DD157283A1 - Durchfuehrung fuer elektrische hochspannungsgeraete mit isolieroelfuellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kondensatordurchfuehrung fuer elektrische Hochspannungsgeraete mit einem vom Kondensatorwickel umgebenden Durchfuehrungsbolzen und einer aus Freilufftisolator, Durchfuehrungsflanschamatur und Innenisolator bestehenden Isolieroelgefuellten Einhausung. Um Vereisungen des Aussenisolators zu verhindern, soll er so durch konvektive Waermeuebertragung gleichmaessig erwaermt werden.Dazu ist der Durchfuehrungsbolzen als Rohr ausgebildet und oben und unten mit Ueberstromoeffnungen versehen. Die Flanscharmatur erhaelt im Spaltbereich zwischen Kondensatorwickel und Flansch ebenfalls Oeffnungen, so dass das Isolieroel im Innern der Durchfuehrung zirkulieren kann. Zur Erwaermung des Isolieroels wird die Verlustleistung des Hochspannungsgeraetes oder Fremdwaerme genutzt. Die Fremdwaerme kann steuerbar sein. Im Bereich der Flanscharmatur sind oberhalb derWaermequelle Kuehlmittel einsetzbar, die die Zirkulation des Isolieroels forcieren.

Description

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Titel der Erfindung

Durchführung für elektrische Hochspannungsgeräte mit Isolierölfüllung '

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Durchführung mit Freiluftisolator und Isolierfüllung für elektrische Kochspannungsgeräte wie Transformatoren, Drosselspulen, Wandler, S c"haltgeräte und gasisolierte Schaltanlagen.

Darstellung der bekannten technischen lösungen

Zur Herausführung des Kochspannungspotentials aus einem geerdeten Kessel oder Gehäuse eines elektrischen Hochspannungsgerätes, wie bei Transformatoren·, Drosselspulen und induktiven Spannungswandlern, Schaltgeräten oder gasisolierten gekapselten Schaltanlagen werden isolierö'lgefüllte Durchführungen benut'zt. Diese Durchführungen stellen eine komplette nach außen abgeschlossene Baugruppe dar, die nach der Luftseite durch einen mit schirmförmigen Rippen versehenen Freiluftisolator aus Porzellan und nach der Kesselseite durch einen glatten Porzellanisolator verschlossen ist und deren elektrisches Feld zwischen den . Elektroden Bolzen und Flansch durch einen konzentrisch um den Bolzen angebrachten Kondensatorwickel gesteuert v/ird und deren Inneres mit Isolieröl gefüllt ist·

Diese Gestaltung soll sowohl einen Durchschlag der Isolation zwischen den Elektroden als auch einen Außenüberschlag über den Freiluftisolator verhindern.

Zur Beherrschung yon Schmutzfremdschichten werden folgende Maßnahmen einzeln oder kombiniert angewendet: Verlängerung des Kriechweges, Silikonisierung, Wachsung, Naßreinigung (Abspritzen, Beregnen, Abwaschen)· Im Bereich von Naßkühltürmen kann es bei ungünstigen äußeren meteorologischen Bedingungen durch den stark'lei.tfähigen Kühlturmwrasen, z.T. in Verbindung mit Sropfenauswurf zu gefährlichen Vereisungen kommen, wobei insbesondere Eiszapfen, die die Schirme des Freiluftisolators überbrücken, den Kriechweg so stark verkürzen, daß es zu einem Überschlag kommen kann« Die o.g. Prophylaxemaßnahmen erweisen sich bei Eisfremdschichten als unwirksam oder sogar überschlagsbegünstigende Bisher wurden JPre HuftIsolierungen für hohe Spannungen im Kraftwerksbereich mit hohem finanziellen ikufwand vermieden, indem die Anlagen zur Energieabführung mit Kabeln.und/oder Innen- oder gekapselten Anlagen ausgeführt wurden« Bekannt' ist es, Hoch- und Höchstspannungs-Freiluftisolierungen mit Luft zu beblasen, um sie von festen und flüssigen Niederschlagen freizuhalten (DD 126850). Diese Lösung benötigt im Hochspannungsbereich besondere Beblasungsvorrichtungen, die die Funktionssicherheit der Durchführung nachteilig beeinflussen können.

Es gibt auch Vorschläge, die Freiluftdurchführung durch Heizwiderstände in verschiedener Anordnung unter-Ausnutzung der Wärmeleitfähigkeit des Isolieröls ^zu beheizen (DD 145 576, 577, 145 578).

Auf diese Weise kann jedoch die erförderliche gleichmäßige Erwärmung des gesamten Freiluftisolators nicht erreicht werden. Es entstehen auf diese Weise vielmehr Heißpunkte an den Heizwiderständen, so daß eine Verkürzung der Lebensdauer der Durchführung bewirkt wird.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine betriebssichere wartungsfreie oder wartungsarme Freiluft durchführung, bei de._r Vereisungen, insbesondere in dsr Nähe von Haßkühltürmen, 'sicher" verhindert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hoch- bzw· Höchstspannungs-Kondensatordurchführungen mit Isolierölfüllung und Freiluftisolator in senkrechter oder schräger Anordnung so zu gestalten, daß Vereisungen durch konvektive Erwärmung des gesamten Freiluftisolators vermieden werden_o

Das wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Teil des Durchführung sbolzens im Innern der Durchführung als Rohr ausgebildet . und sowohl auf der Gefäßseite als auch auf der Freiluftseite je-" weils im Innern der Durchführung, jedoch möglichst weit vom Kondensat orwickel entfernt, mit Überströmöffnungen, z.B„ Bohrungen versehen ist, die auf jeder Seite insgesamt mindestens einen freien Querschnitt ergeben, der dem freien Querschnitt des Bolzenrohres entspricht. Dient die Flanscharmatur aur Halterung oder Abstützung des Kondensatorwickels, erhält diese ebenfalls im Bereich des Spaltes zwischen Kondensatorwickel und Flansch Überströmöffnungen mit dem erforderlichen Querschnitt.

Das im Bereich des Gefäßisolators befindliche Isolieröl mit geringer Viskosität wird durch die Verlustwärme des elektrischen Hochspannungsgerätes, z.B. bei Transformatoren oder Drosselspulen,. oder durch Fremdwärme _f z.B. bei Schaltgeräten oder gasisolierter gekapselter Schaltanlage oder durch Kombination beider V/ärmezuführungsmöglichkeiten erwärmt und durch das im Bereich des Freiluftisolators befindliche kältere Isolieröl auf Grund des Dichteunterschiedes über die im weiteren Teil des Bolzenrohres befindlichen ^Überströmöffnungen in dem'als Rohr ausgebildeten Bolzen nach oben •gedrückt, wo es im oberen Bereich des Freiluftisolators über die dort im Bolzen befindlichen Überströmöffnungen v/ieder austritt und den Porzellankörper des Freiluftisolators erwärmt« Durch diese

Wärmeabgabe kühlt sich das Isolieröl ab und strömt im Spalt zwischen Kondensatorwickel und Freiluftisolator wieder abwärts in den unteren Teil der Durchführung,

Durch diese Zirkulation des Isolieröls wird der Freiluftisolator durch konvektive Y/ärmeÜbertragung ständig auf einer !Temperatur gehalten, die eine Eisbildung an seiner äußeren Oberfläche verhinderte

Ein besonderer Vorteil der erfinderischen Lösung besteht darin, daß durch niedrige Außentemperaturen und durch Wind durch die verstärkte Kühlung die Ölzirkulationformiert wird und damit ein Selbstregelungseffekt erreicht wirdo .

Zur Verstärkung der ^zirkulation ist es günstig, wenn im Bereich der Flanscharmatur ein zusätzlicher Kühlmantel angeordnet ist. Ist die Kühlleistung des Kühlmantels steuerbar, dann ist es vorteilhaft, um den Kühlmantel eine Y/ärmedämmschicht anzubringen· Es 'ist zwar eine Hochspannungs-Kondensatorduchführung bekannt, bei der der Durchführungsbolzen als Rohr ausgebildet ist (DE-OS 274-1313)o Dies dient jedoch ausschließlich als Wärmeleitrohr zur Abführung der Verlustwärme an eine am Kopf der Durchführung angebrachte Kühlrippenanordnung. An die Bildung einer den Außenisolator erwärmende Zirkulation ist somit nie gedacht worden» Auch bei der bekannten ölgekühlten elektrischen Durchführung, deren Durchführungsbolzen aus konzentrisch angeordneten Rohren gebildet ist, zwischen denen ringförmige Kühlkanäle gebildet sind (US 3626079), die Bestandteil eines Zwangumlaufkreises für das Isolieröl sind, ist die Ausbildung des Durchführungsbolzens ausschließlich für die Abführung der Verlustwärme in das Öl vorgesehene Ss ist keine Erwärmung der Freiluftisolation beabsichtigt, und.diese erfolgt auf Grund der Wahl des Kreislaufes auch nicht zwangsläufig.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll:.an Hand eines Beispiels erläutert werden. Die Zeichnung zeigt die Schnittdarstellung einer Durchführung mit Freiluftisolator 1, geräteseitigem Isolator 2, der Flansch? armatur 3, dem Bolzenrohr 4 mit den Überströmöffnungen 5; 6 sowie dem Kondensatorwickel 7, Im Raum zwischen Kondensatorwiclcel 7 und Isolatoren 1; 2,sowie im Bolzenrohr 4 befindet sich Isolieröl 8» Wird der Plansch zur Abstützung oder Halterung benutzt, erhält er im Spaltbereich Überströmöffnungen 9. Die Erwärmung des Isolieröls 8 erfolgt durch das den geräteseitigen Isolator 2 umgebende Transformatorenöl 10 und/oder einen steuerbaren Wärmeübertrager 13, der im Bereich des- Flansches 3 oder unmittelbar darüber im Kessel 12 angeordnet ist. Das abgekühlte Isolieröl 8 im oben-rliegenden Bereich der Freiluftdurchführung sinkt J infolge seiner größeren Dichte nach unten und drückt das erwärmte •Öl durch die Überströmöffnung 6 in dem als Rohr ausgebildeten Bolzen4 nach oben, wo es durch die Überströmöffnune: 5 den Bolzen 4 verläßt rind im Spalt zwischen Freiluftisolator 1 und Kondensatorv/ickel 7 unter Wärmeabgabe und Dichteerhöhung'nach unten sinkt. Die Umlaufgeschwindigkeit kann erhöht v/erden, wenn im Flanschbereich 3 außerhalb des Kessels 12 ein Kühlmantel 11 angeoi-dnet ist. ·

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Claims (2)

1. Erfindungsansρruch

   1« Kondensatordurchführung für elektrische Hochspannungsgeräte mit einem vom Kondensatorv/ickel umgebenden Durchführungsbolzen und einer aus Freiluftisolator, Durchführungsflanscharmatur und Innenisolator bestehenden ölgefüllten Einhausung, gekennzeichnet dadurch, daß zum Zwecke der Erwärmung des Freiluf^isolators (1) durch konvektive Wärmeübertragung der Durchführungsbolzen (4) innerhalb der Einhausung in an sich bekannter Weise als Rohr ausgebildet und ebenso wie die Flanscharmatur (3) im Spaltbe-• reich zwischen Kondensat orv/ickel (7) und Flansch oben und unten mit Überströmöffnungen (5; 6; 9) versehen ist.

   2« Kondensatordurchführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erwärmung des Isolieröls die Verlustv/ärme (Eigenwärme) des elektrischen Hochspannungsgerätes vorgesehen ist·

   3. Kondensatordurchführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erwärmung des Isolieröls ein mit Fremdwärme beaufschlagter Wärmeübertrager vorgesehen ist·

   4» -Kondensatordurchführung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zur Regelung der dem Wärmeübertrager zugeführten Fremdwärme vorgesehen sind,

   5ο Kondensatordurchführung nach Punkt 3 und 4, gekennzeichnet .dadurch, daß der Wärmeübertrager mit einer Wärmedämmschicht umgeben ist» ·

   Kondensatorduchführung nach Punkt 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß außerhalb des Hochspannungsgerätes im Bereich der Flanscharmatur (3) die Durchführung von einem Kühlmantel umgeben ist«

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   7· Kondensatordurchführung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zur Steuerung der Kühlleistung des Kühlmantel vorgesehen sind.
2. 8. Kondensatorduchführung nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Kühlmantel umgebende Wärmedämmschicht angeordnet ist»

   Hierzu 1 Seit® Zeichnungen