FR2471032A1 - Filtering circuit for oil filled power transformer tap changer - incorporating flow relay to indicate when filter needs changing - Google Patents

Filtering circuit for oil filled power transformer tap changer - incorporating flow relay to indicate when filter needs changing Download PDF

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Abstract

The tap changer drive (6) and switching contact assembly (7) are housed in a container (2,3) which separates the oil in the tap changer from that in the transformer tank (1). Attached to that part of the housing (2) outside the transformer tank is an oil circulating system. It comprises a suction tube (16) from the bottom of the tap changer tank, a circulating pump (20), flow monitoring relay (21), and filter unit (19) together with the necessary connecting piping (17,18). When the filter becomes choked, typically with carbon formed during tap changing operations, the reduced flow causes the relay contacts to close and give an alarm. The use of a flow instead of a pressure relay ensures more definite indication of filter state. The application is typically to industrial transformers making a large number of tap changes per year.

Description

L'invention concerne un commutateur d'échelons pour transformateurs à échelons avec un réservoir d'huile séparé du bac à huile du transformateur, et qui est relié au moyen de deux raccords extérieurs de canalisations tubulaires avec une installation de filtration d'huile constituée d'une pompe de circulation et d'un filtre, l'un de ces raccords de canalisations tubulaires étant relié à une canalisation daspiration s'étendant à l'intérieur du réservoir d'huile, presque jusqu'au fond de ce récipient. The invention relates to a step switch for step transformers with an oil tank separate from the transformer oil tank, which is connected by means of two external tubular pipe fittings with an oil filtration installation consisting of 'a circulation pump and a filter, one of these tubular pipe fittings being connected to a suction pipe extending inside the oil tank, almost to the bottom of this container.

De tels commutateurs d'échelons sont connus
Prospectus 3RO 44/77 "Stufenschalter Typ M2' de la Société
Maschinenfabrik Reinhausen.Such step switches are known
Prospectus 3RO 44/77 "Stufenschalter Typ M2 'of the Company
Maschinenfabrik Reinhausen.

Les installations stationnaires de filtration d'huile sont mises en oeuvre pour augmenter les intervalles d'entretien des commutateurs d'échelons, notamment dans le cas de tels commutateurs utilisés sur les transformateurs industriels avec un nombre de commutationsannuellestrès élevé. Pour l'uti- lisateureil est alors important de savoir quand la cartouche de filtration de l'installation de filtration d'huile a atteint son degré de saturation et doit être remplacée. Comme critère pour ce remplacement de la cartouche de filtration, il est en général fait appel à la chute de pression sur la cartouche de filtration, ou bien à l'élévation de pression en amont de cette cartouche, qui est par exemple surveillée avec un manomètre. Stationary oil filtration systems are used to increase the maintenance intervals for step switches, in particular in the case of such switches used on industrial transformers with a very high number of annual switches. It is therefore important for the user to know when the filter cartridge of the oil filtration system has reached its saturation level and must be replaced. As a criterion for this replacement of the filter cartridge, it is generally used the pressure drop on the filter cartridge, or the pressure rise upstream of this cartridge, which is for example monitored with a pressure gauge .

Les papiers filtres habituellement utilisés présentent toutefois une courbe caractéristique très raide au début et qui se rapproche ensuite asymptotiquement d'une valeur terminale. Précisément dans la zone intéressée où le remplacement de la cartouche de filtration doit être signalé, cette caractéristique revêt une allure très plate et, dans ce cas, la pression ne constitue pas un critère définitif donnant une information correcte sur le degré effectif de saturation de la cartouche de filtration.The filter papers usually used, however, have a very steep characteristic curve at the start and which then asymptotically approaches a terminal value. Precisely in the area concerned where the replacement of the filter cartridge must be indicated, this characteristic takes on a very flat appearance and, in this case, the pressure does not constitute a definitive criterion giving correct information on the effective degree of saturation of the filtration cartridge.

Le but de l'invention est de créer un dispositif de surveillance de l'installation de filtration d'huile qui ne dépende pas de conditions de pression douteuses sur la cartouche de filtration. The object of the invention is to create a device for monitoring the oil filtration installation which does not depend on questionable pressure conditions on the filtration cartridge.

A cet effet, l'invention concerne un commutateur d'échelons du type précité, caractérisé en ce qu'un relais à écoulement d'huile est disposé entre l'un des raccords de canalisations tubulaires et la cartouche de filtre d'huile, ce relais réagissant lorsqu'on tombe au-dessous d'un débit minimal. To this end, the invention relates to a step switch of the aforementioned type, characterized in that an oil flow relay is arranged between one of the tubular pipe fittings and the oil filter cartridge, this relay reacting when falling below a minimum flow.

L'invention utilise ici la notion selon laquelle l'instant où la cartouche de filtration doit être remplacée, est atteint indépendamment de la pression existante, lorsque le débit a atteint une valeur minimale pour laquelle il n' est plus garanti que la suie apparaissant dans le commutateur d'échelons lors d'une commutation, soit évacuée avant la prochaine commutation. Pour la surveillance de l'installation de filtration, il n'est en conséquence plus fait appel9comme critère pour le remplacement de la cartouche de filtration, à la pression, mais au débit de circulation d'huile dans l'installation de filtration.L'avantage obtenu grâce à l'invention, réside en ce que l'appréciation de l'état du filtre peut effectivement être obtenue à partir du débit de circulation et qu'ainsi elle s'effectue indépendamment d'un manomètre à contact. The invention here uses the notion that the instant when the filter cartridge must be replaced, is reached regardless of the existing pressure, when the flow rate has reached a minimum value for which it is no longer guaranteed that the soot appearing in the step switch during a switchover is removed before the next switchover. For monitoring the filtration installation, it is therefore no longer used as a criterion for replacing the filtration cartridge, at the pressure, but at the flow rate of oil circulation in the filtration installation. advantage obtained thanks to the invention, resides in that the appreciation of the state of the filter can effectively be obtained from the circulation flow and that thus it is carried out independently of a contact pressure gauge.

De façon simple, le relais à écoulement d'huile peut être constitué d'un clapet d'écoulement disposé dans la canalisation tubulaire de l'installation de filtration d'huile, avec un contact électrique articulé sur ce clapet d'écoulement. In a simple manner, the oil flow relay can consist of a flow valve disposed in the tubular pipe of the oil filtration installation, with an electrical contact articulated on this flow valve.

Ce clapet d'écoulement peut alors être placé immédiatement à la sortie de la pompe de circulation. Ainsi, il n'est pas nécessaire de prévoir,pour ce relais à écoulement d'huile, un boîtier indépendant avec les raccords de canalisations indispensables.This flow valve can then be placed immediately at the outlet of the circulation pump. Thus, it is not necessary to provide, for this oil flow relay, an independent box with the essential pipe fittings.

L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels :
- la figure i montre la disposition schématique du commutateur d'échelons,
- la figure 2 montre en détail, également de façon schématique, le relais à écoulement d'huile associé au commutateur d 'échelons,
Comme on peut le voir sur la figure 1, le commutateur d'échelons monté dans le réservoir l du transformateur, non représenté plus en détail, est essentiellement constitué d'une tête 2 de commutateur d'échelons, d'un commutateur en charge 3 ainsi que d'un sélecteur d'échelons 4 non représenté plus en détail.La tête 2 de commutateur d 'échelons fermée avec un couvercle 5 contient le moyen d'entraînement 6 pour l'équipement 7 du commutateur en charge et elle est montée par une bride 8 sur le couvercle 9 du transformateur. L'équipement 7 du commutateur en charge se trouve dans le bottier cylindrique 10 qui est hermétiquement fermé9par rapport à l'intérieur du conteneur 1 du transformateur à échelonsapar le fond 11. Dans la paroi du bolier cylindrique 10, sont placés, de façon également étanche à 11 huile, les contacts de raccordement 12 du commutateur en charge.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings in which:
- Figure i shows the schematic arrangement of the step switch,
FIG. 2 shows in detail, also schematically, the oil flow relay associated with the step switch,
As can be seen in FIG. 1, the step switch mounted in the transformer tank 1, not shown in more detail, essentially consists of a step switch head 2, of a load switch 3 as well as a rung selector 4 not shown in more detail. The rung switch head 2 closed with a cover 5 contains the drive means 6 for the equipment 7 of the load switch and is mounted by a flange 8 on the cover 9 of the transformer. The equipment 7 of the switch in charge is located in the cylindrical case 10 which is hermetically sealed 9 relative to the interior of the container 1 of the step transformer by the bottom 11. In the wall of the cylindrical case 10, are placed, also in a sealed manner at 11 oil, the connection contacts 12 of the switch on load.

Pour la régénération de l'huile se trouvant à l'intérieur du commutateur en charge 3 et qui se souille progressivement de suie par suite de3commutatiotsen charge, le commutateur d'échelons est muni d'une installation stationnaire 13 de filtration d'huile, raccordéeyau moyen des raccords de canalisations 14, 15,à la tête 2 du commutateur d'échelons, et reliée avec une canalisation d'aspiration 16 s'étendant à l'intérieur du commutateur en charge 3 jusque au fond 11. For the regeneration of the oil located inside the switch on load 3 and which gradually becomes soiled with soot as a result of switching over under load, the step switch is provided with a stationary oil filtration installation 13, connected to the by means of the pipe connections 14, 15, at the head 2 of the step switch, and connected with a suction pipe 16 extending inside the load switch 3 as far as the bottom 11.

L'installation de filtration d'huile 13 est essentiellement constituée des deux canalisations de raccordement 17, 18, de la cartouche de filtration 19, de la pompe de circulation 20, ainsi que du relais à écoulement d'huile 21, qui est représenté plus en détail sur la figure 2. Comme on peut le voir sur cette figure 2, ce relais à écoulement d'huile comporte un clapet d'écoulement 22 pivotant qui est influencé par le courant d'huile (flèche). Dans un boStier de contact 23, se trouve un levier 24 solidaire du clapet d'écoulement, et qui est sollicité par un ressort de pression 25 en sens inverse du sens de l'écoulement. Sur le levier 24 est articulé un pont de contact 26 coopérant avec deux contacts fixes 27 situés dans le boîtier de contact 23. Le bottier de contact 23 est séparé du volume d'huile par un soufflet 28. The oil filtration installation 13 essentially consists of the two connection pipes 17, 18, the filtration cartridge 19, the circulation pump 20, as well as the oil flow relay 21, which is shown more in detail in Figure 2. As can be seen in this Figure 2, this oil flow relay has a pivoting flow valve 22 which is influenced by the oil flow (arrow). In a contact box 23, there is a lever 24 integral with the flow valve, and which is biased by a pressure spring 25 in the opposite direction to the direction of flow. On the lever 24 is articulated a contact bridge 26 cooperating with two fixed contacts 27 located in the contact box 23. The contact boot 23 is separated from the oil volume by a bellows 28.

Le mode de fonctionnement est clair t en cas de réduction de l'écoulement d'huile par suite de l'obstruction de la cartouche de filtration 19, le ressort de pression 25 déplace le clapet d'écoulement 22 contre l'action maintenant faible du courant d'huile (flèche) et ferme ainsi les contacts 27 au moyen du pont de contact 26. I1 s'en suit un signal avertisseur optique ou acoustique.  The operating mode is clear t in the event of a reduction in the flow of oil as a result of the obstruction of the filter cartridge 19, the pressure spring 25 displaces the flow valve 22 against the now weak action of the oil flow (arrow) and thus closes the contacts 27 by means of the contact bridge 26. There follows an optical or acoustic warning signal.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1.- Commutateur d'échelons pour transformateurs à échelons avec un réservoir d'huile séparé du bac à huile du transformateur, et qui est relié au moyen de deux raccords extérieurs de canalisations tubulaires avec une installation de filtration d'huile constituée d'une pompe de circulation et d'un filtre, l'un de ces raccords de canalisations tubulaires étant relié à une canalisation d'aspiration s'étendant à l'intérieur du réservoir d'huile, presque jusqu'au fond de ce récipient, commutateur d'échelons caractérisé en ce qu'un relais à écoulement d'huile (21) est disposé entre l'un des raccords de canalisations tubulaires (14) et la cartouche de filtre d'huile (19), ce relais réagissant lorsqu'on tombe au-dessous d'un débit minimal. 1.- Step switch for step transformers with an oil tank separate from the transformer oil tank, and which is connected by means of two external tubular pipe fittings with an oil filtration installation consisting of a circulation pump and a filter, one of these tubular pipe fittings being connected to a suction pipe extending inside the oil tank, almost to the bottom of this container, switch d '' rungs characterized in that an oil flow relay (21) is arranged between one of the tubular pipe connections (14) and the oil filter cartridge (19), this relay reacting when falling below a minimum flow. 2.- Commutateur d'échelons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le relais à écoulement d'huile (21) est constitué par un clapet d'écoulement (22) disposé dans la canalisation tubulaire de l'installation de filtration d'huile et d'un contact électrique (26, 27) relié à ce clapet d'éécoulement 2.- step switch according to claim 1, characterized in that the oil flow relay (21) is constituted by a flow valve (22) disposed in the tubular pipe of the filtration installation of oil and an electrical contact (26, 27) connected to this flow valve 9.- Commutateur d'échelons selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet i écoulement (22) est disposé immédiatement à la sortie de la pompe de circulation (20)* 9.- step switch according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the flow valve i (22) is arranged immediately at the outlet of the circulation pump (20) *
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