DE202008017356U1 - Ölgefüllter Leistungstransformator mit Stufenschalter - Google Patents
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Abstract
Ölgefüllter Leistungstransformator mit ölgefülltem Stufenschalter,
wobei sowohl Leistungstransformator als auch Stufenschalter jeweils ein separates Ölausdehnungsgefäß besitzen, das mit dem jeweiligen Ölvolumen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stufenschalter (2) ein hermetisch abgeschlossenes Ölausdehnungsgefäß (5, 10) aufweist, dessen Volumen derart dimensioniert ist, dass auch bei der niedrigsten zulässigen Öltemperatur und damit dem minimalen Ölvolumen im Stufenschalter eine Rest-Ölmenge im Ölausdehnungsgefäß (5, 10) verbleibt
und dass das Ölausdehnungsgefäß an seinem oberen Bereich ein Überdruckventil (6) aufweist.
wobei sowohl Leistungstransformator als auch Stufenschalter jeweils ein separates Ölausdehnungsgefäß besitzen, das mit dem jeweiligen Ölvolumen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stufenschalter (2) ein hermetisch abgeschlossenes Ölausdehnungsgefäß (5, 10) aufweist, dessen Volumen derart dimensioniert ist, dass auch bei der niedrigsten zulässigen Öltemperatur und damit dem minimalen Ölvolumen im Stufenschalter eine Rest-Ölmenge im Ölausdehnungsgefäß (5, 10) verbleibt
und dass das Ölausdehnungsgefäß an seinem oberen Bereich ein Überdruckventil (6) aufweist.
Description
- Die Neuerung betrifft einen ölgefüllten Leistungstransformator mit einem ebenfalls ölgefüllten Stufenschalter, der im Transformatorkessel des Leistungstransformators angeordnet ist.
- Ölgefüllte Transformatoren als auch Stufenschalter benötigen Ausgleichsanordnungen, um die temperaturbedingte Volumenänderung des jeweiligen Isolierölvolumens auszugleichen bzw. aufzunehmen. Bekannte Ausdehnungsgefäße sind offen ausgebildet, so dass das in diesem Ausdehnungsgefäß befindliche Isolieröl an seiner Oberfläche mit der Umgebungsluft in Berührung kommt und Luftfeuchtigkeit aufnimmt, was unerwünscht ist. Zur Vermeidung dieses Effektes sind bereits verschiedene Lösungen bekannt.
- Bisherige Lösungen zur Vermeidung eines Kontaktes des Öles mit der Umgebungsluft verwenden verschiedene Bauarten hermetisch geschlossener Ausdehnungsgefäße, wie zum Beispiel Dehnradiatoren, Ausdehnungsgefäße mit Stickstoffpolster oder mit Gummisack bzw. Gummimembran. Sie dienen zur Aufnahme einer begrenzten Ölmenge, die aufgrund der thermischen Ausdehnung des Öles bei Temperaturschwankungen im Transformator aufgrund von Laständerungen oder Änderungen der Umgebungstemperatur entsteht.
- Der in einem Regeltransformator eingebaute Stufenschalter enthält üblicherweise eine vom Transformator getrennte Ölfüllung und besitzt daher ein eigenes Ausdehnungsgefäß, das ebenfalls die für einen Hermetikabschluss erforderlichen Vorrichtungen enthält.
- Bei der Betätigung des Stufenschalters können Schaltgase entstehen, die in einem hermetisch geschlossenen System zwangsläufig zu Überdruck führen, der infolge Kumulierung unzulässig hohe Werte annehmen kann, sofern keine Mittel zur Begrenzung des Überdrucks vorhanden sind. In einer existierenden Lösung zur Begrenzung des Überdrucks wird daher in der Rohrleitung zwischen Stufenschalterkopf und Ausdehnungsgefäß ein Zweischwimmer-Buchholzrelais mit elektrisch betätigtem Magnetventil eingesetzt, welches bei Erreichen einer bestimmten Gasmenge automatisch öffnet und so die entstandenen Schaltgase ablässt. Gesteuert wird dieses Magnetventil durch einen Schwimmerkontakt innerhalb einer dafür vorgesehenen Kammer des Buchholzrelais', in dem sich die Schaltgase zunächst sammeln und das Öl aus dieser Kammer verdrängen. Bei Unterschreitung eines minimalen Ölstandes schließt der Schwimmerkontakt und öffnet das Magnetventil, das die angesammelten Schaltgase über eine Öffnung in der Kammer an die Umgebungsluft abführt.
- Nachteilig an dieser Lösung ist die Gefahr eines Funktionsverlustes bei extremen Klimabedingungen, z. B. Vereisung, sowie die Notwendigkeit einer Hilfsstromversorgung zur Ansteuerung des Magnetventils.
- Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine Ausdehnungseinheit für Stufenschalter zu entwerfen, die die beschriebenen Nachteile vermeidet.
- Diese Aufgabe wird durch die Neuerung gelöst. Neuerungsgemäß wird ein Stufenschalter mit einem hermetisch abgeschlossenen Ausdehnungsgefäß vorgesehen, das mit einem einfachen Strömungsrelais in der Rohrzuleitung auskommt, wie es üblicherweise in freiatmenden Systemen verwendet wird und welches keine eigene Stromversorgung benötigt.
- Die Neuerung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen noch näher erläutert werden.
- Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform der Neuerung -
2a eine zweite Ausführungsform -
2b eine dritte Ausführungsform -
3 eine vierte Ausführungsform. - Zunächst soll die
1 näher erläutert werden. - Will man nicht unter Zuhilfenahme komplizierter Druckregeleinrichtungen den Systemdruck im Stufenschalter kontrollieren, so muss das Volumen des Ausdehnungsgefäßes so bemessen sein, dass sich weder bei der niedrigsten zulässigen Öltemperatur (z. B. –40°C) ein Unterdruck einstellt, noch bei der höchsten zulässigen Öltemperatur (z. B. 130°C) ein zu hoher Überdruck (z. B. > 0.5 bar) ergibt. Bei der niedrigsten Öltemperatur muss im Ausdehnungsgefäß immer eine bestimmte Rest-Ölmenge (z. B. 5 Liter) verbleiben, damit sichergestellt ist, dass in die Rohrleitung kein Gas eindringt, welches die Funktion des Strömungsrelais gefährden könnte. Unter diesen Voraussetzungen kann das Ausdehnungsgefäß hermetisch geschlossen und mit einem Inertgas, z. B. Stickstoff, gefüllt sein. Bei Verwendung von mineralischem Elektro-Isolieröl kann auch trockene Luft verwendet werden.
- Die Dimensionierung eines solchen Ausdehnungsgefäßes sei an folgendem Beispiel erläutert:
- – Ölvolumen des Stufenschalter-Ölgefäßes: 200 Liter
- – Volumenänderung des Öles über den gesamten Temperaturbereich –40°C ... 130°C: ca. 10%
- – max. zul. Überdruck im System: 0.5 bar
- – max. zul. Unterdruck: keiner (Umgebungsdruck)
- – V1 – V2 = 20 Liter V1 = 80 Liter (max. Gasvolumen bei –40°C) V2 = 60 Liter (min. Gasvolumen bei 130°C)
- Das Volumen des Ausdehnungsgefäßes muss somit mindestens 85 Liter betragen.
- Sollten durch den Betrieb des Stufenschalters (Lastschaltungen) freie Gase entstehen, können diese den Druck im System unzulässig erhöhen. Dies wird mit Hilfe eines kleinen Druckentlastungsventils vermieden, das im oberen Bereich des Ausdehnungsgefäßes angebracht ist und den Systemdruck auf maximal 0.5 bar begrenzt.
- Gezeigt ist in schematischer Darstellung ein Transformator
1 , der mit einem Stufenschalter2 in Verbindung steht. Der Stufenschalter2 besitzt einen Wähler2.1 , der über elektrische Anschlussleitungen mit den Wicklungsanzapfungen des Transformators1 verbunden ist, sowie einen Lastumschalter2.2 mit einem separaten Ölgefäß. Die gesamte Anordnung befindet sich im ebenfalls ölgefüllten Transformatorkessel3 . Dieser Transformatorkessel3 besitzt ein bekanntes Ölausdehnungsgefäß4 . Der Stufenschalter2 ist neuerungsgemäß mit einem hermetisch abgeschlossenen Ausdehnungsgefäß5 verbunden. Dieses Ausdehnungsgefäß5 ist relativ groß und derart dimensioniert, dass auch bei der tiefsten zulässigen Temperatur und damit dem geringsten Ölvolumen im Stufenschalter noch eine gewisse Ölmenge im Ausdehnungsgefäß5 verbleibt. Seitlich weist das hermetisch abgeschlossene Ölausdehnungsgefäß5 ein Überdruckventil6 auf. - In
2a ist eine andere Ausführungsform dargestellt. In dieser Ausgestaltung zur Vermeidung unzulässiger Druckverhältnisse werden die entstehenden Schaltgase über einen Schwimmerentlüfter7 abgelassen, der auf dem Stufenschalterkopf angeordnet ist. -
2b zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Schwimmerentlüfter8 an einem hohen Punkt der Leitungsführung zum Ausdehnungsgefäß5 , z. B. an der höchsten Stelle eines Rohrbogens, angeordnet ist. -
3 zeigt ein Ausdehnungsgefäß mit Stickstoff-Polster10 und Verbindung zum Ausdehnungsgefäß11 des Transformators. In vorteilhafter Weiterentwicklung der existierenden Lösungen mit Stickstoffpolstern, mit und ohne Druckregeleinheit, lassen sich hier auch hermetisch geschlossene Ausdehnungsgefäße verwenden, deren Gasräume im oberen Teil über einen Schlauch oder ein Rohr12 miteinander verbunden sind. Damit lässt sich das Stickstoff-Reservoir des Transformators (großer Ausgleichstank oder Druckgasflasche mit Regeleinrichtung) auch für den Luftabschluss des Stufenschalteröles verwenden. Vorteilhaft ist dabei, dass im Transformator und im Stufenschalter der gleiche Systemdruck herrscht. - In allen Abbildungen ist noch jeweils ein Strömungsrelais
13 dargestellt, das in der Rohrleitung von Stufenschalter2 zum hermetisch abgeschlossenen Ausdehnungsgefäß5 bzw.10 angeordnet ist.
Claims (5)
- Ölgefüllter Leistungstransformator mit ölgefülltem Stufenschalter, wobei sowohl Leistungstransformator als auch Stufenschalter jeweils ein separates Ölausdehnungsgefäß besitzen, das mit dem jeweiligen Ölvolumen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenschalter (
2 ) ein hermetisch abgeschlossenes Ölausdehnungsgefäß (5 ,10 ) aufweist, dessen Volumen derart dimensioniert ist, dass auch bei der niedrigsten zulässigen Öltemperatur und damit dem minimalen Ölvolumen im Stufenschalter eine Rest-Ölmenge im Ölausdehnungsgefäß (5 ,10 ) verbleibt und dass das Ölausdehnungsgefäß an seinem oberen Bereich ein Überdruckventil (6 ) aufweist. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopf des Stufenschalters (
2 ) oder an der Rohrverbindung zwischen Kopf und Ölausdehnungsgefäß (5 ,10 ) ein Schwimmerentlüfter (8 ) vorgesehen ist. - Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasräume (
10 ) des Ölausdehnungsgefäßes des Stufenschalters und des Ölausdehnungsgefäßes (11 ) des Transformatorkessels miteinander verbunden sind. - Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch einen Schlauch oder ein Rohr (
12 ) besteht. - Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der vom Ölvolumen des Stufenschalters (
2 ) zum Ölausdehnungsgefäß (5 ) des Stufenschalters ein Strömungsrelais (13 ) angeordnet ist.
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---|---|---|---|
DE202008017356U DE202008017356U1 (de) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Ölgefüllter Leistungstransformator mit Stufenschalter |
Applications Claiming Priority (2)
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DE102008027273 | 2008-06-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202008017356U Expired - Lifetime DE202008017356U1 (de) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Ölgefüllter Leistungstransformator mit Stufenschalter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202008017356U1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011008689B3 (de) * | 2011-01-15 | 2012-03-08 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Stufenschalter |
DE102022124187A1 (de) | 2022-09-21 | 2024-03-21 | E.ON Digital Technology GmbH | Messdatenverarbeitungsvorrichtung für Öltransformatoren und Messsystem |
DE102022124183A1 (de) | 2022-09-21 | 2024-03-21 | E.ON Digital Technology GmbH | Öltransformator mit einem Ölausdehnungsgefäß |
DE102022133900A1 (de) | 2022-12-19 | 2024-06-20 | E.ON Digital Technology GmbH | Vorrichtung, System und Verfahren für ölhaltige elektrische Leistungsvorrichtungen oder Übertragungsvorrichtungen |
-
2008
- 2008-06-06 DE DE202008017356U patent/DE202008017356U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011008689B3 (de) * | 2011-01-15 | 2012-03-08 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Stufenschalter |
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DE102022124183A1 (de) | 2022-09-21 | 2024-03-21 | E.ON Digital Technology GmbH | Öltransformator mit einem Ölausdehnungsgefäß |
WO2024061486A1 (de) | 2022-09-21 | 2024-03-28 | E.ON Digital Technology GmbH | Messdatenverarbeitungsvorrichtung für öltransformatoren und messsystem |
WO2024061485A1 (de) | 2022-09-21 | 2024-03-28 | E.ON Digital Technology GmbH | ÖLTRANSFORMATOR MIT EINEM ÖLAUSDEHNUNGSGEFÄß |
DE102022133900A1 (de) | 2022-12-19 | 2024-06-20 | E.ON Digital Technology GmbH | Vorrichtung, System und Verfahren für ölhaltige elektrische Leistungsvorrichtungen oder Übertragungsvorrichtungen |
WO2024132237A1 (de) | 2022-12-19 | 2024-06-27 | E.ON Digital Technology GmbH | Vorrichtung, system und verfahren für ölhaltige elektrische leistungsvorrichtungen oder übertragungsvorrichtungen |
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