EP4673960A1 - Vorrichtung zur analyse eines isoliermediums - Google Patents

Vorrichtung zur analyse eines isoliermediums

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Publication number
EP4673960A1
EP4673960A1 EP24711966.2A EP24711966A EP4673960A1 EP 4673960 A1 EP4673960 A1 EP 4673960A1 EP 24711966 A EP24711966 A EP 24711966A EP 4673960 A1 EP4673960 A1 EP 4673960A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulating medium
line
vessel
load
diverter switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24711966.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Foata
Stefan Szwedowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP4673960A1 publication Critical patent/EP4673960A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0044—Casings; Mountings; Disposition in transformer housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H2009/0061—Monitoring tap change switching devices

Definitions

  • the invention relates to a device for analyzing an insulating medium.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for analyzing an insulating medium in an on-load tap-changer, which is simple and cost-effective, enables local monitoring, can be retrofitted cost-effectively or provides a simple option for removing the insulating medium for external analysis.
  • the invention proposes a device for analyzing an insulating medium, comprising: a load tap changer with a load diverter switch vessel; a first line and a second line; an access; wherein the load diverter switch vessel, the first line and the second line form an insulating medium circuit in which the access is arranged; the insulating medium circulates in the insulating medium circuit by means of thermal convection; the analysis of the insulating medium takes place locally by a sensor device arranged in the access or externally after the insulating medium has been removed via the access.
  • the device enables a particularly uncomplicated and simple analysis of the insulating medium located in the load diverter switch vessel of an on-load tap changer.
  • On-load tap changers generally have two lines as standard, with a first line connecting the on-load tap changer to an oil expansion vessel and the second line enabling the insulating medium to be extracted from the load diverter switch vessel during maintenance.
  • an insulating medium circuit is created which is equipped with an access to from which removal is possible and/or a sensor device is arranged.
  • connecting the two lines causes the insulating medium to circulate in the circuit thus created.
  • the insulating medium in the diverter switch vessel which is located in the transformer, is warmer than the air surrounding the transformer and the two lines, the insulating medium begins to flow from the first line via the second line and past the inlet with the sensor device back into the on-load tap changer. Due to thermal convection, which is caused by the temperature differences in the insulating medium circuit, the insulating medium thus circulates independently from the diverter switch vessel through the circuit past the inlet, back into the diverter switch vessel of the on-load tap changer.
  • the connection can be designed relatively simply and inexpensively, making it possible to set up "online" monitoring of the insulating medium on existing on-load tap-changers.
  • the access enables a condition analysis of the insulating medium by continuously removing the insulating medium from the insulating medium circuit.
  • a sensor device arranged in the access can record various data and parameters of the insulating medium in real time and also enables a condition analysis of the insulating medium. After the insulating medium has been removed from the insulating medium circuit, it is used for an external analysis.
  • the on-load tap-changer can be designed in any way and can have a load diverter switch in the diverter switch vessel that corresponds to that of a simple load diverter switch or that of a load selector.
  • the on-load tap-changer can therefore be designed as a load selector or as an on-load tap-changer with a load diverter switch and a selector.
  • the access can be designed in any way, for example as a tap, ball valve, or another type of access point to the insulating medium.
  • the access is designed in such a way that a sample of the insulating medium can be easily taken or a sensor device can be produced through or by means of the access to the insulating medium.
  • the access can have a removal device, which can also be designed as a tap or ball valve.
  • the first and second lines can, for example, be connected to each other directly outside the on-load tap-changer.
  • the device can be designed in any way, wherein a first end of the first line is arranged in the diverter switch vessel and has an inlet a second end of the second line is arranged in the diverter switch vessel and forms a drain.
  • the insulating medium enters the insulating medium circuit via the inlet.
  • the insulating medium returns from the insulating medium circuit to the diverter switch vessel via the outlet.
  • the device can be designed in any manner, wherein an oil expansion vessel is arranged between the first line and the second line in the insulating medium circuit.
  • an oil expansion vessel can be arranged between the lines. This then becomes part of the insulating medium circuit.
  • the oil expansion vessel is designed and constructed to absorb excess insulating medium from the diverter switch vessel when the volume of the insulating medium changes due to a temperature increase/decrease in the on-load tap changer.
  • an insulating medium circuit is created in which the insulating medium can circulate.
  • the device can be designed in any desired manner, for example the inlet is arranged in an upper half of the diverter switch vessel; the outlet is arranged in a lower half of the diverter switch vessel.
  • the device can be designed in any way, for example the access is arranged in the second line between the drain and the oil expansion vessel.
  • the device can be designed in any way, for example a first temperature sensor is arranged in the first line between the inlet and the oil expansion vessel.
  • the device can be designed in any desired manner, for example with a second temperature sensor arranged in the second line between the access and the oil expansion vessel.
  • the device can be designed in any way, for example a Heating element is arranged in the second line between the inlet and the outlet.
  • a Heating element is arranged in the second line between the inlet and the outlet.
  • the device can be designed in any desired manner, wherein the sensor device in the access, the first temperature sensor, the second temperature sensor and the heating element are connected to an evaluation device; the evaluation device receives signals from the sensor device, the first temperature sensor and the second temperature sensor and processes and evaluates them; the evaluation device sends signals to the heating element and controls and regulates it.
  • the evaluation device can receive, evaluate and process the signals from the temperature sensors, the heating element and the sensor device located in the access and, if necessary, issue control commands based on the received signals and data. This means that the data from the temperature sensors can be used to determine whether and how quickly the insulating medium is circulating. If the flow rate is slow, the evaluation device can control the heating element and switch it on to increase the temperature and thus the flow rate of the insulating medium.
  • the evaluation device can also evaluate the data received from the sensor device, or make it available to a user in a cloud, or store and output it locally on the evaluation device.
  • Fig. 1 shows a device for analyzing an insulating medium
  • Fig. 2 shows a device for analyzing an insulating medium with a sensor device
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the insulating medium circuit with components for detecting and increasing the flow rate of the insulating medium
  • Fig. 4 the design of the diverter switch vessel with the arrangement of the inlet and the outlet.
  • Figure 1 shows a device 100 for analyzing an insulating medium 101, which comprises an on-load tap changer 2 arranged in a transformer 1.
  • the on-load tap changer 2 has a Selector 8 and a load diverter switch 7.
  • the load diverter switch 7 is filled with an insulating medium 101.
  • a load diverter switch insert 7.1 which takes over the switching in the on-load tap changer 2, i.e. the contacting and separating of the tap contacts under load, is arranged in the insulating medium 101.
  • Each time the load diverter switch contacts of the load diverter switch 7 filled with insulating medium 101 are actuated brief arcs arise in the insulating medium 101, which over time can lead to its decomposition and the formation of soot.
  • the load diverter switch 7 of the on-load tap changer 2 therefore has a load diverter switch vessel 10 which is filled with the insulating medium 101 and in which the load diverter switch insert 7.1 is arranged.
  • the insulating medium 101 can, for example, be a natural or artificial insulating medium such as an insulating oil or ester.
  • the transformer 1 has a lower side which is designed as a base part 1.2. This lower side, i.e. the base part 1.2, is connected to the subsurface or floor when assembled. The transformer 1 therefore stands on the subsurface.
  • the transformer 1 also has several walls 1.3 and a transformer cover 1.1.
  • the transformer cover 1.1 is arranged opposite the base part 1.2 and thus opposite the lower side.
  • the on-load tap changer 2 When assembled, the on-load tap changer 2 is attached to the transformer cover 1.1 of the transformer 1.
  • An upper half 10.1 of the diverter switch vessel 10 is thus located or arranged closer to the transformer cover 1.1 of the transformer 1 and a lower half 10.2 of the diverter switch vessel 10 is located or arranged closer to the base part 1.2 of the transformer 1 and thus the lower side.
  • the load diverter switch vessel 10 has a head part 9 which closes the load diverter switch vessel 10.
  • a first line 40 and a second line 50 lead through the head part 9.
  • a first end 41 of the first line 40 forms an inlet 30 for the insulating medium 101.
  • a second end 52 of the second line 50 forms an outlet 20 through which the insulating medium 101 enters the load diverter switch vessel 10.
  • the first line 40 is connected to an oil expansion vessel 12 at its second end 42.
  • the second line 50 is also connected to an oil expansion vessel 12 at its first end 51.
  • An access 13 which can be used to take a sample of the insulating medium is arranged in the second line 50 between the second end 52 and the first end 51 of the second line 50.
  • the access 13 then has a removal device 15 which can be designed as a tap, ball valve, or another type of access point to the insulating medium 101, and enables a sample of the insulating medium 101 to be taken from the second line 50. After taking a sample of the insulating medium 101, this can be analyzed either on site or in a laboratory.
  • the on-load tap changer 2, in particular its load diverter vessel 10, the first and second lines 40, 50 and the oil expansion vessel 12 form an insulating medium circuit 5 in this embodiment, in which the Access 13 is arranged, the insulating medium circuit 5 being part of the device 100 for analyzing the insulating medium 101.
  • the exact arrangement of the inlet 30 and the outlet 20 in the diverter switch vessel 10 is further described in Figure 4.
  • the insulating medium 101 which is located in the load diverter switch vessel 10, can circulate in the insulating medium circuit 5. Due to the temperature difference between the interior of the on-load tap changer 2 and the ambient air, the insulating medium 101 leaves the on-load tap changer 2 via the inlet 30 through the head part 9 and enters the first line 40 of the insulating medium circuit 5.
  • the first and second lines 40, 50 as well as the inlet 30 and outlet 20 are pipelines or pipes with a diameter of approximately one inch.
  • the insulating medium 101 then passes through the first line 40 into the oil expansion vessel 12, which is located above the on-load tap changer 2 and the transformer 1.
  • the oil expansion vessel 12 is preferably located several meters above the transformer cover 1.1. This oil expansion vessel
  • the insulating medium 101 falls due to the height difference between the oil expansion vessel 12 and the access
  • the insulating medium 101 circulates in the insulating medium circuit 5 due to thermal convection. This is because the insulating medium 101 ideally has different temperatures at different points in the insulating medium circuit 5.
  • the insulating medium 101 in the load diverter switch vessel 10 is always warmer than, for example, in the oil conservator 12, since the oil conservator 12 is usually exposed to the ambient air.
  • the load diverter switch vessel 10 and thus also the on-load tap changer 2 are arranged inside the transformer 1.
  • the flow direction or the direction of circulation of the insulating medium 101 is shown in the figures by arrows along the first and second lines 40, 50. Because the insulating medium 101 in the load tap changer vessel 10 is warmer than in the first line 40, which is also exposed to the ambient air, a temperature difference and thus density differences occur in the insulating medium 101. This creates a static buoyancy, which causes the insulating medium 101 to circulate. begins.
  • the insulating medium 101 rises from the load diverter switch vessel 10 through the inlet 30 into the first line 40 into the oil expansion vessel 12 and then flows into the second line 50 and to the access 13. Because warm insulating medium 101 constantly flows from the load diverter switch vessel 10 into the insulating medium circuit 5 and because gravitational pressure is exerted on the insulating medium 101 due to the height difference between the oil expansion vessel 12 and the access, the insulating medium 101 flows through the second line 50 from the access 13 back into the load diverter switch vessel 10 via the inlet 20. The insulating medium circuit 5 is thus closed and the insulating medium 101 can circulate independently.
  • the oil expansion vessel 12 between the first line 40 and the second line 50 of the insulating medium circuit 5 can be dispensed with.
  • the insulating medium then flows directly from the first line 40 into the second line 50.
  • there is then a pipe connection which directly connects the second end 42 of the first line 40 to the first end 51 of the second line 50.
  • the insulating medium 101 then flows directly from the first line 40 via the pipe connection into the second line 50.
  • the circulation also occurs without an oil expansion vessel 12 as long as the lines 40, 50 are at least partially exposed to the ambient air.
  • the on-load tap changer 2 can also be a load selector.
  • the load selector combines the functions of a load diverter switch and those of a selector in one switching device.
  • the load selector also has a load diverter switch vessel 10 in which a corresponding load diverter switch is arranged.
  • This load diverter switch vessel 10 is also filled with an insulating medium 101 and is part of the insulating medium circuit 5.
  • Figure 2 shows a further embodiment of the insulating medium circuit 5.
  • a sensor device 16 is arranged in the access 13, the rest of the structure of the insulating medium circuit 5 corresponding to the structure described in Figure 1. It is also possible for both a sensor device 16 and a removal device 15 to be located in the access 13.
  • the access 13 can also be designed, for example, as a tap, ball valve or similar, into which the sensor device 16 can be introduced or connected to it.
  • the sensor device 16 can be introduced into the access 13 by pushing, snapping or plugging.
  • the access preferably has a receptacle that corresponds to the sensor device 16 and enables the sensor device 16 to be introduced into the insulating medium circuit 5 or to be connected to it.
  • the sensor device 16 is designed to detect characteristics of the insulating medium 101, process and/or evaluate or output.
  • the sensor device 16 can be, for example, a sensor for analyzing dissolved gases (dissolved gas analysis), which can detect certain dissolved gases or contaminants in the insulating medium 101.
  • the sensor device 16 can also detect a temperature or the humidity of the insulating medium 101.
  • the sensor device 16 is connected to an evaluation device 14 via a third connection 14.3. This can process, evaluate and/or output the results and values determined by the sensor device 16.
  • the third connection 14.3 or the connection of the sensor device 16 to/on the evaluation device 14 can be wireless or wired.
  • Figure 3 shows a further embodiment of the device 100 for analyzing the insulating medium 101 with additional elements that are arranged in the insulating medium circuit 5 or on the first and/or second line 40, 50.
  • the first line 40 of the insulating medium circuit 5 has a first temperature sensor 21 and a protective relay 24, or a temperature sensor 21 and a protective relay 24 are arranged in the first line 40.
  • the first temperature sensor 21 is designed to detect a temperature of the insulating medium 101 that flows through the first line 40 of the insulating medium circuit 5.
  • the protective relay 24 serves to protect the on-load tap changer 2 and the transformer 1 in the event of a fault. It is triggered when the predetermined oil flow rate in the first line 40 between the on-load tap changer 2 and the oil expansion tank 12 is exceeded.
  • the second line 50 is divided into a first section 50.1 and a second section 50.2.
  • the first section 50.1 runs from the oil expansion vessel 12 to the inlet 13
  • the second section 50.2 runs from the inlet 13 to the outlet 20 in the load diverter switch vessel 10.
  • the second line 50 has a cooling element 19 in the first section 50.1, which extends along the lines in these sections and is designed to cool the insulating medium 101 that comes from the oil expansion vessel 12.
  • the cooling element 19, which cools the insulating medium 101 of the second line 50 can be designed, for example, in the form of cooling fins or as a cover plate that prevents direct sunlight.
  • the cooling of the insulating medium 101 results in heat or thermal energy being removed from the insulating medium 101 and thus it reaches the oil expansion vessel 12 and from the oil expansion vessel 12 to the access 13 more quickly, since the cooler insulating medium 101 sinks to the access 13.
  • a flow meter 32 and a second temperature sensor 31 are also arranged in the first section 50.1 of the second line 50.
  • the flow meter 32 is designed and set up to detect the flow rate of the insulating medium 101 in the first section 50.1 in order to deduce from this whether convection or circulation is taking place.
  • Temperature sensor 31 is designed and arranged to measure a temperature of the insulating medium 101, which flows through the first section 50.1 of the second line 50 of the insulating medium circuit 5.
  • a heating element 18 is arranged after the inlet 13 in the second section 50.2 of the second line 50.
  • the heating element 18 is designed to heat the insulating medium 101 in the second section 50.2 of the second line 50. This accelerates the flow rate and thus the circulation of the insulating medium 101 and it returns to the load diverter switch vessel 10 more quickly through the outlet 20.
  • the second section 50.2 of the second line 50 of the insulating medium circuit 5 can also have insulation 17 on the second line 50 in this embodiment.
  • the first temperature sensor 21, the second temperature sensor 31, the flow meter 32 and the heating element 18 are connected to an evaluation device 14 in addition to the sensor device 16 arranged in the access 13 in this embodiment.
  • the evaluation device 14 has a first connection 14.1 between the first temperature sensor 21 and the evaluation device 14, as well as a second connection 14.2 between the second temperature sensor 31 and the evaluation device 14.
  • the heating element 18 is also connected to the evaluation device 14 via a fourth connection 14.4.
  • the flow meter 32 is connected to the evaluation device 14 via a fifth connection 14.5.
  • These connections can also be wireless or wired connections, via which data and information can be exchanged or the individual components can be controlled, switched on or off.
  • the evaluation device 14 is designed and configured to detect and compare the temperatures of the insulating medium 101 detected by the first temperature sensor 21 and the second temperature sensor 31 and to determine the temperature difference between the two measured values. From this, a flow rate of the insulating medium 101 can be derived or it can be determined whether the insulating medium 101 is circulating. In the case of a slowed flow rate, which is determined by the flow meter 32 or the temperature difference detected and derived by the temperature sensors 21, 31, the evaluation device 14 can control the heating element 18 and switch it on in order to accelerate the flow or circulation by heating the insulating medium 101 in the second section 50.2 of the second line 50.
  • Figure 4 shows a schematic representation of the on-load tap changer 2 with the load switch vessel 10 and the inlet 30 and outlet 20 or the first end 41 of the first line 40 and the second end 52 of the second line 50.
  • the on-load tap changer 2 is connected to the transformer cover 1.1 of the transformer 1 or attached to it.
  • the selector 8 is arranged in the transformer 1 below the load switch vessel 10.
  • the Load diverter switch insert 7.1 which is arranged in an insulating medium 101.
  • the load diverter switch vessel 10 is closed by a head part 9, which is designed like a lid.
  • the head part 9 has openings for the first end 41 of the first line 40 and the second end 52 of the second line 50 and thus the inlet 30 and the outlet 20.
  • the first end 41 of the first line 40 forms the inlet 30 and the second end 52 of the second line 50 forms the outlet 20.
  • the outlet 20 and inlet 30, each designed as a line, extend from the outside, i.e. from outside the on-load tap changer 2 and thus outside the transformer 1, into its interior.
  • the outlet 20 is arranged in the lower half 10.2 of the load diverter switch vessel 10 in a base area 10.3 of the load diverter switch vessel 10. This means that the second end 52 of the second line 50 is closer to the bottom area 10.3 of the diverter switch vessel 10 and the bottom part 1.2 of the transformer 1 than to the transformer cover 1.1 and thus also to the head part 9 of the on-load tap changer 2.
  • the inlet 30 is arranged in the upper half 10.1 of the diverter switch vessel 10.
  • the first end 41 of the first line 40 is closer to the upper part 10.1 of the transformer 1, i.e. the transformer cover 1.1, than to the bottom part 1.2 of the transformer 1 and the bottom area 10.3 of the diverter switch vessel 10.
  • the inlet 30 or the first end 41 of the first line 40 therefore extends less deeply into the diverter switch vessel 10 than the outlet 20 or the second end 52 of the second line 50.
  • hot insulating medium 101 is taken from the upper part or the upper half 10.1 of the diverter switch vessel 10 and enters the insulating medium circuit 5 and that the colder insulating medium 101 at the end of the insulating medium circuit 5 is led into the lower part or the lower half 10.2 of the diverter switch vessel 10.
  • the complete insulating medium 101 of the on-load tap-changer 2 enters the insulating medium circuit 5 and passes through the inlet 13 with or without the sensor device 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101), umfassend: einen Laststufenschalter (2) mit einem Lastumschaltergefäß (10); eine erste Leitung (40) und eine zweite Leitung (50) einen Zugang (13); wobei das Lastumschaltergefäß (10), die erste Leitung (40) und die zweite Leitung (50) einen Isoliermediumkreislauf (5) bilden, in dem der Zugang (13) angeordnet ist; das Isoliermedium (101) im Isoliermediumkreislauf (5) mittels thermischer Konvektion zirkuliert; die Analyse des Isoliermediums (101) lokal durch eine im Zugang (13) angeordnete Sensorvorrichtung (16) oder extern nach einer Entnahme des Isoliermediums (101) über den Zugang (13) erfolgt.

Description

Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums.
Sowohl Transformatoren als auch die darin verbauten Laststufenschalter werden seit jeher mit Öl isoliert und gekühlt. Die Überwachung des Öls im Transformator ist dabei verhältnismäßig einfach, wohingegen die Überwachung des Öls im Laststufenschalter mit enormen Hürden verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums in einem Laststufenschalter bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist, dabei eine lokale Überwachung ermöglicht, die kostengünstig nachgerüstet werden kann oder eine einfache Entnahmemöglichkeit des Isoliermediums zur externen Analyse bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums vor, umfassend: einen Laststufenschalter mit einem Lastumschaltergefäß; eine erste Leitung und eine zweite Leitung; einen Zugang; wobei das Lastumschaltergefäß, die erste Leitung und die zweite Leitung einen Isoliermediumkreislauf bilden, in dem der Zugang angeordnet ist; das Isoliermedium im Isoliermediumkreislauf mittels thermischer Konvektion zirkuliert; die Analyse des Isoliermediums lokal durch eine im Zugang angeordnete Sensorvorrichtung oder extern nach einer Entnahme des Isoliermediums über den Zugang erfolgt.
Die Vorrichtung ermöglicht eine besonders unkomplizierte und einfache Analyse des Isoliermediums, welches sich im Lastumschaltergefäß eines Laststufenschalters befindet. Laststufenschalter weisen standardisiert weitgehend zwei Leitungen auf, wobei eine erste Leitung den Laststufenschalter mit einem Ölausdehnungsgefäß verbindet und die zweite Leitung eine Absaugung des Isoliermediums aus dem Lastumschaltergefäß bei Wartungen ermöglicht. Durch die Verbindung der beiden Leitungen außerhalb des Lastumschaltergefäßes entsteht ein Isoliermediumkreislauf, der mit einem Zugang, an dem eine Entnahme möglich ist und/oder eine Sensorvorrichtung angeordnet ist, ausgestattet ist. Außerdem bewirkt das Verbinden der beiden Leitungen, dass das Isoliermedium in dem so entstandenen Kreislauf zirkuliert. Da das Isoliermedium im Lastumschaltergefäß, welches sich im Transformator befindet, wärmer ist als die Luft, welche den Transformator und die beiden Leitungen umgibt, beginnt das Isoliermedium von der ersten Leitung über die zweite Leitung und vorbei an dem Zugang mit der Sensorvorrichtung wieder zurück in den Laststufenschalter zu strömen. Somit zirkuliert das Isoliermedium auf Grund von thermischer Konvektion, welche durch die Temperaturunterschiede im Isoliermittelkreislauf hervorgerufen wird, selbstständig vom Lastumschaltergefäß durch den Kreislauf an dem Zugang vorbei, wieder zurück in das Lastumschaltergefäß des Laststufenschalters. Dadurch, dass die beiden Leitungen, welche in das Lastumschaltergefäß hinein und heraus führen meist schon an bestehenden Transformatoren und Laststufenschaltern angebracht bzw. vorhanden sind, kann die Verbindung relativ einfach und günstig gestaltet werden und es wird somit möglich, auch an bestehenden Laststufenschaltern eine „online"-Überwachung des Isoliermediums einzurichten. Der Zugang ermöglicht zum einen eine Zustandsanalyse des Isoliermediums mittels durchgängiger Entnahme des Isoliermediums aus dem Isoliermediumkreislauf. Weiterhin kann eine in dem Zugang angeordnete Sensorvorrichtung verschiedene Daten und Parameter des Isoliermediums in Echtzeit erfassen und ermöglicht ebenfalls eine Zustandsanalyse des Isoliermediums. Nach der Entnahme des Isoliermediums aus dem Isoliermediumkreislauf wird dieses für eine externe Analyse verwendet.
Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein und im Lastumschaltergefäß einen Lastumschalter aufweisen, der dem eines einfachen Lastumschalters oder dem eines Lastwählers entspricht. Damit kann der Laststufenschalter als Lastwähler oder als ein Laststufenschalter mit einem Lastumschalter und einen Wähler ausgebildet sein.
Der Zugang kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein beispielsweise als ein Hahn, Kugelhahn, oder ein anderweitig gestalteter Zugangspunkt zum Isoliermedium. Der Zugang ist derart ausgestaltet, dass eine einfache Entnahme einer Probe des Isoliermediums erfolgen kann oder auch eine Sensorvorrichtung durch bzw. mittels des Zugangs zum Isoliermedium herstellbar ist. Der Zugang kann eine Entnahmevorrichtung aufweisen, die ebenfalls als Hahn oder Kugelhahn ausgebildet sein kann.
Die erste und die zweite Leitung können beispielsweise direkt außerhalb des Laststufenschalters miteinander verbunden sein.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei ein erstes Ende der ersten Leitung im Lastumschaltergefäß angeordnet ist und einen Einlass bildet; ein zweites Ende der zweiten Leitung im Lastumschaltergefäß angeordnet ist und einen Ablauf bildet.
Über den Einlass gelangt das Isoliermedium in den Isoliermediumkreislauf. Über den Ablauf gelangt das Isoliermedium aus dem Isoliermediumkreislauf wieder zurück in das Lastumschaltergefäß.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei ein Ölausdehnungsgefäß zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung im Isoliermediumkreislauf angeordnet ist.
Alternativ zur direkten Verbindung zwischen der ersten und zweiten Leitung kann ein Ölausdehnungsgefäß zwischen den Leitungen angeordnet sein. Dieses wird dann Teil des Isoliermediumkreislaufs. Das Ölausdehnungsgefäß ist dazu eingerichtet und ausgebildet überflüssiges Isoliermedium bei Volumenänderungen des Isoliermediums aus dem Lastumschaltergefäß bei einem Temperaturanstieg/-abfall im Laststufenschalter aufzunehmen.
Durch das Verbinden der beiden Leitungen entsteht ein Isoliermediumkreislauf in dem das Isoliermedium zirkulieren kann.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei beispielsweise der Einlass in einer oberen Hälfte des Lastumschaltergefäßes angeordnet ist; der Ablauf in einer unteren Hälfte des Lastumschaltergefäßes angeordnet ist.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei beispielsweise der Zugang in der zweiten Leitung zwischen dem Ablauf und dem Ölausdehnungsgefäß angeordnet ist.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei beispielsweise ein erster Temperatursensor in der ersten Leitung zwischen dem Einlass und dem Ölausdehnungsgefäß angeordnet ist.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei beispielsweise ein zweiter Temperatursensor in der zweiten Leitung zwischen dem Zugang und dem Ölausdehnungsgefäß angeordnet ist.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei beispielsweise ein Heizelement in der zweiten Leitung zwischen dem Zugang und dem Ablauf angeordnet ist. Durch den Einsatz des Heizelements kann das sich im Isoliermediumkreislauf befindende Isoliermedium erwärmt werden und somit seine Fließgeschwindigkeit erhöht werden.
Die Vorrichtung kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, wobei die Sensorvorrichtung im Zugang, der erste Temperatursensor, der zweite Temperatursensor und das Heizelement mit einer Auswertevorrichtung verbunden sind; die Auswertevorrichtung Signale von der Sensorvorrichtung, dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor empfängt und diese verarbeitet und auswertet; die Auswertevorrichtung Signale an das Heizelement sendet und dieses steuert und regelt.
Die Auswertevorrichtung kann die Signale der Temperatursensoren, des Heizelements und der Sensorvorrichtung, welche sich in dem Zugang befindet, empfangen, auswerten und verarbeiten und ggf. auf Basis der empfangenen Signale und Daten Steuerbefehle ausgeben. So kann auf Grundlage der Daten der Temperatursensoren festgestellt werden, ob und wie schnell das Isoliermedium zirkuliert. Bei einer verlangsamten Fließgeschwindigkeit kann die Auswertevorrichtung das Heizelement ansteuern und dieses einschalten, um die Temperatur und somit die Fließgeschwindigkeit des Isoliermediums zu erhöhen. Auch kann die Auswertevorrichtung die empfangenen Daten der Sensorvorrichtung auswerten, oder diese in einer Cloud einem Benutzer zur Verfügung stellen, oder diese lokal an der Auswertevorrichtung speichern und ausgeben.
Nachfolgend sind die Erfindung und ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums;
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Analyse eines Isoliermediums mit einer Sensorvorrichtung;
Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung des Isoliermediumkreislaufs mit Bauteilen zur Detektion und Erhöhung der Fließgeschwindigkeit des Isoliermediums;
Fig. 4 die Ausgestaltung des Lastumschaltergefäßes mit der Anordnung des Einlasses und des Auslasses.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Analyse eines Isoliermediums 101, die einen in einem Transformator 1 angeordneten Laststufenschalter 2 umfasst. Der Laststufenschalter 2 weist einen Wähler 8 und einen Lastumschalter 7 auf. Der Lastumschalter 7 ist mit einem Isoliermedium 101 gefüllt. Ein Lastumschaltereinsatz 7.1, welcher im Laststufenschalter 2 das Umschalten, also das Kontaktieren und Trennen der Stufenkontakte unter Last übernimmt, ist in dem Isoliermedium 101 angeordnet. Bei jeder Betätigung der Lastumschalterkontakte des mit Isoliermedium 101 gefüllten Lastumschalters 7 entstehen kurzzeitig Lichtbögen im Isoliermedium 101, die im Laufe der Zeit zu dessen Zersetzung und zu Rußbildung führen können. Der Lastumschalter 7 des Laststufenschalters 2 weist deshalb ein Lastumschaltergefäß 10 auf, welches mit dem Isoliermedium 101 gefüllt ist und in dem der Lastumschaltereinsatz 7.1 angeordnet ist. Bei dem Isoliermedium 101 kann es sich beispielsweise um ein natürliches oder künstliches Isoliermedium wie z.B. ein Isolieröl oder Esther handeln. Der Transformator 1 weist eine untere Seite auf, die als Bodenteil 1.2 ausgebildet ist. Diese untere Seite, also das Bodenteil 1.2 ist im montierten Zustand mit dem Untergrund bzw. Boden verbunden. Der Transformator 1 steht also auf dem Untergrund. Weiterhin weist der Transformator 1 mehrere Wände 1.3 und einen Transformatordeckel 1.1 auf. Der Transformatordeckel 1.1 ist gegenüber dem Bodenteil 1.2 und somit gegenüber der unteren Seite angeordnet. Im montierten Zustand ist der Laststufenschalter 2 am Transformatordeckel 1.1 des Transformators 1 befestigt. Eine obere Hälfte 10.1 des Lastumschaltergefäßes 10 ist damit näher am Transformatordeckel 1.1 des Transformators 1 verortet bzw. angeordnet und eine untere Hälfte 10.2 des Lastumschaltergefäßes 10 ist näher am Bodenteil 1.2 des Transformators 1 und somit der unteren Seite verortet bzw. angeordnet.
Das Lastumschaltergefäß 10 weist im montierten Zustand ein Kopfteil 9 auf, welches das Lastumschaltergefäß 10 verschließt. Durch das Kopfteil 9 führen jeweils eine erste Leitung 40 und eine zweite Leitung 50. Ein erstes Ende 41 der ersten Leitung 40 bildet einen Einlass 30 für das Isoliermedium 101. Ein zweites Ende 52 der zweiten Leitung 50 bildet einen Ablauf 20, durch den das Isoliermedium 101 in das Lastumschaltergefäß 10 gelangt. Die erste Leitung 40 ist mit ihrem zweiten Ende 42 mit einem Ölausdehnungsgefäß 12 verbunden. Die zweite Leitung 50 ist mit ihrem ersten Ende 51 ebenfalls mit einem Ölausdehnungsgefäß 12 verbunden. Ein Zugang 13 der der Entnahme einer Probe des Isoliermediums dienen kann, ist in der zweiten Leitung 50 zwischen dem zweiten Ende 52 und dem ersten Ende 51 der zweiten Leitung 50 angeordnet. Der Zugang 13 hat dann eine Entnahmevorrichtung 15 die als ein Hahn, Kugelhahn, oder ein anderweitig gestalteter Zugangspunkt zum Isoliermedium 101 ausgestaltet sein kann, und ermöglicht eine Probeentnahme des Isoliermediums 101 aus der zweiten Leitung 50. Nach der Entnahme eine Probe des Isoliermediums 101 kann diese entweder vor Ort oder in einem Labor analysiert werden. Der Laststufenschalter 2, insbesondere dessen Lastumschaltergefäß 10, die erste und die zweite Leitung 40, 50 und das Ölausdehnungsgefäß 12 bilden in dieser Ausführungsform einen Isoliermediumkreislauf 5, in dem der Zugang 13 angeordnet ist, wobei der Isoliermediumkreislauf 5 ein Teil der Vorrichtung 100 zur Analyse des Isoliermediums 101 ist. Die genaue Anordnung des Einlasses 30 und des Ablaufs 20 im Lastumschaltergefäß 10 wird in Figur 4 weiter beschrieben.
Im Isoliermediumkreislauf 5 kann das Isoliermedium 101, welches sich im Lastumschaltergefäß 10 befindet, zirkulieren. Das Isoliermedium 101 verlässt aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen dem Inneren des Laststufenschalters 2 und der Umgebungsluft über den Einlass 30 durch das Kopfteil 9 den Laststufenschalter 2, und gelangt in die erste Leitung 40, des Isoliermediumkreislaufs 5. Bei der ersten und der zweiten Leitung 40, 50 sowie dem Einlass 30 und Auslass 20 handelt es sich um Rohrleitungen bzw. Rohre mit einem Durchmesser von ungefähr einem Zoll. Das Isoliermedium 101 gelangt weiter durch die erste Leitung 40 in das Ölausdehnungsgefäß 12, welches sich oberhalb des Laststufenschalters 2 und des Transformators 1 befindet. Dabei befindet sich das Ölausdehnungsgefäß 12 vorzugsweise mehrere Meter oberhalb des Transformatordeckels 1.1. Dieses Ölausdehnungsgefäß
12 nimmt Volumenänderungen des Isoliermediums 101 im Lastumschaltergefäß 10 bei Temperaturerhöhung oder Temperaturabsenkung auf, damit der Druck im Lastumschaltergefäß 10 weitgehend konstant gehalten werden kann.
Das Isoliermedium 101 fällt durch die Höhendifferenz zwischen Ölausdehnungsgefäß 12 und Zugang
13 vom Ölausdehnungsgefäß 12 durch die zweite Leitung 50 zum Zugang 13 ab. Wenn das Isoliermedium 101 den Zugang 13 passiert hat, gelangt es über den Ablauf 20 und das zweite Ende 52 wieder in das Lastumschaltergefäß 10 des Laststufenschalters 2. Das Isoliermedium 101 zirkuliert im Isoliermediumkreislauf 5 auf Grund von thermischer Konvektion. Dies liegt daran, dass das Isoliermedium 101 im Idealfall an unterschiedlichen Stellen des Isoliermediumkreislaufs 5 unterschiedliche Temperaturen hat. So ist das Isoliermedium 101 im Lastumschaltergefäß 10 stets wärmer als bspw. im Ölausdehnungsgefäß 12, da das Ölausdehnungsgefäß 12 üblicherweise der Umgebungsluft ausgesetzt ist. Das Lastumschaltergefäß 10 und damit auch der Laststufenschalter 2 sind im Inneren des Transformators 1 angeordnet. Der mit einem weiteren Isoliermedium gefüllte Transformator 1 weist in seinem Inneren neben dem Laststufenschalter 2 auch Wicklungen auf einem Eisenkern auf, die einen Strom führen. Hierdurch wird während des Betriebes Wärmeenergie erzeugt, was dazu führt, dass die Temperaturen des Isoliermediums 101 im Laststufenschalter 2 und Transformator 1 höher sind als die Temperatur der Umgebungsluft. Die Fließrichtung bzw. die Richtung der Zirkulation des Isoliermediums 101 ist in den Figuren durch Pfeile entlang den ersten und zweiten Leitungen 40, 50 dargestellt. Dadurch, dass das Isoliermedium 101 im Lastumschaltergefäß 10 wärmer ist als in der ersten Leitung 40, welche ebenfalls der Umgebungsluft ausgesetzt ist, entsteht eine Temperaturdifferenz und damit eintretende Dichteunterschiede im Isoliermedium 101. Dadurch entsteht ein statischer Auftrieb, welcher zur Folge hat, dass das Isoliermedium 101 zu zirkulieren beginnt. So steigt das Isoliermedium 101 aus dem Lastumschaltergefäß 10 durch den Einlass 30 in die erste Leitung 40 in das Ölausdehnungsgefäß 12 auf und strömt dann weiter in die zweite Leitung 50 und zum Zugang 13. Dadurch, dass aus dem Lastumschaltergefäß 10 ständig warmes Isoliermedium 101 in den Isoliermediumkreislauf 5 gelangt und, dass durch die Höhendifferenz zwischen Ölausdehnungsgefäß 12 und dem Zugang Schweredruck auf dem Isoliermedium 101 lastet, gelangt das Isoliermedium 101 durch die zweite Leitung 50 von dem Zugang 13 wieder in das Lastumschaltergefäß 10 über den Einlass 20. Somit ist der Isoliermediumkreislauf 5 geschlossen und das Isoliermedium 101 kann selbstständig zirkulieren.
In einer weiteren Ausführungsform kann auf das Ölausdehnungsgefäß 12 zwischen der ersten Leitung 40 und der zweiten Leitung 50 des Isoliermediumkreislaufs 5 verzichtet werden. Dann strömt das Isoliermedium direkt von der ersten Leitung 40 in die zweite Leitung 50. Anstelle des Ölausdehnungsgefäßes 12 befindet sich dann eine Rohrverbindung, welche das zweite Ende 42 der ersten Leitung 40 mit dem ersten Ende 51 der zweiten Leitung 50 direkt verbindet. Dann strömt das Isoliermedium 101 direkt von der ersten Leitung 40 über die Rohrverbindung in die zweite Leitung 50. Die Zirkulation entsteht auch ohne ein Ölausdehnungsgefäß 12, solange die Leitungen 40, 50 zumindest teilweise der Umgebungsluft ausgesetzt sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann es sich bei dem Laststufenschalter 2 auch um einen Lastwähler handeln. Der Lastwähler vereint die Funktionen eines Lastumschalters und die eines Wählers in einem Schaltgerät. Der Lastwähler weist ebenfalls ein Lastumschaltergefäß 10 auf, in dem ein entsprechender Lastumschalter angeordnet ist. Auch dieses Lastumschaltergefäß 10 ist mit einem Isoliermedium 101 gefüllt und ist ein Teil des Isoliermediumkreislaufs 5.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Isoliermediumkreislaufs 5. In dieser Ausführungsform ist in dem Zugang 13 eine Sensorvorrichtung 16 angeordnet, wobei der restliche Aufbau des Isoliermediumkreislaufs 5 dem in der Figur 1 beschriebenen Aufbau entspricht. Es ist ebenfalls möglich, dass sich in dem Zugang 13 sowohl eine Sensorvorrichtung 16 als auch eine Entnahmevorrichtung 15 befinden. Der Zugang 13 kann in dieser Ausführungsform beispielsweise auch als Hahn, Kugelhahn oder Ähnliches ausgebildet sein, in die die Sensorvorrichtung 16 eingebracht bzw. mit ihr verbunden werden kann. Die Sensorvorrichtung 16 kann durch Einschieben, Einrasten oder Einstecken in den Zugang 13 eingebracht werden. Vorzugsweise weist der Zugang eine Aufnahme auf, die mit der Sensorvorrichtung 16 korrespondiert und ermöglicht, dass die Sensorvorrichtung 16 in den Isoliermediumkreislauf 5 eingebracht ist bzw. mit diesem in Verbindung steht.
Die Sensorvorrichtung 16 ist dazu ausgebildet, Kennwerte des Isoliermediums 101 zu erfassen, zu verarbeiten und/oder auszuwerten bzw. auszugeben. Dabei kann es sich bei der Sensorvorrichtung 16 beispielsweise um einen Sensor zur Analyse von gelösten Gasen (engl. dissolved gas analysis) handeln, welcher bestimmte gelöste Gase oder Verschmutzungen in dem Isoliermedium 101 erfassen kann. Weiterhin kann die Sensorvorrichtung 16 eine Temperatur oder auch die Feuchte des Isoliermediums 101 erfassen. Die Sensorvorrichtung 16 ist mit einer Auswertevorrichtung 14 über eine dritte Verbindung 14.3 verbunden. Diese kann, die von der Sensorvorrichtung 16 bestimmten Ergebnisse und Werte verarbeiten, auswerten und/oder ausgeben. Die dritte Verbindung 14.3 bzw. die Anbindung der Sensorvorrichtung 16 mit/an die Auswertevorrichtung 14 kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 100 zur Analyse des Isoliermediums 101 mit zusätzlichen Elementen, die im Isoliermediumkreislauf 5 bzw. an der ersten und/oder zweiten Leitung 40, 50 angeordnet sind. Die erste Leitung 40 des Isoliermediumkreislaufs 5 weist in dieser Ausführungsform einen ersten Temperatursensor 21 und ein Schutzrelais 24 auf bzw. in der ersten Leitung 40 ist ein Temperatursensor 21 und ein Schutzrelais 24 angeordnet. Der erste Temperatursensor 21 ist dazu ausgestaltet, eine Temperatur des Isoliermediums 101, welche durch die erste Leitung 40 des Isoliermediumkreislaufs 5 strömt, zu erfassen. Das Schutzrelais 24 dient dem Schutz des Laststufenschalters 2 und des Transformators 1 bei einer Störung. Es löst aus, wenn die vorgegebene Ölflussgeschwindigkeit in der ersten Leitung 40 zwischen dem Laststufenschalter 2 und dem Ölausdehnungsgefäß 12 überschritten wird. Die zweite Leitung 50 ist in dieser Ausführungsform in einen ersten Abschnitt 50.1 und in einen zweiten Abschnitt 50.2 aufgeteilt. Der erste Abschnitt 50.1 verläuft dabei vom Ölausdehnungsgefäß 12 bis zum Zugang 13, der zweite Abschnitt 50.2 verläuft von dem Zugang 13 zum Auslass 20 in das Lastumschaltergefäß 10. Die zweite Leitung 50 weist hier im ersten Abschnitt 50.1 in dieser Ausführungsform ein Kühlelement 19 auf, welches sich entlang der Leitungen in diesen Abschnitten erstreckt, und dazu ausgestaltet ist, das Isoliermedium 101, welches vom Ölausdehnungsgefäß 12 kommt, zu kühlen. Das Kühlelement 19, welche das Isoliermedium 101 der zweiten Leitung 50 kühlt, kann beispielsweise in Form von Kühllamellen oder auch als Abdeckblech ausgestaltet sein, welches direkte Sonneneinstrahlung verhindert.
Die Kühlung des Isoliermediums 101 hat zur Folge, dass dem Isoliermedium 101 Wärme bzw. thermische Energie entzogen wird und es somit schneller in das Ölausdehnungsgefäß 12 und vom Ölausdehnungsgefäß 12 zum Zugang 13 gelangt, da das kühlere Isoliermedium 101 zum Zugang 13 absinkt. Ebenfalls sind im ersten Abschnitt 50.1 der zweiten Leitung 50 ein Durchflussmesser 32 und ein zweiter Temperatursensor 31 angeordnet. Der Durchflussmesser 32 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, die Strömungsgeschwindigkeit des Isoliermediums 101 im ersten Abschnitt 50.1 zu erfassen, um daraus abzuleiten, ob eine Konvektion bzw. die Zirkulation erfolgt. Der zweite
Temperatursensor 31 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, eine Temperatur des Isoliermediums 101, welche durch den ersten Abschnitt 50.1 der zweiten Leitung 50 des Isoliermediumkreislaufs 5 strömt, zu erfassen. Nach dem Zugang 13 im zweiten Abschnitt 50.2 der zweiten Leitung 50 ist in dieser Ausführungsform ein Heizelement 18 angeordnet. Das Heizelement 18 ist dazu ausgebildet, das Isoliermedium 101 im zweiten Abschnitt 50.2 der zweiten Leitung 50 zu erwärmen. Dadurch beschleunigt sich die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Zirkulation des Isoliermediums 101 und es gelangt durch den Auslass 20 schneller zurück in das Lastumschaltergefäß 10. Der zweite Abschnitt 50.2 der zweiten Leitung 50 des Isoliermediumkreislaufs 5 kann in dieser Ausführungsform ebenfalls eine Isolation 17 an der zweiten Leitung 50 aufweisen. Dadurch wird verhindert, dass das Isoliermedium 101 im zweiten Abschnitt 50.2 nach dem Erwärmen durch das Heizelement 18 abkühlt und an Strömungsgeschwindigkeit verliert. Der erste Temperatursensor 21, der zweite Temperatursensor 31, der Durchflussmesser 32 und das Heizelement 18 sind neben der, im Zugang 13 angeordneten Sensorvorrichtung 16 in dieser Ausführungsform mit einer Auswertevorrichtung 14 verbunden. Dazu weist die Auswertevorrichtung 14 eine erste Verbindung 14.1 zwischen dem ersten Temperatursensor 21 und der Auswertevorrichtung 14 auf, sowie eine zweite Verbindung 14.2 zwischen dem zweiten Temperatursensor 31 und der Auswertevorrichtung 14. Auch das Heizelement 18 ist über eine vierte Verbindung 14.4 mit der Auswertevorrichtung 14 verbunden. Der Durchflussmesser 32 ist über eine fünfte Verbindung 14.5 mit der Auswertevorrichtung 14 verbunden. Auch bei diesen Verbindungen kann es sich sowohl um drahtlose als auch kabelgebundene Verbindungen handeln, über die Daten und Informationen ausgetauscht bzw. die einzelnen Bauteile gesteuert, ein- oder ausgeschaltet werden können. Die Auswertevorrichtung 14 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, die vom ersten Temperatursensor 21 und die vom zweiten Temperatursensor 31 erfassten Temperaturen des Isoliermediums 101 zu erfassen und zu vergleichen und die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Messwerten zu bestimmen. Daraus lässt sich eine Strömungsgeschwindigkeit des Isoliermediums 101 ableiten bzw. es kann festgestellt werden, ob das Isoliermedium 101 zirkuliert. Im Falle einer verlangsamten Strömungsgeschwindigkeit, welche durch den Durchflussmesser 32 oder der von den Temperatursensoren 21, 31 erfassten und abgeleiteten Temperaturdifferenz, kann die Auswertevorrichtung 14 das Heizelement 18 ansteuern und dieses einschalten, um die Strömung bzw. Zirkulation durch Erwärmen des Isoliermediums 101 im zweiten Abschnitt 50.2 der zweiten Leitung 50 zu beschleunigen.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung des Laststufenschalters 2 mit dem Lastumschaltergefäß 10 und dem Einlass 30 und Ablauf 20 bzw. dem ersten Ende 41 der ersten Leitung 40 und dem zweiten Ende 52 der zweiten Leitung 50. Der Laststufenschalter 2 ist mit dem Transformatordeckel 1.1 des Transformators 1 verbunden bzw. an diesem befestigt. Unterhalb des Lastumschaltergefäßes 10 ist im Transformator 1 der Wähler 8 angeordnet. Im Lastumschaltergefäßes 10 befindet sich der Lastumschaltereinsatz 7.1, welcher in einem Isoliermedium 101 angeordnet ist. Das Lastumschaltergefäß 10 wird von einem Kopfteil 9, welches wie ein Deckel ausgebildet ist, verschlossen. Das Kopfteil 9 weist Öffnungen für das erste Ende 41 der ersten Leitung 40 und das zweite Ende 52 der zweiten Leitung 50 und damit den Einlass 30 und den Ablauf 20 auf. Dabei bildet das erste Ende 41 der ersten Leitung 40 den Einlass 30 und das zweite Ende 52 der zweiten Leitung 50 den Ablauf 20. Die als aus je einer Leitung ausgestalteten Auslass 20 und Einlass 30, erstrecken sich von außen, also von außerhalb des Laststufenschalters 2 und damit außerhalb des Transformators 1, in dessen Inneres. Der Ablauf 20 ist in der unteren Hälfte 10.2 des Lastumschaltergefäßes 10 in einem Bodenbereich 10.3 des Lastumschaltergefäßes 10 angeordnet. Das bedeutet, dass das zweite Ende 52 der zweiten Leitung 50 dem Bodenbereich 10.3 des Lastumschaltergefäßes 10 und dem Bodenteil 1.2 des Transformators 1 näher ist als dem Transformatordeckel 1.1 und somit auch dem Kopfteil 9 des Laststufenschalters 2. Der Einlass 30 ist in der oberen Hälfte 10.1 des Lastumschaltergefäßes 10 angeordnet. Das bedeutet, dass das erste Ende 41 der ersten Leitung 40 dem oberen Teil 10.1 des Transformators 1 also dem Transformatordeckel 1.1 näher ist als dem Bodenteil 1.2 des Transformators 1 und dem Bodenbereich 10.3 des Lastumschaltergefäßes 10. Der Einlass 30 bzw. das erste Ende 41 der ersten Leitung 40 reicht somit weniger tief in das Lastumschaltergefäß 10 als der Ablauf 20 bzw. das zweite Ende 52 der zweiten Leitung 50. Dies hat zur Folge, dass heißes Isoliermedium 101 im oberen Teil bzw. der oberen Hälfte 10.1 des Lastumschaltergefäßes 10 entnommen wird und in den Isoliermediumkreislauf 5 gelangt und, dass das kältere Isoliermedium 101 am Ende des Isoliermediumkreislaufs 5 in den unteren Teil bzw. der unteren Hälfte 10.2 des Lastumschaltergefäßes 10 geleitet wird. Somit gelangt im Laufe der Zeit das komplette Isoliermedium 101 des Laststufenschalters 2 in den Isoliermediumkreislauf 5 und passiert den Zugang 13 mit oder ohne Sensorvorrichtung 16.
Bezugszeichenliste
1 Transformator
1.1 Transformatordeckel
1.2 Bodenteil
2 Laststufenschalter
5 Isoliermediumkreislauf
7 Lastumschalter
7.1 Lastumschaltereinsatz
8 Wähler
9 Kopf teil
10 Lastumschaltergefäß
10.1 obere Hälfte des Lastumschaltergefäßes
10.2 untere Hälfte des Lastumschaltergefäß
10.3 Bodenbereich Lastumschaltergefäß
12 Ölausdehnungsgefäß
13 Zugang
14 Auswertevorrichtung
14.1 erste Verbindung
14.2 zweite Verbindung
14.3 dritte Verbindung
14.4 vierte Verbindung 14.5 fünfte Verbindung
15 Entnahmevorrichtung
16 Sensorvorrichtung
17 Isolierung
18 Heizelement
19 Kühlelement
20 Ablauf
21 erster Temperatursensor
24 Schutzrelais
30 Einlass
31 zweiter Temperatursensor
32 Durchflussmesser
40 erste Leitung
41 erstes Ende der ersten Leitung
42 zweites Ende der ersten Leitung
50 zweite Leitung
50.1 erster Abschnitt der zweiten Leitung
50.2 zweiter Abschnitt der zweiten Leitung
51 erstes Ende der zweiten Leitung
52 zweites Ende der zweiten Leitung
100 Vorrichtung zur Analyse des Isoliermediums 101 Isoliermedium

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101), umfassend: einen Laststufenschalter (2) mit einem Lastumschaltergefäß (10); eine erste Leitung (40) und eine zweite Leitung (50) einen Zugang (13); wobei das Lastumschaltergefäß (10), die erste Leitung (40) und die zweite Leitung (50) einen Isoliermediumkreislauf (5) bilden, in dem der Zugang (13) angeordnet ist; das Isoliermedium (101) im Isoliermediumkreislauf (5) mittels thermischer Konvektion zirkuliert; die Analyse des Isoliermediums (101) lokal durch eine im Zugang (13) angeordnete Sensorvorrichtung (16) oder extern nach einer Entnahme des Isoliermediums (101) über den Zugang (13) erfolgt.
2. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach Anspruch 1, wobei ein erstes Ende (41) der ersten Leitung (40) im Lastumschaltergefäß (10) angeordnet ist und einen Einlass (30) bildet; ein zweites Ende (52) der zweiten Leitung (50) im Lastumschaltergefäß (10) angeordnet ist und einen Ablauf (20) bildet.
3. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei ein Ölausdehnungsgefäß (12) zwischen der ersten Leitung (40) und der zweiten Leitung (50) im Isoliermediumkreislauf (5) angeordnet ist.
4. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach Anspruch 3, wobei ein zweites Ende (42) der ersten Leitung (50) mit dem Ölausdehnungsgefäß (12) verbunden ist und ein erstes Ende (51) der zweiten Leitung (50) mit dem Ölausdehnungsgefäß (12) verbunden ist.
5. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Einlass (30) in einer oberen Hälfte (10.1) des Lastumschaltergefäßes (10) angeordnet ist; der Ablauf (20) in einer unteren Hälfte (10.2) des Lastumschaltergefäßes (10) angeordnet ist.
6. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Zugang (13) in der zweiten Leitung (50) angeordnet ist.
7. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein erster Temperatursensor (21) vorgesehen ist und der erste Temperatursensor (21) in der ersten Leitung (40) angeordnet ist.
8. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei ein zweiter Temperatursensor (31) vorgesehen ist; der zweite Temperatursensor (31) in der zweiten Leitung (50) angeordnet ist.
9. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei ein Heizelement (18) vorgesehen ist; das Heizelement (18) in der zweiten Leitung (50) angeordnet ist.
10. Vorrichtung (100) zur Analyse eines Isoliermediums (101) nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei eine Auswertevorrichtung (14) vorgesehen ist; die Sensorvorrichtung (16) im Zugang (16), der erste Temperatursensor (21), der zweite Temperatursensor (31) und das Heizelement (18) mit der Auswertevorrichtung (14) verbunden sind; die Auswertevorrichtung (14) Signale von der Sensorvorrichtung (16), dem ersten Temperatursensor (21) und dem zweiten Temperatursensor (31) empfängt und diese verarbeitet und auswertet; die Auswertevorrichtung (14) die Signale nach dem Verarbeiten und dem Auswerten and das Heizelement (18) sendet und dieses steuert und regelt.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3006069C2 (de) 1980-02-19 1986-01-09 Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart Anordnung zur Entfernung von Wasser aus dem Isolieröl eines Lastumschalters für einen Transformator
US5167804A (en) 1991-05-16 1992-12-01 Tigg Corporation Liquid treatment system
US6052060A (en) 1998-03-09 2000-04-18 Filmax, Inc. Temperature monitor for electrical switchgear
JP4627695B2 (ja) * 2005-07-27 2011-02-09 三菱電機株式会社 負荷時タップ切換器の監視装置
ATE492893T1 (de) * 2008-04-28 2011-01-15 Abb Technology Ltd Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der relativen feuchtigkeit eines mit isolierender flüssigkeit gefüllten elektrischen gerätes
US10145830B2 (en) * 2015-12-10 2018-12-04 Roger Alan FENTON Monitoring power devices

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