NO782566L - Anordning ved induksjonsapparat. - Google Patents
Anordning ved induksjonsapparat.Info
- Publication number
- NO782566L NO782566L NO782566A NO782566A NO782566L NO 782566 L NO782566 L NO 782566L NO 782566 A NO782566 A NO 782566A NO 782566 A NO782566 A NO 782566A NO 782566 L NO782566 L NO 782566L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- winding
- pressure
- current voltage
- pump
- dielectric fluid
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 76
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 73
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 27
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 6
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- LOJJTTDNNWYSGX-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro-4-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutoxy)butane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)OC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F LOJJTTDNNWYSGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical class FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal fluid pressure, liquid level or liquid displacement, e.g. Buchholz relays
- H02H5/086—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal fluid pressure, liquid level or liquid displacement, e.g. Buchholz relays of cooling or lubricating fluids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
- H01F27/18—Liquid cooling by evaporating liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/911—Vaporization
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
Description
Anordning ved induksjonsapparat.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et apparat for indusering av elektrisk strøm, og vedrører særlig et fordamp-ningskjølt, elektrisk induksjonsapparat.
Det har vært foreslått fordampningskjølesystemer for elektriske induksjonsapparater, f.eks. transformatorer, reaktorer o.l., som er basert på anvendelse av to-fasete, dielektriske væsker med kokepunkt som ligger innenfor det normale driftstemperaturområde for de elektriske induksjonsapparater. Dielektrisk fluidum blir i flytende tilstand tilført det elektriske induksjonsapparat, hvoretter det fordamper ved å bringes i kontakt med de varmeproduserende deler, og derved fjerner varme i mengder som motsvarer den latente fordampningsvarme for det dielektriske fluidum. De frembrakte damper kondenseres deretter og tilbakeføres til de varmeproduserende elementer i en kontinuerlig syklus.
Trykket i tanken for et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat bestemmes av partialtrykket av den ikke-kondenserbare gass, f.eks. SFg, som benyttes for opprettelse av elektrisk isolasjon i startfasen, og av partialtrykket av det fordampete, dielektriske fluidum. I flytende tilstand utøver det dielektriske fluidum et partialtrykk som er av liten størrelse, sammenliknet med trykkutviklingen under koking eller fordampning fra det elektriske induksjonsapparat. Når induksjonsapparatet påføres belastning og dets temperatur følgelig øker, vil en større del av det dielektriske fluidum fordampe og derved forårsake en trykkøkning i tanken for det elektriske induksjonsapparat. Ved en ukontrollert trykk-stigning som følge av en feil, vil trykket kunne fremkalle en eksplosjon eller et tankbrudd. Dette representerer et problem, idet de dielektriske fluider som av økonomiske grunner velges for fordampningskjølte, elektriske induksjonsapparater, har en toksisitetsgrad som medfører at de riktignok kan anvendes under kontrollerte forhold, men vil i tilfelle av en eksplosjon eller et tankbrudd som forårsakes av trykket, kunne utvikle damper i en grad som er uønsket eller risikabel av hensyn såvel til menneskene som til miljøet i transformatorens omgivelser. Det er derfor av vesentlig betydning at overtrykksbrudd på tanken for et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat kan unngås.
Typiske, kjente fremgangsmåter for opprettelse av overtrykksvern for elektriske induksjonsapparater, f.eks. transformatorer, omfatter anvendelse av sikkerhetsventiler og trykkstøt-reléer. Disse anordninger vil enten stå i forbindelse med ytter-luften, slik at tanktrykket kan reduseres, eller tjene som elektriske kontakter som bevirker at transformatoren utkoples eller at det utløses et lydalarmsignal. Selv om de fungerer tilfreds-stillende i konvensjonelle, oljefylte transformatorer, vil nød-vendigheten av å innføre dampene i tanken gjøre sikkerhetsventiler av utluftningstypen uegnet. Videre er trykkstøtreléene som er konstruert for å reagere overfor en trykkbølge i en væske, mindre effektive i en omgivende gassmengde.
Det er følgelig ønskelig å frembringe et forbedret overtrykksvern for et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat. Det vil likeledes være ønskelig å frembringe et forbedret overtrykksvern som vil forebygge muligheten for et tankbrudd og derved muliggjøre anvendelsen av økonomisk rimelige men giftige, dielektriske væsker.
Den etterfølgende beskrivelse omfatter et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat med forbedret overtrykksvern. I et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat, f.eks. en transformator, blir et dielektrisk fluidum som vil fordampe ved transformatorens normale driftstemperatur, brakt til å fordampe idet det innføres i viklingene, hvorved det avleder varme i mengder som motsvarer den latente fordampningsvarme for det dielektriske fluidum. I et typisk fordampningskjølesystem blir det dielektriske fluidum innført som en tynn film over viklingene ved hjelp av et sprederorgan som er plassert over viklingene og som står i væskeforbindelse med en pumpe som er anbrakt under væskenivået for det dielektriske fluidum i bunnen av transformatorhuset. Det er anordnet en trykkpåvirkelig innretning, f.eks. en trykkbryter, som kan bringes i funksjon ved et forutbestemt trykk i transformatorhuset. Elektriske venderkontakter som styres av trykkbryteren, bevirker at forbindelsen mellom pumpen og strømkilden brytes, hvorved strømmen av dielektrisk fluidum til viklingene stoppes,, og dette forebygger ytterligere økning i tanktrykket som følge av fortsatt fordampning av dielektrisk fluidum. I et annet fordamp-ningskjølesystem av vanlig type er pumpen anordnet i væskestrøm-forbindelse med en beholder som omslutter viklingene, slik at disse er fullstendig nedsenket i det dielektriske fluidum. Også
i dette tilfelle bringes pumpen ut av funksjon ved at trykkbryteren innkoples, hvorved strømmen av dielektrisk fluidum til beholderen med de innmonterte viklinger avbrytes. Videre vil en utløpsanord-ning, f.eks. en elektrisk styrt ventil som er montert i væske-strømforbindelse med beholderen, åpnes når trykkbryteren innkoples, hvorved væsken strømmer ut fra beholderen slik at ytterligere trykk-stigning forhindres ved at fordampningen av dielektrisk fluidum opphører. I begge versjoner vil utkoplingen av pumpen medføre at det dielektriske fluidum tilbakeføres til bunnen av ytterhuset,
og den derav følgende overtemperatur kan eventuelt resultere i oppbrenning av viklingene.
Det er også mulig å beskytte viklingene mot ødeleggelse
ved at de, under påvirkning av en overtrykkstilstand i ytterhuset, frakoples den tilhørende strømkilde. Et smelteledd er av den grunn innkoplet i serie mellom viklingene og strømkilden, og plassert under et egnet sprederorgan. Ved utkopling av pumpen avbrytes strømmen av dielektrisk fluidum gjennom sprederorganet, som tidligere beskrevet, slik at smelteleddet kan opphetes og eventuelt brennes åpent, hvorved forbindelsen avbrytes mellom viklingene og den tilhørende strømkilde. Det er videre anordnet midler for betjening av strømbryteren under påvirkning av et overtrykkssignal fra trykkbryteren, slik at forbindelsen atter avbrytes mellom viklingene og strømkilden. Det ovennevnte smelteledd kan benyttes i forbindelse med strømbrytermekanismen som ekstra overtrykksvern i tilfelle av funksjonssvikt hos strømbryteren.
Overtrykksvernsystemet som er beskrevet i det ovenstående, frembyr unike fordeler for et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat. Trykket i en tank i tilknytning til et fordampnings-kjølt, elektrisk induksjonsapparat bestemmes av det dielektriske fluidums fordampningshastighet, dvs. at trykket vil øke med økende mengder av fordampet, dielektrisk fluidum fra viklingene. Ved utkopling av pumpen umiddelbart ved innledningen av en overtrykkstilstand, vil en fortsatt tilførsel av dielektrisk fluidum til viklingene opphøre. I en versjon vil den tynne film av dielektrisk fluidum på viklingene fordampe hurtig, hvorved en trykkøkning av vesentlig størrelse i tanken forebygges. I den annen versjon bringes utløpsventilen i åpen stilling under påvirkning av overtrykks-signalet, slik at beholderen tømmes for dielektrisk fluidum, hvorved en ytterligere trykkøkning som følge av fordampning av det resterende, dielektriske fluidum i beholderen unngås.
En annen fordel er oppnådd ved anvendelsen av det over-trykksvernsystem som er beskrevet i det ovenstående. Som følge av at muligheten for et trykkfremkalt tankbrudd er vesentlig redusert, vil det kunne benyttes mange, økonomisk rimelige blandinger som dielektriske fluider i et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat. Disse sammensetninger har en giftighetsgrad som medfører risiko for menneskeliv og miljø, og kan derfor bare benyttes under kontrollerte forhold. Slike sammensetninger har hittil vært ubrukelige som dielektriske fluider, da de etter et trykkfremkalt tankbrudd ville forårsake et uønsket eller risika-belt dampnivå i nærheten av et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat.
Foretrukne utførelseseksempler av oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med de med-følgende tegninger, hvori:
Fig. 1 viser et sideriss, med visse partier utsnittet, av
et elektrisk induksjonsapparat ifølge oppfinnelsen.
Fig. 2 viser et sideriss, med visse partier utsnittet, av
en annen versjon av det elektriske induksjonsapparat ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et skjematisk diagram av overtrykksvernkon-trollen for pumpen som er vist i strømkretsen ifølge fig. 1, 2 og 4. Fig. 3A viser et skjematisk diagram av overtrykksvernkretsen for ventilen ifølge fig. 4.
Fig. 4 viser et sideriss, med visse partier utsnittet, av
en ytterligere versjon av det elektriske induksjonsapparat ifølge oppfinnelsen.
I den etterfølgende beskrivelse er like deler betegnet med samme henvisningstall i samtlige av tegningenes figurer.
Induksjonsapparatet 10 som er vist i fig. 1, består av en lukket kapsel eller et ytterhus 12, hvori det er anbrakt et varmeproduserende element 13 i form av en transformator, reaktor eller liknende, som i det etterfølgende har betegnelsen transformator. Transformatoren 13 omfatter en magnetisk kjerne- og viklingsmon-tasje 14, hvor faseviklinger 16 er anordnet i induktivt forhold. rundt en magnetisk kjerne 18. Det er for tydelighetens skyld bare vist den ene gren av magnetkjernen 18 og én fasevikling 16. Fase-viklingen 16 består av en høyspenningsleder 15 og en lavspennings-leder 17 som begge er lagt i et antall tørn rundt magnetkjernen 18. Videre er det anordnet en rekke vertikale kjølekanaler 19 mellom faseviklingens 16 tørn. Kjølekanalene 19 er utformet på egnet måte, f.eks. ved hjelp av et antall perifere og radialt plasserte avstandselementer, eller ved at tørnene i viklingene 16 er slik formet at de.avgrenser mellomliggende, vertikale kanaler for kjølemediumstrømmen. Ved hjelp av høyspenningsbøssinger 20 og 22 er faseviklingene 16, gjennom tilførselsledninger 28 og 30, forbundet med en elektrisk spenningskilde, f.eks. den strømspenning som overføres i strømledningene 24 og 26. De lavspenningsbøssinger som normalt forbinder viklingene 16 med en elektrisk belastning, er ikke vist.
Ifølge den foretrukne versjon av oppfinnelsen kjøles transformatoren 13 ved anvendelse av dielektrisk fluidum 32 med et kokepunkt som ligger innenfor det normale driftstemperaturområde for transformatoren 13. Videre fungerer det dielektriske fluidum 32 som elektrisk isolasjon mellom tørnene i faseviklingene 16,
når transformatoren 13 er i drift. Flytende dielektrika med slike egenskaper omfatter generelt de organiske, trege fluorkarbon-sammensetninger såsom perfluordibutyleter eller perfluorsyklisk eter. Andre eksempler på anvendbare blandinger er angitt i US-patentskrift 2.961.476. Under drift blir det dielektriske fluidum 32 overført i flytende tilstand til de vertikale kanaler 19 som er anordnet i transformatorens 13 faseviklinger 16. Det dielektriske fluidum 32 vil fordampe når det bringes i berøring med de varmeproduserende viklinger 16, og overføre varmen fra viklingene 16 i mengder som motsvarer den latente fordampningsvarme for væsken 32. De damper som derved utvikles, vil strømme gjennom kanalene 19 og inn i en hjelpekjøler eller radiator 44, hvoretter de kondenseres og tilbakeføres til bunnen av transformatorhuset 12.
De trege fluorkarbo"ner som anvendes som dielektriske fluider i fordampningskjølte transformatorer, er relativt kostbare, slik at mengden av disse fluider må holdes på et minimum av øknomiske grunner. Videre må det dielektriske fluidum fordeles over viklingenes 16 totale overflate, for å forhindre at det oppstår varme punkter i transformatoren 13. Følgelig er transformatorhuset 12 oppfylt med dielektrisk fluidum 32 til et nivå 34 over bunnen. I bunnen av transformatorhuset 12 er det anordnet et trau eller annet, egnet reservoar 3 6 for oppsamling av det dielektriske fluidum 32. Systemet for tilførsel av dielektrisk fluidum 32
til viklingene 16 innbefatter en pumpe 38 som er anbrakt i trauet 36. Tilførselssystemet omfatter videre en ledning eller annen, egnet væskekanal 4 0 hvorigjennom pumpen 38 er innkoplet i væskeforbindelse med en sprederanordning 42 som er plassert ovenfor transformatoren 13. Sprederanordningen 42, i form av et samlerør eller en manifold, er utstyrt med en rekke åpninger som fordeler det dielektriske fluidum 32 til de vertikale kanaler 19 som er anordnet i transformatorens 13 faseviklinger 16.
Som tidligere beskrevet vil en del av det dielektriske fluidum 32 fordampe mens det strømmer gjennom kanalene 19 i viklingene 16, og fjerne varmemengder som motsvarer den latente fordampningsvarme for fluidet 32. Idet transformatoren 13 oppnår sin fulle eller nominelle belastning, vil fordampningskjølingen med tilstrekkelig, dielektrisk fluidum 32 tilstrebe å holde tem-peraturen i viklingene 16 nede omtrent på kokepunktet for væsken 32 ved det trykk som de utviklete damper fra det dielektriske fluidum 32 utøver i tanken 12. Under en lengre overbelastningsperiode eller av ytre årsaker såsom en feil eller en kortslutning vil det utvikles ytterligere varmemengder av faseviklingene 16, hvorved en større del av det dielektriske fluidum 32 fordamper. Selv om viklingenes temperatur holdes konstant ved fordampningen
av det dielektriske fluidum 32, vil det økete dampvolum resultere i en trykkøkning i transformatorhuset 12. Med mindre det anvendes kostbare trykktankskonstruksjonsmetoder vil den fremkalte trykk-økning kunne resultere i en eksplosjon eller et tankbrudd som forårsakes av trykket. I tillegg har flere av de foreslåtte, dielektriske fluider, f.eks. perkloretylen (C2CI4) en giftighetsgrad som representerer en risiko for menneskeliv og/eller miljø, dersom disse dielektriske damper skulle frigjøres som følge av et brudd på tanken 12. Den viktigste, begrensende faktor i forbindelse med en fordampningskjølt transformator består således i et overdrevent trykk og ikke i en overdreven temperatur som ved de konvensjonelle, oljefylte enheter.
For å forebygge et trykkfremkalt brudd på tanken 12 for en fordampningskjølt transformator, presenteres en unik fremgangsmåte for overtrykksbeskyttelse. Trykkøkningen i tanken 12 ved overbelastning av transformatoren 13 eller på grunn av ytre årsaker skyldes, som tidligere omtalt, de økete mengder av fordampet, dielektrisk fluidum 32 i tanken 12. For å forhindre en trykkøkning, er det således nødvendig at overføringen eller tilførselen av nye mengder av dielektrisk fluidum 32 til viklingene 16 avbrytes. Tanken 12
er i dette øyemed forbundet med en egnet, trykkpåvirkelig anordning 46 som bringes i funksjon ved et forutvalgt trykknivå. Den trykkpåvirkelige anordning 46, eksempelvis et trykkrelé eller en trykkbryter, omfatter et antall kontakter som kan bringes i funksjon ved aktivisering av den trykkpåvirkelige anordning 46 ved et forutbestemt trykknivå i tanken 12. Kontaktene i tilknytning til trykkbryteren 46 kan benyttes til å avbryte forbindelsen mellom pumpen 38 og den tilhørende strømspenningskilde uavhengig av forbindelsen mellom viklingen 16 og den tilhørende strømspenningskilde, for derved å stoppe ytterligere spredning eller tilførsel av dielektrisk fluidum 32 til viklingene 16 i transformatoren 13. Når tilførselen av dielektrisk fluidum 32 avbrytes, vil den lille, gjenværende mengde av dielektrisk fluidum 32 i viklingene 16
hurtig strømme gjennom kanalene 19 og til bunnen av transformatorhuset 12. Derved vil trykket i tanken 12 minske, idet resten av det dielektriske fluidum 32 strømmer eller unnviker fra viklingene 16.
Fig. 3 viser et skjematisk diagram av en strømkrets som forbinder pumpen 38 med en strømspenningskilde. Gjennom tilknytninger 50 og 52 er pumpen 38 forbundet med en strømspenningskilde som kan være en ytre kilde eller, i visse tilfeller, transformatoren 13 selv. Ved hjelp av en normalt lukket kontakt 54 som kan bringes i funksjon ved aktivisering av trykkbryteren 4 6 og som er innkoplet mellom tilknytningen 50 og pumpen 38, kan pumpen 38 utsjaltes ved det forutvalgte trykknivå i tanken 12. Isola-sjonssystemet for det elektriske apparat 10 blir således likt en lukket-tørrtypetransformator hvor trykket i tanken 12 bestemmes av gjennomsnittstemperaturen av ikke-kondenserbare gasser, f.eks. SFg, i tanken 12. Etter at tilførselen av ytterligere kjølemedium til viklingene 16 er avbrutt, vil transformatorens 13 viklinger eventuelt brenne opp på grunn av overtemperatur, istedenfor at det oppstår et trykkfremkalt brudd på tanken 12.
For å unngå at transformatorens 13 viklinger 16 ødelegges under en overbelastningsperiode, kan det være anordnet midler
som gjør det mulig å bryte forbindelsen mellom transformatoren 13 og dens strømkilde. Et smelteledd 48 er, som det fremgår av fig. 1, innkoplet i serie mellom tilførselsledningen 28 og
transformatorens 13 høyspenningsviklinger 16. Smelteleddet 48 er plassert under sprederanordningen 42, og blir på den måte av-kjølt av det dielektriske fluidum 32 når transformatoren 13 befinner seg i normal drift. Når utsprøytingen av dielektrisk fluidum 32 opphører under innvirkning av en overbelastning, vil smelteleddet 48 eventuelt opphetes og brenne opp, og derved vil forbindelsen mellom viklingene 16 og strømkilden avbrytes, slik at en ødeleggelse av transformatoren 13 forebygges.
Fig. 2 viser et modifisert system for avbrytelse av forbindelsen mellom transformatoren 13 og dens strømkilde ved aktivisering av trykkbryteren 46. Det er anordnet en strømbryter 56 som er innrettet for å styres av trykkbryteren 46. Strømbryteren 56 omfatter bevegelige kontakter 58 som er innkoplet i serie med strøm-lederne 24 og 26. De bevegelige kontakter 58 er forbundet med hverandre ved hjelp av et drivelement 60 som i sin tur er forbundet med en magnetkjerne 62. Magnetkjernen 62 og drivelementets 60 stilling bestemmes ved aktivisering av en drivspole 64 som mottar elektrisk kraft gjennom tilknytninger 68 og 70. For at magnetkjernen 62 skal kunne tilbakeføres til normalstillingen etter å ha vært beveget som følge av strømtilførsel til spolen 64, er det anordnet en trykkfjær 66. En normalt åpen kontakt 7 2 som påvirkes ved aktivisering av trykkbryteren 46, er innkoplet mellom tilknytningen 68 og strømspolen 64, hvorved spolen 64 opplades ved aktivisering av trykkbryteren 46, slik at drivele-mentet 60 trekkes tilbake og forbindelsen avbrytes mellom transformatoren 13 og strømkilden. Den beskrevne strømbryter 56 vil også kunne anvendes i forbindelse med det tidligere beskrevne smelteledd 48, med henblikk på ekstra beskyttelse mot overtrykk i tilfelle av funksjonssvikt i strømbryteren 56.
Det er i fig. 4 vist en annen versjon av oppfinnelsen som er identisk med utførelsesformen ifølge fig. 1 og 2, bortsett fra at viklingene 16 er fullstendig nedsenket i dielektrisk fluidum 3 2 istedenfor å være dekket med en tynn film. Følgelig er i hvert fall sidene og underdelen av viklingene 16 væsketett omsluttet av en beholder 74 som er fremstilt av egnet isolasjons-materiale, f.eks. som handelsført under betegnelsen "Micarta". Gjennom rørledninger 7 5 og 7 6 samt en utløpsventil 78 står beholderen 74 i væskeforbindelse med tilførselsledningen 40 slik. at det, ved hjelp av pumpen 38, tilføres dielektrisk fluidum 32 kontinuerlig til viklingene 16 i beholderen 74. Pumpen 38 vil fylle beholderen 74 med dielektrisk fluidum 32, slik at viklingene 16 er fullstendig nedsenket i det dielektriske medium 32, og dette vil gi tilstrekkelig kjøling og strømisolering når transformatoren 13 befinner seg i normal drift. Eventuelt overskytende, dielektrisk fluidum 32 som tilføres beholderen 74, vil strømme ut over den øvre ende av beholderen 74 og tilbakeføres til trauet 36 i bunnen av transformatorhuset 12. I denne utførelsesform av-kjøles transformatoren 13 på samme måte som ved den tidligere beskrevne versjon av oppfinnelsen, ved at det flytende, dielektriske fluidum 32 i kjølekanalene 19 mellom viklingene 16 avleder varme fra viklingene 16 i kvantiteter som motsvarer den latente fordampningsvarme for det dielektriske fluidum 32. De utviklete damper vil strømme gjennom kjølekanalene 19 og videre inn i trans-forma torhuset 12 og radiatoren 4 4 hvor de deretter kondenseres og strømmer til trauet 36 i tankens 12 bunnparti.
Overtrykksvernet for det elektriske apparat 10 ifølge fig.
4 er opprettet på samme måte som vist i fig. 1 og 2 og beskrevet i det ovenstående. Trykkbryteren 4 6 vil aktiviseres ved et forutvalgt trykknivå i tanken 12, hvoretter kontaktene i tilknytning til trykkbryteren 46, f.eks. kontakten 54 i fig. 3, vil bringes i åpen stilling, slik at pumpen 38 utkoples fra sin strømkilde og tilførselen av dielektrisk fluidum til viklingene 16 avbrytes. I tillegg er utløpsventilen 78 som kan være elektrisk styrt, innkoplet i væskestrømforbindelse mellom ledningene 75 og 76.
Det fremgår av fig. 3A at utløpsventilen 78 aktiviseres ved strøm-tilførsel til tilknytningene 90 og 92, hvorved ventilen 78 lukkes, slik at pumpen 38 kan overføre dielektrisk fluidum til viklingene 16 i beholderen 74. Kontakten 94 som er vist i fig. 3A, vil åpnes under påvirkning av et overtrykkssignal fra trykkbryteren 46, hvorved utløpsventilen 78 utkoples og bringes i åpen stilling, slik at det dielektriske fluidum i tanken 74 kan ledes fra viklingene og inn i trauet 36 i bunnen av tanken 12.Ventilen 78 kan også være parallellkoplet med pumpen 38, og vil i så fall motta strømspenning gjennom tilknytningene 50 og 52. Det er av vesentlig betydning at det dielektriske fluidum 32 i viklingene 16
kan tømmes fra beholderen 74 under overtrykkstilstandens innled-ningsfase. Hvis det dielektriske fluidum 32 forblir i beholderen 74 etter at pumpen 38 er utkoplet, vil den fortsatte fordampning av væsken 3 2 resultere i en uønsket trykkøkning i tanken 12, som vil kunne medføre en trykkfremkalt eksplosjon eller et brudd på
tanken 12. Ved at utløpsventilen 78 åpnes under påvirkning av et overtrykkssignal fra trykkbryteren 46, vil det dielektriske fluidum 32 i beholderen 74 hurtig avledes fra viklingene 16,
slik at en ytterligere trykkøkning i tanken 12 forebygges og muligheten av et tankbrudd elimineres.
Etter at det dielektriske fluidum 32 er avledet fra viklingene 16, vil viklingene 16 brenne opp i den ikke-kondenserbare gassatmosfære i tanken 12. For å hindre dette kan viklingene 16 beskyttes ved å utkoples fra strømkilden, som tidligere beskrevet. Det kan således være anordnet et smelteledd 48 mellom tilførsels-ledningen 28 og transformatorens 13 høyspenningsviklinger 16. Smelteleddet 48 kjøles ved at sprederanordningen 8 0 fordeler en film av dielektrisk fluidum 32 over smelteleddet 48. Videre kan en strømbryteranordning 56 som styres av trykkbryteren 46, anvendes for seg eller i tilknytning til smelteleddet 48, for å avbryte forbindelsen mellom viklingene 16 og strømkilden på
samme måte som tidligere beskrevet.
Det vil av dette være innlysende for fagmannen, at foreliggende beskrivelse omfatter et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat med forbedret overtrykksvern. Ved utkopling av tilførselspumpen under påvirkning av et overtrykkssignal fra en trykkfølsom anordning avbrytes strømmen av dielektrisk fluidum til transformatorens viklinger, og dette forhindrer en ytterligere økning i tanktrykket, som vil kunne medføre en trykkfremkalt eksplosjon eller et tankbrudd. Videre vil de beskrevne, unike fremgangsmåter for opprettelse av overtrykksvern muliggjøre anvendelse av økonomisk rimelige, dielektriske fluider av uønsket giftighetsgrad, idet muligheten av en trykkfremkalt eksplosjon eller et tankbrudd er vesentlig redusert. Endelig vil anvendelsen av en utløpsventil som kan aktiviseres av den trykkfølsomme anordning, muliggjøre hurtig avledning av det dielektriske fluidum, fra viklingene i et fordampningskjølt, elektrisk induksjonsapparat av fullstendig nedsenket type, og dette vil igjen forhindre en ytterligere økning av det innvendige tanktrykk.
Claims (8)
1. Elektrisk induksjonsapparat som omfatter et lukket ytterhus, en magnetkjerne som er anbrakt i det lukkete ytterhus, en elektrisk vikling som er induktivt forbundet med magnetkjernen, midler som forbinder den elektriske vikling med en strømspenningskilde, et dielektrisk fluidum med fordampningspunkt innenfor det elektriske induksjonsapparats normale driftstemperaturområde, som er innført i det lukkete ytterhus, midler, innbefattende en elektrisk drevet pumpe, for overføring av det dielektriske fluidum til viklingen,.midler som forbinder pumpen med en strømspennings-kilde, og midler som gjør det mulig å spore når trykket i det lukkete ytterhus oppnår en forutvalgt verdi, karakterisert ved at midlene (54) som forbinder pumpen (38) med en strø mspenningskilde (50 og 52), er forbundet med trykkdetektoranordningen (46) for å styres av denne og derved avbryte forbindelsen mellom pumpen (38) og strø mkilden, uavhengig av de midler (28 og 3 0) som forbinder viklingen med en elektrisk strømspenningskilde (24 og 26), når trykket i det lukkete ytterhus (12) oppnår den forutvalgte verdi.
2. Apparat i samsvar med krav 1, innbefattende en beholder som omslutter i hvert fall sidene og underdelen av vindingen og som står i væskestrømforbindelse med pumpen, karakterisert ved ytterligere midler (78 og 94) som styres av trykkdetektoranordningen (4 6) og som tjener for avleding av det dielektriske fluidum fra beholderen (74) når det forutvalgte trykknivå er nådd.
3. Apparat i samsvar med krav 2, karakterisert ved at de ytterligere midler omfatter en elektrisk styrt ventil (78) som er innkoplet i væskestrømforbindelse mellom beholderen (74) og ytterhuset (12), og midler (94) for kopling av ventilen til og fra en strømspenningskilde (90 og 92) under styring av trykkdetektoranordningen (46).
4. Apparat i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at midlene som forbinder pumpen (38) med en strømspenningskilde (50 og 52), omfatter elektriske kontakter (54) som styres av trykkdetektoranordningen (46) og som er innkoplet i serie mellom pumpen og strømspenningskilden.
5. Apparat i samsvar med et av kravene 1-4, k a r a k.- . terisert ved at trykkdetektoranordningen £4 6) består av en trykkfølsom bryter.
6. Apparat i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at midlene (54) som forbinder viklingen med en strømspenningskilde, kan avbryte forbindelsen mellom viklingen og strømspenningskilden under påvirkning av trykkdetektoranordningen (46), uavhengig av pumpens forbindelsesmidler (54).
7. Apparat i samsvar med krav 6, karakterisert ved at midlene som forbinder viklingen med en strømspennings-kilde, omfatter en strømbryter (56) hvis kontakter (58) er serie-koplet mellom viklingen og strømspenningskilden, og midler (62-7 2) som under påvirkning av trykkdetektoranordningen (46) styrer strømbryteren slik at kontaktene åpnes.
8. Apparat i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at midlene som forbinder viklingen med en strømspenningskilde, omfatter et smelteledd (48) som er koplet i serie med viklingen og slik plassert at den kjøles av det dielektriske fluidum som strømmer fra tilførselssystemet (42-80), og som er beregnet for å smelte etter at tilførselssystemet er utsjaltet, og derved avbryte forbindelsen mellom viklingen og strømspenningskilden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/831,716 US4117525A (en) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | Overpressure protection for vaporization cooled electrical apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO782566L true NO782566L (no) | 1979-03-12 |
Family
ID=25259697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO782566A NO782566L (no) | 1977-09-09 | 1978-07-26 | Anordning ved induksjonsapparat. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4117525A (no) |
JP (1) | JPS5450821A (no) |
BE (1) | BE870170A (no) |
BR (1) | BR7805677A (no) |
CA (1) | CA1111540A (no) |
ES (1) | ES473166A1 (no) |
FR (1) | FR2402932A1 (no) |
GB (1) | GB2004128B (no) |
IT (1) | IT1161995B (no) |
NO (1) | NO782566L (no) |
ZA (1) | ZA784309B (no) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58111307A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-02 | Toshiba Corp | ガス絶縁変圧器 |
US4581477A (en) * | 1983-04-05 | 1986-04-08 | Yoshinobu Harumoto | Gas-insulated electrical apparatus |
JPS60167311A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ガス絶縁電磁誘導機器 |
KR920001943B1 (ko) * | 1988-03-29 | 1992-03-07 | 가부시끼가이샤 도시바 | 이상감시장치를 지닌 가스봉입기기 및 이상감시 방법 |
US5591937A (en) * | 1994-12-02 | 1997-01-07 | Hughes Aircraft Company | High power, high frequency transmission cable breach detection |
FR2791463B1 (fr) * | 1999-03-22 | 2001-06-29 | Philippe Magnier | Dispositif de prevention contre l'explosion des transformateurs electriques |
JP4033699B2 (ja) * | 2002-04-08 | 2008-01-16 | シャープ株式会社 | ループ型サーモサイホンおよびスターリング冷蔵庫 |
FR2888034B1 (fr) * | 2005-06-29 | 2010-10-08 | Philippe Magnier | Dispositif de prevention contre l'explosion d'un transformateur electrique |
EP2076909A1 (fr) * | 2006-10-27 | 2009-07-08 | Philippe Magnier LLC | Dispositif de prevention contre l'explosion d'un element de transformateur electrique |
DE102008027274B3 (de) * | 2008-06-06 | 2009-08-27 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Leistungstransformator mit Stufenschalter |
US9159482B2 (en) * | 2008-09-17 | 2015-10-13 | General Electric Company | Rupture resistant tank system |
US7834736B1 (en) * | 2009-07-31 | 2010-11-16 | Abb Technology Ag | Dry type pole-mounted transformer |
US8461953B1 (en) * | 2009-08-18 | 2013-06-11 | Marvin W. Ward | System, method and apparatus for transformer cooling |
DE102009056483A1 (de) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Hydac Cooling Gmbh | Kühlvorrichtung |
US8884732B2 (en) * | 2011-02-22 | 2014-11-11 | Abb Technology Ag | Dry-type network transformer |
WO2015062633A1 (de) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | Siemens Ag Österreich | Transformator oder drossel mit schutzeinrichtung |
CN112533441B (zh) * | 2020-11-05 | 2024-05-24 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种应用于柔性直流输电换流阀的阀冷却系统与方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR30324E (fr) * | 1925-03-23 | 1926-05-07 | Dispositif de sécurité applicable en particulier aux appareils électriques fonctionnant dans un liquide diélectrique | |
US1899746A (en) * | 1929-04-03 | 1933-02-28 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Protective system for transformers |
FR986424A (fr) * | 1949-03-04 | 1951-07-31 | Cie Francaise Du Signum | Dispositif de protection pour transformateurs électriques et appareils analogues |
US2640101A (en) * | 1949-12-14 | 1953-05-26 | Westinghouse Electric Corp | Transformer cooling system control |
CA550139A (en) * | 1954-11-23 | 1957-12-10 | E. Sauer Louis | Pressure responsive relays |
US2904616A (en) * | 1958-03-18 | 1959-09-15 | Mc Graw Edison Co | Encased electrical apparatus having pressure relief means |
US2986593A (en) * | 1958-05-15 | 1961-05-30 | Gen Electric | Gas bubble prevention system for liquid insulated electrical apparatus |
US3264589A (en) * | 1963-09-03 | 1966-08-02 | Gen Electric | Transformer pockets for vaporized cooling |
US3371298A (en) * | 1966-02-03 | 1968-02-27 | Westinghouse Electric Corp | Cooling system for electrical apparatus |
US3444308A (en) * | 1967-07-19 | 1969-05-13 | Westinghouse Electric Corp | Vapor cooled electrical transformer |
-
1977
- 1977-09-09 US US05/831,716 patent/US4117525A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-07-26 NO NO782566A patent/NO782566L/no unknown
- 1978-07-28 ZA ZA00784309A patent/ZA784309B/xx unknown
- 1978-08-14 GB GB7833268A patent/GB2004128B/en not_active Expired
- 1978-08-22 CA CA309,777A patent/CA1111540A/en not_active Expired
- 1978-08-31 BR BR7805677A patent/BR7805677A/pt unknown
- 1978-09-01 BE BE190227A patent/BE870170A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-09-06 FR FR7825679A patent/FR2402932A1/fr active Pending
- 1978-09-07 ES ES473166A patent/ES473166A1/es not_active Expired
- 1978-09-08 IT IT41635/78A patent/IT1161995B/it active
- 1978-09-08 JP JP10987378A patent/JPS5450821A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4117525A (en) | 1978-09-26 |
FR2402932A1 (fr) | 1979-04-06 |
IT7841635A0 (it) | 1978-09-08 |
CA1111540A (en) | 1981-10-27 |
ES473166A1 (es) | 1979-10-16 |
IT1161995B (it) | 1987-03-18 |
BR7805677A (pt) | 1979-04-24 |
BE870170A (fr) | 1979-03-01 |
GB2004128A (en) | 1979-03-21 |
JPS5450821A (en) | 1979-04-21 |
ZA784309B (en) | 1979-07-25 |
GB2004128B (en) | 1982-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO782566L (no) | Anordning ved induksjonsapparat. | |
RU2215352C2 (ru) | Способ и устройство для предупреждения взрыва и пожара на электротрансформаторах | |
KR100740617B1 (ko) | 전기 변압기의 폭발 방지 장치 | |
JP5416133B2 (ja) | Oltcを火災から防止及び保護し、かつ/または変成器を爆発から防止及び保護するシステム及び方法 | |
US4321421A (en) | Vaporization cooled transformer having a high voltage | |
US3358104A (en) | Heating means for compressed-gas circuit interrupters | |
US4023164A (en) | Heat detection and alarm system | |
US2103816A (en) | Electrical apparatus | |
US12016141B2 (en) | Electronic component and method for cooling | |
GB2149658A (en) | Fire extinguishing systems | |
US2457939A (en) | High-voltage switch | |
US4617545A (en) | Submersible primary circuit breaker | |
US2748243A (en) | Control circuits for electric fry kettles | |
US1746977A (en) | Electrical apparatus | |
US1958660A (en) | Electric control for fluid containers | |
US1734609A (en) | Thermally-controlled heating apparatus | |
KR200315885Y1 (ko) | 액화가스 기화장치 | |
US2587412A (en) | Hydraulic thermostatic mechanism for electric induction apparatus | |
US1642400A (en) | Control of electric apparatus | |
US1907542A (en) | Grounding switch mechanism | |
JPS58202511A (ja) | ガス絶縁電気機器 | |
JPS62266810A (ja) | 油入誘導電器 | |
CA1150787A (en) | Vaporization cooled transformer having a high voltage rating | |
US2134011A (en) | Thermal cut-out | |
US4417869A (en) | Flame rollout condition safety device for a combustion system |