DE590495C

DE590495C - Oil circulation device for electrical transformers or similar electrical devices depending on the electrical load

Info

Publication number: DE590495C
Application number: DEF71931D
Authority: DE
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1930-11-22
Filing date: 1931-10-01
Publication date: 1934-01-04

Description

Von der elektrischen Belastung abhängige Ölumlaufeinrichtung für elektrischeTransformatoren oder ähnliche elektrische Geräte Die Erfindung bezieht sich auf die Kühlung von Öltransformatoren oder ähnlichen elektrischen Geräten mit Ölfüllung.Oil circulation device for electrical transformers dependent on the electrical load or similar electrical equipment The invention relates to the cooling of Oil transformers or similar electrical devices filled with oil.

Bei elektrischen Öltransformatoren strömt das Öl normalerweise durch die Transformatom,icklungen nach oben. Dabei steigt die Temperatur des Öles, da es-aus den Wicklungen Wärme aufniinri'it. Danach strömt .es an den Seiten des Behälters oder durch Strahlungs- oder gewellte Flächen nach unten, wobei die Temperatur in dem Maße fällt, wie das Öl Wärme an die Behälterflächen abgibt. Die Wärme verteilt sich auf diese Weise innerhalb der umgebenden Atmosphäre.In electric oil transformers, the oil normally flows through the transformer, windings upwards. The temperature of the oil rises because it absorbs heat from the windings. It then flows on the sides of the container or downwards through radiation or corrugated surfaces, the temperature being in falls as the oil gives off heat to the surface of the container. The heat is distributed in this way within the surrounding atmosphere.

Der unter diesen Umständen sich vollziehende Ölumlauf ist eine Folge der Konvektion; er geht außerordentlich langsam vor sich und geht außerordentlich leicht durch geringe ungünstige Bedingungen oder Verhältnisse zurück. Es ist bereits zur Verbesserung des Ölumlaufes vorgeschlagen worden, die Ölwanderung durch Zentrifugal- oder hin und her gehende Pumpen, durch Strahlungspropeller oder Gebläse usw. zu erzwingen. Diese Vorrichtungen sind dabei normalerweise durch Elektromotoren angetrieben worden, die unter dem Einfluß einer niedriggespannten Stromquelle standen.The oil circulation taking place under these circumstances is a consequence the convection; it goes extraordinarily slowly and goes extraordinarily easily due to minor unfavorable conditions or ratios. It is already been proposed to improve the oil circulation, the oil migration by centrifugal or reciprocating pumps, by radiation propellers or fans, etc. too force. These devices are usually driven by electric motors which were under the influence of a low-voltage power source.

Durch diese Maßnahme ist die Temperaturänderung des Kühlöles herabgesetzt worden, d. h. der Unterschied der Temperatur zwischen dem heißesten und kältesten umlaufenden Öl hat sich herabgemindert. Mit der Temperaturverringerung ist gemeint, daß bei einem gegebenen Transformator der Temperaturanstieg des heißesten Öles geringer ist, wenn der Umlauf unter Zwang erfolgt.' Der Temperaturunterschied an der Oberfläche der Wicklungen zwischen diesen und dem, benachbarten Öl hängt von der Geschwindigkeit ab, mit welcher das Öl über die Oberfläche hinwegströmt. Bei zwangsweisem Umlauf nimmt diese Geschwindigkeit zu, was eine starke Herabminderung dieses Temperaturunterschiedes _ zur Folge hat. Bei ,einem gegebenen Transformator wird daher die mittlere Temperatur der Wicklungen, die sich durch Anwachsen des elektrischen Widerstandes messen läßt, niedriger sein, wenn der Ölumlauf durch Zwang erfolgt.This measure reduces the temperature change in the cooling oil been, d. H. the difference in temperature between the hottest and coldest circulating oil has decreased. The temperature reduction means that for a given transformer, the temperature rise of the hottest oil is less is when circulation is forced. ' The temperature difference on the surface of the windings between these and the neighboring oil depends on the speed with which the oil flows over the surface. With forced circulation if this speed increases, which leads to a strong reduction in this temperature difference _ has the consequence. For a given transformer, therefore, the mean temperature will be of the windings, which can be measured by increasing the electrical resistance, be lower if the oil is forced to circulate.

Die Kosten der Pumpen und des Motors stellen einen bemerkenswerten Faktor dar. Zur Überwachung des Motors sind Schaltergetriebe und Schutzvorrichtungen -erforderlich. Eine niedriggespannte Hilfsstromquelle muß vorgesehen werden, und der-Motor sowie dessen Lager benötigen zusätzliche Wartung. Der letztgenannte Nachteil ist von besonderer Bedeutung in der heutigen Zeit, da Transformatoren häufig an unzugänglichen Orten aufgestellt werden und ohne Wartung arbeiten. Das vorerwähnte Verhältnis wird infolgedessen lediglich für Transformatoren größerer Bauart angewandt.The cost of the pumps and the motor make a remarkable one Factor. Switch gears and protective devices are used to monitor the motor -necessary. A low-voltage auxiliary power source must be provided, and the motor and its bearings require additional maintenance. The latter disadvantage is of particular concern in this day and age as transformers are frequently used inaccessible Places and work without maintenance. As a result, the aforementioned ratio becomes larger only for transformers Type applied.

Da bei den bekannten Einrichtungen die zum Antrieb der Pumpen dienenden Motoren spannungsbeeinflußt sind, so fällt mit fallender Spannung die Geschwindigkeit zunächst ab, der aufgenommene Strom hingegen nicht.Since the known devices are used to drive the pumps Motors are voltage-influenced, the speed drops as the voltage drops initially off, but not the current consumed.

Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.All of these disadvantages are eliminated by the invention.

Erfindungsgemäß wird eine elektromagnetisch betriebene Vibrationspumpe verwendet, die dauernd mit einem Stromkreis des elektrischen Gerätes verbunden ist.According to the invention, an electromagnetically operated vibration pump is used used, which is permanently connected to a circuit of the electrical device.

Ein weiteres Merkfinal der Erfindung besteht darin, daß die durch den Elektromagneten erregte Membran der Punipe die Form einer Zunge besitzt, die an einem Ende fest eingeklemmt ist, und daß der Elektromagnet durch den Sekundärstrom eines Reihentransformators erregt wird, der in den Stromkreis des elektrischen Gerätes geschaltet ist.Another feature of the invention is that the The Punipe's membrane, excited by the electromagnet, has the shape of a tongue, which is firmly clamped at one end, and that the electromagnet by the secondary current a series transformer is excited, which is in the circuit of the electrical device is switched.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einer Abbildung im Schnitt dargestellt und wird irrr folgenden beschrieben: Ein Gehäuse a umschließt einen Elektromagneten b und .eine Metallmembran c. Diese ist mit einem Block d am Boden des Gehäuses vereinigt. Die Membran ist so angeordnet, daß sie als Längsteilwand für den rohrartigen Körper e dient. Letzterer durchdringt die obere Wandung des Behälters, während eine Einlaßöffnung bei f vorgesehen ist. Die Einlaßöffnung f und das Auslaßrohr e sind in die Olumlaufleitung eines Transformators eingeschaltet oder mit dieser verbunden. Die Wicklung des Elektromagneten kann durch die Sekundärwicklung eines Stromwandlers, der in die eine oder die andere der Leitungen eines Transformators eingeschaltet ist, erregt werden.An embodiment of the invention is shown in the drawing in a figure in section and is described in the following: A housing a encloses an electromagnet b and a metal membrane c. This is combined with a block d at the bottom of the housing. The membrane is arranged so that it serves as a longitudinal part wall for the tubular body e. The latter penetrates the upper wall of the container, while an inlet opening is provided at f. The inlet opening f and the outlet pipe e are switched into or connected to the oil circulation line of a transformer. The winding of the electromagnet can be energized by the secondary winding of a current transformer which is connected to one or the other of the lines of a transformer.

Die sich ergebende Vibrationsbewegung der Zunge veranlaßt einen ölumlauf in Richtung der Pfeile. Die Vorteile, die durch die vorstehend beschriebene Anordnung erzielt werden, sind folgende r. Die Vibrationspumpe wird durch elektrischen Strom betrieben. Die Wirkungsweise hängt daher von der Transformatorbelastung ab. Ist keine Belastung vorhanden, so wird keine Energie der Pumpe zugeführt. Die Pumpe gelangt infolgedessen selbsttätig zur Wirkung, sowie die Belastung des Transformators anwächst. Pumpenverluste bei unbelasteten Transformatoren sind infolgedessen vermieden. ' z. Die der Pumpe zugeführte Spannung ist sehr gering, in der Größenordnung von wenigen Volt. Die Vibration läßt sich infolgedessen sehr leicht ausführen.The resulting vibratory movement of the tongue causes oil to circulate in the direction of the arrows. The advantages brought about by the arrangement described above are achieved, are the following r. The vibration pump is powered by electric current operated. The mode of operation therefore depends on the transformer load. is If there is no load, no energy is supplied to the pump. The pump As a result, it takes effect automatically, as does the load on the transformer grows. As a result, pump losses with unloaded transformers are avoided. 'z. The voltage applied to the pump is very low, on the order of a few volts. As a result, the vibration can be carried out very easily.

3. Bewegliche Wicklungen sind nicht vorhanden.3. Movable windings are not available.

' q.. Auch Lager oder umlaufende Teile sowie gegeneinander bewegliche, lediglich durch eine Ölhaut getrennte Flächen sind nicht vorgesehen.'q .. Also bearings or rotating parts as well as mutually movable, Surfaces separated only by an oil skin are not provided.

5. Schalter, Anschlußleitungen, Sicherungen, Schutzvorrichtungen usw. sind nicht erforderlich.5. Switches, connecting cables, fuses, protective devices, etc. are not required.

6. Auch eine äußere Stromquelle zur Speisung des Motors ist nicht notwendig.6. There is also no external power source to supply the motor necessary.

Claims

CLAIMS: i. Oil circulation device dependent on the electrical load for electrical transformers or similar electrical devices through 'the use of an electromagnetically operated vibration pump, which is continuously is connected to a circuit of the electrical device. z. Oil circulation device according to claim i, characterized in that the excited by the electromagnet Diaphragm of the pump takes the form of a. Has tongue that is firmly clamped at one end is, and that the electromagnet by the secondary current of a series transformer is excited, which is connected in the circuit of the electrical device.