DE444524C

DE444524C - Device for closed containers of electrical equipment, especially transformers, that are not completely filled with oil

Info

Publication number: DE444524C
Application number: DES70720D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Filing date: 1925-07-11
Publication date: 1927-05-25

Description

Vorrichtung für nicht vollständig mit Öl gefüllte geschlossene Behälter elektrischer Apparate, insbesondere Transformatoren. Bei Öltransformatoren spielt die Frage der Ölkühlung eine besondere Rolle, weil damit die Belastungsfähigkeit des Transformators zusammenhängt. Mit der Erwärmung des Öles, die bei der Belastungszunahme des Transformators eintritt, ist gleichzeitig eine Volumenvergrößerung des Öles verbunden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Erwärmung und die damit verbundene Volumenvergrößerung des Öles zu vermindern.Device for closed containers of electrical apparatus, in particular transformers, which are not completely filled with oil. With oil transformers, the question of oil cooling plays a special role because the transformer's load capacity is related to it. The heating of the oil, which occurs when the load on the transformer increases, is accompanied by an increase in the volume of the oil. The object of the present invention is to reduce the heating and the associated increase in volume of the oil.

Die Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Transformatoren, deren Behälter teils mit einem neutralen Gas, teils mit Isolierflüssigkeit gefüllt sind. Bei diesen Transformatoren soll durch die Erfindung das mit übermäßigem Ausdehnen und Zusammenziehen des zur Isolation und zur Kühlung dienenden Öles verbundene übermäßige Ein- und Ausatmen des neutralen Gases verhindert werden. Das zwischen dem Kesseldeckel und dem Transformatoröl befindliche neutrale Gas hat dabei den Zweck, explosive Mischungen im Transformator zu vermeiden. Um dieses Gas neutral oder sauerstofffrei zu machen, sind bereits verschiedene Mittel verwendet worden.The invention extends in particular to transformers whose Containers are partly filled with a neutral gas, partly with insulating liquid. In these transformers, the invention is intended to do with excessive expansion and contraction of the insulating and cooling oil associated excessive Inhalation and exhalation of the neutral gas can be prevented. That between the boiler lid and the neutral gas in the transformer oil has the purpose of making it explosive Avoid mixing in the transformer. To make this gas neutral or oxygen-free Various means have already been used to make it.

Dieses sauerstofffreie, nicht brennbare Gas wurde bei einigen Anlagen unter Druck in den Transformator gepreßt, während man bei anderen Anlagen besonders geeignete Reduktionsmittel'in den Weg der eindringenden Luft eingeführt hat, wodurch der Sauerstoffgehalt der Luft entzogen wurde, ehe sie in den Transformator gelangt. In jedem Falle ist jedoch die Erzeugung des neutralen Gases in dem Transformator mit Zeit- und Energieverlust verbunden. Falls ein übermäßiges Atmen des Transformators zugelassen ist, wird das neutrale Gas infolge des Ausatmens sehr rasch zerstreut.This oxygen-free, non-flammable gas was used in some systems pressed into the transformer under pressure, while other systems are especially has introduced suitable reducing agents in the path of the penetrating air, as a result of which the oxygen content of the air has been removed before it enters the transformer. In either case, however, the generation of the neutral gas is in the transformer associated with loss of time and energy. In case of excessive breathing of the transformer is allowed, the neutral gas is very quickly dispersed as a result of the exhalation.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für derartige, nicht bis zum Deckel gefüllte Behälter elektrischer Apparate, insbesondere Transformatoren, zur Verminderung der Volumenänderungen des Öles, das durch ein oder mehrere an die Behälter angeschlossene Wärmeaustauschkörper gekühlt wird, und besteht in einer Sperre, die in den Umlaufsweg des Öles in solcher Anordnung zum Behälter eingeschaltet ist, daß sie den Öldurchfluß durch den Wärmeaustauschkörper hindurch sperrt, wenn der Ölspiegel im Behälter infolge Abkühlung des Öles auf ein bestimmtes Niveau gesunken ist, und den Durchflüß zuläßt, sobald der Ölspiegel infolge Erwärmung des Öles über dieses Niveau ansteigt.The invention relates to a device for such, not Containers filled to the lid for electrical apparatus, especially transformers, to reduce the changes in volume of the oil, which by one or more to the Container connected heat exchange body is cooled, and consists in a Lock that is switched into the circulation path of the oil in such an arrangement to the container is that it blocks the flow of oil through the heat exchanger body when the oil level in the container has dropped to a certain level as the oil cools down is, and allows the flow as soon as the oil level due to heating of the oil over this level increases.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung für Behälter mit Wärmeaustauschkörpern, bei denen das Öl durch eine obere Mündung in die Wärmeaustauschkörper einströmt und durch eine untere Mündung in den Behälter zurückgelangt, ist zwischen dem Ölvorrat des Behälters und der oberen Mündung ein Wehr angebracht. Dieses Wehr ist so angeordnet, daß seine Überlaufkante bei niedrigen Öltemperaturen oberhalb des Ölspiegels liegt und den Übertritt des Öles in- -das Kühlgefäß sperrt, bei höheren Temperaturen jedoch, wo der Ölspiegel über die Uberläufkänte steigt, ein Überströmen des Öles in den Kühlergestattet.According to a special embodiment of the invention for containers with heat exchange bodies, where the oil flows through an upper mouth flows into the heat exchange body and through a lower opening into the container returned is a between the oil supply of the container and the upper mouth Weir attached. This weir is arranged so that its overflow edge at low Oil temperatures are above the oil level and the transfer of the oil in -das Cooling vessel blocks, but at higher temperatures, where the oil level could overflow increases, the oil is allowed to flow over into the cooler.

Zweckmäßig wird dabei die Überlaufvorrichtung verstellbar angeordnet, wodurch eine Einstellung des Flüssigkeitsumlaufes bei verschiedenen Temperaturen des wärmeerzeugenden Körpers ermöglicht wird.The overflow device is expediently arranged to be adjustable, whereby an adjustment of the liquid circulation at different temperatures of the heat generating body is made possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt sie die Anwendung der Erfindung bei einem Öltransformator mit äußerer Kühlvorrichtung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely it shows the application of the invention to an oil transformer with external Cooling device.

z ist der Transformatorkessel, der den Transformator 2 und das Transformatoröl 3 enthält. Mit 4 sind die Wärmeaustauschkörper des Transformators bezeichnet, die an dem- Kessel z befestigt sind, und die mit dem 01 3 in Verbindung stehen, wenn der Flüssigkeitsspiegel s über der Kante 6 der einstellbaren Überlaufvorrichtung 7 steht. Die Überlaufvorrichtung ist an dem Rand -des Kessels so angeordnet, daß sie ein Überfließen des Öles nach den Wärmeaustauschkörpern q. beim normalen Betrieb des Transformators verhindert.z is the transformer tank that contains the transformer 2 and the transformer oil 3. With 4 the heat exchange body of the transformer are designated, which are attached to the boiler z, and which are in communication with the 01 3 when the liquid level s is above the edge 6 of the adjustable overflow device 7. The overflow device is arranged on the edge of the boiler in such a way that it prevents the oil from flowing over to the heat exchanger bodies q. prevented during normal operation of the transformer.

Die Überlaufvorrichtung 7 wird' normalerweise durch einen mantelartigen Blechteil ge#-bildet, wie die-Abbildung zeigt. Diese besondere Einrichtung ist jedoch entbehrlich, wenn, mari als Überlauf-kante die Unterkanten der Kühlerverbindungen 8 benutzt. Die Höhe der Überlaufkante -des - Wehrs -7 kann durch die Stellschrauben g.. verändert werden. Der Raum 1z über dem -Ölspiegel ist mit einem neutralen Gas, wie Stickstoff, Kohlensäure o. dgl., gefüllt. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist nun wie folgt: Während des Leerlaufes des Transformators ist ein Fließen der Behälterflüssigkeit 3 über die Oberkante 6 des Überlaufes 7 vermieden. Wird dagegen der Transformator belastet und steigt mit der Belastung seine Temperatur, so erhöht sich auch die Wärmeenergie, die in der Behälterflüssigkeit 3 frei wird. Damit tritt auch eine entsprechende Ausdehnung dieser Flüssigkeit ein, und zwar so lange, bis sie sich auf den mit so bezeichneten Flüssigkeitsspiegel gehoben hat. Da der neue Flüssigkeitsspiegelzo wesentlich höher als die Oberkante des Überlaufes 7 liegt, so fließt ein Teil der Behälterflüssigkeit 3 über den Überlauf hinweg und durch die Wärmeaustauschkörper 4 hindurch. Dadurch, daß das Öl nun durch den Wärmeaustauschkörper 4 hindurchfließt, wird eine entsprechend erhöhte Kühlwirkung in der Behälterflüssigkeit verursacht. Wird die Belastung des Transformators wieder aufgehoben, so -läuft die Behälterflüssigkeit 3 noch so lange um, bis der Flüssigkeitsspiegel =o die Oberkante des@Übeilaufes-7 erreicht hat, worauf sich die Behälterflüssigkeit 3 bis auf die Anfangstemperatur abkühlen wird. Unterhalb dieser Temperatur findet eine Zusammenziehung des im Transformatorkessel befindlichen Öles nur entsprechend der unmittelbar ausgestrahlten Wärmemenge statt.The overflow device 7 is' normally by a jacket-like Sheet metal part is formed, as shown in the illustration. This particular facility is however Can be dispensed with if the lower edges of the cooler connections are used as the overflow edge 8 used. The height of the overflow edge of the weir -7 can be adjusted using the adjusting screws g .. be changed. The space 1z above the oil level is filled with a neutral gas, such as nitrogen, carbonic acid or the like., Filled. How this device works is now as follows: When the transformer is idling, the Container liquid 3 over the upper edge 6 of the overflow 7 avoided. Will against it the transformer loads and its temperature rises with the load, so increases also the thermal energy that is released in the container liquid 3. With it occurs also a corresponding expansion of this liquid, namely until it has risen to the liquid level labeled with this. Since the new The liquid level is significantly higher than the upper edge of the overflow 7, part of the container liquid 3 flows over and through the overflow the heat exchange body 4 therethrough. Because the oil now passes through the heat exchanger body 4 flows through, there is a correspondingly increased cooling effect in the container liquid caused. If the load on the transformer is removed again, the will run Container liquid 3 until the liquid level = o the upper edge des @ Übeilaufes-7 has reached, whereupon the container liquid 3 except for the Initial temperature will cool. Below this temperature there is a contraction of the oil in the transformer tank only corresponds to the amount directly emitted Amount of heat instead.

In Fällen, in. denen ein freier Umlauf des Transformatoröles möglich ist, würde sich die Zusammenziehung des gesamten Öles so lange fortsetzen, bis die Temperatur des in dem Transformatorkessel befindlichen Öles mit der Temperatur des im Wärmeäustauschkörper befindlichen Öles übefeinstimmt. Dadurch würde jedoch eine viel größere Schwankung in dem Gasdölumen des Deckelraumes rr eintreten, während diese Schwankung durch die Verwendung - des Überlaufes 7 stark vermindert ist.In cases in which the transformer oil can circulate freely the contraction of all of the oil would continue until the Temperature of the oil in the transformer tank with the temperature of the the oil in the heat exchanger body. However, this would result in a Much larger fluctuations occur in the gas dölumen of the cover space rr while this fluctuation due to the use of the overflow 7 is greatly reduced.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Device for not completely filled with oil closed containers of electrical apparatus, in particular transformers, for reduction the- volume change of the.- oil, - the. through one or more to the -container. Connected heat exchanger body is cooled, marked by an in` weir switched on the circulation path of the oil; that the oil circuit through the heat exchange body locks through; if the oil level in the re-container when the oil cools down to the overflow height of the weir has decreased.

2. Apparatus according to claim z for containers with - heat exchange bodies in which the oil flows in through an upper mouth and returned to the container through a lower mouth, characterized in that that the overflow edge of the weir through the lower edge of the upper mouth of the heat exchange body is formed.

3. Apparatus according to claim, z, characterized by an adjusting device to the. Raising and lowering the weir.