Einrichtung zur Überwachung von Öltransformatoren. Es sind Einrichtungen zum Schutze von Öltransformatoren bekannt, welche durch Gase oder ,durch Ölverdrängung infolge Gas bildung betätigt werden. Sie arbeiten, wenn entweder das Gas in einer im Verbindungs rohr zwischen Transformator und Ausdeh nungsgefäss eingebauten Kammer sich ange sammelt hat, was bei schwacher Gasentwick lung längere Zeit erfordert, oder wenn in folge starker Gasbildung eine starke Ölbewe- gung zum Ausdehnungsgefäss einsetzt.
Das Organ, welches durch die Ölbewegung im Verbindungsrohr betätigt wird, arbeitet so fort mit dem Auftretender Ölbewegung, die ungedämpft auf das Betätigungsorgan ein wirkt und daher auch öfter ein Fehlanspre- chen der Schutzeinrichtung bewirken kann. Auf Überlastungen der Transformatoren wicklung sprechen diese Schutzeinrichtungen erst an, wenn die Überlastungen so gross, sind, dass sich Gase bilden und eine starke Ölver drängung Platz greift, womit jedoch schon eine Gefährdung der Wicklungsisolatoren verbunden ist.
Kleinere Überlastungen, die vom Transformator kürzere oder längere Zeit ohne Schaden übernommen werden können, werden durch diese Schutzeinrichtungen nicht kontrolliert.
Demgegenüber besitzt die Einrichtung zur Überwachung von Öltransformatoren ge mäss der Erfindung einen auf Druck emp findlichen Apparat, der in Verbindung mit einer luftdicht abgeschlossenen Kammer steht, die an ein zum Transformatorkessel führendes Rohr angeschlossen ist und mit dem Ausdehnungsgefäss über eine regelbare Drossel in Verbindung steht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar in Fig. 1 eine Überwachungseinrichtung mit innerhalb des Ausdehnungsgefässes liegender Druckkammer, Fig. 2 eine solche mit der Druckkammer ausserhalb des Ausdehnungsgefässes; Fig. 3 zeigt einen auf Druck empfind lichen Apparat.
Der Transformatorkessel c ist durch das Verbindungsrohr g mit der Druckkammer a verbunden. Vermittelst eines oder mehrerer, in ihrem Querschnitt verstellbarer Kanäle d ist .die- Kammer a und somit auch der Transfor- matorkessel c mit dem Ausdehnungsgefäss, b verbunden. Die Kanäle d sind im untern Teil der luftdicht abgeschlossenen Kammer a an gebracht.
Sie werden mittelst eines Ab- schlussorganes s so weit .geschlossen, dass bei auftretenden Druckveränderungen in der Kammer a gegenüber dem Gegendruck im Ausdehnungsgefäss das 01 sich nur langsam bewegen kann.
Die Kammer a kann auch ausserhalb des Ausdehnungsgefässes angebracht, an das Ver bindungsrohr g angeschlossen (Fig. 2) und durch eine regelbare Drossel s mit dem Aus- dehnungsgefäss verbunden sein, wobei das Rohr g gegen das Ausdehnungsgefäss bei r abgeschlossen sein muss.
Die Kammer a ist durch ein U-förmig ge bogenes-, mit Quecksilber gefülltes Glasrohr e oder durch irgend einen andern auf Druck empfindlichen Apparat von der Aussenluft abgeschlossen. Das abgeschlossene Luftvolu men in der Kammer kann durch einen Drei weghahn f oder eine andere Absperrung mit der Aussenluft in Verbindung gebracht wer den, um das Luftvolumen in der Kammer a bei einem bestimmten Betriebszustand des Transformators (Normalzustand) unter Aussenluftdruck setzen und alsdann wieder abschliessen zu können.
Solange die Wärmemenge, die in der Transformatorenwicklung und im Transfor- matorkern erzeugt wird, :gleich gross ist wie diejenige Wärmemenge, welche vom Trans formatorkasten an die umgebende Luft oder bei künstlicher Kühlung an das Kühlmittel abgegeben wird, wird sich keine Verände rung im Ölvolumen des Transformators er gehen. Tritt jedoch eine Belastung des. Trans formators beispielsweise um den zweifachen Strom .gegenüber dem vorausgegangenen Zu stand ein, so ergibt sich eine Wärmeerzeu- gung, die ungefähr viermal grösser ist. Die Wärmeabgabe an die Umgebung des Trans formators oder an das.
Kühlmittel ist jedoch gleich :geblieben, da die erzeugte Wärme ja vorerst nur die Wicklung und,das in unmit telbarer Umgebung befindliche 01 erwärmt. Es tritt daher eine Volumenzunahme ein, die beispielsweise mit 100 cm' je Sekunde ange- nommen wird. Die Volumenzunahme hat eine Bewegung im 01 nach dem Ausdehnungs gefäss hin zur Folge, so dass sich das Ölvolu men dieses Gefässes sekundlich um<B>100</B> ein' gleichmässig auf die Dauer dieses Belastungs zustandes vergrössern müsste; hier wirkt sich aber die Volumenzunahme zunächst in der Druckkammer a aus.
Durch das Aufsteigen des Ols und Zusammenpressen des Luft volumens der Druckkammer tritt eine Druck erhöhung ein, die von Sekunde zu Sekunde wächst, bis sie so gross geworden ist, dass die sekundliche Volumenzunahme von 100 cm' restlos durch die enge Schlitzöffnung d in das. Ausdehnungsgefäss .gedrückt wird. Die Zeit bis zum Eintritt dieses Zustandes hängt davon ab, ob das eingeschlossene Luft volumen grösser oder kleiner ist.
Wird umgekehrt mehr Wärme vom Transformator an die Umgebung oder das Kühlmittel abgegeben als im Transformator erzeugt wird, so tritt eine Volumenvermin- ,d.erung ein. Da die sekundliche Volumenab nahme grösser ist als die,0lmenge, die vom Ausdehnungsgefäss durch die enge Schlitz öffnung d nach dem Transformator fliessen kann, tritt in der Kammer ein Unterdruck ein, der von Sekunde zu Sekunde wächst, bis er so gross ist, dass der mit dem Unterdruck wachsende @01ldurchfluss durch den Schlitz gleich ist,der sekundlichen Volumenabnahme im Transformator.
Die Druckänderungen in der Kammer a übertragen sich auf das Quecksilber der Röhre e oder irgend einen andern Druckmes ser und bilden einen Massstab für die Tempe raturänderungen der Wicklung des Transfor mators, die bekanntlich der unmittelbaren Messung und ;Überwachung entzogen sind.
Wird der Transformatorkessel undicht, so dass, Öl in .grösseren Mengen verloren geht, oder tritt infolge eines Fehlers im Transfor mator eine stärkere Wärmeentwicklung ein, so kann die hierdurch verursachte Volumen- ab- oder -zunahme wie bereits geschildert, durch die engen Kanäle d nicht sofort aus geglichen werden, ohne dass ein grösserer Unter- oder Überdruck in der Kammer ent steht.
Auch ein unrichtiges Funktionieren einer Kühleinrichtung des Transformators wird durch die Einrichtung angezeigt, da jede Veränderung nicht nur in der Wärme erzeugung, sondern auch in der Wärmeab gabe des Transformators sich in einer Ver änderung des: Volumens des Öls und damit des Druckes in. der Kammer a auswirkt.
Die Druckänderungen bringen eine Be rührung des Quecksilbers im Glasrohr e mit den Kontaktdrähten<I>i, k, 1,</I> t zustande, was zur Alarmierung, Schalterauslösung, oder Zu- oder Abschaltung eines weiteren TranS- formators ausgenützt werden kann. Um das in der Druckkammer a eingeschlossene Luft volumen und damit die zeitliche Verzögerung bis zum Abschalten eines überlasteten Trans formators der Überlastungsfähigkeit ent sprechend leichter einstellen zu können, ist an die Druckkammer a noch ein gegen die Aussenluft abgeschlossenes Rohr h mit grösse rem Querschnitt als das Rohr e angeschlos sen.
Als Sperrflüssigkeit für dieses Rohr ist eine leichtere Flüssigkeit, etwa Öl, ver wendet, so. dass die Druckänderungen in der Kammer a am Flüssigkeitsstand des Rohres h deutlicher verfolgt werden können. Mit dem Flüssigkeitsspiegel im Rohr h kann eine schreibende Vorrichtung zum Aufzeichnen der Druckveränderungen in Verbindung ge bracht werden.
Soll die Einrichtung sehr empfindlich ge gen stärkere Volumenzunahmen gemacht und der Transformator bei raschem Ansteigendes Druckes schon abgeschaltet werden, ehe der Auslösekontakt 1 im Glasrohr e erreicht ist, so ist dies dadurch möglich, dass zwischen dem Alarmkontakt i und dem Auslösekon- takt <I>1</I> ein Zwischenkontakt<I>k</I> in, geringem Abstand von i angeordnet wird.
Bei einem raschen Ansteigen des Druckes in der Kam mer a wird das Quecksilber die Kontakte i und k kurzzeitig hintereinander berühren. Die Kontaktgebung bei i bewirkt neben dem Ansprechendes Alarmrelais p noch den An lauf des zeitabhängigen Relais n, das nach einer bestimmten Zeit die Verbindung des Kontaktes m mit dem Auslöserelais o unter bricht, so dass also bei einem raschen An steigen des Quecksilbers die Auslösung des Transformators schon mit der Kontakt- gebung bei k erfolgt,
während dies im an dern Fall erst mit der Kontaktgebung bei l eintritt. Hierdurch ist eine selektive Schutz wirkung zwischen einer langsamen ungefähr lichen Volumenänderung und einer raschen gefahrdrolhenden Volumenzunahme gegeben.