KR20020033601A - 전기 변압기의 폭발 방지 장치 - Google Patents

Abstract

전기 변압기의 폭발 방지 장치;

전기 변압기의 폭발 방지 장치는 가연성 냉각제와 변압기의 용기를 감압하기 위한 수단으로 구성되어 있다. 감압 수단은 지지부분(4)로 구성된 통합 폭발 검출기의 파열 요소(1)로 구성되어있는데, 지지부분(4)은 지지부분(4)의 나머지와 비교하여 줄어든 두께를 갖고, 상기 요소(1)이 파열될 때 파편이 없이 분열될 수 있는 첫 번째 영역과, 지지부분(4)의 나머지 부분과 비교하여 줄어든 두께를 갖고, 상기 요소(1)이 파열될 때 분열없이 접혀지는 두 번째 영역을 포함한다. 상기 분열 요소(1)는 용기 내부의 압력이 선결정된 상승 한계를 넘을 때 분열될 수가 있다.

파열 원판과 통합된 폭파 검출기로부터 나오는 신호는 냉각 장치를 트리거하고, 산소가 오일과의 접촉으로 생긴 전기 아크로 인한 폭발가능한 가스와의 접촉하는 것을 막는다.

Description

전기 변압기의 폭발 방지 장치{DEVICE FOR PREVENTING EXPLOSIONS IN ELECTRICAL TRANSFORMERS}

전기 변압기는 발생된 열이 제거되어야 하기 때문에 권선과 코일에서 많은 손실을 나타낸다. 그래서 일반적으로 고전압 변압기는 오일 같은 유체를 이용하여 냉각된다. 사용되는 오일은 유전체이며 140℃이상의 온도에서 발화된다. 변압기가 매우 고가의 제품이기 때문에, 보호하기 위한 특별한 주의가 필요하다.

누전은 최초로 변압기의 서플라이 릴레이(supply relay)-서킷 브레이커(circuit breaker)-를 시동하는 전기 보호 장치에 의해 강한 전기 아크(arc)를 발생시킨다. 전기 아크는 또한 에너지 소산 결과를 초래하는데, 이는 유전체 오일의 분해를 통해 얻어지는 가스(특히 수소나 아세틸렌)를 방출하게 한다.

가스가 방출된 후에, 빈번하고 매우 격렬한 폭연으로부터 변압기의 용기 안의 압력이 급격히 증가한다. 폭연은 변압기의 용기(볼트, 용접)의 기계적인 연결에 매우 심각한 파괴를 초래하는데, 이것은 상기 가스가 주변 공기의 산소와 접촉하여일어난다. 아세틸렌은 산소가존재하면 자발적으로 발화하기 때문에, 연소가 즉각적으로 일어나고 많은 양의 연소물질을 포함하고 있는 다른 장치들 쪽으로 화염이 전파된다.

폭발은 과부하, 전압서지(surge), 절연의 점진적인 불량, 불충분한 오일 레벨, 물이나 수분에의 노출 혹은 절연불량으로 인한 단락 때문에 일어난다.

전기 변압기를 위한 화재 보호 장치는 종래 기술에 공지되었고, 이것은 연소나 화재 검전기의 의해 작동한다. 그러나, 이 같은 장치들은 변압기의 오일이 이미 타고 있을 시간, 즉 그만큼의 시간이 지연된 후에 수행된다. 그 본 장치의 연소를 억제하고 화염이 다른 부분으로 번wu가는 것을 막는 것이 필요하다.

전기 아크에 의한 유전유체의 분해 속도를 둔화시키기 위해 종래 기술의 무기 오일 대신에 실리콘 오일이 사용될 수 있다. 그러나, 내부 압력의 증가로 인한 변압기 용기의 폭발은 1mm 단위의 아주 짧은 시간 동안에만 지연된다. 이 시간의 길이는 폭발을 막을 수 있는 수단을 끌어내는데 충분하다.

문서 WO-A-97/12379는 가연성 냉각제로 채워진 용기가 설치된 전기 변압기의 폭발이나 화재를 막을 수 있는 방법에 대해 밝힌다. 이는 압력센서를 이용한 변압기의 전기적 절연의 분열을 검출, 용기 내의 냉각제 감압, 밸브의 이용, 그리고 상기 냉각제를 기동하고, 산소가 변압기의 용기로 들어가는 것을 막기 위해 용기의 아랫부분으로 일정한 압력의 희가스를 주입하여 냉각기의 뜨거운 부분을 냉각하는 방법으로 이루어진다. 이 방법은 변압기의 용기를 폭발로부터 보호하기에 충분하고 만족할 만하다.

본 발명은 큰 용량의 가연성 유체로 냉각되는 전기 변압기의 폭발을 방지하는 분야에 관련된다.

본 발명은 무제한의 예제에서 선택되고 추가 도면에 나와 있듯이 몇 개의 특정한 실시예의 자세한 설명을 연구함으로서 좀더 명확히 이해할 수가 있다.

도 1a는 본 발명의 의한 방지 장치의 횡단면도;

도 1b는 도 1a의 확대 부분도;

도 2는 도1과 연관된 평면도;

도 3은 본 발명에 따른 방지 장치로 이루어진 변압기의 종합도;

도 4는 본 발명에 의한 용기와, 부하가 걸린 탭 교환기와 피드스루를 보호하기 위해 만들어진 복수개의 방지 장치로 구성된 종합도;

도 5는 본 발명에 따른 도 4에 나타난 장치의 작동논리를 나타내는 도식도;

도 6은 본 발명에 따른 방지 장치로 구성된 피드스루의 횡단면도;

본 발명의 목적은 변압기의 보전을 안전하게 하며, 부하가 걸린 탭(tap) 교환기와 피드스루(feed-throughs)의 실현성을 좀더 증가시키기 위해 용기의 감압을 상당히 빠르게 하는 좀더 개선된 장치를 공급하기 위함이다.

본 발명에 의하면, 폭발을 방지하기 위한 장치는 가연성 냉각제로 채워진 용기와 변압기의 용기를 감압하기 위한 수단으로 구성된 변압기에 대해 이루어졌다. 감압 수단은 지지부분의 나머지 부분과 비교하여 줄어든 두께를 갖고 상기 요소가 파열되었을 때 파편없이 찢어질 수 있는 첫 번째 구역과, 지지부분의 나머지 부분과 비교하여 줄어든 두께를 갖고 상기 요소가 파괴되었을 때 찢어임 없이 접힐 수 있는 두 번째 구역을 포함하는 지지부분으로 설비된 파열 요소로 구성되어 있다. 상기 파열 요소는 용기 내부에서 압력이 선결정된 상승한계를 초과할 때 파괴될 수 있게 한다.

가급적, 파열요소는 냉각제 쪽에 배열되어 있고 지지부분에 형성된 작은 지름의 구멍을 막을 수 있는 봉합 요소로 이루어지는 것이 좋다. 그 구멍들은 찢어진 초기요소를 형성하고 줄어든 두께의 첫 번째 영역에 인접한다.

본 발명의 한가지 실시예에서, 봉합요소는 지지부분의 라이닝(lining) 형태이고, 상기 라이닝은 폴리테트라플루오에틸렌(polytetrafluoroethylene)에 기초를 둔다.

가급적, 지지부분은 냉각제의 반대위치에서 바깥쪽으로 볼록한 돔 형상으로 되어 있다.

본 발명의 한가지 실시예에서, 지지부분은 스테인레스 스틸, 알루미늄이나 알루미늄합금으로 된 금속재질로 되어 있다.

가급적, 이 장치는 선결정된 상승한계에 관련하여 용기 압력의 검출을 가능하게 하는 파열요소와 통합된 파열검출 수단으로 구성되어 있다.

본 발명의 한가지 실시예에서, 파열검출 요소는 파열요소와 같은 시간에 파괴가능한 전선으로 이루어져 있다.

본 발명의 한가지 실시예에서, 전선은 파열요소와 단단히 접착되어 있다.

편리하게 전선은 냉각제에 대해 지지부분의 반대편에 정렬되어 있다.

본 발명의 한가지 실시예에서, 전선은 보호막으로 덮혀 있다.

본 발명은 또한 가연성 냉각제로 채워진 용기로 구성된 전기 변압기 폭발 방지 장치와 변압기의 용기를 감압하는 수단과 관련된다. 이 장치는 상술된 것과 같이 복수개의 장치로 구성되어 있는데, 이는 권선이 들어 있는 메인 용기의 하나 이상을 포함하고, 각 부하가 걸린 탭 교환기에 하나를 포함한다.

이 장치는 위에서 언급된 것과 같이 적어도 하나의 전기 피드스루에 적어도 하나의 장치로 구성되어 있다.

동시에, 파열요소는 용기가 감압된 결과로 인하여 파열되고, 권선은 과도한 비정상적인 압력의 검출결과로 파열된다.

또한, "유체측에서"나 "유체의 반대측에"라는 표현은 파열이전의 상태를 의미한다.

폭발을 방지하기 위한 장치는 변압기의 메인 용기에 대하여, 부하가 걸린 탭교환기나 교환기의 용기에 대해, 전자 피드스루의 용기에 대해 설계되었고, 후자의 용기는 또한 오일 박스로 언급된다. 전자 피드스루의 목적은 변압기의 권선이 출력로드(rod)의 수단으로 연결된 고전압과 저전압의 선들로부터 변압기의 메인 용기를 절연하기 위함이다. 각 출력로드는 적당량의 절연유체를 갖고 있는 오일박스로 둘러 쌓여있다. 피드스루와(혹은) 오일 박스를 절연하는 유체는 변압기의 오일과는 다르다.

질소 주입 수단은 오일 상자의 상단 부분에 연결되어 있고, 누전이 검출되었을 때 차단될 수 있는 것으로 설비될 수 있다. 질소주입은 파열요소의 유체 하류에서의 방전을 촉진시킨다. 질소 주입은 특히 그 중에서도 공기가 오일박스로 들어가는 것을 막고, 연소를 일으킬 수 있는 공기의 침입을 막을 수 있다.

폭발을 방지하기 위한 장치는 변압기의 서플라이 릴레이의 트립핑(tripping)을 검출하기 위한 수단과 변압기의 센서 방법에 의한 신호출력을 받고 제어 신호를 발산하는 제어 장치로 구성된다.

폭발을 방지하기 위한 장치는 희가스를 메인 용기의 아랫부분으로 주입시켜 유체의 뜨거운 부분을 냉각시키는 수단으로 구성되는데, 이 수단은 제어장치로부터 제어신호에 의해 콘트롤된다. 이같이 하는 이유는 냉각제의 어떤 부분이 연소를 일으킬 수 있도록 가열되기 때문이다. 용기의 하단 부분에서 희가스를 주입하는 것은 온도를 평형시키고 가스 방출을 줄이도록 냉각제를 뒤 섞는다.

도 1a, 1b, 2에 도시되어 있는 것과 같이, 파열요소(1)는 아래쪽으로 흐르는 부분에서 볼록하고 유전유체를 포함하는 용기의 출구 오리피스(도시되지 않음)에 맞도록 설계된 돔 원형 형상을 갖고 있다. 파열요소(1)는 스테인레스 스틸과 알루미늄 혹은 알루미늄 합금 같은 것으로 만들어진 얇은 금속 판재 모양의 지지부분(4)으로 구성되어 있다. 지지부분(4)은 원반 모양의 두 개의 플랜지(flange)(2)와 (3)사이에 꽉 붙어있다. 보유 부분(4)에 추가하여 파열요소(1)는 상류 부분에 정렬된, 다시 말해 지지부분의 오목한 쪽을 커버하는 봉합 라이닝(9)으로 구성되어 있다. 예를 들어, 라이닝(9)은 폴리테트라플루오에틸렌(polytetrafluoroethylene)에 기초를 둔다.

지지부분(4)은 6개의 부분으로 분리된 방사 라인(5)으로 구성되어 있다. 방사 라인(5)은 지지부분(4) 두께의 부분으로 텅비게 형성되었는데, 이는 파열이 상기 라인(5)중의 하나를 따라 지지부분(4)의 분열에 의해 일어나고, 지지요소(1)의 파편을 지지요소(1)를 통해 흐르는 유체를 따라 벗겨지고 운반되는 것을 막고 하류 쪽에 위치한 덕트 손상의 위험을 감수하는 것을 막기 위해 분열이 없이 일어나게 하기 위함이다.

지지부분(4)는 매우 작은 지름을 갖는 관통구멍(6)으로 구성되어 있는데, 그 구멍 중 하나는 지지부분(4)의 가운데 위치하고, 나머지들은 중심과 가까운 라인(5)당 하나씩 분배되어 있다. 다른 말로 하면, 일곱 개의 구멍(6)들 중에 6개는 6각형을 이루고 나머지 한 개는 중심에 있다. 구멍(6)은 라인(5)보다 더 적은 힘으로도 초기 분열을 형성하고 그 분열은 지지부분(4)의 중심에서 시작하며 바깥쪽으로 퍼져나간다. 라인(5)당 적어도 한 개의 구멍(6)의 형태는 라인(5)이, 가장 큰 가능한 교차지점을 제공함과 동시에, 중심으로부터 같은 거리에 정렬되어 있는 중심 구멍과는 다른 구멍(6)을 파열한다. 변형체로서, 라인(5)당 여섯 혹은 다수의 구멍(6) 이외의 많은 라인(5)이 관찰된다. 봉합 라이닝(9)은 구멍(6)을 막을 수가 있다.

보유요소(1)의 폭파 압력은 특별히 지름과 구멍(6)의 위치, 라인(5)의 깊이, 그리고 지지부분(4)를 형성하는 재료의 두께나 구성에 의해 결정된다.

도 2에 도시된 것처럼, 지지부분(4)은 요홈(7)으로 구성되어 있는데, 각 요홈(7)은 라인(6)과 지지부분(4)의 원형 가장자리 부분과의 교차점과, 이전 것과 인접과 라인(6)과 지지부분(4)의 원형 가장자리 부분을 서로 결합하는 선형 마디에형성된다. 그런데, 도 2는 평면도이고 지지부분(4)은 돔 형태로 되어있다. 그러므로 요홈(7)은 지지부분(4)의 곡률, 즉 옆에서 보면 원호나 타원처럼 생긴 곡률을 따른다고 이해해야 한다. 요홈(7)과 두 인접한 라인(6)은 삼각형(8)을 형성하는데, 이 삼각형(8)은 라인(6)에서 재료가 분열됨으로 인해 이웃한 삼각형과 분리되고 요홈(7)을 따라 접힘으로써 하류방향으로 모양이 변형될 것이다. 요홈(7)은 삼각형(8)을 하류 쪽 덕트를 손상시키거나 그 덕트의 흐름을 방해할 수 있는 상기 삼각형(8)이 파손되는 것을 피하기 위해 찢어짐 없이 삼각형(8)을 접게 한다. 그러므로, 압력 낙차를 증가시키고 상류 부분에서 감압을 천천히 일으킨다. 파열 후에 지지요소(1)로 인한 압력 낙차는 라인(5)과 요홈(7)의 개수가 늘어남에 따라 줄어들게 된다. 라인(5)과 요홈(7)의 개수는 보유지지(1)의 지름에 좌우된다.

플랜지(2)의 아랫부분에 연결된 플랜지(3)는 보호튜브(10)으로 되어 있는 방사형의 구멍으로 뚤려있다. 파열 감지기는 아래쪽 지지부분(4)에 고정되어 있고 고리에 연결된 전선(11)으로 구성되어 있다. 전선(11)은 연결장치(12)만큼 떨어져 있는 보호 튜브(10) 안으로 뻗어있다. 전선(11)은 지지요소(1) 전체 지름을 통과할 만큼 충분히 뻗어 있는데, 라인(5)의 한쪽 부분에 정렬된 전선 한 부분(11a)은 상기 라인(5)과 평행하며, 다른 전선의 나머지 한 부분(11b)는 같은 라인(5)의 다른 쪽 면에 정렬된 라인도 상기 라인(5)과 평행하다. 두 전선 부분(11a)와 (11b) 사이의 거리는 매우 짧다. 이 거리는 전선(11)이 구멍(6)을 통과 할 수 있도록 하기 위하여 구 구멍(6) 사이의 최대 거리보다도 짧게 된다.

전선(11)은 지지부분(4)의 하류쪽 면에 붙거나 부식되지 않도록보호필름(12)으로 덮혀 있다. 또한 이 필름(12)의 성분은 파열 요소(1)의 파열 압력을 조절하는 것을 피하기 위해 선택되어 진다. 필름(12)은 약한 폴리아미드로 만들어진다. 파열요소의 폭발은 전선 11을 자르게 된다. 이 절단은 전선(11)의 전류의 흐름이 방해되거나 이 두 개의 전선(11) 끝에서 전압 변화로 인해 아주 간단하고 신뢰성 있게 검출 될 수 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 변압기(13)는 지주(15)로 바닥에 지지된 메인 용기(14)로 구성되어 있고, 절연체(17)로 둘러싸인 전선(16)을 통하여 전기 에너지가 공급된다. 메인 용기(14)는 내부 게이지 압력 1bar에서 유지될 수 있는 유전 오일 같은 냉각제로 채워져 있다.

메인 용기(14)는 파열 요소(1)가 설치된 하류부분의 탄성 보정 슬리브(18)로 구성되어 있고, 후자의 폭발은 변압기의 전기 절연의 파괴로 인한 폭연 작용으로 인해 일어나는 압력변화를 지체없이 검출하는 것을 가능하게 한다. 파열요소(1)는 파열 요소(1)가 폭발된 후에 메인 용기(14)로부터 나오는 오일을 저장하기 위한 저장기(19)에 의해 지지된다. 저장기(19)는 오일로부터 발생된 가스를 외부로 방출하기 위한 파이프(20)를 갖추고 있다. 변압기가 폐쇄된 공간에 설치되어 있다면, 파이프 라인(20)은 상기 폐공간 밖으로 옮겨질 것이다. 메인 용기(14)는 그 즉시 감압되고 부분적으로 저장기(19)로 배수가 된다. 파열요소(1)은 1bar 보다 낮은 특정한 압력 예를들어 0.2bar와 0.9bar 사이의 압력(0.8bar와 0.9bar가 가장 적합) 폭파하도록 설계되었다.

공기 절연 밸브(20a)는 공기의 유입을 막기 위해 파이프라인(20)에 설치되어있는데, 이 공기 유입은 폭발성 있는 가스를 연소시키거나 저장기(19)와 메인 용기(14)에 있는 오일을 연소를 일으킬 수 있다.

변압기(13)는 변압기(13)을 보호하기 위해 만들어진 서킷 브레이커와 같은 공급 차단 수단으로 구성되고, 트립핑 센서가 설치된 서플라이 릴레이(도시 않됨)의 수단으로 구성되어 있다.

메인 용기(14)는 질소 같은 희가스를 메인 용기 아래쪽으로 주입하여 유체를 냉각하는 장치들로 구성된다. 이 냉각은 유체의 분해로 인해 생성되는 위험한 가스의 양을 줄이고, 위험한 가스와 상응하는 양의 수소의 비율을 줄이는 것을 가능하게 한다. 희가스는 점화밸브(22)와 메인 용기(14)의 아래로 희가스를 주입할 수 있는 감압기(23)와 파이프(24)로 구성된 적어도 한 개 이상의 가압된 병(21)에 저장된다. 밸브(22)의 개방은 변압기(13)의 전기적 보호중의 하나를 트리거하기 위한 신호에 부합하여, 파열 요소(1)와 통합된 파열 검출기로부터 나오는 파열신호에 의해 콘트롤된다. 희가스의 주입은 메인 용기(14)에서 유전체의 레벨을 약간 상승시키고 저장기(19)로 흘러든다.

이런 형식의 보호 장치는 경제적이고, 인접한 장치에 관해 자립저장이 가능하며, 사이즈가 작고, 유지하는데 많은 노력이 필요하지 않다.

도 4에 도시된 변압기(13)는 도 3에 나온 것보다 동력 범위가 높으며, 한 개 혹은 그 이상의 고전압이나 저전압을 위한 전기 피드스루 및 부하가 걸린 탭 변환기로 구성되어 있다.

메인 용기(14)에서 일정한 냉각제의 레벨을 유지하기 위해서 변압기(13)는덕트(26)를 통하여 메인 용기(14)와 서로 관계하는 상단 저장기(14)로 구성되어 있다.

덕트(26)는 유체의 빠른 흐름이 감지되자마자 덕트(26)를 차단하는 자동 밸브(27)로 구성되어있다. 그러므로, 만일 메인 용기(14)가 폭파하는 경우, 덕트(26)의 압력이 급격히 떨어지며, 이는 액체가 흐르게 만들고, 이러한 흐름은 자동 밸브(27)의 폐쇄로 인해 빨리 중단된다. 그러므로 이것은 상단 저장기(25)에 저장된 액체를 변압기(13)의 화재로부터 막아준다.

메인 용기(14)는 대체로 덕트(26)에 있으며 메인 용기의 상단에 맞게 되어 있는 벅홀즈(buchholz) 센서(28)라 불리는 냉각제 증기의 존재여부를 감지하는 센서로 구성되어 있다. 전기 절연의 파괴로 인한 폭연은 매우 빠르게 메인 용기(14)에서 유체의 증기를 방출하게 한다. 그러므로 증기 센서(28)는 전기 절연의 파괴를 감지하는데 효과적으로 쓰인다.

변압기(13)는 용기(14)와 탄성 보정 슬리브(18) 사이에 있는 밸브(29)로 구성되어 있다. 변압기(13)가 작동할 때 밸브(29)는 계속 열려있고, 변압기(13)의 작동이 중지되는 동안에는 닫혀 있다. 파열요소(1)의 설치된 하류는 공기 절연 밸브(31)로 구성된 감압 덕트(30)로 되어 있다. 감압 덕트(30)은 유체가 모이는 부분이나 무해한 유체 쪽으로 통해있다.

변압기(13)는 회로 상에서 흐르는 전류의 변화에도 일정한 전압을 유지하기 위해 상기 변압기(13)와 전기회로 사이의 인터페이스로 사용되는 한 개 혹은 그 이상의 부하가 걸린 탭 교환기(32)로 구성되어 있다. 부하가 걸린 탭 교환기(32)는감압 덕트(34)를 통해 감압 덕트(30)에 연결된 용기(33)로 구성되어 있다. 이 설명에 의한 방법으로, 부하가 걸린 탭 교환(32) 또한 가연성 냉각제에 의해 냉각된다. 용량이 작은 이유로, 부하가 걸린 탭 교환기(32)의 폭발은 매우 위험하며 폭발성 냉각제 분사를 동반할 수 있다. 감압 덕트(34)는 단락에 의한 분열이 가능하고 그 결과 부하가 걸린 탭 교환기(32) 내부의 과도한 압력이 생길 수 있는 분열 요소(35)로 구성된다. 분열 요소(35)는 하나의 언급된 (1)과 비슷하며, 적합한 크기를 갖고 있다. 그러므로 부하가 걸린 탭 교환기(32)의 용기(33)의 폭발이 방지된다.

변압기(13)은 고전압 전자회로에 연결되도록 하는 다수의 전자 피드스루(36)로 구성된다. 도 6은 전자 피드스루의 도시된 실시예를 나타낸다. 전자 피드스루(36)는 아랫쪽은 메인 용기(14)에 고정되어 있고, 윗쪽 끝은 떨어져 있는 원통 모양의 용기나 오일박스(37)로 구성되어 있다. 메인 용기(14)에서 나온 출력 로드(38)는 오일 박스(37)의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 통과해 간다. 틈이 없는 전자 절연체(39)는 출력 로드(38)와 메인 용기(14) 사이에 설치되어 있다. 비슷하게, 전자 절연체(40)는 출력 로드(38)와 정상적인 작동 상태에서 오일로 가득 찬 오일 박스(37)의 구속되지 않은 상단 끝 사이에 위치해 있다.

덕트(41)는 부하가 걸린 탭 교환기(32)의 감압 덕트(34) 및 오일 박스(37)의 아랫쪽에 연결되어 있다. 파열 요소(42)는 정상 상태에서 덕트(41) 안에 위치해 있고 그 흐름을 막는다. 파열요소(42)는 하나의 언급된 (1)과 비슷하며, 적합한 크기를 갖고 있다.

희가스를 주입하기 위한 파이프라인(43)은 오일 박스(37)의 상단 부분과 통해 있고, 한 개 이상의 병(21) (도 4)에 연결되어 있다.

전자 피드스루의 단락은 대부분 고정된 메인 용기(14)의 진동으로 인한 노후나 결함이 있는 절연체(39)로 인해 생긴다. 단락으로 인한 전기 아크는 적당한 에너지를 방출한다. 그로 인해 오일의 온도가 상승하고, 오일 박스(37)의 급작스런 압력증가와 가스 누출이 일어난다. 압력 상승은 절연체(39)나 오일 박스(37)을 파열하게 한다. 공기 접촉으로 인해, 가스는 발화되고 오일은 변압기(13) 쪽으로 번져간다. 그 결과 큰 화재가 일어난다.

이 폭발이 일어나는 동안, 절연체(39)의 손실은 메인 용기의 오일 누출을 발생시키며, 이는 화재를 발생하여 변압기(13)와 그와 관련된 장치나 이웃한 장치에 번져가게 한다.

반대로, 본 발명에 의하면, 파열 요소(42)는 오일박스(37)의 교정 압력 보다 낮은 파열 압력으로 결정된다. 압력 상승은 파열 요소(42)가 폭발하게 하며, 그 결과 오일 박스(37)와 오일의 흐름이 즉시로 감압된다. 통합된 전선에 의한 파열 검출은 대기의 산소를 오일 박스(37)로 들어오는 것과 오일을 흐르게 하는 것으로 막기 위해 파이프 라인(43)을 통하여 희가스의 분사를 가능하게 한다. 변압기(13)의 전기적 보호는 변압기(13)의 작동을 정지시키기 위해 변압기(13)의 시동을 가능하게 한다. 그래서 오직 손상된 전자 피드스루만이 수리가 필요하고, 그로 인해 비용과 변압기(13)의 잉여를 줄일 수 있다.

또한 변압기(13)은 파열 요소(1), (35), (42)의 각 파열 검출기에 연결된 제어 모듈(도시 않됨)로 구성되어 있다. 변압기의 전기적 보호의 트립핑과 함께 동시에 일어나는 검출된 요소 (1), (35), (42) 중의 하나의 파열은 메인 용기(14)와 부하가 걸린 탭 교환기(32) 그리고 전자 피드스루(36)로 희가스를 주입하게 한다. 왜냐하면 요소들 중에 하나가 단락되면 다른 것들에도 피해를 주기 때문이다(도 5). 변압기(13)는 전기적 보호 자체에 의해서 만이 동작이 중지된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 변압기(벅홀즈, 전류서지 검출기, 어스 누전 검출기, 차동 보호기)의 전자적 보호와 파열 요소 중 하나의 트립핑은 가연성 유체를 포함하는 모든 요소들에 희가스를 주입시킨다.

제어 모듈은 화재 검출기, 증기 센서(28)와 폭발 방지가 실패했을 경우 화재 진화를 하기 위한 서플라이 릴레이 트립핑 셀 같은 장치에 연결되어 있다.

그러므로 본 발명은 변압기의 요소들의 미소한 변화로 일어나는 폭발을 막는 장치를 제공하는데, 이는 절연체가 그 폭발로 인한 결과를 제한하기 위해 매우 신속히 부서지는 것과 동시에 작동하는 것을 검출한다. 이것은 부하가 걸린 탭 교환기 그리고 피드스루와 마찬가지로 변압기 내에서의 단락과 관련된 손실을 줄임으로써 오일 저장기의 폭발과 그로 인한 화재 방지를 가능하게 한다.

Claims (10)

1. 가연성 냉각제로 채워져 있는 용기와 변압기의 용기를 감압기 위한 수단으로 구성된 전기 변압기의 폭발 방지 장치에 있어서, 감압수단이 지지 부분의 나머지 부분과 비교하여 줄어든 두께를 갖고 상기 요소가 파열될 때 파편없이 찢어질 있는 첫 번째 영역과 지지부분(4)으로 구성된 파열 요소(1)와 지지부분의 나머지 부분과 비교하여 줄어든 두께를 갖고 있는 두 번째 영역을 포함하는 파열 요소, 즉 용기(14) 내부 압력이 선결정된 최고한도를 넘을 때 파괴될 수 있는 파열 요소로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 파열 요소가 냉각제 쪽에 정렬되어 있고 지지부분에 형성된 작은 지름을 갖는 구멍(6)을 막을 수 있는 봉합 요소로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 봉합 부분이 지지 부분의 라이닝(9)-폴리테트라플루오에틸렌을 기초로함-의 형태로 하는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
4. 전항들 중 한항에 있어서, 지지 부분이 냉각제의 반대 쪽에서 볼록한 표면의 돔 모양을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
5. 전항들 중 한항에 있어서, 지지 부분이 스테인레스 스틸이나 알루미늄 혹은 알루미늄 합금의 금속으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
6. 전항들 중 한 항에 있어서, 파열 요소와 통합된 파열 검출 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 파열 감지 요소가 파열 요소(1)가 파괴되는 시간과 동일한 때에 파괴될 수 있는 전선(1), 즉 파열 요소와 달라붙어 있는 전선으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 전선이 냉각제에 대한 지지부분 쪽과 반대에 정렬되어 있고, 피복 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
9. 가연성 냉각제로 채워진 용기(14)와 변압기의 용기를 감압하는 수단으로로 구성된 전기 변압기의 폭발을 방지하기 위한 시스템에 있어서, 권선과 각 부하가 걸린 탭 교환기(32)를 포함하는 메인 용기(14)에 있는 하나를 포함하고 전항들 중 한 항을 따르는 복수개의 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 적어도 한 개의 전기 피드스루(36) 위에 전항들 중 한 항을 따르는 적어도 한 개의 장치가 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 변압기의 폭발 방지 장치.