstellung kleiner als in der Schließstellung, the distance (I 1 ) of the center line of the spring from the bearing point (18) of the double lever, which co-determines the closing force, is smaller in the open position than in the closed position, der die Schließkraft mitbestimmende Winkel QL zwischenthe angle QL between den Wirkungslinien von Schließkraft und Auflagekraft ist in der Offenstellung größer als in der Schließstellung. the lines of action of closing force and bearing force is greater in the open position than in the closed position. 2. Ölfilter für Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsrand (6) und Ventilteller (7) am Anfang einer als Hohlzylinder ausgebildeten Filterpatrone (2) sitzen.2. Oil filter for tap changer according to claim 1, characterized in that the sealing edge (6) and valve plate (7) sit at the beginning of a filter cartridge (2) designed as a hollow cylinder.
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