EP0156039A1 - Conservateur intégré pour changeur de prises - Google Patents

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EP0156039A1
EP0156039A1 EP84200444A EP84200444A EP0156039A1 EP 0156039 A1 EP0156039 A1 EP 0156039A1 EP 84200444 A EP84200444 A EP 84200444A EP 84200444 A EP84200444 A EP 84200444A EP 0156039 A1 EP0156039 A1 EP 0156039A1
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EP
European Patent Office
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integrated
preservative
partition
tank
oil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84200444A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Etienne Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore NV SA
Original Assignee
Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA
ACEC SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA, ACEC SA filed Critical Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices

Definitions

  • the present invention relates to the hydraulic circuit of tap changers equipping transformers with adjustable transformation ratio, called step transformers.
  • Tap changers commonly perform two functions.
  • a first function consists in selecting the appropriate step of the transformer, the second function ensures the passage from one step to the other under load.
  • This second function obviously results in the formation of cutting arcs which rapidly pollute the oil, which serves both as a cooling fluid and as a dielectric, and reduce its dielectric strength. To treat or renew more frequently the oil in which the cutting arcs appear, it is convenient to contain this oil in a sealed enclosure independent of the transformer tank.
  • the separation between the oil contained in the transformer tank and the oil contained in the independent sealed enclosure allows fine analysis of the gases dissolved in the transformer oil to detect certain operating anomalies of the transformer.
  • the sealed enclosure independent of the tank of the transformer contains either the on-load tap selector or the load setting switch.
  • This hydraulic circuit generally comprises a protection relay and an atmospheric pressure setting of the oil from the preservative by means of an air dryer.
  • the piping connecting the sealed enclosure of the tap changer to the oil conservator is supported by a frame designed to give a minimum slope of 4 ° which ensures regular evacuation of the gases formed during the operation of the cut-off elements of the changer. taken.
  • the conservator is placed on the transformer tank on the side opposite to that where the tap changer is located. This provision is particularly restrictive during the installation of the tap changer since a piping must extend over the entire length of the transformer tank while respecting a minimum inclination and avoiding the transformer crossing terminals.
  • transformers do not have the oil conservator mounted above the transformer tank. These transformers either have a membrane preservative or an air or nitrogen blanket inside the transformer tank.
  • a tap changer To equip these transformers with a tap changer with its own conservator, additional problems arise in installing, on the transformer tank, this conservator and the related piping while respecting both the inclinations of the piping and the dielectric distances from the terminals of the transformer.
  • the present invention overcomes these drawbacks by providing a tap changer with integrated preservative. This arrangement removes all the piping and all the structures which support it and greatly facilitates the installation of the tap-changer.
  • This module is used as conveniently for a sealed outlet changer enclosure located inside the transformer tank, a so-called “in tank” arrangement as for an appendage to the transformer tank specially designed to receive it, a so-called arrangement "out tank”.
  • this module avoids mounting the connection pipes to a second external conservator, generally associated with the first appointed conservator.
  • this module avoids the use of an external conservative with its support structure and its connection pipes.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a preservative integrated into a sealed enclosure containing a pickup selector.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a conservator integrated into a sealed enclosure containing a charge adjustment switch.
  • FIG. 1 shows that in a tank 1 of a step transformer, an insulating tube 2, containing a tap selector 3 and its control mechanism 4, is fixed to tank 1 of said transformer by means of '' a crown called casing 5 by means of studs 6.
  • a riser 7 provided with a cover 8 determines with a partition 9 a closed volume serving as an oil reserve called a preservative 10.
  • the control mechanism 4 is actuated by a control shaft 12 which passes through the partition 9 into a passage orifice 13 provided with lips 14 whose role is to create a significant pressure drop when the oil passes between the preservative 10 and the enclosure 11.
  • This control shaft 12 also passes through the cover 8 into an orifice 15 to lead to a mechanical return box 16.
  • the partition 9 is in the form of a spherical cap to allow easy evacuation of the gases formed by the cutting arcs of the on-load selector 3 towards the high point of this spherical cap.
  • This partition 9 is provided at its top point with an orifice 17 allowing gases to escape from the sealed enclosure 11 by actuating, from a predetermined adjustment threshold, a protection relay 18 whose role is to report any abnormal operation of the supported 3.
  • the cover 8 carries a short pipe 19 connecting the conservator 10 to an air dryer 20.
  • the partition 9 is provided at its periphery with a hole 21 allowing total emptying of the preservative 10.
  • a plug 22 of suitable shape masks the access of the orifice 21 to the gases formed by the cutting arcs while allowing the flow oil from the preservative 10.
  • Figure 1 shows that the conservator 10 forms with the sealed enclosure 11 containing the pickup selector 3 a single module easy to transport and install.
  • FIG. 2 shows that in a tank 1 of a step transformer, an insulating tube 2 containing a switch 30 is fixed on the tank 1 by means of a crown called casing 5.
  • a riser 7 provided with a cover 8 determines, with a partition 9, a volume serving as an oil reservoir called a preservative 10.
  • the insulating tube 2 is provided with a bottom 31 to which a control mechanism 32 is hooked, actuating both the switch 30 and a selector 33 itself suspended from the control mechanism 32.
  • the selector 33 performs the function of selecting the steps of the transformer and the switch 30 performs the load cut-off function.
  • the volume delimited by the insulating tube 2, the casing 5, the partition 9 and the bottom 31 is called, in the case of FIG. 2, sealed enclosure (11).
  • control mechanism 32 is actuated laterally by a control shaft 34 which leads to a mechanical return box 35 secured to an extension 36 of the casing 5.
  • the partition 9 is provided at its top point with an orifice 17 allowing gases to escape from the sealed enclosure 11 by actuating, from a predetermined adjustment threshold, a protection relay 18 whose role is to signal any abnormal operation of the switch 30.
  • the cover 8 carries a short pipe 19 connecting the conservator 10 to an air dryer 20.
  • the partition 9 is provided at its periphery with an orifice 21 allowing total emptying of the preservative 10.
  • a plug 22 of suitable shape masks the access of the orifice 21 to the cut-off gases while allowing the flow of oil from the curator 10.
  • FIG. 2 shows that the conservator 10 forms with the sealed enclosure 11 containing the switch 30, with the control mechanism 32 and with the selector 33, an easy-to-install assembly which eliminates any connection to the hydraulic circuit.

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  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

Conservateur intégré pour changeur de prises formé d'une rehausse 7 munie d'un couvercle 8 et d'une cloison 9 en ' forme de calotte sphérique pour canaliser les gaz vers un orifice 17 situé au point haut et obturé en partie par un relais 18 préréglé. Un arbre de commande 12traverse la cloison 9 en un orifice de passage 13 muni de lèvres 14. Le point bas de la cloison 9 est percé d'un trou de vidange 21 muni d'un bouchon 22 de forme appropriée pour masquer l'accès du trou de vidange 21 aux gaz tout en permettant l'écoulement de l'huile de conservateur 0.

Description

  • La présente invention se rapporte au circuit hydraulique des changeurs de prises équipant les transformateurs à rapport de transformation réglable dits transformateurs à échelons.
  • Les changeurs de prises assurent communément deux fonctions. Une première fonction consiste à sélectionner l'échelon convenable du transformateur, la seconde fonction assure le passage d'un échelon à l'autre sous charge. Cette seconde fonction entraîne évidemment la formation d'arcs de coupure qui polluent rapidement l'huile, qui sert à la fois de fluide de refroidissement et de diélectrique, et réduisent sa rigidité diélectrique. Pour traiter ou renouveler plus fréquemment l'huile dans laquelle les arcs de coupures apparaissent, il est commode de contenir cette huile dans une enceinte étanche indépendante de la cuve du transformateur.
  • D'autre part, la séparation entre l'huile contenue dans la cuve du transformateur et l'huile contenue dans l'enceinte étanche indépendante permet des analyse fines des gaz dissous dans l'huile du transformateur pour déceler certaines anomalies de fonctionnement du transformateur.
  • Selon que le changeur de prises est un sélecteur de prises en charge assurant dans un même appareil les fonctions de sélection et de coupure ou un réglage en charge pour lequel les fonctions de sélection et de coupure sont séparés, l'enceinte étanche indépendante de la cuve du transformateur contient soit le sélecteur de prises en charge, soit le commutateur du réglage en charge.
  • L'huile contenue dans cette enceinte étanche indépendante du transformateur est soumise à des variations de température et subit des dilatations dont on tient compte en reliant, par un circuit hydraulique, l'enceinte étanche du changeur de prises à un conservateur d'huile. Ce circuit hydraulique comprend généralement un relais de protection et une mise à pression atmosphérique de l'huile du conservateur par l'intermédiaire d'un sécheur d'air.
  • La tuyauterie reliant l'enceinte étanche du changeur de prises au conservateur d'huile est supportée par une charpente conçue pour donner une pente minimum de 4° qui assure une évacuation régulière des gaz formés lors du fonctionnement des éléments de coupure du changeur de prises.
  • Pour répondre à des clauses particulières de cahiers de charges, il arrive assez fréquemment que le conservateur soit disposé, sur la cuve du transformateur, du côté opposé à celui où se trouve le changeur de prises. Cette disposition est particulièrement contraignante lors de l'installation du changeur de prises puisqu'une tuyauterie doit s'étendre sur toute la longueur de la cuve du transformateur en respectant une inclinaison minimale et en évitant les bornes de traversée du transformteur.
  • D'autre part, certains types de transformateurs n'ont pas le conservateur d'huile monté au-dessus de la cuve du transformateur. Ces transformateurs ont soit un conservateur à membrane soit un matelas d'air ou d'azote à l'intéreiur même de la cuve du transformateur. Pour équiper ces transformateurs d'un changeur de prises muni de son propre conservateur, des problèmes supplémentaires se posent pour implanter, sur la cuve du transformateur, ce conservateur et la tuyauterie qui s'y rapporte en respectant à la fois les inclinaisons de la tuyauterie et les distances diélectriques par rapport aux bornes du transformateur.
  • La présente invention remédie à ces inconvénients en fournissant un changeur de prises avec conservateur intégré. Cette disposition supprime toute la tuyauterie et toutes les structures qui la supportent et facilite grandement l'installation du changeur de prises.
  • Elle est caractérisée par une disposition intégrant, en un seul module facile à transporter et à installer, l'enceinte étanche contenant les éléments de coupure du changeur de prises et le conservateur d'huile muni de ses accessoires.
  • Ce module s'utilise aussi commodément pour une enceinte étanche de changeur dee prises disposée à l'intérieur même de la cuve du transformateur, disposition dite "in tank" que pour un appendice de la cuve du transformateur spécialement conçu pour le recevoir, disposition dite "out tank".
  • Pour un transformateur dont la cuve est équipée d'un conservateur extérieur, ce module évite le montage des tuyauteries de raccordement à un second conservateur extérieur, généralement associé au premier conservateur nommé.
  • Pour un transformateur dont la cuve est équipée d'un conservateur intérieur, ce module évite l'utilisation d'un conservateur extérieur avec sa structure de soutien et ses tuyauteries de raccordement.
  • L'invention est expliquée plus en détail en se référant aux figures suivantes.
  • La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un conservateur intégré à une enceinte étanche contenant un sélecteur de prises en charge.
  • La figure 2 montre un exemple de réalisation d'un conservateur intégré à une enceinte étanche contenant un commutateur de réglage en charge.
  • La figure 1 montre que dans une cuve 1 d'un transformateur à échelons, un tube isolant 2, contenant un sélecteur de prises en charge 3 et son mécanisme de commande 4, est fixé sur la cuve 1 du dit transformateur par l'intermédiaire d'une couronne appelée carter 5 au moyen de goujons 6.
  • Une rehausse 7 munie d'un couvercle 8 détermine avec une cloison 9 un volume fermé servant de réserve d'huile appelé conservateur 10.
  • Par la suite, le volume, délimité sur la figure 1 par le tube isolant 2, le carter 5 et la cloison 9, sera appelé enceinte étanche 11. L'étanchéité de la partie inférieure de cette enceinte est assurée par un fond scellé non représenté sur la figure 1.
  • Le mécanisme de commande 4 est actionné par un arbre de commande 12 qui traverse la cloison 9 en un orifice de passage 13 muni de lèvres 14 dont le rôle est de créer une perte de charge importante au passage de l'huile entre le conservateur 10 et l'enceinte 11. Cet arbre de commande 12 traverse également le couvercle 8 en un orifice 15 pour aboutir à une boîte de renvoi mécanique 16.
  • La cloison 9 est en forme de calotte sphérique pour permettre l'évacuation aisée des gaz formés par les arcs de coupure du sélecteur de prises en charge 3 vers le point haut de cette calotte sphérique.
  • Cette cloison 9 est munie en son point haut d'un orifice 17 permettant aux gaz de s'échapper de l'enceinte étanche 11 en actionnant, à partir d'un seuil de régalge prédéterminé, un relais de protection 18 dont le rôle est de signaler tout fonctionnement anormal du sélecteur de prises en charge 3.
  • Le couvercle 8 porte une courte tuyauterie 19 reliant le conservateur 10 à un sécheur d'air 20.
  • La cloison 9 est munie à sa périphérie d'un trou 21 permettant une vidange totale du conservateur 10. Un bouchon 22 de forme appropriée masque l'accès de l'orifice 21 aux gaz formés par les arcs de coupure tout en permettant l'écoulement de l'huile provenant du conservateur 10.
  • La figure 1 montre que le conservateur 10 forme avec l'enceinte étanche 11 contenant le sélecteur de prises en charge 3 un seul module facile à transporter et à installer.
  • Lors de l'installation, il suffit donc de poser cet ensemble en descendant l'enceinte étanche 11 à travers un trou circulaire 23 fait dans la cuve 1 du transformateur jusqu'à ce que les pattes 24 du carter 5 prennant appui sur la cuve 1. Un joint périphérique 25 assure l'étanchéité de ce module vis-àvis de la cuve 1 du transformateur.
  • La figure 2 montre que dans une cuve 1 d'un transformateur à échelon, un tube isolant 2 contenant un commutateur 30 est fixé sur la cuve 1 par l'intermédiaire d'une couronne appelée carter 5.
  • Une rehausse 7 munie d'un couvercle 8 détermine avec une cloison 9 un volume servant de réservoir d'huile appelé conservateur 10.
  • Le tube isolant 2 est muni d'un fond 31 auquel s'accroche un mécanisme de commande 32 actionnant à la fois le commutateur 30 et un sélecteur 33 lui-même suspendu au mécanisme de commande 32.
  • Dans cette disposition, le sélecteur 33 assure la fonction de sélection des échelons du transformateur et le commutateur 30 assure la fonction de coupure en charge.
  • Le volume délimité par le tube isolant 2, le carter 5, la cloison 9 et le fond 31 est appelé, dans le cas de la figure 2, enceinte étanche (11).
  • Dans l'exemple de réalisation montré à la figure 2, le mécanisme de commande 32 est actionné latéralement par un arbre de commande 34 qui aboutit à une boîte de renvoi mécanique 35 solidarisée à une extension 36 du carter 5.
  • La cloison 9 est munie en son point haut d'un orifice 17 permettant aux gaz de s'échapper de l'enceinte étanche 11 en actionnant, à partir d'un seuil de réglage prédéterminé, un relais de protection 18 dont le rôle est de signaler tout fonctionnement anormal du commutateur 30.
  • Le couvercle 8 porte une courte tuyauterie 19 reliant le conservateur 10 à un sécheur d'air 20.
  • La cloison 9 est munie à sa périphérie d'un orifice 21 permettant une vidance totale du conservateur 10. Un bouchon 22 de forme appropriée masque l'accès de l'orifice 21 aux gaz de coupure tout en permettant l'écoulement de l'huile provenant du conservateur 10.
  • La figure 2 montre que le conservateur 10 forme avec l'enceinte étanche 11 contenant le commutateur 30, avec le mécanisme de commande 32 et avec le sélecteur 33, un ensemble facile à installer qui supprime tout raccordement de circuit hydraulique.
  • A l'installation, il suffit de descendre le sélecteur 33, le mécanisme de commande 32 et l'enceinte étanche 11 à travers un trou oblong 37 de la cuve 1 du transformateur jusqu'à ce que les pattes 24 et l'extension 36 du carter 5 prennent appui sur la cuve 1. Un joint périphérique 38 assure l'étanchéité de ce module vis-à-vis de la cuve 1 du transformateur.

Claims (4)

1. Conservateur intégré pour changeur de prises actionné mécaniquement par un arbre de commande (12, 34) et dont les éléments de coupure sont disposés dans une enceinte étanche (11) fixée à une cuve (1) d'un transformateur ou à un appendice de la dite cuve (1) par l'intermédiaire d'un carter (5) et coiffée d'un couvercle (8).
caractérisé en ce qu'un conservateur (10) est formé d'une rehausse (7) réunissant le carter (5) au couvercle (8). 2. Conservateur intégré selon la revendication 1
caractérisé en ce qu'une cloison (9) en forme de calotte sphérique est disposée entre le conservateur à l'huile (10) et l'enceinte étanche (11) pour canaliser efficacement les gaz formés par les arcs engendrés par les éléments de coupure vers la partie haute de la dite cloison (9) percée d'un orifice (17) derrière lequel un relais de protection (18) est disposé.
3. Conservateur intégré selon la revendication 2
caractérisé en ce qu'un orifice de passage (13) pour l'arbre de commande (12) est muni de lèvres (14) pour créer une perte de charge à l'écoulement d'huile.
4. Conservateur intégré selon la revendication 2
caractérisé en ce qu'au moins un trou (21) est percé sur la périphérie de la calotte sphérique pour permettre la vidange totale du conservateur (10).
5. Conservateur intégré selon la revendication 4
caractérisé en ce que chaque trou de vidange (21) est muni d'un bouchon de forme appropriée pour masquer l'accès du trou de vidange (21) tout en permettant l'écoulement de l'huile du conservateur (10).
EP84200444A 1984-03-28 1984-03-28 Conservateur intégré pour changeur de prises Withdrawn EP0156039A1 (fr)

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