NO320708B1 - Transformator - Google Patents
Transformator Download PDFInfo
- Publication number
- NO320708B1 NO320708B1 NO20006064A NO20006064A NO320708B1 NO 320708 B1 NO320708 B1 NO 320708B1 NO 20006064 A NO20006064 A NO 20006064A NO 20006064 A NO20006064 A NO 20006064A NO 320708 B1 NO320708 B1 NO 320708B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- container
- transformer
- pressure
- insulating medium
- resistant
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01F27/02—Casings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
Område for oppfinnelsen
Oppfinnelsen vedrører en transformator utformet spesielt for undervannsbmk, hvilken transformator omfatter en transformatorkjerne og dens vikling anbrakt i en første beholder fylt med et isolerende medium, idet den øvre overflaten av beholderen er forsynt med trykkfaste bøssinger for forbindelseskablene for transformatoren, en andre beholder fylt med et isolerende medium og midler for å utligne trykket mellom det isolerende mediet i den andre beholderen og transformatoromgivelsene.
Når f.eks. olje eller gass pumpes fra havbunnen, må strenge driftskrav stilles til pumpeutstyret. Den elektriske forsyning til pumpene er f.eks. vanligvis tilveiebragt ved å produsere elektrisiteten på en rigg eller et overflatefartøy, hvorfra den overføres til pumpene som befinner seg så langt som flere kilometer unna. For å redusere spenningsfallet i overføringskabelen, blir spenningen vanligvis hevet til en mellomspenning, og transformert bare nær forbrukspunktet til driftsspenningen for motorene som kjører pumpene, typisk til et nivå på 1 kV. Strukturen for en slik pumpe må være slik at den er i stand til å funksjonere i og utstå forholdene minst 500 meter nedenfor havoverflaten.
Tidligere kjent teknikk benytter en oljefylt transformator, hvis beholder er laget av spesialstål. En slik undervannstransformator er forsynt med en trykkutligner som kan være noe utett på grunn av diffusjon eller funksjonsfeil. I et slikt tilfelle lekker det isolerende fluidet, typisk olje, ut i havet, og forårsaker som sådan miljøfare. Vannet som samtidig lekker inn i trans format orbeholderen svekker imidlertid også den elektriske isolasjonen til transformatoren, og ødelegger transformatoren i det lange løp. I dette tilfellet forstyrres elektrisitetsforsyningen, og en plutselig trykkøkning forårsaket av en elektrisk bue kan støte all oljen i transformatoren ut i havet.
Britisk patentpublikasjon 1 604 978 beskriver en løsning hvor en andre oljebeholder med en forbindelse til trykkutligneren er anbrakt nedenfor transformatorbeholderen. Mellom beholderne er det en belg som tillater transformatoroljen termisk å ekspandere i den første beholderen. Denne løsningen tilveiebringer fordelen at det samme trykket finnes på begge sider av transformatorbeholderen, i hvilket tilfelle dens struktur kan gjøres lett. I tillegg hindrer belgstrukturen vann i å lekke inn i den første beholderen, hvor det kan ødelegge transformatoirsolasjonen. I den aktuelle løsningen ledes den elektriske forbindelsen direkte inn til den indre beholderen, som transformatorkjernen og dens vikling er opphengt i.
Japansk patentpublikasjon 57 018 306 beskriver en dobbeltvegget trans format orbehol der. En belg benyttes også for å utligne trykket mellom den indre transformatorbeholderen og mellomrommet mellom veggene, og dessuten for å hindre oljen i å komme i kontakt med vannet.
En særlig ulempe ved begge de ovennevnte løsningene er at de elektriske inntakene må føres direkte gjennom til den indre beholderen, hvorved deres lekkasjer lett blir kritiske.
Kort beskrivelse av oppfinnelsen
Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å presentere en transformator som er bedre egnet enn de kjente transformatorene til å være anbrakt ved havbunnen. En ytterligere hensikt er å frembringe en transformatorkonstruksjon hvor konvensjonelle distribusjonstransformatorer av standard struktur kan benyttes så langt som mulig, og således å oppnå lave fremstillingskostnader.
De ovennevnte hensiktene oppnås ved hjelp av en transformator ifølge oppfinnelsen, kjennetegnet ved at den andre beholder er anordnet for fullstendig å omslutte den første beholderen, og at den andre beholderen er forsynt med trykkfaste kabelbøssinger og assosierte konnektorer for eksterne elektriske forbindelser til transformatoren. I transformatoren ifølge oppfinnelsen er kjernen og viklingene i transformatoren således anbrakt i den indre beholderen, som i praksis kan være en transformator av fullstendig standardstruktur, som imidlertid er fullstendig omgitt av en ytre beholder som også er fylt med et isolerende medium. De trykkfaste bøssingene som fortrinnsvis er anordnet i den første beholderen, omfatter bøssingisolatorer, og forbindelseskablene til transformatoren er forbundet til disse bøssingisolatorene med trykkfaste og vanntette kabelsko. Transformatoren kan gjøres svært pålitelig ved å anvende denne prosedyren.
I samsvar med oppfinnelsen omfatter veggen i den første beholderen korrugerte deler for å tillate volumendringer forårsaket av termisk ekspansjon og trykkendringer i det isolerende mediet som fyller den første beholderen. Videre er det fordelaktig at midler for å utligne trykket mellom det isolerende mediet i den andre beholderen og transformatoromgivelsene omfatter en trykkutlignende beholder anordnet på toppen av den andre beholderen, og et trykkutlignende rør forbundet til den, hvilket rør er ført gjennom den andre beholderen gjennom en trykkforseglet inngang på dens øvre overflate og anordnet til å forløpe til bunndelen av den andre beholderen før åpning inn i den andre beholderen.
Det kan bemerkes at transformatoren ifølge oppfinnelsen tilveiebringer den fordel at transformatoren selv kan være av standardstruktur, i hvilket tilfelle veggstrukturen for den første beholderen, dvs. veggstrukturen av nevnte standardstrukturtransformator, er korrugert, for derved å tillate oljen termisk å ekspandere, i hvilket tilfelle ingen separat belg er nødvendig for dette. I transformatoren ifølge oppfinnelsen vil en lekkasje i trykkutligneren videre ikke forårsake at hele den ytre beholderen fylles med vann, siden enden av røret er ført nær bunnen av den ytre beholderen. I et slikt tilfelle fører en liten lekkasje i trykkutligneren til at vann går direkte til bunndelen av den ytre beholderen og således ikke påvirker kabelskoene. Lekkasje vann av denne typen kan bare forårsake en risiko med bøssingisolatorene når den ytre beholderen er nærmest full av vann. Selv etter dette vil bare en ødeleggelse i den første, dvs. indre, beholderen eller en lekkasje i den vanntette kabelskoen føre til vanninntrengning inne i den første beholderen og således ødelegge isoleringen for transformatoren og forårsake en nedbrytende utladning.
Kort beskrivelse av tegningene
I det følgende beskrives transformatoren ifølge oppfinnelsen t nærmere detalj med henvisning til de vedføyde tegninger, som viser et skjematisk diagram av strukturen for en eksempelutførelsesform av transformatoren ifølge oppfinnelsen i prinsipp.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Figuren viser et diagram av en eksempelutførelsesform av transformatoren ifølge oppfinnelsen. Denne transformatoren omfatter først en
standardstrukturtransformator som har en transformatorkjerne 1 med sin vikling, som er anordnet inne i en beholder 2 fylt med isolerende medium 3. Det aktuelle isolerende mediet 3 er typisk en isolasjonsolje, og som allerede nevnt ovenfor, er beholderen 2 i praksis det ytre hus for en standardstrukturtransformator, som omfatter korrugerte deler, ved hjelp av hvilke beholderen er i stand til å utvide seg og trekke seg sammen, og således kompensere for endringer i volumet for det isolerende mediet 3, som kan være forårsaket av termisk ekspansjon eller endringer i det eksterne trykket. Det bør særlig tas i betraktning i strukturen av transformatoren at ingen luftlommer gjenstår inne i den, fordi luften presses sammen ved høye trykk, som eksisterer ved f.eks. en dybde av 500 m ved havbunnen, hvorved høy mekanisk påkjenning utøves på beholderen 2. Korrugeringen i beholderen 2 bør tillate å utstå termisk ekspansjon og oljekompresjon som skyldes trykkendringer avhengig av dens gassinnhold. Under sammensetning blir den indre beholder 2 tørket og fylt med det isolerende medium 3 i vakuum og lukket hermetisk. På denne måten forblir kompresjonen av olje minimal.
De elektriske bøssinger for den indre beholder 2 i transformatoren er laget enten ved bøssinger eller ved bruk av standard bøssingisolatorer som i figuren er merket med henvisningstall 9 og 10. Forbindelseskablene 12 for transformatoren er forbundet til disse bøssingisolatorene 9 og 10 med særlige trykkfaste og vanntette kabelsko 11.1 figuren er bare én forbindelseskabel og kabelsko vist for klarhets skyld, men selvsagt er hver bøssingisolator 9 og 10 forbundet med en samsvarende forbindelseskabel og kabelsko. 1 transformatoren ifølge oppfinnelsen er transformatoren, i praksis av standardstruktur, beskrevet ovenfor anbrakt inne i den ytre beholderen 4. Denne ytre beholderen er laget av syrefast stål av høy styrke. Denne beholderen har kabelbøssinger 13 forsynt med konnektorer, som forbindelseskablene 12 til transformatoren er forbundet til. Videre er en rørflens 7 med en trykkutligner 8 forbundet til den, forbundet til beholderen 4. Det trykkutlignende røret 6 forløper fra rørflensen 7 til bunndelen av beholderen 4, slik at det vender åpent ut nær bunnen av beholderen 4. På denne måten vil vann som kommer inn gjennom trykkutligneren 8 til det trykkutlignende røret 6 under en mulig lekkasje, som er tyngre enn olje, synke direkte ned til bunnen av den ytre beholderen 4, og vil ikke på noen måte svekke isolasjonen for de elektriske bøssingene i transformatoren. Selv ved senere bruk, kan trykkendringer ikke forårsake en slik strømning i den ytre beholderen 4 at vannet som er lekket inn i bunnen av denne beholderen kan passere bøssingisolatorene 9 og 10.
Siden den aktive del av selve transformatoren, dvs. transformatorkjernen 1 og viklingene, er i en separat beholder 2, vil en lekkasje også opptre i denne beholderen 2 før isolasjonsstyrken for transformatoren ville svekkes. Videre er bøssingisolatorene 9 og 10 anbrakt på toppdekselet av den indre beholderen 2 i transformatoren, og siden kabelskoene 11 fortrinnsvis har en vanntett struktur, som ikke engang fyller opp den ytre beholderen 2 med vann, ville alene forårsake ødeleggelse og funksjonsfeil i transformatoren. Fordi den indre beholderen 2 er fullstendig omgitt av et isolerende medium, slik som olje, behøver ikke beholderen 2 å være laget av et syrefast materiale.
Veggene i den ytre beholderen 4 for transformatoren bør gjøres relativt stive, utstyrt med f.eks. ribber, for å få beholderen 4 til å tåle å fylles opp i vakuum. Denne ytre beholderen 4 er også fylt med et isolerende medium, slik som olje 5, slik at ingen luft forblir inne i den, slik at vanntrykket ikke kan forårsake at luften komprimeres når transformatoren er senket dypt ned i vannet, noe som mekanisk ville anstrenge den aktuelle beholderen 4.
Transformatoren ifølge oppfinnelsen har i det ovenstående blitt beskrevet bare ved hjelp av en eksempelutførelsesform, og det er opplagt at den kan modifiseres på mange måter uten å fjerne seg fra rekkevidden av beskyttelsen definert i de vedføyde krav.
Claims (4)
1. Transformator utformet spesielt for undervannsbruk, hvilken transformator omfatter en transformatorkjerne (1) og dens vikling anbrakt i en første beholder (2) fylt med et isolerende medium (3), idet den øvre overflaten av beholderen er forsynt med trykkfaste bøssinger (9, 10) for forbindelseskabler (12) for transformatoren, en andre beholder (4) fylt med et isolerende medium (5) og midler (8) for å utligne trykket mellom det isolerende mediet (5) i den andre beholderen (4) og transformatoromgivelsene,
karakterisert ved at den andre beholderen (4) er anordnet for fullstendig å omslutte den første beholderen (2), og at den andre beholderen (4) er forsynt med trykkfaste kabelbøssinger (13) og assosierte konnektorer for eksterne elektriske forbindelser til transformatoren.
2. Transformator i samsvar med krav 1,
karakterisert ved at veggen i den første beholderen (2) omfatter korrugerte deler for å tillate volumendringer forårsaket av termisk ekspansjon og trykkendringer for det isolerende mediet (3) som fyller den første beholderen.
3. Transformator i samsvar med krav 1 eller 2,
karakterisert ved at midlene for å utligne trykket mellom det isolerende mediet (5) for den andre beholderen og transformatoromgivelsene omfatter en trykkutlignende beholder (8) og et trykkutlignende rør (6) forbundet til den, hvilket rør er ført gjennom den andre beholderen (4) gjennom en trykkforseglet inngang (7) på dens øvre overflate og anordnet for å forløpe til bunndelen for den andre beholderen (4) før åpning inn i den andre beholderen (4).
4. Transformator i samsvar med et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at de trykkfaste inngangene anordnet i den første beholderen (2) omfatter bøssingisolatorer (9,10), og at forbindelseskablene (12) for transformatoren er forbundet til disse bøssingisolatorene (9, 10) med trykkfaste og vanntette kabelsko (11).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI981247A FI108087B (fi) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Muuntaja |
PCT/FI1999/000479 WO1999063555A2 (en) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | Transformer |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20006064D0 NO20006064D0 (no) | 2000-11-29 |
NO20006064L NO20006064L (no) | 2001-01-29 |
NO320708B1 true NO320708B1 (no) | 2006-01-23 |
Family
ID=8551883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20006064A NO320708B1 (no) | 1998-06-02 | 2000-11-29 | Transformator |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6456179B1 (no) |
EP (1) | EP1082736B1 (no) |
AU (1) | AU4619599A (no) |
DE (1) | DE69916265T2 (no) |
FI (1) | FI108087B (no) |
NO (1) | NO320708B1 (no) |
WO (1) | WO1999063555A2 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2580031A (en) * | 1951-12-25 | Accumulator engaging mechanism | ||
NO312386B1 (no) * | 2000-07-24 | 2002-04-29 | Abb Offshore Systems As | Arrangement og fremgangsmate for a installere en transformator pa sjobunnen |
NO313068B1 (no) | 2000-11-14 | 2002-08-05 | Abb As | Undersjoisk transformator - distribusjonssystem med et forste og et andre kammer |
DE10127276B4 (de) * | 2001-05-28 | 2004-06-03 | Siemens Ag | Unterwassertransformator und Verfahren zum Anpassen des Drucks im Außenkessel eines Unterwassertransformators |
DE102004063508B4 (de) | 2004-12-27 | 2008-10-16 | Siemens Ag | Elektrisches Bauteil mit Kühlkreislauf für den Unterwasserbetrieb |
NO324576B1 (no) * | 2005-11-11 | 2007-11-26 | Norsk Hydro Produksjon As | Arrangement for undervannstransformator |
JP4971354B2 (ja) | 2005-12-19 | 2012-07-11 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 海中システム用の電力システム |
US7692328B2 (en) * | 2007-06-28 | 2010-04-06 | Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology | Power unit of underwater vehicle |
EP2169690B1 (en) | 2008-09-24 | 2012-08-29 | ABB Technology AG | Pressure compensator |
US9472990B2 (en) * | 2010-10-19 | 2016-10-18 | Baker Hughes Incorporated | Systems and methods for insulating Y-points of three phase electric motors |
US8624530B2 (en) | 2011-06-14 | 2014-01-07 | Baker Hughes Incorporated | Systems and methods for transmission of electric power to downhole equipment |
EP2571034A1 (en) * | 2011-09-19 | 2013-03-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Subsea transformer enclosure |
JP6081605B2 (ja) * | 2013-09-20 | 2017-02-15 | 株式会社日立産機システム | 洋上風力発電装置およびそれに用いる油入変圧器 |
EP2980938B1 (en) * | 2014-08-01 | 2020-01-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Protective housing for a component of a subsea device |
CN105338788B (zh) * | 2015-10-30 | 2018-06-26 | 重庆帕特龙智通电子科技有限公司 | 大功率电子设备散热结构 |
CN105246300B (zh) * | 2015-10-30 | 2018-01-16 | 重庆帕特龙智通电子科技有限公司 | 大功率电子器件散热结构 |
EP3675145B1 (en) * | 2018-12-27 | 2021-10-06 | ABB Power Grids Switzerland AG | Static electrical device assembly comprising heat exchanger system |
CN112820506A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-18 | 广州丰浩贸易有限公司 | 一种用于城市轨道交通的电力电气变压器 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1604978A (en) * | 1978-05-31 | 1981-12-16 | British Petroleum Co | Container for holding electrical equipment underwater |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1463662A (en) | 1973-03-15 | 1977-02-02 | British Petroleum Co | Holder for electrical equipment |
US4196408A (en) | 1974-01-14 | 1980-04-01 | Rte Corporation | High temperature transformer assembly |
JPS5718306A (en) | 1980-07-09 | 1982-01-30 | Fuji Electric Co Ltd | Underwater oil-filled electrical appliance |
DE3203936A1 (de) | 1982-02-05 | 1983-08-11 | Volta-Werke Elektricitäts-Gesellschaft mbH, 1000 Berlin | Einrichtung zur nutzbarmachung der verlustwaerme von fluessigkeitsgekuehlten transformatoren |
US4904972A (en) * | 1989-06-28 | 1990-02-27 | Hitachi, Ltd. | Gas-insulated stationary induction electrical apparatus |
-
1998
- 1998-06-02 FI FI981247A patent/FI108087B/fi not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-06-01 EP EP99929359A patent/EP1082736B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-01 DE DE69916265T patent/DE69916265T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-01 US US09/701,783 patent/US6456179B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-01 AU AU46195/99A patent/AU4619599A/en not_active Abandoned
- 1999-06-01 WO PCT/FI1999/000479 patent/WO1999063555A2/en active IP Right Grant
-
2000
- 2000-11-29 NO NO20006064A patent/NO320708B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1604978A (en) * | 1978-05-31 | 1981-12-16 | British Petroleum Co | Container for holding electrical equipment underwater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI108087B (fi) | 2001-11-15 |
WO1999063555A3 (en) | 2000-02-03 |
FI981247A0 (fi) | 1998-06-02 |
DE69916265T2 (de) | 2005-04-14 |
WO1999063555A2 (en) | 1999-12-09 |
EP1082736B1 (en) | 2004-04-07 |
EP1082736A2 (en) | 2001-03-14 |
NO20006064L (no) | 2001-01-29 |
NO20006064D0 (no) | 2000-11-29 |
DE69916265D1 (de) | 2004-05-13 |
US6456179B1 (en) | 2002-09-24 |
FI981247A (fi) | 1999-12-03 |
AU4619599A (en) | 1999-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO320708B1 (no) | Transformator | |
EP2732125B1 (en) | Subsea transformer | |
EP2571034A1 (en) | Subsea transformer enclosure | |
US6867364B2 (en) | System for distribution of electric power | |
EP1837925B1 (en) | Low temperature container of superconducting apparatus | |
US9203218B2 (en) | Subsea electrical power system | |
US10026537B2 (en) | Fault tolerant subsea transformer | |
JP5612335B2 (ja) | 電力接続装置 | |
CN103765543A (zh) | 用于电气组件的压力抵抗壳 | |
NO325440B1 (no) | Undersjoisk innretning | |
JP2002238144A (ja) | 極低温機器の端末構造 | |
NO324576B1 (no) | Arrangement for undervannstransformator | |
JP2011234511A (ja) | 発変電設備 | |
WO2011137846A1 (zh) | 海底光缆设备的绝缘抗压筒体、海底光缆设备及制造方法 | |
US20190077487A1 (en) | Multispherical subsea enclosures | |
RU2488183C2 (ru) | Устройство для контроля повышенного электрического поля в изолирующем синтетическом материале, в частности для токового ввода через стенку | |
EP3404678B1 (en) | High voltage assembly and method to operate the high voltage assembly | |
US20230343503A1 (en) | Subsea control and power enclosure | |
EP3986098A1 (en) | Subsea drive with integrated breaker | |
JPH0374814A (ja) | 不燃性変圧器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: ABB SCHWEIZ AG, CH |
|
MK1K | Patent expired |