NO324576B1

NO324576B1 - Underwater Transformer Arrangement

Info

Publication number: NO324576B1
Application number: NO20055354A
Authority: NO
Inventors: Harald Arnt Friisk; Karl Olav Haram; Ola Skrovseth
Original assignee: Norsk Hydro Produksjon As
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2007-11-26
Also published as: NO20055354D0; WO2007055588A1; NO20055354L

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører et undervanns transformatorsystem som omfatter en stor transformator (1) inneholdt i en tank (2), der tanken (2) er fylt med et isolerende medium (3), der systemet videre omfatter minst én kompensatorenhet (4), der kompensatorenheten(e) (4) er innrettet for å ta seg av volumendringer i det isolerende mediet (3) som følge av termisk ekspansjon og krymping, der kompensatorenheten(e) (4) står i fluidkommunikasjon med tanken (2) via et rørsystem (6). Systemet er kjennetegnet ved at rørsystemet (6) er innrettet slik at det danner en oljelås (7) mellom tanken (2) og den minst ene kompensatorenheten (4), mens det samlede volumet til den minst ene kompensatorenheten (4) og rørsystemet (6) på utsiden av oljelåsen (7), i forhold til tanken (2), svarer til forskjellen i volumet til det isolerende mediet (3) i hovedtanken (2) mellom når systemet er nede og når systemet kjører med full last.The present invention relates to an underwater transformer system comprising a large transformer (1) contained in a tank (2), the tank (2) being filled with an insulating medium (3), the system further comprising at least one compensating unit (4), the compensating unit (e) (4) is adapted to handle volume changes in the insulating medium (3) due to thermal expansion and shrinkage, wherein the compensator unit (s) (4) is in fluid communication with the tank (2) via a pipe system (6) ). The system is characterized in that the pipe system (6) is arranged to form an oil lock (7) between the tank (2) and the at least one compensator unit (4), while the total volume of the at least one compensator unit (4) and the pipe system (6) ) on the outside of the oil lock (7), relative to the tank (2), corresponds to the difference in volume of the insulating medium (3) in the main tank (2) between when the system is down and when the system is running at full load.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et undervanns transformatorsystem som innbefatter en stor transformator inneholdt i en tank. The present invention relates to an underwater transformer system which includes a large transformer contained in a tank.

Moderne olje- og gassproduksjon anvender i økende grad undervanns-installasjoner der oppsamling, separasjon, trykksetting og transport av produksjonsfluider skjer på havbunnen. Denne prosessen krever store mengder kraft som må overføres fra en fjernlokasjon til undervannsutstyr med passende spennings- og strømnivåer for å minimere effekttapet. Transporten av denne kraften skjer fortrinnsvis under høy spenning og lav strøm for å sikre minimale tap. Når kraften kommer til undervannslokasjonen, må den gjøres om til mer anvendelige spennings- og strømnivåer for de forskjellige anvendelsene under vann, så som drift av pumper, kompressorer etc. Det store kraftforbruket gir behov for store transformatorer som må være inneholdt i et beskyttende miljø inne i en større tank. Transformatortanken må være fylt med et isolerende medium som sikrer optimale driftsforhold for transformatoren i mange år. Det foretrukne isolasjonsmedium omfatter transformatorolje som forebygger varme-dissipasjon og hindrer kortslutning og overslag. Transformatorens størrelse krever en oljefylt tank med en størrelse i området 10-50 kubikkmeter, som inneholder 10-50 000 liter transformatorolje. Varmen som genereres av transformatoren og egenskapene til typiske transformatoroljer, resulterer i en ekspansjon av oljen i størrelsesorden kubikkmeter. Denne ekspansjonen må håndteres på en eller annen måte av et ekspansjonssystem. Etter hvert som størrelsen til en transformatortank øker, øker også ekspansjonsproblemet, noe som gir behov for nye løsninger. Modern oil and gas production increasingly uses underwater installations where the collection, separation, pressurization and transport of production fluids takes place on the seabed. This process requires large amounts of power that must be transmitted from a remote location to underwater equipment at appropriate voltage and current levels to minimize power loss. The transport of this power preferably takes place under high voltage and low current to ensure minimal losses. When the power arrives at the underwater location, it must be converted to more usable voltage and current levels for the various underwater applications, such as operating pumps, compressors, etc. The large power consumption creates a need for large transformers that must be contained in a protective environment inside in a larger tank. The transformer tank must be filled with an insulating medium that ensures optimal operating conditions for the transformer for many years. The preferred insulating medium includes transformer oil which prevents heat dissipation and prevents short circuits and flashovers. The size of the transformer requires an oil-filled tank with a size in the range of 10-50 cubic metres, containing 10-50,000 liters of transformer oil. The heat generated by the transformer and the properties of typical transformer oils result in an expansion of the oil in the order of cubic meters. This expansion must be handled somehow by an expansion system. As the size of a transformer tank increases, so does the expansion problem, creating a need for new solutions.

US 2004051615 vedrører et system for fordeling av elektrisk kraft mellom et overføringssystem og lokale forbrukere, spesielt i et undervannsmiljø. Systemet omfatter en transformator anordnet i et første kammer, der det første kammeret er fylt med et isolerende medium, og en fordelingsenhet anordnet i et andre kammer, der det andre kammeret også er fylt med et isolerende medium, der det isolerende mediet i det første kammeret er atskilt fra det isolerende mediet i det andre kammeret. Systemet omfatter en første volumkompenseringsanordning for å utlikne trykket mellom de isolerende mediene i de to enhetene, og en andre volumkompenseringsanordning for å utlikne trykket mellom enhetene og saltvannet rundt. Systemet omfatter således et to-trinns volumkompenseringssystem som innbefatter minst to forskjellige volum-kompenseringsanordninger, der den første volumkompenseringsanordningen omfatter en fleksibel membran og den andre volumkompenseringsanordningen omfatter en kompensatorenhet med en fleksibel membran og/eller et stempel. Systemet ifølge US 2004051615 gir ikke mulighet for å skifte ut defekte komponenter. US 2004051615 relates to a system for the distribution of electrical power between a transmission system and local consumers, particularly in an underwater environment. The system comprises a transformer arranged in a first chamber, where the first chamber is filled with an insulating medium, and a distribution unit arranged in a second chamber, where the second chamber is also filled with an insulating medium, where the insulating medium in the first chamber is separated from the insulating medium in the second chamber. The system comprises a first volume compensation device to equalize the pressure between the insulating media in the two units, and a second volume compensation device to equalize the pressure between the units and the surrounding salt water. The system thus comprises a two-stage volume compensation system which includes at least two different volume compensation devices, where the first volume compensation device comprises a flexible membrane and the second volume compensation device comprises a compensator unit with a flexible membrane and/or a piston. The system according to US 2004051615 does not provide an opportunity to replace defective components.

US 6456179 vedrører en transformator utformet spesielt for undervannsbruk, hvilken transformator omfatter en transformatorkjerne og dens vikling anbrakt i en første beholder fylt med et isolerende medium, idet den øvre overflaten for beholderen er forsynt med trykkfaste bøssinger for forbindelseskabler til transformatoren, en andre beholder fylt med et isolerende medium og midler for å utligne trykket mellom det isolerende mediet i den andre beholderen og transformatoromgivelsene. Ifølge oppfinnelsen er den andre beholderen anordnet til fullstendig å omslutte den første beholderen, og den andre beholderen er forsynt med trykkfaste kabelbøssinger og assosierte konnektorer for ekstern elektrisk forbindelse med transformatoren. US 6456179 relates to a transformer designed especially for underwater use, which transformer comprises a transformer core and its winding placed in a first container filled with an insulating medium, the upper surface of the container being provided with pressure-resistant bushings for connecting cables to the transformer, a second container filled with an insulating medium and means for equalizing the pressure between the insulating medium in the second container and the transformer surroundings. According to the invention, the second container is arranged to completely enclose the first container, and the second container is provided with pressure-resistant cable bushings and associated connectors for external electrical connection with the transformer.

Det er behov for et ekspansjonssystem med tilstrekkelig kapasitet til å kompensere for volumendringer som er en god del større enn det de tradisjonelle løsningene er i stand til å kompensere for. Dette ekspansjons-systemet må være robust, hovedsaklig vedlikeholdsfritt og, dersom vedlikehold er nødvendig, intervensjonene må være lett å gjennomføre med et minimum av nedetid. There is a need for an expansion system with sufficient capacity to compensate for volume changes that are a good deal greater than what the traditional solutions are able to compensate for. This expansion system must be robust, mainly maintenance-free and, if maintenance is necessary, the interventions must be easy to carry out with a minimum of downtime.

Foreliggende oppfinnelses krav 1 tilveiebringer et slikt system. Ytterligere utførelsesformer og foretrukne trekk er angitt i de avhengige kravene. Figur 1 viser en prinsippskisse av én mulig utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 1 viser en stor transformator 1 inneholdt i en tank 2. Kapasiteten til transformatoren 1 er typisk i området fra 10-100 MW, og tanken 2 har en størrelse i området 10-50 kubikkmeter. Tanken er fylt med et isolerende medium 3, og ifølge én utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omfatter det isolerende mediet 3 hygroskopisk transformatorolje som beholder sine nødvendige elektriske egenskaper selv med betydelig vanninnhold. Typisk transformatorolje kan inneholde 2,5-3,5 % vann uten å miste sine egenskaper. Claim 1 of the present invention provides such a system. Further embodiments and preferred features are set forth in the dependent claims. Figure 1 shows a schematic diagram of one possible embodiment of the present invention. Figure 1 shows a large transformer 1 contained in a tank 2. The capacity of the transformer 1 is typically in the range from 10-100 MW, and the tank 2 has a size in the range of 10-50 cubic metres. The tank is filled with an insulating medium 3, and according to one embodiment of the present invention, the insulating medium 3 comprises hygroscopic transformer oil which retains its necessary electrical properties even with significant water content. Typical transformer oil can contain 2.5-3.5% water without losing its properties.

Antatt at tanken 2 er omtrent 50 kubikkmeter og inneholder omtrent 50000 liter transformatorolje 3 som skal kjøles og isolere en transformator på 75 MW, vil den termiske ekspansjonen av oljen typisk føre til en volumøkning i størrelsesorden 1-2 kubikkmeter, dvs. 1000-2000 liter. Ifølge foreliggende oppfinnelse er én eller flere kompensatorenheter 4 anordnet i nærheten av tanken 2, der kompensatorenheten eller -enhetene 4 står i fluidkommunikasjon med tanken 2 via ett eller flere rør 6. Ifølge foreliggende oppfinnelse er kapasiteten og dimensjonene til røret eller rørene 6 slik at ekspansjonsvolumet bare vil fortrenge en del av fluidet i røret eller rørene 6. Røret eller rørene 6 er innrettet for å danne en oljelås 7, og systemet kan også omfatte én eller flere buffertanker 8, fortrinnsvis i nærheten av oljelåsen 7. Buffertankene 8 er ikke nødvendige, det som er viktig er at det totale volumet til kompensatorenheten(e) 4, røret/rørene 6 og eventuelle buffertanker 8 er korrekt dimensjonert i forhold til volumforskjellen i hovedtanken 2 mellom når systemet er nede og når systemet har full last. Volumet til kompensatorenheten(e) 4 og rørsystemet 6 utenfor den såkalte oljelåsen 7, i forhold til tanken 2, må i hvert fall svare til volumforskjellen i hovedtanken 2 mellom når systemet er nede og når systemet er i full drift. Når systemet er nede, forsynes ikke transformatoren med kraft, og oljen 3 inne i tanken 2 og kompenseringssystemet kjøles ned til omgivelsestemperaturen i sjøvannet rundt transformatorsystemet. Assuming that the tank 2 is approximately 50 cubic meters and contains approximately 50,000 liters of transformer oil 3 that is to be cooled and insulate a 75 MW transformer, the thermal expansion of the oil will typically lead to an increase in volume of the order of 1-2 cubic meters, i.e. 1,000-2,000 liters . According to the present invention, one or more compensator units 4 are arranged near the tank 2, where the compensator unit or units 4 are in fluid communication with the tank 2 via one or more pipes 6. According to the present invention, the capacity and dimensions of the pipe or pipes 6 are such that the expansion volume will only displace part of the fluid in the pipe or pipes 6. The pipe or pipes 6 are arranged to form an oil lock 7, and the system may also comprise one or more buffer tanks 8, preferably in the vicinity of the oil lock 7. The buffer tanks 8 are not necessary, what is important is that the total volume of the compensator unit(s) 4, the pipe(s) 6 and any buffer tanks 8 are correctly dimensioned in relation to the volume difference in the main tank 2 between when the system is down and when the system has full load. The volume of the compensator unit(s) 4 and the pipe system 6 outside the so-called oil lock 7, in relation to the tank 2, must at least correspond to the volume difference in the main tank 2 between when the system is down and when the system is in full operation. When the system is down, the transformer is not supplied with power, and the oil 3 inside the tank 2 and the compensation system is cooled down to the ambient temperature in the seawater around the transformer system.

Kompensatorenheten 4 kan typisk omfatte en belg 9 av et fleksibelt materiale, et stempel eller liknende. Kompensatorenheten 4 vil være det mest sårbare elementet i systemet, som følge av de strukturelle egenskapene til f.eks. en belg og de nødvendige kontinuerlige bøyningene eller bevegelsene som vil kunne føre til utmattingssvikt i f.eks. belgen 9 eller en annen lekkasjevei. Kompensatorenheten eller -enhetene 4 må være i stand til å ta seg av ovennevnte volumøkning, og i én utførelsesform vil systemet omfatte 2 kompensatorenheter 4 i form av belger, hver med et ekspansjonsvolum på 1000-2000 liter. Kompensatorenhetene 4 er hver utstyrt med en avstengningsventil 5, og systemet er konstruert for å fungere med enten én av kompensatorenhetene 4 alene, eller med begge kompensatorenhetene 4. Denne utførelsen sikrer redundans, og ved at begge ekspansjonsenhetene anvendes samtidig trenger belgen 9 kun bevege seg innenfor et begrenset område, slik at sannsynligheten for utmattingssvikt reduseres. The compensator unit 4 can typically comprise a bellows 9 of a flexible material, a piston or the like. The compensator unit 4 will be the most vulnerable element in the system, as a result of the structural properties of e.g. a bellows and the necessary continuous bending or movements which could lead to fatigue failure in e.g. bellows 9 or another leakage path. The compensator unit or units 4 must be able to take care of the above volume increase, and in one embodiment the system will comprise 2 compensator units 4 in the form of bellows, each with an expansion volume of 1000-2000 litres. The compensator units 4 are each equipped with a shut-off valve 5, and the system is designed to work with either one of the compensator units 4 alone, or with both compensator units 4. This design ensures redundancy, and by using both expansion units at the same time, the bellows 9 only needs to move within a limited area, so that the probability of fatigue failure is reduced.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det et viktig trekk at systemet tillater lekkasje i den ene av eller begge kompensatorenhetene uten risiko for systemsvikt. Utførelsen av systemet er robust nok til å tillate at f.eks. en belg revner uten at vann raskt trenger inn i tanken 2, blander seg med transformatorolje og forårsaker kortslutning i transformatoren 1. Denne systemutføreisen gjør at systemet kan kjøre med full kapasitet i lange tidsperioder selv med en betydelig lekkasje i kompensatorenheten. Dette muliggjøres gjennom dimensjonen og kapasiteten til rørsystemet som forbinder tanken 2 med kompensatorenhetene 4, samt ovennevnte oljelås 7. Oljelåsen 7 utgjøres av en rørsløyfe som går høyere enn både tanken 2 og kompensatorenheten eller -enhetene 4, og dermed fanger transformatorolje og hindrer vann i å trenge gjennom oljen i røret fra kompensatorenheten og inn i tanken 2. Den delen av rørsystemet som går fra kompensatorenheten til oljelåsen 7, må ha stort nok volum til å inneholde alt vannet i en fullstendig oppsprukket kompensatorenhet, selv om temperaturen i transformatoroljen skulle falle til temperaturen i sjøvannet rundt og oljevolumet dermed reduseres med omtrent 1000-2000 liter, dvs. at volumet til denne delen av rørsystemet, eventuelt sammen med en buffertank 8, må være større enn 1000-2000 liter. According to the present invention, it is an important feature that the system allows leakage in one or both of the compensator units without risk of system failure. The design of the system is robust enough to allow e.g. a bellows ruptures without water quickly entering tank 2, mixing with transformer oil and causing a short circuit in transformer 1. This system performance allows the system to run at full capacity for long periods of time even with a significant leak in the compensator unit. This is made possible through the dimension and capacity of the pipe system that connects the tank 2 with the compensator units 4, as well as the above-mentioned oil lock 7. The oil lock 7 is made up of a pipe loop that goes higher than both the tank 2 and the compensator unit or units 4, thus trapping transformer oil and preventing water from penetrate the oil in the pipe from the compensator unit into tank 2. The part of the pipe system that goes from the compensator unit to the oil lock 7 must have a large enough volume to contain all the water in a completely cracked compensator unit, even if the temperature in the transformer oil were to drop to the temperature in the surrounding seawater and the oil volume is thus reduced by approximately 1000-2000 litres, i.e. that the volume of this part of the pipe system, possibly together with a buffer tank 8, must be greater than 1000-2000 litres.

Åpningen 10 til rørsystemet 6 inn i tanken 2 befinner seg fortrinnsvis lavere enn transformatoren, slik at vann som trenger inn i tanken 2 raskt kan samle seg i bunnoppsamlingen 12 uten at det er nødt til å synke gjennom og dispergeres i transformatoroljen 3. The opening 10 of the pipe system 6 into the tank 2 is preferably located lower than the transformer, so that water that penetrates into the tank 2 can quickly collect in the bottom collection 12 without it having to sink through and be dispersed in the transformer oil 3.

Ettersom oljene som anvendes som regel er lettere enn vann, vil det dannes en olje/vann-skilleflate 11 på kompensatorenhetens side av oljelåsen 7 dersom en svikt skulle oppstå i den ene av eller begge kompensatorenhetene, og denne skilleflaten, sammen med det betydelige volumet til rørsystemet på hver side av oljelåsen 7, vil hindre at store mengder vann, i form av vannplugger, trenger inn i tanken, uansett hvor stor lekkasjen i kompensatorenheten eller -enhetene 4 er. Over tid vil olje/vann-skilleflaten 11 føre til en viss inntregning av vann i det isolerende mediet 3 som følge av den hygroskopiske beskaffenheten til isolasjonsoljen, men overflatearealet til olje/vann-skilleflaten og oljens vann-absorbsjonsrate, sammen med det totale volumet av olje i tanken, sikrer at systemet kan kjøre med maksimal kapasitet over lange tidsperioder selv ved full svikt av en belg i en kompensatorenhet. Systemet kan også kjøre med maksimal kapasitet over lange tidsperioder etter at en undersøkelse eller periodisk inspeksjon av systemet avslører lekkasjen, inntil operatøren finner det hensiktsmessig å fikse problemet som har oppstått. As the oils used are generally lighter than water, an oil/water interface 11 will form on the compensator unit side of the oil lock 7 should a failure occur in one or both compensator units, and this interface, together with the considerable volume of the pipe system on either side of the oil lock 7 will prevent large quantities of water, in the form of water plugs, from entering the tank, no matter how large the leakage in the compensator unit or units 4 is. Over time, the oil/water interface 11 will lead to a certain penetration of water into the insulating medium 3 as a result of the hygroscopic nature of the insulating oil, but the surface area of the oil/water interface and the oil's water absorption rate, together with the total volume of oil in the tank, ensures that the system can run at maximum capacity over long periods of time even in the event of a complete failure of a bellows in a compensator unit. The system may also run at maximum capacity for long periods of time after a survey or periodic inspection of the system reveals the leak, until the operator deems it appropriate to fix the problem that has occurred.

Dersom det anvendes et isolasjonsmedium som er tyngre enn sjøvann, forstår man at rørsystemet 6, åpningen 10, oljelåsen 7, etc. kan gjøres omvendt, slik at oljelåsen dermed danner et lavt punkt i stedet for et høyt punkt, som følge av tyngdekraften. Bortsett fra dette er oppfinnelsens hovedprinsipper de samme. If an insulating medium that is heavier than seawater is used, it is understood that the pipe system 6, the opening 10, the oil trap 7, etc. can be reversed, so that the oil trap thus forms a low point instead of a high point, as a result of gravity. Apart from this, the main principles of the invention are the same.

I tilknytning til oljelåsen 7 kan det være anordnet en vannfiltreringsenhet 14. Når isolasjonsmediet passerer gjennom vannfiltreringsenheten, blir vann filtrert ut ved hjelp av for eksempel silisiumdioksid (silicon dioxide) eller et tilsvarende absorberende stoff. A water filtration unit 14 may be arranged in connection with the oil trap 7. When the insulating medium passes through the water filtration unit, water is filtered out using, for example, silicon dioxide or a similar absorbent substance.

Dersom systemet omfatter to kompensatorenheter 4 og det påvises en lekkasje i én av dem, kan operatøren stenge av kompensatorenheten permanent ved å lukke dens avstengningsventil 5, eller skifte ut den defekte kompensatorenheten med en ny enhet ved å stenge av dens avstengningsventil, koble fra enheten og sette inn en ny enhet. If the system includes two compensator units 4 and a leak is detected in one of them, the operator can shut down the compensator unit permanently by closing its shut-off valve 5, or replace the defective compensator unit with a new unit by closing its shut-off valve, disconnecting the unit and insert a new device.

Dersom systemet omfatter to kompensatorenheter 4 og det påvises lekkasje i begge, en situasjon som anses som nokså usannsynlig, kan operatøren stenge av én av de defekte kompensatorenhetene ved å stenge dens avstengningsventil 5, og la den andre enheten fortsatt være i drift mens den første kompensatorenheten byttes ut, og deretter enten stenge av den andre defekte enheten permanent eller bytte ut også den andre enheten. If the system comprises two compensator units 4 and a leak is detected in both, a situation which is considered quite unlikely, the operator can shut down one of the defective compensator units by closing its shut-off valve 5, leaving the second unit still in operation while the first compensator unit is replaced, and then either permanently shut down the other defective unit or replace the other unit as well.

Lekkasjer vil typisk bli funnet under gjennomsyn eller periodiske inspeksjoner av systemet. Kompensatorenhetene kan omfatte et varslingssystem, f.eks. et flyteelement i kombinasjon med en måler. Under en periodisk inspeksjon kan avstengningsventilen tilknyttet en kompensatorenhet bli lukket mens det gjøres en avlesning av måleren. Kompensatorenheten får så stå en periode, f.eks. 24 timer eller en uke, og deretter foretas en ny avlesning. Dersom måleren har steget, indikerer dette at kompensatorenheten har en lekkasje. Samme prosess kan da bli gjennomført med den andre enheten. Betjening av avstengningsventilen og avlesning av måleren gjøres fortrinnsvis av en ROV. Det er også mulig å anvende et elektronisk målesystem som kan overvåkes fra overflaten, men bruk av slike anordninger sammen med kraftforsyninger, sendere, kabler etc. anses å innføre flere potensielle feilkilder. Andre metoder for å detektere inntrengning av vann i systemet kan også anvendes, f.eks. elektriske målinger av transformatoren som avslører redusert isolasjon av transformatoren som følge av høye nivåer av vann i det isolerende mediet 3. Slike metoder krever vanligvis at systemet tas ut av drift i en periode. Leaks will typically be found during reviews or periodic inspections of the system. The compensator units may include a warning system, e.g. a floating element in combination with a meter. During a periodic inspection, the shut-off valve associated with a compensator unit may be closed while a meter reading is being taken. The compensator unit is then allowed to stand for a period, e.g. 24 hours or a week, and then a new reading is taken. If the meter has risen, this indicates that the compensator unit has a leak. The same process can then be carried out with the other unit. Operation of the shut-off valve and reading of the meter is preferably done by an ROV. It is also possible to use an electronic measuring system that can be monitored from the surface, but the use of such devices together with power supplies, transmitters, cables etc. is considered to introduce several potential sources of error. Other methods for detecting the ingress of water into the system can also be used, e.g. electrical measurements of the transformer revealing reduced insulation of the transformer as a result of high levels of water in the insulating medium 3. Such methods usually require the system to be taken out of service for a period of time.

Hovedtanken 2 kan være utstyrt med en vannoppsamling 12 som samler opp vann dersom vanninnholdet i det isolerende mediet overstiger det nivået det er i stand til å holde på og vann utskilles fra det isolerende mediet 3. Det utskilte vannet vil da synke ned i tanken og samles i oppsamlingen, noe som sikrer videre drift av transformatoren i lang tid inntil neste gjennomsyn eller periodiske inspeksjon. Oppsamlingen kan også være utstyrt med en vannstandsmåler som kan leses av fra utsiden av en ROV. The main tank 2 can be equipped with a water collector 12 which collects water if the water content in the insulating medium exceeds the level it is capable of holding and water is secreted from the insulating medium 3. The secreted water will then sink into the tank and collect in the collection, which ensures continued operation of the transformer for a long time until the next review or periodic inspection. The collection can also be equipped with a water level gauge that can be read from the outside of an ROV.

Tanken kan også være utstyrt med en utvendig kobling 13 som kan anvendes for å tømme den kontaminerte transformatoroljen fra tanken. Ved kobling av passende rør til muffen 13 og koblingspunkter mellom kompensatorenhetene 4 og rørsystemet 6, kan den kontaminerte transformatoroljen sirkuleres ut av tanken og erstattes med ny, ren olje. The tank can also be equipped with an external coupling 13 which can be used to drain the contaminated transformer oil from the tank. By connecting suitable pipes to the sleeve 13 and connection points between the compensator units 4 and the pipe system 6, the contaminated transformer oil can be circulated out of the tank and replaced with new, clean oil.

Man forstår at systemets pålitelighet er et resultat av flere faktorer. Systemet krever ikke at noen enkeltdeler i systemet er fullstendig vanntette for å sikre vedvarende optimal drift. Systemet omfatter flere "sikkerhetstrekk" mot inntrengende vann. Det første sikkerhetstrekket er den ubrutte vannsperren i form av et uskadd system. Det andre sikkerhetstrekket er det totale volumet til kompensatorenheten(e) 4 og rørsystemet 6 utenfor oljelåsen 7, eventuelt i sammen med én eller flere buffertanker 8. Det tredje sikkerhetstrekket er oljelåsen 7, som har en utførelse som vanskeliggjør inntrengning og passasje av vann fra en mulig defekt kompensatorenhet 4 inn i tanken 2. Det fjerde sikkerhetstrekket kan omfatte vannfilteret 14. Det femte sikkerhetstrekket er den hygroskopiske transformatoroljen 3 som danner det isolerende mediet i systemet og sikrer full drift av systemet i en lang tidsperiode selv om noe vann slipper inn i systemet. En "lang tidsperiode" kan i denne sammenhengen være en periode på ett eller to år. Det sjette sikkerhetstrekket kan være vannopp-samlingen 12, som sikrer at fritt vann som skilles ut fra vannmettet olje 3 blir samlet opp i bunnen av tanken 2 og ytterligere forsinker tidspunktet for når det stigende vannivået i tanken når transformatorviklingene og forårsaker full systemsvikt. Siden systemet kan kjøre med full kapasitet i lange perioder selv med for eksempel en fullstendig ødelagt kompensatorenhet 4, har operatøren rikelig med tid til å fikse problemet dersom han i det hele tatt finner det nødvendig. Dersom en gjennomgang eller en periodisk inspeksjon avslører en lekkasje når det går mot slutten av systemets levetid, kan operatøren til og med gi blaffen lekkasjen siden han vet at de forskjellige sikkerhetstrekkene vil sikre at systemet holder lenger enn resten av systemets levetid. It is understood that the reliability of the system is the result of several factors. The system does not require any individual parts of the system to be completely waterproof to ensure continued optimal operation. The system includes several "safety features" against penetrating water. The first safety feature is the unbroken water barrier in the form of an undamaged system. The second safety feature is the total volume of the compensator unit(s) 4 and the piping system 6 outside the oil lock 7, possibly together with one or more buffer tanks 8. The third safety feature is the oil lock 7, which has a design that makes it difficult for water to penetrate and pass from a possible defective compensator unit 4 into the tank 2. The fourth safety feature may include the water filter 14. The fifth safety feature is the hygroscopic transformer oil 3 which forms the insulating medium in the system and ensures full operation of the system for a long period of time even if some water escapes into the system . A "long period of time" in this context can be a period of one or two years. The sixth safety feature may be the water-up collection 12, which ensures that free water separated from water-saturated oil 3 is collected at the bottom of the tank 2 and further delays the time when the rising water level in the tank reaches the transformer windings and causes full system failure. Since the system can run at full capacity for long periods even with, for example, a completely broken compensator unit 4, the operator has plenty of time to fix the problem if he finds it necessary at all. If a review or periodic inspection reveals a leak near the end of the system's life, the operator may even pass the leak knowing that the various safety features will ensure that the system lasts beyond the rest of the system's life.

Claims

1. Underwater transformer system, comprising a large transformer (1) contained in a tank (2), where the tank (2) is filled with an insulating medium (3), where the system further comprises at least one compensator unit (4), where the compensator unit(s) ) (4) is designed to take care of volume changes in the insulating medium (3) as a result of thermal expansion and contraction, where the compensator unit(s) (4) are in fluid communication with the tank (2) through a pipe system (6), characterized in that the pipe system (6) is arranged so that it forms an oil lock (7) between the tank (2) and the at least one compensator unit (4), while the total volume of the at least one compensator unit (4) and the pipe system (6) on the outside of the oil trap (7), in relation to the tank (2), corresponds to the difference in the volume of the insulating medium (3) in the main tank (2) between when the system is down and when the system is running at full load.

2. Underwater transformer system according to claim 1, characterized in that the oil trap (7) is formed by the pipe system (6) in that part of the pipe system (6) is significantly higher than the tank (2) and the at least one compensation unit (4).

3. Underwater transformer system according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating medium (3) comprises a hygroscopic transformer oil, where the hygroscopic transformer oil can contain a significant amount of water without losing its electrical properties.

4. Underwater transformer system according to one of the preceding claims, characterized in that the tank (2) comprises a water sump tank (12).

5. Underwater transformer system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one compensator unit (4) comprises a water level gauge and a shut-off valve (5).

6. Underwater transformer system according to claim 1 or 2, characterized in that the system, between the at least one compensator unit (4) and the tank (2), comprises one or more buffer tanks (8) on the outside of the oil lock (7), in relation to the tank ( 2), to help ensure that the total volume of the at least one compensator unit (4), the piping system (6) and one or more buffer tanks (8) on the outside of the oil lock (7), in relation to the tank (2), corresponds to the difference in the volume of the insulating medium (3) in the main tank (2) between when the system is down and when the system is running at full load.