Opublikowano dnia 20 lipca 1961 r. lKtff *4l1 ^:z% ^ y.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44863 KI. 21 d2, 50 Zaklady Energetyczne Okregu Wschodniego*) Radom, Polska Samoczynny odpowietrzacz przepustów podobciazeniowych przelaczników zaczepów transformatorów Patent trwa od dnia 20 grudnia 1960 r.Wynalazek dotyczy urzadzenia do samoczyn¬ nego odpowietrzania przepustów podobciazenio¬ wych przelaczników zaczepów transformatorów.W wielu stosowanych typach podobciazenio¬ wych przelaczników zaczepów na transforma¬ torach, przelaczniki mocy sa nabudowane na porcelanowych izolatorach przepustowych. W transformatorach sa najczesciej zainstalowane podobciazeniowe przelaczniki w punktach ze¬ rowych uzwojenia. W przelacznikach takich od klatki wybieraków do przelacznika mocy po¬ przez izolator przepustowy jest wyprowadzo¬ nych szesc polaczen — z których trzy laczy za¬ czepy nieparzyste, a drugie trzy parzyste. Trzy wyprowadzenia stanowia ze skrzynka prze¬ lacznika mocy punkt zerowy gwiazdy, drugie *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Stanislaw Dziurzynski, mgr inz. Jan Jaroslawski, mgr inz. Stanislaw Wisniewski i Stanislaw Starbala. trzy sa pod napieciem sasiedniego zaczepu przygotowane do przelaczenia na nastepny za¬ czep. Skrzynia przelacznika mocy napelniona jest olejem izolacyjnym calkowicie oddzielo¬ nym od oleju w transformatorze.Schemat ideowy podobciazeniowego przelacz¬ nika mocy przedstawia fig. 1. W czasie pracy w górnej czesci przepustu porcelanowego tuz pod skrzynka przelacznika mocy, zbiera sie czesc uwolnionych w transformatorze peche¬ rzyków powietrza lub gazów, które oslabiaja izolacje olejowa.W tym miejscu jest najwieksze zblizenie przewodów i szczególnie przy pracy transfor¬ matora z izolowanym punktem zerowym po stronie 110 kV fale udarowe pochodzace z wy¬ ladowan atmosferycznych, czy przepiec lacze¬ niowych — na skutek odbic w stworzonym obwodzie drgajacym powoduja czesto powazny podskok napiecia na wyprowadzeniach nie¬ pracujacych i w efekcie nastepuje przebiciemiedzy nimi oslabionej przez zebrane po¬ wietrze izolacji (punkt B fig. 1), wzglednie zwartie miedzy nimi a punktem zerowym (punkt A fig. 1). Doprowadza to najczesciej nie tylko do uszkodzenia przelacznika, lecz równiez i uzwojenia transformatora.Nastepuje dynamiczne uszkodzenie cewek za- czepowych miedzy zaczepem pracujacym (na¬ stawionym), a sasiednim odpowiadajacym trzem wolnym wyprowadzeniom do przelacz¬ nika mocy. Czeste uszkodzenia eksploatowa¬ nych przelaczników 110 kV VEM, powoduja zniszczenie cewek zaczepowych uzwojenia 110 kV (najczesciej po 2 cewki na kolumnie — po jednej cewce na jednej galezi równoleglej uzwojenia).Najgrozniejsze w skutkach sa zwarcia w przepustach, gdyz z reguly koncza sie nie tyl¬ ko uszkodzeniem uzwojenia, ale równiez pek¬ nieciem a nawet rozerwaniem (eksplozja) prze¬ pustu, zapaleniem sie oleju i pozarem trans¬ formatora. Koszt remontu takiego transforma¬ tora jest bardzo duzy.Zastosowanie samoczynnego odpowietrzacza wedlug wynalazku praktycznie zapobiega zbie¬ raniu sie powietrza w przepuscie, a zatem za¬ pobiega oslabieniu izolacji i zmniejsza nie¬ bezpieczenstwo zwarc miedzy koncówkami przy malych izolatorach przepustowych (punkt B fig. 1).Dotychczas odpowietrzanie przepustu prze¬ prowadza sporadycznie obsluga, przez reczne odkrecanie korka 18 umieszczonego w dnie skrzynki przelacznika mocy. Nawet kwartalne systematyczne odpowietrzanie nie gwarantuje zabezpieczenia przed oslabieniem izolacji, gdyz powietrze czy gazy moga w przepuscie prze¬ bywac przez kilka a nawet kilkanascie ty¬ godni miedzy terminami odpowietrzania.Samoczynny odpowietrzacz wedlug wynalaz¬ ku sprawe te rozwiazuje definitywnie. Dosta¬ jace sie do przepustu powietrze czy gazy sa natychmiast samoczynnie odprowadzone na zewnatrz bez szkody dla pracy przelacznika.Podstaw^ dzialania samoczynnego odpowie¬ trzacza wedlug wynalazku jest statyczne cis¬ nienie oleju w konserwatorze transformatora.Urzadzenie do samoczynnego odpowietrzania stanowi rurka wyprowadzona z najwyzszego punktu przepustu przelacznika mocy na wy¬ sokosc ponad maksymalny poziom oleju w kon¬ serwatorze transformatora, zagieta ku dolowi, na koncu zabezpieczona zaworem olejowym.Zbierajacy sie w przepuscie gaz, czy po¬ wietrze, pod cisnieniem oleju w konserwato¬ rze, podnosza sie natychmiast do górnej czesci rurki juz ponad przepustem, gdzie przestaja byc grozne dla izolacji, skad dalej pod cisnie¬ niem oleju w konserwatorze zostaja wypchniete nazewnatrz. Zawór olejowy na koncu rurki zabezpiecza przed przedostawaniem sie wilgoci z powietrza (z otoczenia) do oleju w przepus¬ cie, a zatem, i transformatorze.Przyklady wykonania samoczynnego odpo¬ wietrzania wedlug wynalazku sa uwidocznio¬ ne na rysunkach, gdzie fig. 2 i fig. 3 przed¬ stawiaja schematy ideowe dla trzech odmian wykonania, fig. 4 przedstawia widok wedlug odmiany drugiej. Samoczynny odpowietrzacz moze byc wykonany w trzech rozwiazaniach: Rozwiazanie pierwsze przedstawia fig. 2. Olej w transformatorze 1 polaczony jest poprzez rure z olejem w konserwatorze 2 i z olejem w przepuscie 3.Olej w. skrzyni przelacznika mocy 4 oddzielo¬ ny jest od oleju w transformatorze. Maksymal¬ ny poziom oleju w konserwatorze utrzymuje sie ponizej minimalnego dopuszczalnego pozio¬ mu oleju w skrzyni przelacznika mocy. Rózni¬ ca poziomów wynosi — A. Istniejaca rurke do recznego odpowietrzania o srednicy zewnetrz¬ nej najczesciej 8 mm przedluza sie lub od niej odgalezia i wzdluz pionowej scianki skrzynki przelacznika mocy — miedzy scianka skrzynki, a bakelitowa plyta izolacyjna — prowadzi sie do góry pod sama pokrywe (po¬ nad maksymalny poziom oleju w skrzynce przelacznika), zagina i z powrotem wprowadza sie do oleju (przy sciance) na glebokosc 10 cm. ponizej dopuszczalnego minimalnego poziomu* oleju w przelaczniku mocy zaznaczonego na szkle olej owskazu przelacznika. Koniec rurki zagina sie lekko w kierunku scianki skrzynki.Olej w skrzynce przelacznika mocy zapelnia¬ jacy koniec rurki stanowi zawór olejowy.Na rysunku rurke samoczynnego odpowietrza¬ cza dla tego wariantu oznaczono numerem 5-1.Rozwiazanie to moze byc zastosowane tylko w tych wypadkach, gdzie maksymalny poziom oleju w konserwatorze znajduje sie ponizej minimalnego dopuszczalnego poziomu oleju w skrzynce przelacznika mocy.Rozwiazanie drugie i trzecie przedstawia fig. 3. Polaczenie oleju w transformatorze jak w rozwiazaniu pierwszym, zas maksymalny poziom oleju w konserwatorze moze byc po¬ wyzej normalnego poziomu oleju w skrzynce przelacznika mocy tak, jak oznaczono na fig* 3 o wartosci + A jak równiez moze byc równy lub nizszy. — 2 —W rozwiazaniu, drugim" wykonuje sie odgale¬ zienie cdv istniejacej rurki. d odpowietrzania r^9 n»^a, badz istniejaca rurke demontuje sie i zaklada sie dluzsza rurke/ odpowiedniej* sred¬ nicy oznaczona 5-II, wyprowadza sie poziomo poprzez, scianke^ dsolnego elementu skrzynki na zewnatrz, lub prowadzi sie po sciance skrzyn¬ ki jak w rozwiazaniu pierwszym i wyprowadza na; zewnatrz poiiad poziomem oleju przez srrianke górnej czesci skrzynki. Na zewnatrz skrzynki rurke wygina sie do góry i na wyso¬ kosci górnej krawedzi konserwatora zagina sie do dolu a koniec wprowadza sie do zamknie¬ tego szklanego naczynia z olejem 6.Koniec rurki winien sie znajdowac kilka cm od dna naczynia. W tym warianoie role zaworu zabezpieczajacego przed dostawaniem -sie wil¬ goci dó oleju w przepuscie spelnia, oddzielne naczynie z olejem. Najlepiej jest stosowac na¬ czynie szklane lub z przezroczystej masy plas¬ tycznej, gdyz ulatwia to obsludze kontrole stanu oleju. Pojemnosc naczynia wynosi od 2 do 3 litrów.Do istniejacego wyprowadzenia rurki na ze¬ wnatrz skrzynki do recznego odpowietrzania samoczynnego odpowietrzacza podlaczac nie mozna z uwagi na powstajacy syfon olejowy ograniczajacy swobodne wydostawanie sie po¬ wietrza czy gazów.Rozwiazanie wedlug wariantu trzeciego (oznaczenie 5-III) jest kombinacja odmiany pierwszej i drugiej.Rurka do odpowietrzania jest wyprowadzo¬ na zewnatrz skrzynki przelacznika mocy i po¬ prowadzona na wysokosc jak w odmianie dru¬ giej, natomiast koniec rurki jest ponownie wprowadzony do skrzynki i zanurzony w oleju jak w rozwiazaniu pierwszym.Rozwiazanie pierwsze. i trzecie moga byc zastosowane we wszystkich przypadkach nie¬ zaleznie od wysokosci zamontowania konserwa¬ tora i poziomu oleju.Wyprowadzenie rurki na zewnatrz skrzynki winno byc hermetyczne. Rurka przy przejsciu w dolnej czesci skrzynki przelacznika mocy moze byc do scianki przyspawana lub przy przejsciu przez scianke uszczelniona. Przy przejsciu w górnej czesci skrzynki nad pozio¬ mem oleju, jak równiez w kazdym wypadku dla rozwiazania trzeciego, rurka powinna byc tak wyprowadzona i zmontowana, aby istniala mozliwosc latwego rozmontowania rurki dla ewentualnego zdjecia boków skrzynki prze¬ lacznika mocy. Polaczenia musza byc szczelne.Pod wzgladem pewnosci' dzialania rozwiaza¬ nia we wszystkich trzech wariantach sa równo¬ wartosciowe.O ile istnieja warunki nalezy stosowac roz¬ wiazanie pierwsze. W pozostalych przypadkach mozna stosowac rozwiazania drugie i trzecie w zaleznosci od dysponowania potrzebnymi materialami. Rozwiazanie drugie jest najdroz¬ sze, jednak ma te zalete, ze wyposazone jest w oddzielny latwy do kontrolowania zawór olejowy. Przyklad takiego rozwiazania przed¬ stawia fig. 4. Naczynie szklane z olejem 6 umieszczone w koszyku z bednarki 7, zawieszo¬ nym na uchach przyspawanych do skrzynki przelacznika mocy 8.Koniec rurki odpowietrzajacej 5-11 wprowa¬ dzony jest do naczynia szklanego poprzez po¬ krywe metalowa 9. Pokrywa metalowa z kol¬ nierzem na zewnatrz odwróconym ku dolowi z otworem posrodku i przyspawana tulejka 10, o srednicy wiekszej o 4; mm od srednicy rurki.W górnej czesci tulejki wykonuje sie'naciecia na glebokosc ok. 10 nim lub nawierca otwory o srednicy 3—5 mm. Do koszyka z bednarki przynitowane sa cztery ruchome sprezyny slu¬ zace do przycisniecia pokrywy do naczynia szklanego.Zamocowanie moze byc i inne np.: pokrywa zakrecona na gwint, pokrywa z dodatkowym kolnierzem do wewnatrz naczynia, pokrywa przymocowana sprezyna jak przy slojach do weków itp. Dla uszczelnienia pomiedzy pokry¬ wa i naczyniem — najlepiej dac uszczelke z gumy olejoodpornej. Do rurki odpowietrzaja¬ cej na wprowadzeniu do naczynia z olejem 6 jest przyspawany kolnierz 11 o zewnetrznej srednicy wiekszej od 2 do 4 mm i wysokosci mniejszej o 5 mm od tulei pokrywy 10.Kolnierz 11 normalnie spoczywa na krawedzi pokrywy 10 i zabezpiecza przed dostawaniem sie wody deszczowej do naczynia 6. Przewidzia¬ ne luzy miedzy rurka 5-II, tuleja 10 i kolnie¬ rzem 11 oraz otwory w tulejce 10 zapewniaja swobodne odprowadzenie powietrza^czy gazów z przepustu do atmosfery. PL