DE444524C - Vorrichtung fuer nicht vollstaendig mit OEl gefuellte geschlossene Behaelter elektrischer Apparate, insbesondere Transformatoren - Google Patents

Description

• Vorrichtung für nicht vollständig mit Öl gefüllte geschlossene Behälter elektrischer Apparate, insbesondere Transformatoren. Bei Öltransformatoren spielt die Frage der Ölkühlung eine besondere Rolle, weil damit die Belastungsfähigkeit des Transformators zusammenhängt. Mit der Erwärmung des Öles, die bei der Belastungszunahme des Transformators eintritt, ist gleichzeitig eine Volumenvergrößerung des Öles verbunden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Erwärmung und die damit verbundene Volumenvergrößerung des Öles zu vermindern.
• Die Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Transformatoren, deren Behälter teils mit einem neutralen Gas, teils mit Isolierflüssigkeit gefüllt sind. Bei diesen Transformatoren soll durch die Erfindung das mit übermäßigem Ausdehnen und Zusammenziehen des zur Isolation und zur Kühlung dienenden Öles verbundene übermäßige Ein- und Ausatmen des neutralen Gases verhindert werden. Das zwischen dem Kesseldeckel und dem Transformatoröl befindliche neutrale Gas hat dabei den Zweck, explosive Mischungen im Transformator zu vermeiden. Um dieses Gas neutral oder sauerstofffrei zu machen, sind bereits verschiedene Mittel verwendet worden.
• Dieses sauerstofffreie, nicht brennbare Gas wurde bei einigen Anlagen unter Druck in den Transformator gepreßt, während man bei anderen Anlagen besonders geeignete Reduktionsmittel'in den Weg der eindringenden Luft eingeführt hat, wodurch der Sauerstoffgehalt der Luft entzogen wurde, ehe sie in den Transformator gelangt. In jedem Falle ist jedoch die Erzeugung des neutralen Gases in dem Transformator mit Zeit- und Energieverlust verbunden. Falls ein übermäßiges Atmen des Transformators zugelassen ist, wird das neutrale Gas infolge des Ausatmens sehr rasch zerstreut.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für derartige, nicht bis zum Deckel gefüllte Behälter elektrischer Apparate, insbesondere Transformatoren, zur Verminderung der Volumenänderungen des Öles, das durch ein oder mehrere an die Behälter angeschlossene Wärmeaustauschkörper gekühlt wird, und besteht in einer Sperre, die in den Umlaufsweg des Öles in solcher Anordnung zum Behälter eingeschaltet ist, daß sie den Öldurchfluß durch den Wärmeaustauschkörper hindurch sperrt, wenn der Ölspiegel im Behälter infolge Abkühlung des Öles auf ein bestimmtes Niveau gesunken ist, und den Durchflüß zuläßt, sobald der Ölspiegel infolge Erwärmung des Öles über dieses Niveau ansteigt.
• Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung für Behälter mit Wärmeaustauschkörpern, bei denen das Öl durch eine obere Mündung in die Wärmeaustauschkörper einströmt und durch eine untere Mündung in den Behälter zurückgelangt, ist zwischen dem Ölvorrat des Behälters und der oberen Mündung ein Wehr angebracht. Dieses Wehr ist so angeordnet, daß seine Überlaufkante bei niedrigen Öltemperaturen oberhalb des Ölspiegels liegt und den Übertritt des Öles in- -das Kühlgefäß sperrt, bei höheren Temperaturen jedoch, wo der Ölspiegel über die Uberläufkänte steigt, ein Überströmen des Öles in den Kühlergestattet.
• Zweckmäßig wird dabei die Überlaufvorrichtung verstellbar angeordnet, wodurch eine Einstellung des Flüssigkeitsumlaufes bei verschiedenen Temperaturen des wärmeerzeugenden Körpers ermöglicht wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt sie die Anwendung der Erfindung bei einem Öltransformator mit äußerer Kühlvorrichtung.
• z ist der Transformatorkessel, der den Transformator 2 und das Transformatoröl 3 enthält. Mit 4 sind die Wärmeaustauschkörper des Transformators bezeichnet, die an dem- Kessel z befestigt sind, und die mit dem 01 3 in Verbindung stehen, wenn der Flüssigkeitsspiegel s über der Kante 6 der einstellbaren Überlaufvorrichtung 7 steht. Die Überlaufvorrichtung ist an dem Rand -des Kessels so angeordnet, daß sie ein Überfließen des Öles nach den Wärmeaustauschkörpern q. beim normalen Betrieb des Transformators verhindert.
• Die Überlaufvorrichtung 7 wird' normalerweise durch einen mantelartigen Blechteil ge#-bildet, wie die-Abbildung zeigt. Diese besondere Einrichtung ist jedoch entbehrlich, wenn, mari als Überlauf-kante die Unterkanten der Kühlerverbindungen 8 benutzt. Die Höhe der Überlaufkante -des - Wehrs -7 kann durch die Stellschrauben g.. verändert werden. Der Raum 1z über dem -Ölspiegel ist mit einem neutralen Gas, wie Stickstoff, Kohlensäure o. dgl., gefüllt. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist nun wie folgt: Während des Leerlaufes des Transformators ist ein Fließen der Behälterflüssigkeit 3 über die Oberkante 6 des Überlaufes 7 vermieden. Wird dagegen der Transformator belastet und steigt mit der Belastung seine Temperatur, so erhöht sich auch die Wärmeenergie, die in der Behälterflüssigkeit 3 frei wird. Damit tritt auch eine entsprechende Ausdehnung dieser Flüssigkeit ein, und zwar so lange, bis sie sich auf den mit so bezeichneten Flüssigkeitsspiegel gehoben hat. Da der neue Flüssigkeitsspiegelzo wesentlich höher als die Oberkante des Überlaufes 7 liegt, so fließt ein Teil der Behälterflüssigkeit 3 über den Überlauf hinweg und durch die Wärmeaustauschkörper 4 hindurch. Dadurch, daß das Öl nun durch den Wärmeaustauschkörper 4 hindurchfließt, wird eine entsprechend erhöhte Kühlwirkung in der Behälterflüssigkeit verursacht. Wird die Belastung des Transformators wieder aufgehoben, so -läuft die Behälterflüssigkeit 3 noch so lange um, bis der Flüssigkeitsspiegel =o die Oberkante des@Übeilaufes-7 erreicht hat, worauf sich die Behälterflüssigkeit 3 bis auf die Anfangstemperatur abkühlen wird. Unterhalb dieser Temperatur findet eine Zusammenziehung des im Transformatorkessel befindlichen Öles nur entsprechend der unmittelbar ausgestrahlten Wärmemenge statt.
• In Fällen, in. denen ein freier Umlauf des Transformatoröles möglich ist, würde sich die Zusammenziehung des gesamten Öles so lange fortsetzen, bis die Temperatur des in dem Transformatorkessel befindlichen Öles mit der Temperatur des im Wärmeäustauschkörper befindlichen Öles übefeinstimmt. Dadurch würde jedoch eine viel größere Schwankung in dem Gasdölumen des Deckelraumes rr eintreten, während diese Schwankung durch die Verwendung - des Überlaufes 7 stark vermindert ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Vorrichtung für nicht vollständig mit Öl gefüllte geschlossene Behälter elektrischer Apparate, insbesondere Transformatoren, zur Verminderung der- Volumenänderung des.- Öles,- das. durch ein oder mehrere an den -Behälter. angeschlossene-Wärmeaustaüschkörpet -gekühlt Wird, gekennzeichnet durch ein in` den Umlaufweg des Öles eingeschaltete sWehr; das den Ölkreislauf durch die Wärmeäustauschkörper hindurch sperrt; wenn der Ölspiegel im Rehälter bei Abkiihlung des Öles bis auf die Überlaufhöhe des Wehrs- gesunken ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch z für Behälter mit - Wärmeaustauschkörpern, bei denen das Öl durch eine obere Mündung einströmt und durch eine untere Mündung in den Behälter zurückgelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufkante des Wehrs durch die untere Kante der oberen Mündung der Wärmeaustauschkörper gebildet wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch, z, gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung zum. Heben und Senken des Wehrs.