DE2143045A1 - Vorrichtung zur Entnahme von Ölproben aus einem Öltransformator für die Analyse von im Öl gelösten Gasen - Google Patents
Vorrichtung zur Entnahme von Ölproben aus einem Öltransformator für die Analyse von im Öl gelösten GasenInfo
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Description
DIPL.-ING. KLAUS BEHN ΟΙ/ ΟΠ/ ^
DlPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 22 Wl D E N M A Y E R ST R A S Ξ Ε β TEL (0811) 222530 29 5192
27.Aug.1971 Unsere Zeichen: A 268 7l/Pp/gb
Firma FUJI DSNKI SSIZO KABUSHIKI KAISHA, 1-1, Tanabeshinden,
Kawasaki-Shi. Kanagawa-Ken, Japan
Vorrichtung zur Entnahme von Ölproben aus einem Öltransformator
für die Analyse von im öl gelösten Gasen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Ölproben aus einem öltransformator für die Analyse von
im öl gelösten Gasen.
Wenn in einem Öltransformator Störerscheinungen auftreten, wie beispielsweise eine Lichtbogenbildung
oder eine örtliche Überhitzung, so wird das Isolationsöl oder das feste Isolationsmaterial in der Umgebung des
Ursprungs diese Störerscheinung zu Gas zersetzt. Das so entstandene Gas befindet sich während einer anfänglichen
Zeitdauer der Störerscheinung in dem öl des Transformators in einem gelösten Zustand.
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Wenn das Gas aus dem Ol abgeschieden und nach seinen
Komponenten analysiert wird, kann da«raus auf die Art
und Stärke der Störung geschlossen werden. Demgemäß können geeignete Gegenmaßnahmen zum Schutz gegen
Vernichtung bereits getroffen werden, bevor irgendeine schwerwiegende Störung im Transformator auftritt.
Dieses Verfahren, auf Grund der bei der Analyse festgestellten Gas-Komponenten auf Störerscheinigungen
im Transformator zu schließen, ist im hohen Maße zur Bestimmung des Zustandes des Transformators
geeignet, um so Schädigungen des Transformators zu vermeiden.
Bei den üblichen Verfahren der Analyse der Gaskomponenten wird jedoch das Öl, aus welchem notwendiger
Weise eine ausreichende Menge Gas für die Analyse abgeschieden werden muß, in Form einer Eobe mittels
eines Ülproben-Behälters aus dem Transformator an dem Ort entnommen, an dem der Transformator aufgebaut ist;
sodann muß diese ölprobe in ein Labor gebracht werden, wo die Entgasung des Öles und die Gasanalyse durchgeführt
werden und wo das so geprüfte Öl verbleibt.
Diese Reihe von bei der Gasanalyse üblichen Arbeits-
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gange hat nachfolgende Nachteile: zunächst muß darauf geachtet werden, daß bei der Probeentnahme aus
dem Öl dieses so wenig wie möglich mit der Luft in Berühung kommt, damit sich die Gaskomponenten der Luft
nicht mit dem öl des Transformators vermischen. Diese Vorsichtwaltung, das öl nicht der Luft auszusetzen,
erfordert einen beträchtlichen Zeitaufwand und es kostet beträchtliche Mühe, diesen Schritt
einwandfrei durchzuführen. In besonderem Maße wird dies noch schwieriger, wenn innerhalb einer kurzen Zeit
Tendenzen einer Veränderung der Gaskomponenten im öl festgestellt werden sollen. Desweiteren ist
es unwirtschafltich, das verwendete bzw. entgaste öl bei jedem Test zu verlieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche geeignet ist, in einem
einfachen Arbeitsgang und innerhalb einer kurzen Zeit eine Ölprobe für eine Analyse aus einem öltransformator
zu entnehmen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Entnahme von öl aus einem öltransformator
zu schaffen, bei welcher kein Öl verlorengeht
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oder verschwendet wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Entnahme
von öl aus einem Öltransformator zu schaffen, welche
darüberhinaus als Entgasungs-Vorrichtung verwendet werden kann.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, in welcher das für die Analyse
erforderliche, durch die Entgasung einer aus einem öltransformator abgezogenen ölprobe gewonnene Gas
als Analysenprobe entnommen und das aus dem Transformator abgezogene Öl im entgasten oder nichtentgasten
Zustand wieder in den Transformator zurückgeführt wird.
Der Aufbau, die Brauchbarkeit und die Wirkungsweise der Erfindung sollen anhand der nachfolgenden
Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung verdeutlicht werden.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der
Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Zylinderanordnung SD in
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einem Querschnitt der Länge nach dargestellt ist.
Auf der Zeichnung ist ein öltransformator Tr mit einem Ölumlaufkreis gezeigt. In dem ölumlaufkreis
läuft das öl von einer Ausgangsöffnung am Transformator durch ein erstes Sperrventil V- ,
dann durch eine Zylinderanordnung SD, durch ein zweites Sperrventil VV, und schließlich durch eine .
Eingangsöffnung am Transformator wieder in das Innere des Transformators Tr, Die Zylinderanordnung
SD besteht aus einem Zylinder Ij5 und aus einem Kolben-Ventil
14, wobei der Zylinder 13 eine Öl-Einlaßöffnung
11 und eine Öl-Auslaßöffnung 12 an seinem oberen Teil aufweist. Das Kolbenventil 14 ist gleitend
im Inneren des Zylinders 1J5 angeordnet. Eine Gas-Auslaßöffnung
15 ist in der Mitte des oberen Teiles des Zylinders Ij5 vorgesehen, wobei diese Gas-Auslaßöffnung
15 derart ausgebildet ist, daß das im Transformator beeinhaltete Gas durch ein Gas-Sperrventil V,
einem Gas-Analysator GC bekannter Art zugeführt wird. Das Kolbenventil 14 besitzt einen Kolbenteil l4l und
ein Ventil-Element 142, wobei der Kolbenteil l4l den unteren Hauptteil des Kolbenventils 14 darstellt und einen
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geringeren Durohmesser aufweist, während das Ventil-Element
142 einen größeren Durchmesser besitzt, welcher im wesentlichen gleich dem inneren Durchmesser des
Zylinders I3 ist. Eine Abdichtmöglichkeit zwischen dem
Zylinder 13 und dem Ventil-Element 142, sowie zwischen dem Zylinder 13 und dem Kolben-Teil 141 wird durch die
O-Ringe 16 und 17 gewährleistet, wobei der O-Ring 16
am äußeren Rand des Ventilelementes 142 und der O-Ring 17 in einer Öffnung am Boden des Zylinders 13 vorgesehen
sind. Das Kolbenventil 14 besitzt einige relativ kleine Löcher 143» welche den oberen Teil des Kolbenteiles
141 mit der Oberfläche des Ventilelementes 142 verbinden.
Die Arbeitsweise und der Ablauf im Fall einer lcAnalyse des Gases, welches sich in dem im Transformator
Tr enthaltenen öl gelöst hat, wird nachstehend in Verbindung mit der oben beschriebenen
Vorrichtung erklärt.
Zunächst sind das Gas-Sperrventil V-, geschlossen
und die Sperrventile V1 und Vg geöffnet und das Kolbenventil 14 wird durch einen Kolben-Antrieb (nicht gezeigt)
in axialer Richtung hin- und herbewegt, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Als Folge davon wird öl in den
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Zylinder Ij5 aus dem Inneren des Transformators Tr
durch das Sperrventil V- und die Öl-Einlaßöffnung 11 gezogen, sobald das Kolbenventil 14 abwärts bewegt
worden ist, und das öl wird in den Transformator durch die Öl-Auslaßöffnung 12 und das Sperrventil Vp
geschickt, während das Kolbenventil 14 nach oben in eine Lage P bewegt wird, welche durch die gestrichelte
Linie dargestellt ist. Durch eine Wiederholung der Hin- und Herbewegung des Kolbenventiles 14 kann daher
das Öl im Transformator Tr über einen geschlossenen Ölumlaufweg zirkulieren, nämlich: Transformator Tr Zylinderanordnung
SD - Sperrventil V2 - Transformator Tr. Gerade wenn das Öl, welches für vorhergehenden
Test verwendet wird, noch in der Anordnung SD verbleibt,
bevor diese mit dem Öl aus dem Transformator Tr arbeitet, kann das öl erneuert werden. Wenn die
Anordnung SD somit vollständig und neu mit Öl gefüllt ist, bleibt das Kolbenventil einmal in einer
bestimmten Lage stehen, beispielsweise in der mit der gestrichelten Linie gezeigten Lage P, so daß
eine bestimmte Menge von öl im Inneren der Anordnung SD verbleibt, und sodann werden die Sperrventile
V1 und V geschlossen. Wenn jetzt das Kolben-
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ventil 14 sich von der Lage P unter der Bedingung, dass alle Sperrventile in geschlossenem Zustand gehalten
werden, abwärts bewegt, bildet sich über der öloberfläche auf dem Kolbenventil 14 im Inneren des
Zylinders IJ ein Vakuum-Teil. Zugleich nimmt der Druck in der Kammer .B zu, welche durch den Kolbenteil
l4l des Kolbenventil 14 im Inneren des Zylinders 13 gebildet wird, worauf das öl in der Kammer B durch
die 'Löcher I4j5 auf die obere Oberfläche des Kolbenventils
14 gedrückt und zugleich das Gas aus dem Öl in den Vakuum-Teil abgegeben wird. Wenn das Kolbenventil
14 eine vorbestimmte, untere Grenzlage bei diesem Entgasungs-Vorgang erreicht hat, wird das Sperrventil V^,
geöffnet und das Kolbenventil 14 wird in die Lage P bewegt, wodurch das extrahierte Gas dem Gasanalysator
GC zugeführt wird und ein Teil des auf dem Kolbenventil liegenden Öles durch die dünnen Löcher I4j5 in die Kammer
B rinnt. Wird sodann das Kolbenventil wieder nach unten gezogen,wird Gas aus dem Öl nach außen abgegeben,
entsprechend der oben beschriebenen Arbeitsweise. Diese Kolben-Arbeit wird entsprechend oft wiederholt, um das
extrahierte Gas dem Gasanalysator GC zuzuführen, womit das Gas nach einem bekannten Verfahren analysiert wird,
in einem Meßgerät angezeigt, in einem Aufnahmegerät
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registriert oder je nach Bedarf geeignet verarbeitet
wird.
Die Öl-Prüfung und Entgasung kann zwar ohne die
Löcher I4j5 im Kolbenventil 14 durchgeführt werden,
jedoch verbessert die Anwesenheit dieser Löcher unzweifelhaft den Entgasungsvorgang, zumal sie die
Bewegung und den Austritts-Effekt des Öles bewirken.
Der Gasanalysator GC kann als Einheit mit der Zylinderanordnung SD, des Antriebs und der Sperrventile
gebildet werden oder kann gesondert vorgesehen werden, wie es in der Zeichnung gezeigt ist,
so daß Rohrverbindungen zu diesem führen, um jede Gebrauchsart zu erfüllen. Vorzugsweise kann ein
auswechselbares Filter aus Kieselgel in Serie mit dem Sperrventil V verwendet werden, um ölkompo-
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nenten, welche noch im Gas enthalten sind und vom
nenten, welche noch im Gas enthalten sind und vom
öl abgetrennt wurden, abzuscheiden oder abzutrennen.
Das Kolbenventil 14 der Anordnung SD kann auch ein Balg sein.Damit könnten sich die Abdicht-Vorkehrungen
vereinfachen.
Die Anordnungen gemäß der Erfindung können in
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einer Einheit eingerichtet werden, wodurch die Möglichkeit entsteht, diese Einheit mit dem Transformator
zusammen auszubilden. Ausserdem ist es möglich, wenn die Zylinderanordnung und die Sperrventile mit
einem Motor oder elektromagnetisch arbeiten, automatisch eine Reihe von Vorgängen der Öltests im Gasanalysator
in einer kurzen Zeitdauer durch einen bloßen Knopfdruck an der Anordnung durchzuführen.
Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen kann die Vorrichtung relativ einfach ausgeführt werden,
was zur Folge hat, daß vorliegende Erfindung eben ein neues Verfahren vorsihet, welches in der Bedienmöglichkeit
und in Schnelligkeit bedeutende Verbesserungen aufweist, wenn man vergleicht, wie bei
dem üblich bekannten Verfahren die ölprobe in einem ölprobenbehälter erst in ein Labor zum Test gebracht
werden mußte. Außerdem kann das Analysenergebnis des Gases aus dem öl unmittelbar an der Stelle zu erfahren
sein, wo der Transformator aufgestellt ist und damit können auch entsprechend dem Gasanalysen-Ergebnis
notwendige Gegenmaßnahmen getroffen werden, um Störungen ohne Zeitverzögerung zu verhindern. Es
ist ein charakteristisches Merkmal der Zylinder-Anord-
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nung gemäß der Erfindung, daß sie die Aufgaben der ölprobenentnahme, der Entgasung und der Öl-Rückgabe
in den Transformator durch Bauelemente einfacher Art bewältigt. Insbesondere wird das öl im Transformator
aufbereitet, wenn die Anordnung oft arbeitet.
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Claims (2)
1.) Vorrichtung zur Entnahme von ölproben aus einem öltransformator für die Analyse des im öl gelösten
Gases, gekennzeichnet durch eine Zylinderanordnung (SD), bestehend aus einem Zylinder (13) mit
einer Öl-Einlaßöffnung (ll) und einer Öl-Auslaßöffnung
(12) und aus einem Kolben-Ventil (l4), welches mit dem Zylinder (13) zusammenwirkt, wobei die Öl-Einlaßöffnung
(H) und die Öl-Auslaßöffnung (12) mit dem Inneren des Zylinders (lj) in Verbindung stehen,
durch ein erstes Sperrventil (V.) zwischen der Öl-Einlaßöffnung (ll) und einer Öl-Auslaßöffnung (12)
an dem zu prüfenden Transformator (Tr) und durch ein zweites Sperr-Ventll (V2) zwischen der Öl-Auslaßöffnung
(12) und einer Öl-Einlaßöffnung an diesem Transformator, wobei die Zylinderanordnung (SD) und die Sperrventile
(V», Vp) derart aufeinander abgestimmt sind,
daß das öl aus dem Transformator (Tr) von diesem aus durch das erste Sperr-Ventil (V1) in die Zylinder-Anordnung
(SD) und sodann durch das zweite Sperr-Ventil (Vg) wieder zurück in den Transformator (Tr) gelangt.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zylinder-Anordnung (SD), bestehend aus
einem Zylinder (Ij) mit einer Öl-Einlaßöffnung (ll),
einer Öl-Auslaßöffnung (12) und einer Gas-Auslaßöffnung (l^, und aus einem Kolben-Ventil (I2O, welches
mit dem Zylinder (l;5) zusammenwirkt, wobei die Öl-Einlaßöffnung (11),die Öl-Auslaßöffnung (12) und die
Gas-Auslaßöffnung (15) mit dem Inneren des Zylinders
(15) in Verbindung stehen, durch ein erstes Sperrventil (V1) zwischen der Öl-Einlaßöffnung (ll) und
einer Öl-Auslaßöffnung an dem zu prüfenden Transformator (Tr) und ein zweites Sperr-Ventil (V2) zwlsden
der Öl-Auslaßöffnung (12) und einer öl-Einlaßöffnung
an diesem Transformator, und durch ein mit der Gasauslaßöffnung (15) des Zylinders (lj5) verbundenes
Gas-Sperrventil (V,) , wobei die Zylinderanordnung (SD) und die Sperr-Ventile (V1, V2, V^) derart miteinander
angeordnet sind, «· daß das öl aus dem Transformator
(Tr) von diesem aus durch das erste Sperr-\§ntil (V1)
in die Zylinder-Anordnung (SD), dann durch das zweite Sperr-Ventil (Vp) wieder in den Transformator läuft,
indem die Gas-Probe zur Analyse durch das Gas-Sperrventil (V,) tritt.
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |