KR20100132077A - 대기로부터 절연 유체로 채워져 있는 고전압 시스템의 팽창 용기로 공기의 공급을 감소시키는 방법 및 이 방법을 수행하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기로부터 절연 유체로 채워져 있는 고전압 시스템의 팽창 용기로 공기의 공급을 감소시키는 방법에 관한 것이고 또 이 방법을 수행하는 장치에 관한 것이며, 이 장치는 이미 개시된 열적 노화를 갖는 변압기의 것과는 다른 새로운 변압기 디자인을 가진다. 이것은 수분과 산소의 가속에 의해 절연 시스템의 저하를 제한하며 고전압 시스템의 수명을 연장시킨다. 본 발명에 따른 방법은 대기압에 대해 미리 결정된 초과 압력까지 팽창 용기로부터 외부 버퍼 공간으로 가스를 전달하며, 미리 결정된 초과 압력이 초과될 때에만 가스가 대기로 배출되며, 대기압에 대해 미리 결정된 미달 압력까지 외부 버퍼 공간으로부터 팽창 용기로 가스를 전달하며, 미달 압력 아래로 떨어질 때에만 대기로부터 오는 가스 또는 불활성 가스가 버퍼 공간으로 공급되며, 버퍼 공간 볼륨은 고전압 시스템에서 절연 유체의 하부 및 상부 작업 온도(T_u, T_o)에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

대기로부터 절연 유체로 채워져 있는 고전압 시스템의 팽창 용기로 공기의 공급을 감소시키는 방법 및 이 방법을 수행하는 장치{METHOD FOR REDUCING THE AIR FEED FROM THE ATMOSPHERE INTO THE EXPANSION VESSEL OF HIGH-VOLTAGE SYSTEMS FILLED WITH INSULATING LIQUID AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD}

본 발명은 대기로부터 절연 액체로 채워져 있는 고전압 플랜트의 팽창 용기로 공기의 공급을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이미 시작된 열적 노화를 갖는 변압기의 것과는 다른 새로운 변압기 디자인을 갖는 본 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

고전압 플랜트, 예를 들어, 변압기는 냉각을 위해 광물 오일과 같은 절연 액체로 채워져 있다. 냉각 플랜트의 성능 변동과 주변 온도의 변동 뿐만 아니라 부하의 변화는 상이한 온도 변화를 초래하며 이에 따라 오일 충진재의 볼륨의 변동을 초래한다. 이 볼륨의 변동은 변압기 탱크 위에 있는 팽창 용기에 의해 수용된다. 이들 용기에서 대기 공기와 오일 레벨이 직접 접촉한다. 압력 보상은 공기 제습기와 오일 콘(cone)으로 그 단부가 밀봉된 도관을 통해 수행된다. 추가적으로, 열적 노화의 시작으로 변압기의 활성 부분에서 뿐만 아니라 재충진(새로운 개시, 수리) 동안 탈가스화된 절연 액체에서 산소가 소비될 때 대기로부터 공기의 공급이 일어난다. 대기에 대해 이러한 전통적인 밀봉 시스템은 유럽에서 성공적으로 증명되었으나, 개발은 이와는 먼 방향으로 그리고 공기 밀봉을 가지는 밀봉 시스템 쪽으로 이루어지고 있어, 기본적으로 산소를 배제하지만 공기 제습 노력을 우회하는 쪽으로 이루어지고 있다. 절연 시스템의 수명에 대한 산소의 직접적인 상관 관계를 볼 수 있다. 그러나 이 상관 관계에 대한 기준이 부족하고 이를 모니터링하기 위한 신뢰할 만한 분석 방법도 부족하다.

알려진 기술적 해법은 분리 막을 사용하는 것에 의해 직접적인 공기 접촉을 대체하거나 팽창 용기에 질소를 충진하거나 진공을 만드는 것이다. 이들 해법은 다음과 같은 단점이 있다:

- 고비용, 특히 장비의 개장에 있어서 고비용이 든다는 것;

- 전력 오프 상태 동안 개장해야 하는 것;

- 효율 기준이 없다는 것;

- 기술적 한계로 인해 산소의 의도된 완전한 제거가 수행될 수 없다는 것.

산소의 복합적인 역할이 아직 충분히 밝혀지지 않았으므로 지금까지는 단지 이를 감소시키는 요구조건만이 안전을 위해 고려되었다.

오일 자체에서 활성 부분을 분리하는 것을 수행하는 기술이 알려져 있다. 예를 들어, DE102005054812A1에는 탱크와 병렬로 위치된 관형 형상의 중공 바디가 개시되어 있으며 이는 탱크에 유체 연통가능하게 연결되어 있다. 플로팅하게 배치된 밀봉 피스톤이 그 내에서 가이드되며 이는 일측에서 탱크 내 절연 오일의 충진으로 한정된 전기적 안전성을 갖는 절연 액체로 충진되며 절연 오일은 대기압 하에 있으며 타측에서 전기적 안전성을 가지며, 여기서 차단 액체 역할을 하는 절연 오일은 중공 바디 위에 배열된 보상 용기에 위치된다.

DE10035947B4는 공기 혼합물과 물에 의해 유발되는 액체의 오염을 감소시키는 디바이스를 개시한다. 이 디바이스는 히트 소스가 위치되며 이 히트 소스는 하부 영역에서 주변 대기로 자유로이 이어지는 파이프를 통해 희석 용기에 연결되는 메인 저장소를 포함한다. 순수하고 따뜻한 액체 사이에 열 층화의 안정적인 층이 메인 저장소, 연결 파이프 및 희석 용기의 하부 영역에 배치된 아래에 위치된 잠재적으로 오염된 차가운 액체와의 경계 층에서 히트 소스 아래에 자발적으로 전개되어 형성된다.

전술된 단점은 이들 기술에서도 또한 적용된다.

따라서, 본 발명의 목적은 산소 함량을 효과적으로 감소시키고 대기로부터 수분의 유입을 감소시키기 위해 특히 직접 공기 접촉을 하는 팽창 용기를 개선하는 것이다.

본 발명의 목적은 고전압 플랜트의 팽창 용기에 연결되고 미리 결정된 경계 내에 절연 액체 시스템의 가스 발란스로 야기되는 대기로부터 공기의 유입을 제한하는 잠궈질(lockable) 수 없는 공기 버퍼 공간을 제공하고, 산소 소비를 감소시키고 영구적인 피드백으로 수분의 유입을 감소시키기 위하여 팽창 용기에 있는 공기 중 산소 함량을 감소시키기 위하여 절연 시스템의 열적 노화의 시작과 동시에 액체에 용해된 산소가 소비될 수 있는 것을 제공하는 것이다.

본 목적을 달성하기 위하여 특히 직접 공기 접촉을 하는 팽창 용기에 대해 다음 사항이 언급된다:

- 변압기의 새로운 디자인 이후 탱크 오일은 6주 내지 최대 18개월의 시간 기간 이내에 공기 충진(NIS 기준)에 이른다;

- 약 32,000ppm의 공기 산소의 충진 농도는 절연 시스템의 열적 저하가 개시되고 산화 반응이 실행될 때까지 수 년 동안 계속 유지된다;

- 오일에서 산소 농도를 감소시키는 것은 대기로부터 빠른 추가적인 공급이 일어나므로 팽창 용기의 공기 공간 내 산소 함량에 영향을 미치지 않는다(열적 이상 상태에서만 발견됨).

본 목적은 특허청구범위에서 제시되는 특징들로 해결된다. 그 결과, 기본 아이디어는 불활성 가스의 사용과 함께 외부 연통 버퍼를 선택가능하게 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 방법은 다음 사항을 특징으로 한다:

- 대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력까지 가스는 팽창 용기로부터 외부 버퍼 공간으로 전달된다;

- 대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력까지 가스는 외부 버퍼 공간으로부터 팽창 용기로 전달된다;

- 여기서 버퍼 볼륨은 고전압 플랜트에서 절연 액체의 하부 및 상부 작업 온도(T_u, T_o)에 의해 영향을 받는다.

대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력을 초과할 때 가스는 버퍼 공간으로부터 더 작은 내부 탱크의 재킷에 있는 파이프 개구를 통해 배출된다.

대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력 이하로 떨어질 때 가스는 대기로부터 더 작은 내부 탱크의 재킷에 있는 파이프 개구와 보상 파이프를 통해 버퍼 공간으로 전달된다.

일 실시예에서 대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력 아래로 떨어질 때 대기로부터 공기의 공급을 더 빠르고 더 강하게 감소시키기 위해 불활성 가스가 상기 버퍼 공간으로 공급된다.

다른 실시예에서 버퍼 공간 내 절대 압력에 대해 상부 및 하부 한계점이 결정되고 이 한계점 밖에서 대기와 압력 보상이 일어난다는 점에서 가스 발란스의 안전성이 개선될 수 있다.

본 방법의 적용과 동시에 팽창 용기와 버퍼 공간이 불활성 가스로 정화될 때 특별한 장점이 달성된다. 불활성 가스로는 질소가 사용된다.

탱크 내 절연 액체의 충진 볼륨을 감소시킴으로써 대기로부터 공기 공급을 감소시키는 것이 감소될 수 있다. 한편, 매니폴드를 통해 복수의 탱크를 팽창 용기의 공기 제습기로 연결함으로써 대기로부터 팽창 용기로 공기의 공급을 감소시키는 것이 증가될 수 있다. 이는 탱크의 버퍼 공간이 공기 침투 불가능한 버퍼 백에 의해 확장될 때 달성될 수 있다.

대기로부터 팽창 용기로 공기 공급의 감소 효율을 증명하기 위해 팽창 용기 내 산소의 절대 함량이 측정될 수 있다.

본 방법은 절연 액체와 가스 공간 사이에 직접 접촉을 하는 팽창 용기 및 분리 막을 갖는 팽창 용기에도 또한 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 폐쇄된 외부 원통형 탱크와, 그 리드에 삽입되고 리드를 갖는 제 2의 더 작은 원통형 내부 탱크를 포함한다. 내부 탱크는 아래쪽으로 열려 있으며 외부 탱크의 바닥과는 이격되어 있다. 하부 재킷 영역에서 파이프 개구는 내부 탱크의 보상 공간의 상부 영역으로 이어져 있다. 외부 탱크는 파이프 노즐을 통해 팽창 용기의 공기 제습기에 연결된다. 아래쪽으로 열려 있는 파이프 굴곡부를 단부에 갖는 수평 파이프는 내부 탱크의 보상 공간으로부터 외부 탱크 재킷을 통해 외측으로 이어진다. 정확하게 계측된 충진 볼륨을 갖는 절연 액체는 외부 탱크에서는 버퍼 공간이 형성되고 내부 탱크에서는 보상 공간이 형성되도록 외부 탱크와 내부 탱크에 포함된다. 단일 보어 콕마개가 바람직하게는 재킷의 상부 영역에서 외부 탱크에 제공된다. 마찬가지로 외부 탱크의 재킷에는 플로트 스위치가 제공될 수 있으며 이는 밸브를 통해 불활성 가스의 압력 탱크에 연결된다.

절연 액체의 충진 볼륨 뿐만 아니라 두 탱크의 크기는 선택된 작업 온도로부터, 미리 결정된 압력으로부터 및 절연 액체의 특성으로부터 유도된다.

버퍼 공간과 보상 공간의 작업 볼륨을 확장하기 위하여, 복수의 디바이스들이 매니폴드를 통해 팽창 용기의 공기 제습기와 상호 연결된다. 버퍼 공간을 확장하기 위해 이것은 볼륨이 가변적인 버퍼 백에 연결되도록 허용된다. 압력 센서가 대기로 자유로이 열리는 밸브와 연결되어 매니폴드에 삽입될 수 있다.

다른 가능한 디자인으로서 외부 및 내부 탱크는 입방체 형상 또는 직사각형 형상이 되도록 허용된다.

다른 디자인으로서 내부 탱크는 바닥을 가지고 하나의 벽이 공유되도록 외부 탱크 다음에 배치되며 이 벽의 하부 영역에서 파이프 연결이 미리 결정된 높이에서 배치된다.

주변 기후 조건에 대해 극단적인 제로(0) 이하 온도에 대하여 태양 복사선과 가열로부터 보호가 제공된다.

전체 디바이스는 잠궈질(lockable) 수 없다.

본 발명에 따른 방법 및 본 방법을 수행하는 장치는 다음과 같은 장점을 제공한다:

- 수분과 산소의 가속에 의해 절연 시스템의 저하가 제한될 수 있으며 이로 고전압 플랜트의 수명이 연장될 수 있다;

- 액체에 용해된 산소는 대류에 의해 고전압 플랜트 안으로 들어가며, 외부로부터 새로운 산소의 공급 없이 절연 시스템의 열적 노화의 시작으로 소비될 수 있다;

- 루틴 모니터링으로부터 본 장치의 설치 시점이 결정될 수 있으며 이는 늦어도 절연 시스템의 열적 노화의 시작시에 시작되어야 한다;

- 구매 및 설치는 좋은 가격이며; 동작 인터럽트는 설치에 필요치 않다;

- 산소 감소 효율은 팽창 용기의 가스를 분석하여 추적될 수 있다;

- 산소 감소 효율은 본 장치의 절연 액체의 충진 레벨을 통해 변화될 수 있다;

- 복수의 디바이스들의 상호 연결 및/또는 하나의 장치를 버퍼 백에 연결하는 것은 팽창 용기의 크기와 산소 감소 효율에 또한 적응할 수 있게 한다;

- 본 장치의 적용은 유지보수 없이 팽창 용기에서 공기 제습기의 동작 모드를 해제한다;

- 대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력 아래로 떨어질 때 불활성 가스의 일회분량(dosage)이 대기로부터 공기 공급을 더 빠르고 더 강하게 감소시킬 수 있게 한다;

- 변압기의 열린 밀봉 시스템은 더 많이 또는 더 적게 폐쇄된 시스템으로 변환되며, 팽창 용기에서 분석 모니터링을 하는데 매우 유리한 대략 온라인의 발란스 가스가 개발되고 있다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 이제 설명된다.

도 1은 팽창 용기에 연결된 본 발명에 따른 장치의 개략도.
도 2는 버퍼 백용 노즐과 추가적인 플로팅 바디를 가지는 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 서로 상하로 인접하여 적층된 복수의 디바이스들을 개략적으로 도시하는 도면.

도 1은 변압기의 팽창 용기에 대한 본 발명에 따른 장치의 개략도를 도시하며, 여기서 장치는 잠궈질 수 없게(unlockably) 연결된다. 본 장치는 폐쇄된 외부 원통형 탱크(1)와, 그 리드(lid)(2)의 중앙 영역에 삽입된 더 작은 제 2 원통형 탱크(3)를 포함한다. 이 탱크(1,3)는 입체 형상 또는 직사각형 형상일 수 있다. 내부 탱크(3)는 바닥이 없으며 외부 탱크(1)의 바닥과 이격되어 있고 파이프(5)를 통해 탱크(3)의 상부 부분으로 이어지는 파이프 개구(4)를 재킷(jacket)의 하부 부분에 가지고 있다. 내부 탱크(3)는 고유의 리드(6)를 가지고 있다.

탱크(1)의 재킷은 상부 에지 아래에 노즐(7)과 단일 보어 콕마개(bore stopcock)(11)를 가지고 있다. 밸브(13)를 통해 불활성 가스의 압력 용기에 연결되는 플로트 스위치(float-switch)(12)는 하부 영역에 있는 외부 탱크(1)의 재킷에 배치된다. 내부 탱크(3)의 재킷의 상부 부분에는 보상 파이프(8)가 삽입되며 외부 탱크(1)의 재킷을 통해 수평으로 외부로 이어지며 아래쪽으로 열려있다.

탱크(3)의 리드(6)는 제거될 수 있으며, 탱크(1)와 탱크(3)는 품질 요구조건이 없을 수 있는 절연 액체(14), 예를 들어 변압기 오일의 정확히 측정된 볼륨으로 부분적으로 채워질 수 있다. 따라서, 절연 액체(14) 위 외부 탱크(1)에는 버퍼 공간(15)이 형성되며, 이 버퍼 공간(15)은 공기 제습기(9)를 통해 팽창 용기(10)의 공기 공간으로 연결되어 이것과 하나의 유닛을 형성한다. 보상 공간(16)이 절연 액체(14) 위 탱크(3)에 위치된다. 절연 액체(14)는 팽창 용기(10) 내 공기와 대기 사이에 산소의 확산 장벽(diffusion barrier)의 기능을 한다. 파이프(5) 내 파이프 개구(4)는 확산 장벽으로서 절연 액체(14)를 이동시키지 않기 위하여 버퍼 공간(15)과 대기 사이에 자유로운 가스 교환을 조절하는 기능을 한다. 이 효과를 개선하기 위하여 플로팅 바디(17)가 탱크(3)와 파이프(5) 내에 삽입되어 절연 액체의 면을 커버할 수 있다. 확산 장벽을 보강하기 위하여 파이프(5)는 또한 탱크(1)를 통해 이어지고 아래쪽으로 개구(21)를 가지는 U 튜브(20)인 것으로 허용되며, 여기서 플로팅 바디(17)는 이 U 튜브(20) 내에도 삽입될 수 있다(도 2). 예를 들어, 플로팅 바디(17)는 리드(2)에 있는 2개의 리드(22)를 통해 탱크(1) 내에 채워질 수 있다. 외부 탱크(1)의 재킷의 상부 부분에는 버퍼 백을 연결하기 위한 캡을 가지는 노즐(25)이 배치된다.

두 탱크(1,3)의 크기 뿐만 아니라 절연 액체(14)의 충진 볼륨이 선택된 작업 온도, 미리 결정된 압력 및 절연 액체의 특성으로부터 유도된다.

외부 탱크(1)는 절연 액체(14) 내의 온도 차이를 억제하기 위하여 외부로부터 오는 태양 복사선으로부터 보호되는 것이 바람직하다. 나아가, 극단적인 제로(0) 이하 온도에서 가열이 실현되어야 한다. 본 발명에 따른 디바이스의 설치는 수평으로 수행되어야 한다.

이렇게 설치된 탱크(1)는 이하의 동작 모드를 가진다:

외부 탱크(1)로부터 공기 제습기(9)로 연결하는 것은 대기압에서 매니폴드(18)을 통해 이루어지며 여기서 팽창 용기(10) 내 오일 레벨은 작업 온도(T_u, T_o)가 부여되는 최소/최대 값 사이에 있는 상정된 마크(O, U)들 사이에 있다. 매니폴드(18)는 대기와 연통하는 밸브(24)와 압력 센서(23)를 포함한다. 팽창 용기(10) 내의 오일 레벨이 변동하는 경우, 오일 레벨은 T_u의 방향으로 탱크 오일 온도를 감소시킬 때에는 외부 탱크(1)에서 증가하고 또는 T_o의 방향으로 탱크 오일 온도를 증가시킬 때에는 내부 탱크(3)에서 증가한다. 탱크(1)와 탱크(3)의 크기 뿐만 아니라 절연 액체(14)의 충진 볼륨은 선택된 작업 온도(T_u, T_o) 내에서 팽창 용기(10) 내 공기 압력이 대기압의 자연적인 변동 범위 내에서 최적일 수 있는 미리 결정된 압력 내에 있도록 계산된다.

작업 온도(T_u, T_o) 밖에 존재하는 온도에 대해서는 대기 공기를 외부 탱크(1)로 흡입하는 것과, 팽창 용기(10)로부터 공기를 배출하는 것은 각각 탱크(1)를 통해 일어난다. 대기압의 변동은 외부 탱크(1)를 통해 약간 버퍼링된다.

작업 온도(T_u, T_o)를 선택하는 것은 전력 동작시 탱크 오일의 최고 높은 여름 온도와 최저 낮은 겨울 온도를 언급하는 것만으로 종종 충분하다. 이때 T_u 아래의 온도에서는 대기로부터 제한된 양의 공기 공급이 허용될 수 있다. 산소를 단지 소량 흡입하는 것은 다시 용해된 상태에서 소비된다.

온도(T_o)를 초과하여 가열될 때에는 공기가 대기로 배출된다. 이에 따라 본 발명에 따라 설정 압력 한계들 사이에서는 어떤 유지보수도 필요치 않는 자체 조절되는 자연 시스템(self regulating natural system)이 존재한다. 대기압의 변동에 의해서만 결정되는 압력 범위를 초과하는 것을 초래하는 잠재적인 작업 조건과 극단적인 대기압 값이 중첩하는 것을 허용하지 않기 위하여 압력은 센서(23)로 측정될 수 있다. 미리 결정된 압력 범위에서 이탈시에는 대기와의 균형이 밸브(24)를 통해 적절히 일어난다.

외부 탱크(1)와 내부 탱크(3)에서 오일 컬럼의 추가된 높이는 가스, 특히 산소의 확산 장벽을 시간적으로 변화시킨다. 외부 탱크(1)에서 공기 버퍼링과 병행하여 공기와 대류하는 탱크 오일 사이에 영구적인 가스 교환이 일어난다. 용해된 산소는 절연 시스템의 열적 노화의 시작시에 활성 부분에서 소비될 수 있다. 이들 작용의 연속적인 피드백에 의해 팽창 용기(10)에서 그리고 또한 버퍼 공간(15)에서 공기 내 산소 함량은 각각 증분적으로 감소한다. 그 결과, 팽창 용기(10)로부터 탱크로 산소의 추가적인 공급은 정지한다. 확산 장벽의 품질은 산소의 최대 감소를 제한한다.

팽창 용기(10)에서 공기 내 산소 함량을 더 빠르고 더 강하게 감소시키는 것에 관한 더 높은 요구조건으로서 본 방법의 적용과 동시에 팽창 용기(10)와 외부 탱크(1)는 단일 보어 콕마개(11)를 통해 팽창 용기(10)의 공급 라인(19)으로 불활성 가스를 배출하여 정화될 수 있다.

산소 함량의 감소 효율을 모니터링하는 것은 단일 보어 콕마개(11)로부터 공기 샘플에 의하여 수행될 수 있다.

팽창 용기(10)에서 산소 함량의 감소 효율에 대한 기준은 오로지 공기 공간 그 자체에 있는 산소의 절대 함량일 수 있다. 이것으로부터 용해된 산소 함량을 추론할 수 있으나 그 역은 아니다.

대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력 아래로 떨어질 때 대기의 공기가 버퍼 공간(15)으로 들어가는 것을 막는 다른 디자인에서, 불활성 가스는 외부 탱크(1)의 재킷에 있는 플로트 스위치(12)에 의해 제어되는 밸브(13)를 통해 외부 탱크(1)로 공급된다. 이 경우에, 불활성 가스의 공급은 대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력에 이를 때까지 최대로 일어날 수 있으며, 이는 가장 간단한 경우에 시간 제한을 통해 실현될 수 있다. 이런 방식으로 공기가 외부로부터 시스템 안으로 들어가지 못하므로, 공기 제습기가 예비될 수 있다.

이 디자인은 탈가스화된 절연 액체가 존재하는 새로운 개시 및 동작 조건을 취하는 것이다.

다른 디자인에서, 센서(23)에 의해 제어되는 대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력 아래로 떨어질 때 밸브(13)는 밸브(24) 대신에 스위칭될 수 있다.

본 발명에 따른 도 1의 장치의 크기에 있어 최적화된 표준 사이즈를 한정하는 것이 유리하다. 더 큰 팽창 용기(10)에 있어 도 1에 따른 여러 디바이스들이 공기 제습기(9)(도 3)의 상류에 있는 매니폴드(18)로 노즐(7)을 통해 수평으로 및/또는 수직으로 상호 연결되도록 허용된다. 대안적으로 또는 추가적으로 버퍼 백(25)이 노즐(25)을 통해 또한 연결될 수 있다.

본원 명세서에서 더 도시되지 않은 다른 가능한 실시예는 더 큰 폐쇄된 탱크가 노즐을 통해 팽창 용기(10)의 공기 제습기(9)에 연결되고, 더 작은 제 2의 탱크가 바닥을 가지고 벽을 공통적으로 사용하도록 외부 탱크에 인접하게 배치되는 것이다. 공유된 벽에서 파이프 조인트가 특정 높이에서 하부 영역에 제공된다. 두 탱크에는 미리 결정된 충진 볼륨을 가지는 절연 액체가, 더 큰 탱크에서 버퍼 공간이 형성되고 더 작은 탱크에서 보상 공간이 형성되도록 포함된다. 재킷의 상부 부분에 또는 더 작은 탱크의 리드에는 보상 파이프가 삽입되며 이는 굴곡되고 아래쪽으로 열려 있다.

본 발명에 따른 방법은 분리 막(diaphragm)을 가지는 보상 용기에도 또한 적용될 수 있다.

1 : 외부 탱크 2 : 리드
3 : 내부 탱크 4 : 파이프 개구
5 : 파이프 6 : 리드
7 : 노즐 8 : 보상 파이프
9 : 공기 제습기 10 : 팽창 용기
11 : 단일 보어 콕마개 12 : 플로트 스위치
13 : 밸브 14 : 절연 액체
15 : 버퍼 공간 16 : 보상 공간
17 : 플로팅 바디 18 : 매니폴드
19 : 공급 라인 20 : U 튜브
21 : 개구 22 : 리드
23 : 압력 센서 24 : 밸브
25 : 밀봉된 노즐

Claims (16)

1. 대기압으로부터 절연 유체로 채워져 있는 고전압 플랜트의 팽창 용기로 공기의 공급을 감소시키는 방법으로서,
   - 대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력까지 팽창 용기(10)로부터 외부 버퍼 공간(15)으로 가스를 전달하는 단계;
   - 대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력까지 외부 버퍼 공간(15)으로부터 팽창 용기(10)로 가스를 전달하는 단계;를 포함하며,
   - 상기 버퍼 공간 볼륨은 고전압 플랜트에서 절연 유체의 하부 및 상부 작업 온도(T_u, T_o)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력을 초과할 때에는 외부 탱크(1)의 리드(2)에 위치된 더 작은 내부 탱크(3)의 재킷에 있는 파이프 개구(4)를 통해 버퍼 공간(15)으로부터 가스가 방출되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력 아래로 떨어질 때에는 외부 탱크(1)의 리드(2)에 위치된 더 작은 내부 탱크(3)의 재킷에 있는 파이프 개구(4)를 통해 그리고 보상 파이프(8)를 통해 대기로부터 버퍼 공간(15)으로 공기가 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 대기압에 대해 미리 결정된 음의 압력 아래로 떨어질 때 대기로부터 공기의 공급을 더 빠르고 더 강하게 감소시키기 위해, 불활성 가스가 상기 대기압에 대해 미리 결정된 양의 압력에 이를 때까지 최대로 버퍼 공간(15)으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 방법의 적용과 동시에 상기 팽창 용기(10)와 상기 버퍼 공간(15)이 불활성 가스로 정화되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탱크(1,3)에 있는 절연 유체(14)의 충진 볼륨을 감소시키는 것에 의해, 대기로부터 상기 팽창 용기(10)로의 공기 공급의 감소가 줄어드는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   매니폴드(18)를 통해 복수의 상기 탱크(1,3)를 상기 팽창 용기(10)의 공기 제습기(9)에 연결하고 및/또는 노즐(25)을 통해 버퍼 백을 상기 외부 탱크(1)의 상기 버퍼 공간(15)에 연결하는 것에 의해, 대기로부터 상기 팽창 용기(10)로의 공기 공급의 감소가 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   절대 압력이 상기 매니폴드(18)에서 측정되고, 미리 결정된 상한으로 편차가 있는 경우 밸브(24)를 통해 대기와 압력 보상이 일어나고, 또는 하한으로 편차가 있는 경우 상기 밸브(24) 또는 밸브(13)를 통해 대기와 압력 보상이 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 팽창 용기(10)에 있는 산소의 절대 함량은 대기로부터 상기 팽창 용기(10)로 공기의 공급의 감소 효과를 증명하기 위해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 가스와 직접 접촉하는 유체를 갖는 고전압 플랜트의 팽창 용기에 있는 공기 내 산소 함량을 감소시키는 장치로서,
    - 리드(2)를 갖는 외부 밀폐 탱크(1)가 노즐(7)을 통해 팽창 용기(10)의 공기 제습기(9)로 연결되고;
    - 상기 외부 탱크(1)의 리드(2)에는 리드(6)를 갖는 더 작은 제 2 내부 탱크(3)가 삽입되며, 상기 내부 탱크(3)는 아래쪽으로 열려있고 외부 탱크(1)의 바닥과 이격되어 있으며 하부 재킷 영역에서 파이프(5)의 파이프 개구(4)를 가지며;
    - 내부 탱크(3)의 재킷의 상부 부분에는 보상 파이프(8)가 삽입되어 외부 탱크(1)의 재킷을 통해 외부로 수평으로 이어지고 아래쪽으로 열려있으며;
    - 미리 결정된 충진 볼륨을 갖는 절연 유체(14)가 외부 탱크(1)에 포함되어 외부 탱크(1)에서는 버퍼 공간(15)이 형성되고 내부 탱크(3)에서는 보상 공간(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 가스와 직접 접촉하는 유체를 갖는 고전압 플랜트의 팽창 용기에 있는 공기 내 산소 함량을 감소시키는 장치로서,
    - 더 큰 폐쇄 탱크가 노즐을 통해 팽창 용기(10)의 공기 제습기(9)에 연결되고;
    - 더 작은 제 2의 탱크가 바닥을 가지고 있고 벽이 공통으로 사용되도록 외부 탱크에 인접하게 배치되며 하부 영역에서는 파이프 조인트가 미리 결정된 높이에 배치되며;
    - 재킷의 상부 부분에 또는 더 작은 탱크의 리드에는 보상 파이프가 삽입되며 이는 휘어져 있고 아래쪽으로 열려 있으며;
    - 미리 결정된 충진 볼륨을 갖는 절연 유체가 두 탱크에 포함되어 더 큰 탱크에서는 버퍼 공간이 형성되고 더 작은 탱크에서는 보상 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    외부 탱크, 즉 더 큰 탱크(1)의 재킷에는 플로트 스위치(12)가 배열되며, 이 플로트 스위치(12)는 밸브(13)를 통해 불활성 가스의 압력 용기에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 10 항, 제 11 항 또는 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플로팅 바디(17)가 탱크(3)에 채워져 있는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 10 항, 제 11 항 또는 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이프(5)는 U 튜브(20)로 형성되고, 상기 U 튜브의 바닥에는 개구(21)가 설치되어 있고, 상기 플로팅 바디(17)는 상기 U 튜브(20)와 상기 탱크(1, 3) 내에 채워져 있는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼 공간(15)과 상기 보상 공간(16)의 작업 볼륨을 확장하기 위하여, 복수의 장치가 상기 팽창 용기(10)의 공기 제습기(9)에 매니폴드(18)를 통해 상호 연결되고, 상기 매니폴드(18)는 압력 센서(23)와 대기에 연결된 밸브(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼 공간(15)의 작업 볼륨을 확장하기 위하여, 이 버퍼 공간(15)은 노즐(25)을 통해 버퍼 백에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.

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