DE2143045C3 - Vorrichtung zum Erkennen von Storer scheinungen in einem Öltransformator - Google Patents
Vorrichtung zum Erkennen von Storer scheinungen in einem ÖltransformatorInfo
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Description
bestehend au. einem Zylinder (13) mil einer O-Einlaßiiltan,!
(11). einer Öl-Amlaßöftnung (121.
to jhid
und
: 1S
SÄ^:,rn^tTS
formator (Tr), durch ein zweites Sperrventil (K)
zwischen Öl-Auslaßöffnung (12) und einer Öl-Einlaßöffnung
an diesem Transformator (Tr) und durch ein drittes Sperrventil (K1) /wischer. Gas-Auslaßöffnung
(15) und dem CasanaKsator
(GC). wobei während der Hin- und Herbewegung der Kolbenventilanordnung (14) im wesentlichen
drei Stellungen der Sperrventile zueinander vor-Besehen
sind, eine erste, bei der zur Zirkulierung
des Öls aus dem Transformator in die Zylinderanordnunp
und zurück das erste und zwe.te 1. F,) geöflnet und das dritte Sperrwiege
"de Störung m
Verfahren· f J
*o gestell ten
Verfahren· f J
*o gestell ten
,m T zi·« Bg
geeignet, um somi Sc]l^
geeignet, um somi Sc]l^
zu verhindern (NgI. »The J°«™a^ , No 887.
*5 Electric Engineers of apan«. Vol.
Aug. 62, S. 13-7 bis.13«. berichtet
Λ Α. ^SrRF Renorf WGT-Ol C »Earlv Detecworden
<C^E-Rcport WCUHCf -fe% Gas.
non of Inupient Failurts in ran. mmen.
J Analvse fest.
f Störerscheinungen
;in hohem Maße
des Transformators
des Transformators
°e f
Gases an den Gasanalysator v^.^ , __.
Sperrventil (F1) geöffnet ist. während das erste
und zweite Sperrventil (F1, F2) geschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß während einer fortlaufenden Bewegung der Kolbenventilanordnung (14) das öffnen und Schließen der drei Sperrventile (F1.
F.„ F;)) durch eine automatische Einrichtung
steuerbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenventilanordnung
(14) aus einem im Durchmesser größeren Teil (142), der in flüssigkeitsdichtem
Kontakt mit dem Inneren des Zylinders (13) steht, und einem im Durchmesser kleineren Teil
(141), der mit der Innenseite des Zylinders (13) einen unteren Raum (B) bildet, wobei der größere
Teil (142) von zumindest einer engen Öffnung (143) durchsetzt ist. das den unteren Raum (ß)
mit dem oberen Zylinderraum verbindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenventilanordnung
(14) durch eine Balganordnung ersetzt
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zurückhalten
von Ölkomponenten zwischen Zylinderanordnung (5D) und Gasanalysator (GC) eine
Filteranordnung vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen von Störerscheinungen in einem öltransfor-Störung
im Transformator zuließen .
Spulenwicklungen, Isolationen usw.). Für eine verbindliche
Aussage sind dabei eine ganze Reihe voii Bestandteilen nach ihrer relativen Häufigkeit zu bestimmen,
wie beispielsweise H.„ O.„ N.„ CH4. CO.
CO,, C2H1., C1H4. C1H10 C3H8, C,H, usw.
Für die Prüfung eines solchen Öles aus einem Transformator mußte dazu die Probe aus dem Transformatorgehäuse
entnommen werden, in einen Probenbehälter gefüllt und in tn Labor zur Untersuchung
gebracht werden. Dieses Verfahren ist sehr nachteilig, da strengMens darauf geachtet werden
muß, daß das Öl so wenig wie möglich mit der Luft in Berührung kommt, damit sich die Gaskomponenten
der Luft nicht mit dem Öl des Transformators vermischen. Diese Vorsichtsmaßnahme erfordert
einen beträchtlichen Zeitaufwand, viel Mühe und besondere Behälter. Außerdem ist der dabei auftretende
Zeitverlust von großem Nachteil, wenn innerhalb einer kurzen Zeit Tendenzen einer Veränderung
der Gaskomponenten im öl festgestellt werden sollen. Des weiteren spielt auch die augenblickliche
Temperatur des Öls eine Rolle, so daß diese bei dem bekannten Verfahren ihren ursprünglichen
Wert nicht beibehalten kann und damit fehlerhaft in das Analysenergebnis des Gases eingeht.
Nicht zuletzt ist es unwirtschaftlich, bei jeder Probe das entnommene bzw. entgaste öl zu verlieren.
Es sind zwar bereits verschiedene Vorrichtungen bekanntgeworden, die zur Reinigung des Öls aus
einem Öltransformator direkt mit einem Transformatorgehäuse in Verbindung gebracht werden können.
Doch wird hierbei in einem Fall (USA.-Patentschrift 1 544 296) das Öl aus einem Transformator
3 4
unter Ausnutzung der Ausdehnung und der Zusam- Gehäuse des Öltransformator zu entnehmen ist, und
menziehung des Öls in einer Leitung abgeführt und daß dabei dem System kein Öl verlorengeht. AuiJerin
dieser dem Transformator wieder zugeführt Da^ dem wird erreicht, daß durch die standige Kniben-Öl
läuft dabei über eine Filtervorrichtung, in der es bewegung das Öl im Transformator vor der eigent-.
gereinigt wird. Bei einer solchen Anlage wird aber 5 liehen Probeentnahme ausreichend umgewälzt wird,
das Öl nicht ausreichend umgewälzt, so daß nicht so daß sichergestellt ist, daß durch Storerscheinung
gewährleistet ist. daß in dem austretenden Öl das Öl auftretende Fremdbestandteile stets in gleicher Weise
mit den Bestandteilen an Gas enthalten ist, die sich unter das Öl gemischt sind. Als besonders vorteilnait
bei einer entfernt gelegenen Störstelle gegebenenfalls ist es anzusehen, daß die ganze erfindungsgemaue
gebildet haben. In einem anderen Fall (österreichi- io Vorrichtung im wesentlichen aus einer einzigen. De-ί
sehe Patentschrift 108 438) wird eine aufwendige sonders ausgeführten Zylinder/Kolben-Anordnumi
' Anlage mit einer Reihe von Pumpen, einem Heizer, besteht, in die drei mit Sperrventilen versehene Lei-
; einer Zentrifuge usw. beschrieben, bei der mittels tungcn an entsprechend gewählten Stellen munden^
eines konstanten Unterdrucks an verschiedenen Damit ist der Aufbau der Vorrichtung einlach und
£ Stellen eines Ölleitungssystems die Feuchtigkeit aus 15 wenig aufwendig.
I dem Öl abgeschieden werden soll. Nachteil dieser Das Analysenergebnis des Gases aus dem O kann
■■ Anlage ist, daß neben einem großen Aufwand die unmittelbar an der Stelle zu erfahren sein, an der der
abgeschiedenen Stoffe verloren gehen. In einer Transformator aufgestellt ist, und damit können
I weiteren Druckschrift (deutsche Auslegeschrift auch entsprechend dem Gasanalysenergebnis not-
I 1 121 720) wird eine Vorrichtung beschrieben, bei 20 wendige Gegenmaßnahmen getroffen werden, um
der ein Transformatoröl unter Unterdruck gereinigt weitere Störungen ohne Zeitverzögerung zu vernin-
werden soll, wobei der Unterdruck durch eine Pumpe dem. . .
ι; hergestellt und das Ol aus einem Ausdehnungsgefäß Nicht zuletzt kann die Vorrichtung auch als Rcini-
I muteis einer weiteren Pumpe wieder in den frans- gungsanlage für das Transformatoröl angesehen wer-
Ss formator gepumpt wird. Dabei wirkt eine Zylinder- 25 den' da sie bei der öfteren Probeentnahme die als
i kolbenanordnung als passiv arbeitende Steuerventil- Gas im Öl vorliegenden schädlichen Bestandteile aus
I anordnung. Eine derartige Vorrichtung kann aber diesem abscheidet und das »gereinigte« Ol dem
I ebenfalls für die Ölentnahme und für eine Aufberei- Transformator wieder zuführt.
I tut:ü des Öls für eine Gasanalyse nicht verwendet In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
I werden. 3o können die Sperrventile durch eine automatische
I Is ist daher Aufgabe der Erfindung, zum F.rken- Einrichtung gesteuert werden, so daß ein integrales
I nen \on Störerscheinungen oder von abnormen Zu- System gebildet ist. bei dem es vorstellbar ist. daß
ständen in einem Öltransformator eine Vorrichtung auch auf Grund des Analysenergebnisses Vorkenin
einfacher Bauweise zu'schaffen, die das Trans- rungen im Transformatoi automatisch geregelt
formatoröl ohne Temperaturverluste in einem nach 35 werden.
:- außen hin abgeschlossenem System dem Transfor- In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der
rnatoi entnimmt, das für die Störerscheinungen kenn- Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
ι zeichnende Gas vom Öl trennt und das abgeschie- die ein/ige Figur eine schematische Darstellung einer
dene Gas einem Gasanalvsator und das Öl wieder erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Zylin-
II dem Transformator zuführt. 40 deranordnung im Längsquerschnitt dargestellt ist.
I Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine In der Zeichnung ist ein Öltransformator Tr mit
Von ichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine einem Ölumiaufkreis gezeigt. In dem Ölumiaufkreis
Zylinderanordnung, bestehend aus einem Zvlinder läuft das Öl von einer Ausgangsöffnung am Trans-1
mit einer Öl-Einlaßöffnung, einer Öl-Auslaßöffnung, formator durch ein erstes Sperrventil K1, dann durch
; einer Gas-Auslaßöffnung und einer mit dem Zylinder 45 eine Zylinderanordnung SD, durch ein zweites bperr-'
zusammenwirkenden Kolbenventilanordnung,'durch ventil K, und schließlich durch eine Emgangsottnung
: einen an sich bekannten Gas-Analysator, durch ein am Transformator wieder in das Innere des 'rans"
ä erstes Sperrventil zwischen Öl-Einlaßöffnung und einer formators Tr. Die Zylinderanordnung SD besteht aus
' Öl-Auslaßöffnung an dem zu prüfenden Transforma- einem Zylinder 13 und aus einer Κ0·^^™1.1'*""
Γ tor durch ein zweites Sperrventil zwischen Öl-Aus- 50 Ordnung 14, wobei der Zylinder 13 eine Ol-biniais-1
laßöffnung und einer Öl-Einlaßöffnung an diesem öffnung 11 und eine Öl-Auslaßoffnung IZ an seinem
ij Transformator und durch ein drittes Sperrventil oberen Teil aufweist. Die Kolbenventilanordnung
1 zwischen Gas-Auslaßöffnung und dem Gasanalysa- ist gleitend im Inneren des Zylinders 13 angeordnet,
tor wobei während der Hin- und Herbewegung'der Eine Gas-Auslaßöffnung 15 ist in der Mitte des ooe-Ko'lbenventilanordnung
im wesentlichen drei Stel- 55 ren Teiles des Zylinders 13 vorgesehen, wobei diese
lungen zueinander vorgesehen sind, eine erste, bei Gas-Auslaßöffnung 15 derart ausgebildet ist, üaü_das
der zur Zirkulierung des Öls aus dem Transformator im Transformator beinhaltete Gas durch ein uasin
die Zylinderanordnung und zurück das erste und Sperrventil K3 einem Gasanalysator GC bekannter
zweite Sperrventil geöffnet und das dritte Sperrventil Art zugeführt wird. Die Kolbenventilanordnung
' geschlossen sind, eine zweite, bei der zur Erzeugung 60 besitzt einen Kolbenteil 1.41 und ein Ventileiemem
eines Unterdrucks und damit zum Abscheiden des 142, wobei der Kolbenteil 141 den unteren Haupt-Gases
aus dem öl alle drei Sperrventile geschlossen teil der Kolbenventilanordnung 14 darstellt und
sind und eine dritte, bei der zur Ausgabe des ab- einen kleineren Durchmesser aufweist, wahrend das
geschiedenen Gases an den Gasanalysator nur das Ventilelement 142 einen größeren Durchmesser bedritte
Sperrventil geöffnet ist, während das erste und 65 sitzt, welcher im wesentlichen gleich dem inneren
Se Sperrventil geschlossen sind. Durchmesser des Zylinders 13 ist Eine Abdichtmog-Mit
der Erfindung wird erreicht, daß das öl zur lichkeit zwischen dem Zylinder 13 und dem Ventil-V
Analyse unmittelbar und in kürzester Zeit aus dem element 142 sowie zwischen dem Zylinder 13 und
dem Kolbenteil 141 wird durch die O-Ringe 16 und 17 gewährleistet, wobei der O-Ring 16 am äußeren
Rand des Ventilelemcntcs 142 und der O-Ring 17 in
einer Öffnung am Boden des Zylinders 13 vorgesehen sind. Die Kolbenvenlilanordnung 14 besitzt einige
relativ enge Öffnungen 143, welche den oberen Teil des Kolbenteiles 141 mit der Oberfläche des Ventilelementes
142 verbinden.
Die Arbeitsweise und der Ablauf bei einer Analyse des Gases, welches sich in dem im Transformator
Tr enthaltenen Öl gelöst hat,- wird nachstehend in Verbindung mil der oben beschriebenen Vorrichtung
erklärt.
Zunächst sind das Gas-Sperrventil K1 geschlossen
und die Sperrventile K1 und V2 geöffnet und die
Kolbcnventilanordnung 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 Zylinder 13 aus dem
Transformator Tr durch das Sperrventil F1 und die
Öl-Einlaßöffnung 11 gezogen, und zwar während sich die Kolbenventilanordnung 14 abwärts bewegt;
das Öl wird dann wieder in den Transformator durch die Öl-Auslaßöffnung 12 und das Sperrventil V., geschickt,
wenn die Kolbenventilanordnung 14 nach oben in eine Lage P bewegt wird, welche durch die
gestrichelte Linie dargestellt ist. Durch eine Wiederholung der Hin- und Herbewegung der Kolbenventilanordnung
14 kann daher das Öl im Transformator Tr über einen geschlossenen Ölumlaufweg zirkulieren,
nämlich: Transformator Tr, Zylinderanordnung SD. Sperrventil V2, Transformator Tr. Sogar wenn
Öl, das für den vorhergehenden Test verwendet worden ist, noch in der Anordnung SD vor deren Tätigkeit
verbleibt, kann dieses Öl mit dem Öl aus dem Transformator Tr erneuert werden. Wenn die Anordnung
SD somit vollständig und neu mit öl gefüllt ist. bleibt die Kolbenventilanordnung einmal in einer
bestimmten Lage stehen, beispielsweise in der mit der gestrichelten Linie gezeigten Lage P, so daß eine
bestimmte Menge Öl im Inneren der Anordnung SD verbleibt; sodann werden die Sperrventile V1 und V2
geschlossen. Wenn sich jetzt die Kolbenventilanordnung 14 von der Lage P unter der Bedingung, daß
alle Sperrventile in geschlossenem Zustand gehalten werden, abwärts bewegt, bildet sich über der Öloberfiäche
auf der Kolbenventilanordnung 14 im Inneren des Zylinders 13 ein Vakuum-Teil. Zugleich
nimmt der Druck in der Kammer B zu, welche durch den Kolbenteil 141 der Kolbenventilanordnung 14
im Inneren des Zylinders 13 gebildet wird, worauf das Öl in der Kammer B durch die Öffnungen 143
auf die obere' Oberfläche der Kolbenventilanordnung 14 gedrückt wird, und zugleich wird das in dem öl
enthaltene Gas in den Vakuum-Teil abgegeben. Wenn die Kolbcnventilanordnung 14 eine vorbestimmte,
unlere Grenzlage bei diesem Entgasungs-Vorgang erreicht hat, wird das Sperrventil K3 geöffnet
und die Kolbenvenlilanordnung 14 wird in die Lage I' bewegt, wodurch das extrahierte Gas dem
ίο Gasanalysator GC zugeführt wird und ein Teil des
auf dem Kolben liegenden Öls durch die engen Öffnungen 143 in die Kammer B rinnt. Wird sodann
die Kolbenvcntilanordnung wieder nach unten gezogen,
so wird wieder Gas aus dem öl nach außen abgegeben, entsprechend der oben beschriebenen
Arbeitsweise. Diese Kolbenarbeit wird entsprechend oft wiederholt, um das extrahierte Gas dem Gasanalysator
GC zuzuführen, in dem das Gas dann nach einem bekannten Verfahren analysiert, in einem
Meßgerät angezeigt, in einem Aufnahmegerät registriert oder je nach Bedarf geeignet verarbeitet wird.
Die Öl-Prüfung und Entgasung kann zwar ohne die Öffnungen 143 in der Kolbenventilanordnung 14
durchgeführt werden, jedoch verbessert das Vorhandensein dieser öffnungen 143 unzweifelhaft den Entgasungsvorgang,
zumal sie die Bewegung und den Austritts-Effekt des Öls bewirken.
Der Gasanalysator GC kann als Einheit mit der Zylinderanordnung SD. dem Antriebs-Mechanismus
und den Sperrventilen gebildet werden, oder er 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 1Λ, verwendet werden,
um Ölkomponenten, welche noch im Gas enthalten sind und vom Öl abgetrennt wurden, abzuschneiden
oder abzutrennen.
Die Kolbenventilanordnung 14 der Anordnung SD kann auch ein Balg sein. Damit könnten sich die
Abdicht-Vorkehrungen vereinfachen.
Die Anordnungen gemäß der Erfindung können in 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 zwischen Ölprobe und Gasanalysator in einer kurzen
Zeitdauer durchzuführen, und zwar durch einen bloßen Knopfdruck an der Anordnung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Paicnlansorflchc·
Patentansprücheabgeschiedenen,.VorrichtungzumErkenne.nonStörerscheinun- Wenn in einegen in einem öltransformator durch Abscheiden 5 auftreten, wie bem:wmmw mator durch Abscheiden des in dem Öl des formators gelösten Gases und durch Analysieren d.s abgeschiedenen Gases nach ^ne" B5stM*leil*" Wenn in einem «J^
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