DE60029621T2

DE60029621T2 - Vorrichtung und verfahren zur kühlung von leistungstransformatoren

Info

Publication number: DE60029621T2
Application number: DE60029621T
Authority: DE
Inventors: Robert L. Indianapolis Longardner; Anthony M. Jr. Springfield Visnesky
Original assignee: Trexco Indianapolis LLC; Trexco LLC
Current assignee: Trexco Indianapolis LLC; Trexco LLC
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: HUP0203286A2; EP1238398B1; EA200200568A1; CN1217356C; KR20030007381A; JP2003514384A; WO2001037292A1; DE60029621D1; ES2269209T3; CA2392058A1; ATE334472T1; ZA200203793B; AU1922401A; CZ20021633A3; NO20022348D0; HK1050760A1; KR100716681B1; MXPA02004909A; IL149535A0; EP1238398A1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft Transformatoren und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen von Leistungstransformatoren während der Verwendung.
Leistungstransformatoren werden innerhalb von Stromversorgungssystemen eingesetzt, um Elektrizität für den Endnutzerverbrauch zu transformieren, zu übertragen und zu verteilen. Transformatoren werden durch Ober- und Unterbetriebsspannungen bezeichnet und nach der Kapazität der geführten Volt und Ampere bemessen. Zum Beispiel werden Großtransformatoren als Übertragungstransformatoren, welche die Spannung längs der Stromversorgungskette aufwärts transformieren, sowie als Verteilungstransformatoren, welche die Spannungen zum Verteilen abwärts transformieren, benutzt.
Ein Nachteil vorhandener Transformatoren ist ihre Anfälligkeit für Betriebsprobleme, die mit hohen Betriebstemperaturen, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Transformatoren, verbunden sind. Typischerweise sollte, um die Nennleistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten und die Lebensdauer des Transformators und all seiner Bestandteile zu erhalten, die maximale Temperatur innerhalb des Transformators unter der niedrigeren von 95°C (203°F) und einer Temperatur, die 65°C über der Umgebungstemperatur liegt, gehalten werden. Das Mißlingen, die Transformatortemperatur so reguliert zu halten, kann zu einem Ausfall des Transformators oder vielleicht der bedeutsamen Verringerung seiner Lebensdauer führen, was beides auf Grund der Notwendigkeit, die zerstörten Transformatoreneinheiten zu ersetzen, zu hohen Kosten für die Industrie führt.
Außerdem nimmt auf Grund der direkten Proportionalitätsbeziehung zwischen der Temperatur und dem elektrischen Widerstand, wenn die Temperatur der Kupferwicklungen im Transformatorkern zunimmt, der Wirkungsgrad des Transformators ab, was zu einem Verlust an Leistungsabgabe (Watt) proportional zur Transformatorkernerwärmung führt. Außerdem neigt während der Verwendung die Temperatur innerhalb des Transformators dazu, auf Grund des durch die leitenden Wicklungen fließenden elektrischen Stroms und des im magnetischen Stahlkern fließenden Mikrostroms zuzunehmen.
Einige frührer Versuche zum Regeln der Transformatortemperatur sind verhältnismäßig primitiv gewesen. Zum Beispiel ist eine häufige Herangehensweise gewesen, den Transformator einfach mit einem Wassersprühnebel zu wässern, wenn die Umgebungsbedingungen die Gefahr einer übermäßigen Transformatortemperatur nahelegen oder wenn ein Zustand hoher Temperatur abgefühlt wird.
Bei einer anderen Herangehensweise sind Ölbäder für das Innenleben des Transformators bereitgestellt worden. Bei unterschiedlichen Anwendungen des Standes der Technik waren solche Ölbäder dafür ausgelegt, auf verschiedenen Niveaus zu arbeiten. Erstens beruht ein „selbstgekühltes" Niveau wesentlich auf Konvektionsströmen innerhalb des Isolierungs- und Kühlöls des Transformators zum Abziehen von Wärme vom Kern. Ein zweites Niveau verwendet eine Zwangsumwälzung des Isolieröls durch Wärmeaustauscher/Radiatoren, integral mit dem Transformator oder gesondert von demselben, welche die Umgebungsluft um die Wärmeaustauscher benutzen, um die Wärmeenergie des Kühlöls zu absorbieren. Ein drittes Niveau verwendet die Zwangsölumwälzung des zweiten Niveaus, fügt aber elektrische Ventilatoren hinzu, angetrieben durch von dem Transformator selbst oder anderen Energiequellen im Umspannwerk gelieferte Energie, um eine Luftumwälzung über den äußeren Radiatoren zu erzwingen und folglich die Wärmeabfuhr von dem Öl und daher den Transformatorwicklungen zu steigern und dadurch den Transformatorwirkungsgrad zu steigern. Diese Ventilatoren, die selektiv betrieben werden, wenn die Transformatortemperaturanstiege ausreichend groß sind, werden durch ein Steuergerät gesteuert, das mit in und an den Transformatoren angeordneten Temperaturfühlern verbunden ist.
Ein System des Standes der Technik, das Ventilatoren verwendet, wird in 1 schematisch gezeigt. Der Transformator, allgemein mit 10 bezeichnet, hat eine herkömmliche Auslegung und schließt eine Hülle oder ein Gehäuse ein, worin ein Weicheisenkern 12 mit Kupferwicklungen 14 um denselben angeordnet ist. Der Kern und die Wicklungen sind in ein Bad von Kühlöl 15 getaucht. Ein Stickstoff-Schutzgaspolster 16 am Oberteil des Innenraums des Transformatorgehäuses erhält die Qualität des Öls innerhalb des Gehäuses aufrecht.
Nahe dem Oberteil des Transformatorgehäuses ist ein Auslaß angeordnet, über ein oberes Isolierventil 18 verbunden mit einer Leitung 20, die zu einem Radiator oder Wärmeaustauscher, allgemein mit 22 bezeichnet, führt. Bei diesem früheren System schließt der Radiator 22 gerippte Kühlrohre 24 ein, durch die das Kühlöl umgewälzt wird. Die Rohre sind in einer Serie von mit Zwischenraum angeordneten Reihen und Spalten ausgerichtet, um zu Kühlungszwecken den Durchgang von Umgebungsluft um dieselben zu ermöglichen. Mehrere motorgetriebene Ventilatoren 26 sind dafür ausgelegt, Luft über und um die gerippten Kühlrohre 24 zu ziehen, um eine Umgebungsluft-Umwälzungskühlung zu gewährleisten. Der Auslaß des Radiators 22 ist mit Blei mit einer abgedichteten, motorgetriebenen Pumpe 28 verlötet, die das Kühlöl durch eine Leitung 30, ein unteres Isolierventil 32 und zurück in den Innenraum des Transformatorgehäuses pumpt.
Während des Betriebs drückt die Pumpe 28, wie durch den Pfeil 33 angezeigt, das Kühlöl in die Basis des Transformators. Wenn sich das Öl, wie bei 35 angezeigt, über und durch die verschiedenen innerhalb des Innenlebens des Transformators (wie beispielsweise des Kerns 12 und der Wicklungen 14) bereitgestellten Öffnungen nach oben bewegt, nimmt die Temperatur des Kühlöls zu, da es Wärme abzieht und dadurch die Transformatorteile kühlt, denen Temperatur auf Grund ihres Betriebs zugenommen hat. Das nun erwärmte Öl geht durch den Ölauslaß bei 37 hindurch in die Leitung 20 und wird durch den Radiator 22 geführt. Umgebungsluft, die in den Bereich geführt wird, in dem der Radiator eingebaut ist, wird durch die Ventilatoren 26 über die Kühlrohre 24 gezogen um das durch die Rohre 24 hindurchgehende Öl zu kühlen. Die Umgebungsluft, die erwärmt worden ist, da die Energie von dem Kühlöl abgezogen wird, wird zur Atmosphäre abgelassen, und das gekühlte Fluid wird zum Wiederumlauf durch den Transformator zur Pumpe 28 zurückgeführt.
Während das in 1 gezeigte Kühlsystem des Standes der Technik einen gewissen Nutzen bringt, führen seine Kühlungsbegrenzungen dazu, daß einige Transformatoren unter Bedingungen betrieben werden, die nicht wünschenswert sind. Im einzelnen können durch Umweltbedingungen, insbesondere Temperatur und Feuchtigkeit, auferlegte Begrenzungen dazu führen, daß das Kühlöl ohne eine ausreichende Abführung von Wärmeenergie vollständig durch den Wärmeaustauscher hindurchgeht derart, daß die Temperatur des Kühlöls sich mit der Zeit weiter ausbaut, und die Kühlungsfähigkeiten eines solchen Öls dann abfallen. Am Ende kann das Kühlöl zu heiß werden, um zu verhindern, daß der Transformator die empfohlenen Temperaturen überschreitet.
Außerdem tritt die Transformatorbenutzung und demzufolge die Laststrombelastung typischerweise während der Bedingungen höchster Umgebungstemperaturen auf. Zum Beispiel kann die Temperatur des Ölbads an Tagen, an denen die Umgebungsbedingungen äußerst warm und feucht sind, erhöht sein, und demzufolge wird das Öl nicht angemessen gekühlt, und die Temperatur baut sich im Transformator weiter auf, bis dem Transformatorinnenleben ein Schaden zugefügt werden kann.
Es wäre folglich wünschenswert, ein Kühlsystem für Leistungstransformatoren bereitzustellen, das diese und andere Nachteile des Standes der Technik überwindet.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum verbesserten Kühlen des Innenlebens eines Leistungstransformators bereit. Die Vorrichtung moduliert die Transformatorkernwärme, während sie gleichzeitig eine hochwirksame Kühlungsquelle bereitstellt, die weniger anfällig dafür ist, auf Grund einer Veränderung der Umgebungsbedingungen und der Kernwärme auf Grund von Transformatorbelastung einen Wärmeaufbau zu erleben. Die Vorrichtung leitet Kühlöl für den Transformator selektiv in einen Wärmeaustauscher, der mit einer Quelle eines Chelats versehen ist, das wirksamer als Umgebungsluft ist. Die vorliegende Erfindung kann über die Verwendung von Wärmeaustauschern, die Energie bis zu einer anschließenden Verwendung speichern, durch den Transformator außerhalb der Spitzenbelastung bereitgestellte Energie benutzen, um das System anzutreiben. Bei einer Ausführungsform können die Wärmeaustauscher zum Wärmespeichern ein Material für Phasenumwandlung benutzen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß sie ein System zum wirksamen Kühlen des Innenlebens eines Transformators für alle atmosphärischen Bedingungen bereitstellt, damit der Transformator keiner Wärme ausgesetzt wird, die seine strukturelle Integrität und/oder seinen Wirkungsgrad beeinträchtigt.
Noch ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß das Kühlsystem einen Wärmeaustauscher verwenden kann, der mit einem Chelat betrieben wird, das durch die Verwendung von Energie außerhalb der Spitzenbelastung bereitgestellt wird, wodurch die Betriebskosten verringert werden. Noch ein weiterer Vorteil ist, daß die Wärmeenergie des Transformators benutzt werden kann, um die Energie bereitzustellen, die zum Betreiben des Wärmeaustauschers erforderlich ist, der das im Transformator geführte Kühlöl kühlt.
Ein weiterer Vorteil wird durch Merkmale der vorliegenden Erfindung erreicht, die ein richtiges Kühlen des Transformatorkühlöls unter beliebigen Umgebungsbedingungen bewirken, wodurch die elektrische Leistung des Transformators auf ein Maximum gesteigert wird.
Eine Aufgabe des erfindungsgemäßen Systems ist es, den Gesamtwirkungsgrad des Transformators durch Abführen von Wärme zu verbessern, die durch den Stromfluß durch den Transformator erzeugt wird. Eine andere Aufgabe ist es, die Benutzung des durch das erfindungsgemäße Kühlsystem gepflegten Transformators zu steigern und seine Lebensdauer auszudehnen.
Die oben erwähnten und andere Vorteile und Aufgaben dieser Erfindung und die Art ihrer Erzielung werden offensichtlicher, und die Erfindung selbst wird besser zu verstehen sein durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung, betrachtet in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Vorderansicht, im Teilquerschnitt, eines Kühlsystems für einen Leistungstransformator des Standes der Technik.
2 ist eine schematische Vorderansicht, im Teilquerschnitt, von Abschnitten eines Kühlsystems für einen Leistungstransformator der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Diagramm der Transformatorbetriebsstunden in Abhängigkeit von der Transformatoröltemperatur, das die Leistung von Kühlsystemen des Standes der Technik mit der Leistung eines Kühlsystems vergleicht, das nach den Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. °C = 5/9 °F – 32)
4 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform der zum Erzeugen eines Chelats für den Wärmeaustauscher von 2 verwendeten Bauteile illustriert. °C = 5/9 (°F – 32)
4A ist eine Querschnittsansicht, längs der Linie 4A-4A von 4, des Wärmeaustauschers aus Phasenumwandlungsmaterial und zeigt ferner in gestrichelten Linien die elektrische Verbindung zwischen den Wärmeaustauscher-Heizelementen und einer Stromquelle.
5 ist eine schematische Draufsicht eines Leistungstransformator-Kühlsystems der vorliegenden Erfindung, geeignet zur Verwendung mit einem 100-MVA-Leistungstransformator. °C = 5/9 (°F – 32)
6 ist eine schematische Draufsicht eines anderen Leistungstransformator-Kühlsystems der vorliegenden Erfindung. °C = 5/9 (°F – 32)
7 ist eine schematische Darstellung eines Leistungsumspannwerks mit einer Zahl von Transformatoren, die jeder ein Kühlsystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließen.
Entsprechende Bezugszeichen zeigen durch die verschiedenen Ansichten entsprechende Teile an. Obwohl die Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung darstellen, sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgerecht, und bestimmte Merkmale können übertrieben oder weggelassen sein, um die vorliegende Erfindung besser zu illustrieren und zu erläutern.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zum Zweck der Förderung eines Verständnisses der Prinzipien der Erfindung wird nun Bezug genommen auf die in den Zeichnungen illustrierten Ausführungsformen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um dieselben zu beschreiben. Trotzdem versteht es sich, daß damit keine Einschränkung des Rahmens der Erfindung beabsichtigt ist. Die Erfindung schließt jegliche Änderungen und weiteren Modifikationen in den illustrierten Vorrichtungen und beschriebenen Verfahren und die weiteren Anwendungen der Prinzipien der Erfindung ein, die einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, normalerweise offensichtlich sein dürften. Zum Beispiel kann, während die illustrierte Ausführungsform eine Nachrüstung eines bestehenden Systems ist, das erfindungsgemäße Kühlsystem in die Auslegungsspezifikationen für eine neu konstruierte Leistungstransformatoranordnung einbezogen werden.
Unter Bezugnahme auf 2 werden nun schematisch ausgewählte Abschnitte einer Ausführungsform eines Transformatorkühlsystems 27 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind der Transformator und das Kühlsystem des Standes der Technik, gezeigt in 1, mit einem Kühlsystem der vorliegenden Erfindung nachgerüstet worden, um verbesserte Transformatorkühlfähigkeiten während vieler Betriebsbedingungen zu gewährleisten, die der Transformator möglicherweise erlebt. Folglich wird das erfindungsgemäße Kühlsystem verwendet, um die Kühlfähigkeiten eines herkömmlichen Kühlsystems zu vergrößern. Diese Ausführungsform ist illustrativ und soll nicht begrenzend sein, da das erfindungsgemäße Kühlsystem alternativ dazu als das einzige Kühlsystem für das Kühlöl eines Transformators verwendet werden kann.
Mit gleichen Bezugszahlen in 2 wie in 1 für entsprechende Teile führt das erfindungsgemäße Kühlsystem ein Dreiwegventil, schematisch bei 40 gezeigt, in die Leitung 20 ein. Das Ventil 40 ist mit Blei mit einer Leitung 42 verlötet, die mit einem Zusatzwärmeaustauscher, abstrakt bei 44 gezeigt, verbindet, der zum Kühlen des um den Transformator fließenden Kühlöls verwendet wird. Obwohl zu Illustrationszwecken in 2 oberhalb oder nahe der Leitung 20 befindlich gezeigt, ist das Dreiwegventil 40 in der Leitung 20 angeordnet, um das Kühlöl selektiv umzuleiten derart, daß das Öl den Radiator 22 umgeht und statt dessen in die Leitung 42 und danach durch den gekühlten Arbeitsfluid-Wärmeaustauscher 44 fließt. Dieses Umgehen wird (unter Verwendung eines hierin beschriebenen Steuergeräts 55) so programmiert, daß es auftritt, wenn die Ventilatoren 26 und der Radiator 22 nicht in der Lage sind, das Kühlöl richtig zu kühlen.
Bei einem Merkmal der Erfindung ist eine Rückführungsleitung 46 vom Wärmeaustauscher 44 mit der Umwälzpumpe 28 verbunden. Die Rückführungsleitung 46 leitet das während seines Durchgangs durch den Wärmeaustauscher 44 gekühlte Öl zum Wiederumlauf durch den Transformator 10 in die Pumpe 28 ein. Die Temperatur, auf die das Öl gekühlt wird, hängt von der Belastung des Transformators, den Umgebungstemperaturbedingungen und dem Kühlsystem ab, wobei die Temperaturen vorzugsweise niedrig genug sind, um die Lebensdauer oder den Wirkungsgrad des Transformators nicht zu verringern. Vorzugsweise wird ein Rückschlagventil oder ein Zweiwegventil 47 in der Rückführungsleitung 46 dazwischengeschaltet, um den dem Transformator zugeführten Wiederumlauffluß zu regeln. Bei einer Ausführungsform kann dieses Ventil 47 in Verbindung mit dem Ventil 40 gesteuert werden.
Der Wärmeaustauscher 44 benutzt ein gekühltes Arbeitsfluid oder Chelat, um die Temperatur des Kühlöls vom Transformator, das durch den Wärmeaustauscher 44 geführt wird, spürbar zu verringern. Das Chelat wird durch eine Leitung 48, die mit einer herkömmlichen Chelat-Quelle (nicht gezeigt) verbunden ist, in den Wärmeaustauscher 44 eingeleitet. Das Chelat, das erwärmt worden ist, als es verwendet wurde, um die Temperatur des Kühlöls zu verringern, wird durch eine Leitung 50, die das Chelat zur Wiederverwendung zu der Chelat-Quelle zurückführt, aus dem Wärmeaustauscher 44 abgelassen. Der Wärmeaustauscher 44 kann ein beliebiger einer Vielfalt von unterschiedlich konfigurierten Wärmeaustauschern, die auf dem Gebiet bekannt sind, wie beispielsweise ein Röhrenwärmaustauscher, sein. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beruht der Wärmeaustauscher jedoch auf einer Fluid-Fluid-Übertragung von Wärmeenergie zwischen Flüssen von Arbeitsfluids (das heißt, Kühlöl und Chelat).
Das Dreiwegventil 40 ist mit einem Temperaturfühler- und -reglermechanismus oder einem Steuergerät, abstrakt bei 55 gezeigt, verbunden, das den Betrieb des Ventils 40 steuert. Das Steuergerät 55 kann ebenfalls auf eine herkömmliche Weise programmiert und wirksam angeschlossen sein, um so den Rest des erfindungsgemäßen Kühlsystems, wie beispielsweise das Zweiwegventil 47 oder den Chelat-Fluß von der Chelat-Quelle, zu steuern, auf eine Weise, die angesichts der Erläuterung weiter unten durch einen Fachmann auf dem Gebiet zu verstehen ist. Vorzugsweise kann das Steuergerät 55 ein herkömmliches programmierbares Steuergerät sein, das in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangssignalen Steuersignale erzeugt. Bei einer spezifischen Ausführungsform kann das Steuergerät 55 programmiert sein, um das Ventil 40 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlöls zu steuern. Bei dieser spezifischen Ausführungsform kann das Steuergerät 55 Temperaturfühler einschließen, die innerhalb und/oder außerhalb des Transformatorgehäuses oder Tanks eingebaut sind, wie beispielsweise aufgehängt im Kühlöl, insbesondere im oberen Drittel des Gehäuses.
Um die Transformatorleistung zu optimieren, kann das Steuergerät 55 so konfiguriert sein, daß, wenn die abgefühlte Temperatur des Transformatorisolier- und -kühlöls beginnt anzusteigen, digitale Signale von den Fühlern einem integrierten Festkörper-Dünnfilmgerät bereitgestellt werden können, das die Anstiegskurve extrapoliert, um zu bestimmen, ob die maximale Kühlöltemperatur während eines vorbestimmten anschließenden Zeitraums ein annehmbares Niveau überschreiten wird. Selbstverständlich kann diese gleiche Bestimmung mit einem entsprechend konfigurierten Steuergerät 55 auf einem Softwareniveau vorgenommen werden. Typischerweise müssen die maximalen Temperaturen innerhalb des Transformators unterhalb von 95°C (203°F) gehalten oder auf einen Anstieg von 65°C über der Umgebungstemperatur begrenzt werden, um die Nennleistungsfähigkeit des Transformators aufrechtzuerhalten und die Lebensdauer zu erhalten. Falls zu erwarten ist, daß diese Parameter überschritten werden, dann öffnet das Steuergerät 55 selbsttätig das Ventil 40 sowie andere notwendige Ventile in der richtigen Reihenfolge, um den Kühlvorgang zu starten. Wenn zum Beispiel die Chelat-Quelle Chelat mit einer richtigen Temperatur erzeugt hat, werden die Ventile in der Reihenfolge geöffnet, um zu ermöglichen, daß das Chelat durch den „kühlenden" Wärmeaustauscher 44 fließt. Das Steuergerät 55 kann wesentlich gleichzeitig das Ventil 40 öffnen, um das Hochtemperatur-Kühlöl zur Temperaturverringerung zu leiten.
Auf Grund dieses „vorausschauenden" Merkmals der Systemsteuerungsarchitektur wird nie zugelassen, daß die inneren Bauteile des Transformators 10 Temperaturen erreichen, welche die Lebensdauer oder den Wirkungsgrad des Transformators verringern könnten. Ferner kann das Steuergerät 55 so programmiert werden, daß es das erfindungsgemäße Kühlsystem innerhalb eines beliebigen Bereichs von Umgebungs- und Kühlöltemperaturen betreibt, um die Leistungsübertragung des Transformators auf ein Maximum zu steigern. Bei einer alternativen Herangehensweise kann das Steuergerät 55 gespeicherte Informationen einschließen, die eine Temperaturgeschichte eines spezifischen Transformators anzeigen. Zum Beispiel zeigen Transformatoren typischerweise eine allgemein gleichförmige Temperaturreaktion auf Betriebsbelastungen und Umgebungsbedingungen. Jeder Transformator reagiert unterschiedlich, und jeder hat eine unterschiedliche Schwellentemperaturreaktion, bevor ein schädlicher Zustand entsteht. Das Steuergerät 55 kann eine Temperaturgeschichte oder ein Profil für jeden mit dem Kühlsystem verbundenen Transformator beibehalten. Aktuelle Temperaturdaten von den Kühlöl-Temperaturfühlern für jeden Transformator können mit diesem Profil verglichen werden, um zu bestimmen, ob ein problematischer Temperaturzustand zu erwarten ist.
Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß das Chelat dem Wärmeaustauscher 44 auf eine beliebige Weise, die dem Fachmann bekannt ist, zugeführt wird. Zum Beispiel kann Umspannwerkenergie verwendet werden, um Chelat zu erzeugen, durch Antreiben einer Dampfkompressionskälteeinrichtung oder eines Absorptionskühlers und/oder natürliche Grundwasserquellen, Seen usw. (das heißt, Betreiben einer Pumpe, die Grundwasser zum Wärmeaustauscher bringt). Eine solche Dampfkompressionskälteeinrichtung kann online, mit anderen Worten, während des Zeitraums, in dem ein solches Chelat tatsächlich gebraucht wird, oder offline oder sowohl online als auch offline betrieben werden. Wenn sie offline betrieben wird, kann das durch die Dampfkompressionskälteeinrichtung erzeugte Chelat entsprechend als Fluid oder Eis gespeichert werden, das später zum Abführen von Kernwärme verwendet werden kann. Des weiteren ist der Leistungstransformator selbst eine stabile Quelle von Wärme, die, wie weiter unten ausführlicher beschrieben, zum Antreiben einer Absorptionskühlung oder eines Kühlers verwendet werden kann. Wenn die Transformatorwärme die Energiequelle für dessen eigene Kühlung ist, kann ein Kühlsystem verwirklicht werden, das sogar noch energiesparender ist, als es durch die Verwendung von Ventilatoren oder Dampfkompressionskühlung erreicht wird.
Die graphische Darstellung in 3 hilft, die durch das in 2 abgebildete Kühlsystem erzielten Vorteile zu illustrieren. Die graphische Darstellung setzt die Transformatorlebensdauer in Betriebsstunden in Beziehung zum Temperaturanstieg im Transformatorkühlöl. Die Kurve C bildet die Leistungsgrenzen für die herkömmlichen Öl- und Luftumwälzungskühlsysteme des Standes der Technik ab. Diese früheren Systeme sind typischerweise nicht in der Lage, die Transformatorleistung vorhersagbar links von der Kurve C zu halten, was bedeutet, daß der Transformator in einem gefährlichen Bereich arbeiten kann. Mit der vorliegenden Erfindung wird die Transformatorleistung jedoch immer im „sicheren" Bereich, wie er durch den Betriebsbereich R in 3 dargestellt wird, gehalten.
Unter Bezugnahme auf 4 und 4A wird nun eine Konfiguration einer Einrichtung gezeigt, die zum Bereitstellen eines Chelats für den Zusatzwärmeaustauscher 44 von 2 geeignet ist. In 4 werden der Transformator 20 und die in 2 gezeigten verbundenen Bauteile, und andere außer dem Wärmeaustauscher 44, abstrakt bei 60 angezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird als Chelat-Quelle für den Wärmeaustauscher 44 ein Absorptionskühler oder ein Kälteerzeuger, allgemein mit 65 bezeichnet, verwendet.
Die Leitung 48 ist wirksam mit dem Absorptionskühler 65 verbunden, um ein gekühltes Arbeitsfluid oder ein Chelat vom Absorptionskühler 65 zum Röhrenwärmeaustauscher 44 zu liefern. Das Chelat kann Wasser, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 6°C und 16°C (42°F und 60°F), sein. Der Kühler 65 wird durch das Steuergerät 55 gesteuert, um ein Fluid mit modulierter Temperatur bereitzustellen. Die Leitung 50 ist wirksam mit dem Absorptionskühler 65 verbunden, um das erwärmte Chelat zum Wiederabkühlen zurückzuführen. Der Absorptionskühler 65 ist, über Rohre 72 und 74, mit einem Kühlturm 70 herkömmlicher Auslegung verbunden, der es ermöglicht, daß die überschüssige absorbierte Wärme aus dem Absorptionskühlvorgang in die Atmosphäre abgegeben wird. Das Rohr 72 befördert Wasser mit hoher Temperatur, wie beispielsweise bei Temperaturen zwischen etwa 32°C und 54°C (90°F und 130°F), zum Kühlen zum Kühlturm 70. Das Rohr 74 führt Wasser mit niedrigerer Temperatur, wie beispielsweise bei Temperaturen zwischen etwa 21°C und 38°C (70°F und 100°F), zu Kühlzwecken zum Absorptionskühler 65.
Die zum Antreiben des Absorptionskühlers 65 verwendete Wärmeenergie wird durch Wasser mit hoher Temperatur, wie beispielsweise bei Temperaturen zwischen etwa 93°C und 116°C (200°F und 240°F), zugeführt, geliefert durch ein Rohr 78 von einem Phasenumwandlungsmaterial-(PCM)Wärmeaustauscher 80. Dampf kann ebenfalls die Quelle von Wärmeenergie sein. Ein Rohr 82 führt Wasser mit niedrigerer Temperatur zum Wiedererwärmen vom Absorptionskühler 65 zum PCM-Wärmeaustauscher 80 zurück. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der PCM-Wärmeaustauscher 80 von einer Art sein, die in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 09/607853, mit dem Titel „Phase Change Material Heat Exchanger With Heat Energy Transfer Elements Extending Through the Phase Material", beschrieben wird.
Wie in 4A abstrakt gezeigt, ist der Ausgang des Umspannwerks 85 elektrisch mit den in dem Phasenumwandlungsmaterial 89 eingebetteten Wärmeenergie-Übertragungselementen 87 verbunden. Elektrizität vom Umspannwerk 85 wird zum Heizen der Elemente 87 und Schmelzen des Phasenumwandlungsmaterials 89 geschickt. Dieser Vorgang wird vorzugsweise durch ein Steuergerät, wie beispielsweise das Steuergerät 55, zu einer Tageszeit eingeleitet, wenn die verschickte Last geringer ist als die Transformatornennleistung, möglicherweise einschließlich von Offlinezeiten, wie beispielsweise, wenn das erfindungsgemäße Kühlsystem ohnehin weniger benötigt wird. Der PCM-Wärmeaustauscher 80 ist derart ausgelegt, daß die Wärmeenergie, die abgegeben wird, wenn sich das Phasenumwandlungsmaterial aus einem geschmolzenen Zustand verfestigt, zu dem Wasser übertragen wird, das durch den Ringspalt des Wärmeaustauschers geführt und zum Absorptionskühler 65 geleitet wird derart, daß der Kühler 65 Chelat erzeugen kann, das verwendet wird, um das durch den Wärmeaustauscher 44 hindurchgehende Transformatoröl aufzubereiten.
Eine weitere Beschreibung der inneren Funktionen des Absorptionskühlers 65 wird hierin nicht bereitgestellt, da die allgemeine Funktionsweise auf dem Gebiet bekannt ist. Zum Beispiel werden die Konfiguration und das Innenleben eines Kühlers 65 in der US-Patentschrift Nr. 4936109 weiter beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die schematische Draufsicht von 5 wird nun das Kühlsystem von 4 ausführlicher gezeigt, nachgerüstet oder eingerichtet zum Kühlen eines vorhandenen Leistungstransformators 10, zum Beispiel mit einer Nennleistung von 100 MVA. Der vorhandene Transformator 10 wird bereits ausgerüstet mit vier Öl-Umgebungsluft-Umwälzungskühlungsradiatoren 22 und deren zugeordneten Pumpen 28 gezeigt, auf eine herkömmliche Weise und wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, mit dem Innenraum des Transformators verbunden. Wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, ist jeder Einlaß zum Radiator 22 mit einem Umgehungsventil, wie beispielsweise dem Ventil 40, versehen, verbunden mit einer herkömmlichen Hochtemperatur-Ölleitung 42, die mit Blei mit einem Wärmeaustauscher, wie beispielsweise dem Wärmeaustauscher 44, verlötet ist. Das durch den Durchgang durch den Wärmeaustauscher 44 gekühlte Transformatoröl wird durch das mehrzweigige Rohr 46 zum Wiedereinleiten in den Transformator an den vier Einlässen nahe den vier Radiatoren 22 zurückgeführt. Bei einer spezifischen Ausführungsform ist der Wärmeaustauscher mit einem Wärmeübertragungsvermögen von etwa 330000 kcal (fünfundsiebzig Therm) versehen und kann, obwohl er als eine einzige Einheit gezeigt wird, aus mehreren kleineren Einheiten bestehen, die zusammen das erforderliche Kühlvermögen bereitstellen.
Die Temperatur des aus dem Wärmeaustauscher abgegebenen Kühlöls ist abhängig von den Umgebungsbedingungen und der Transformatorbelastung. Wenn die Umgebungstemperaturen hoch sind, arbeitet der Wärmeaustauscher so, daß er ein Kühlöl bei einer Temperatur abgibt, die zusammen mit dem Durchsatz des Kühlöls, wie durch das Steuergerät 55 gesteuert, den Transformator davor bewahrt, sich über sein empfohlenes Niveau aufzuheizen. Zum Beispiel muß für die hierin ausführlicher beschriebene Ausführungsform von 5 unter Wetterspitzenbedingung im Sommer im Mittleren Westen (Umgebungsluft von etwa 38°C (100°F)), bei denen die Elektrizitätsverwendung auf ihrer Spitze ist, so daß der Transformator 10 voll belastet wird, das Kühlöl den Transformator von dem Überhitzen bewahren. In einem spezifischen Fall und nur als Beispiel kann die Temperatur des in den Wärmeaustauscher 44 eingeleiteten Öls etwa 105°C (221°F) betragen, wobei die Temperatur des aus dem Wärmeaustauscher 44 abgegebenen Kühlöls an einem unteren Sollwert, wie beispielsweise etwa 80°C (176°F) liegt. Falls für solche Bedingungen eine noch niedrigere Temperatur des abgegebenen Kühlöls gewünscht wird, können ein größerer Kühler sowie mehr Wärmeaustauscher, als in 5 gezeigt, für mehr Energiespeicherung erforderlich sein. Selbstverständlich können als Ersatz für die beschriebenen Wärmeaustauscher andere Arten von Wärmesenken eingesetzt werden, um das erforderliche Energiespeichervermögen zu erreichen. Weiterhin kann in Situationen, in denen die Umgebungstemperaturen niedriger sind, die Ausgabe der Wärmeaustauscher bei einer niedrigeren Temperatur liegen und kann verwendet werden, um den Transformator noch weiter (das heißt, unter 105°C (221°F)) zu kühlen, um den Transformatorwirkungsgrad zu verbessern.
Bei der spezifischen, in 5 abgebildeten, Ausführungsform versorgt ein 415-Tonnen-Absorptionskühler 65, untergebracht in einem abstrakt bei 66 gezeigten Allwettergehäuse, den Wärmeaustauscher 44 durch die Leitung 48 mit einem Strom von Chelat, wie beispielsweise gekühltem Wasser bei etwa 7°C (45°F). Die Leitung 50 führt das erwärmte Chelat vom Wärmeaustauscher 44 zum Kühler 65 zurück. Der Absorptionskühler 65 ist über die Rohre 72 und 74 auf herkömmliche Weise mit einem Kühlturm 70 verbunden.
Wieder als Beispiel kann der Absorptionskühler 65 angetrieben werden durch Wasser mit hoher Temperatur bei etwa 116°C (240°F), zugeführt durch das Rohr 78, das parallel mit mehreren PCM-Wärmeaustauschern 80 der unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Art verbunden ist. Die Wärmeaustauscher 80 können zwanzig Einheiten umfassen, jede aus einem Rohr mit 12,8 m (zweiundvierzig Fuß) Länge, 0,61 m (vierundzwanzig Zoll) Durchmesser aufgebaut. Jeder Wärmeaustauscher kann mit etwa 7 Tonnen (acht US-Tons) Phasenumwandlungsmaterial oder Salz gefüllt sein. Das Rohr 82 ist parallel mit den Wärmeaustauschern 80 verbunden, um Wasser mit niedrigerer Temperatur zum Wiedererwärmen vom Absorptionskühler 65 zurückzuführen. Die Wärmeaustauscher 80 können selektiv mit Werkselektrizität außerhalb der Spitzenbelastung versorgt werden, um mehrere Millionen kcal (BTU) (wie beispielsweise 66000000 kcal (15000000 BTU), die genug sein können für zwei Stunden Betrieb während der maximalen Transformatorbelastung und Temperatur) mit elektrisch geschmolzenem Phasenumwandlungsmaterial für ein mögliches Erwärmen von Wasser zur Verwendung durch den Kühler 65 oder eine andere Kühlvorrichtung zu speichern. Da die in den Austauschern 80 gespeicherte Energie mit der Zeit aufgebracht wird, bewirkt das Steuergerät, das den Betrieb des Kühlsystems reguliert, daß von der Werkselektrizität weitere Elektroenergie abgezogen wird, wenn das Werk nicht mit Spitzenverschickung beschäftigt ist, um den Energiespeicher des Phasenumwandlungsmaterials aufzufüllen. Mit anderen Worten, die Elektroenergie zum Schmelzen des Phasenumwandlungsmaterials wird während Zeiten eines niedrigeren elektrischen Bedarfs, wie beispielsweise zur Nachtzeit und zu Stunden während des Tages, wenn die volle elektrische Leistung des Werks nicht erforderlich ist, um den Bedarf zu decken, vom Umspannwerk bezogen. Während diese Prinzipien der Erfindung unter Bezugnahme auf einen PCM-Wärmeaustauscher beschrieben worden sind, können andere Formen von Wärmeaustauschern für eine Verwendung mit diesem erfindungsgemäßen System eingerichtet werden.
Unter Bezugnahme auf 6 wird nun noch eine andere Ausführungsform des Transformatorkühlsystems der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Kühlsystem von 6 ist ähnlich dem Kühlsystem von 5, außer, daß es ferner einen sekundären Wärmeaustauscher 110 einschließt, der eingesetzt wird, um zu ermöglichen, daß der Absorptionskühler durch die vom Transformator erzeugte Wärme angetrieben wird. In einigen Fällen kann während des Starts des Absorptionskühlers ein zusätzliches Kühlvermögen benötigt werden. Außerdem kann durch den Kühler selbst zusätzliche Wärmeenergie benötigt werden, um sein Anlaufen zu erleichtern.
Bei dieser Ausführungsform wird das Hochtemperatur-Kühlöl vom Transformator über einen mit der Leitung 42 verbundenen Zweig 42a in einen Wärmeaustauscher 100, der ein Röhrenwärmeaustauscher sein kann, eingeleitet. Vorzugsweise ist ein steuerbares Ventil zwischen die Leitung 42 und den Zweig 42a geschaltet, wobei dieses Ventil durch ein gesondertes programmierbares Steuergerät in Abhängigkeit von der Kühlöltemperatur, dem Zustand des Absorptionskühlers 65 und anderen Bedingungen gesteuert werden kann. Kühlöl mit verringerter Temperatur wird aus dem Wärmeaustauscher 100 in einen mit dem Einlaß des primären Wärmeaustauschers 44 verbundenen Zweig 101 abgelassen. Bei einer spezifischen Ausführungsform kann der sekundäre Wärmeaustauscher die Öltemperatur von 105°C (221°F) auf etwa 88°C (190°F) verringern.
Das durch den Wärmeaustauscher 100 zu erwärmende Arbeitsfluid, wie beispielsweise Wasser, wird durch ein Rohr 102 zugeführt, das mit dem Rohr 82 verbunden ist, welches das Wasser mit niedrigerer Temperatur zum Wiedererwärmen vom Absorptionskühler 65 zurückführt. Das aus dem Wärmeaustauscher 100 abgegebene erwärmte Arbeitsfluid tritt in ein Rohr 104 ein, das mit dem Rohr 78 verbunden ist, welches das Hochtemperaturwasser, wie beispielsweise zwischen etwa 93°C (200°F) und 116°C (240°F), dem Absorptionskühler 65 zuführt, um die Erzeugung des zum Wärmeaustauscher 44 geleiteten Chelats anzutreiben. Entsprechende Ventile können durch die Rohre 78 und 82 mit dem Steuergerät des erfindungsgemäßen Kühlsystems verbunden sein derart, daß Fluids selektiv zwischen dem Absorptionskühler 65 und entweder den PCM-Wärmeaustauschern 80 oder dem Wärmeaustauscher 100 geleitet werden können. Solche Ventile bewirken, daß Wärmeenergie während bestimmter Zeiträume, wie beispielsweise während des Anlaufens des Kühlers auf eine effektive Weise oder, wenn das für den Wärmeaustauscher 44 erforderliche Chelat mehr ist, als durch den Absorptionskühler 65 erzeugt werden kann, wenn er nur durch die Wärme vom Wärmeaustauscher 100 angetrieben wird, von der größeren Wärmeenergiequelle der PCM-Wärmeaustauscher 80 dem Absorptionskühler 65 zugeführt wird. Im einzelnen können die PCM-Wärmeaustauscher 80 einen Wärmestoß bereitstellen, um ein effektives Starten des Kühlers zu ermöglichen, wenn der Transformator selbst nicht ausreichend Wärme „aufgestaut" hat, die durch den Wärmeaustauscher 100 freigegeben werden kann, um dies zu tun, oder wenn das „Aufstauen" von ausreichend Wärme im Transformator schädlich für die Lebensdauer oder den Wirkungsgrad des Transformators wäre. Bei einer alternativen Ausführungsform kann an Stelle der Verwendung der PCM-Wärmeaustauscher 80 das Anlaufen des Kühlers durch andere bekannte Vorrichtungen gewährleistet werden, wie beispielsweise eine mechanische Kältevorrichtung, zum Beispiel einen Zusatzkessel. Wärmeenergie wird dem Kühler 65 durch den Wärmeaustauscher 100 zugeführt, wenn der Absorptionskühler gestartet worden ist und in einem ununterbrochenen Modus läuft, oder zu Zeiten, in denen eine geringere Chelat-Erzeugung erforderlich ist.
Die bevorzugte Ausführungsform von 6, die PCM-Wärmeaustauscher mit den Zusatz eines Systems verwendet, das die Transformatorwärme (den Wärmeaustauscher 100) einsetzt, ermöglicht es dem Bediener, die Wirtschaftlichkeit der Transformatorkühlungserfindung zu optimieren, durch Auswählen derjenigen Zeiten, zu denen die Elektroenergie an verfügbarsten und am wenigsten kostspielig ist, um das PCM-System aufzuladen, so daß sie verfügbar wäre, um den Transformatorbetrieb zu verbessern, wenn sich die Ausrüstung und das System in einem Hochbelastungsmodus mit maximalen Betriebskosten befinden. Ein gleichzeitiger Nutzen des Systems, wie es konfiguriert ist, ermöglicht es Systembedienern ebenfalls, zu wählen, in den PCM-Wärmeaustauschern gespeicherte Wärme während der Zeiten, in denen die Energiekosten am niedrigsten sind, Zeiten außerhalb der Spitzenbelastung, „aufzustauen" und sie durch Betreiben des Transformatorkühlsystems zurückzubringen, um Transformatorwicklungs- und -kernverluste zu verringern, was den Gesamtwirkungsgrad der Einheit verbessert und die Betriebskosten verringert, selbst wenn die Einheit auf Grund niedrigerer Umgebungstemperaturen in der Lage ist, unterhalb kritischer Temperaturen zu arbeiten.
Bei einer spezifischen, für einen 300-MVA-Transformator verwendbaren, Ausführungsform kann der Kühler eine Vorrichtung von 321 Tonnen (354 US-Tons), wie beispielsweise das Modell Trane ABSC-03F, sein. Der Wärmeaustauscher kann eine PCM-Einheit von 14 bis 16 Tonnen (16 bis 18 US-Tons) sein. Das illustrierte System kann außerhalb der Spitzenbelastung 15000000 kcal (3300000 BTU) speichern, um die Wärmequelle für den Absorptionskühler zu vergrößern.
Bei einer Modifikation der Ausführungsform von 6 kann die Auslaßleitung 101 unmittelbar mit der Leitung 46 verbunden sein, wodurch der primäre Wärmeaustauscher 44 wirksam umgangen wird. Mit dieser Konfiguration kann der sekundäre Wärmeaustauscher 100 die Primärkühlung für das Transformatoröl gewährleisten, wodurch die Leistungsanforderungen für den Absorptionskühler verringert werden.
Das Kühlsystem der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise das oben beschriebene System 27, kann einen integralen Teil eines Energieerzeugungsumspannwerks bilden. Folglich können, wie in 7 abgebildet, mehrere Transformatoren 10 mit einem entsprechenden Kühlsystem 27 versehen sein. Jedes Kühlsystem kann einen Kühler, wie beispielsweise den Kühler 65, einschließen, verbunden mit einem gemeinsamen Kühlturm 70. Das programmierbare Steuergerät 55 kann in einem Wartungs- oder Steuerungsgebäude untergebracht sein. Es kann für jedes Kühlsystem ein einzelnes Steuergerät bereitgestellt werden, oder ein gemeinsames Steuergerät kann Temperatur- und Leistungsdaten von jedem Kühlsystem empfangen und Steuerungssignale an dieselben ausgeben. Vorzugsweise sind die Bauteile jedes Kühlsystems 27 geeicht, um Kühlöl mit etwa 1200 l/min (360 Gallonen/min) umzuwälzen und um eine Online-Kühlung von bis zu 107 t/h (118 US-Tons/h) zu erreichen.

Claims

System zum Verringern der Temperatur eines Kühlmittels (15), das durch einen Leistungstransformator (10) strömt, wobei das System folgendes umfaßt: ein Leistungstransformator-Kühlsystem (27), das einen ersten Wärmeaustauscher (22) hat, der eine erste Einlaßleitung (20) zum Aufnehmen des Kühlmittels von dem Leistungstransformator (10) und einen Auslaß (30) zum Zurückführen des Kühlmittels zu dem Leistungstransformator (10) hat, ein regelbares Ventil (40), das zwischen die erste Einlaßleitung (20) und eine zweite Einlaßleitung (42) geschaltet ist, wobei die zweite Einlaßleitung (42) mit einem zweiten, einem Flüssigkeit-Flüssigkeit-Wärmeaustauscher (44) in Verbindung steht, wobei eine Chelat-Quelle (48) mit dem zweiten Wärmeaustauscher (44) verbunden ist, um demselben ein Chelat bereitzustellen, um Wärme aus dem durch den zweiten Wärmeaustauscher (44) strömenden Kühlmittel abzuziehen, wobei ein zweiter Auslaß (46) des zweiten Wärmeaustauschers mit dem Leistungstransformator (10) in Verbindung steht, und wobei das regelbare Ventil (40) selektiv betätigt werden kann zwischen einer offenen Position, in der das Kühlmittel zu der zweiten Einlaßleitung (42) umgeleitet wird, und einer geschlossenen Position, in der ermöglicht wird, daß das Kühlmittel durch die erste Einlaßleitung (20) zu dem ersten Wärmeaustauscher (22) strömt, wobei ein Regler (55) das Ventil (40) in Abhängigkeit von der Temperatur entweder des Transformator-Kühlsystems (27) oder des Transformators (10) betätigt.
System nach Anspruch 1, wobei das regelbare Ventil (40) einen programmierbaren Regler (55) einschließt, der einen Speicher zum Speichern eines Temperaturprofils entweder des Transformator-Kühlsystems (27) oder des Transformators (10) und Mittel zum Vergleichen der Temperatur entweder des Transformator-Kühlsystems (27) oder des Transformators (10) mit dem Temperaturprofil hat.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Wärmeaustauscher (22) ein Umluft-Wärmeaustauscher ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Chelat-Quelle einen Absorptionskühler (65) einschließt.
System nach Anspruch 4, wobei der Absorptionskühler (65) mit einem Flüssigkeitswärmespeicher-Bauteil (80) verbunden ist.
System nach Anspruch 5, wobei das Wärmespeicher-Bauteil (80) ein Material (89) für Phasenumwandlung einschließt.
System nach Anspruch 5, wobei das Wärmespeicher-Bauteil (80) durch von dem Transformator (10) erzeugte Energie angetrieben wird.
System nach Anspruch 6, wobei das Wärmespeicher-Bauteil (80) durch von dem Transformator (10) erzeugte Energie angetrieben wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Chelat Wasser ist.
Verfahren zum Verringern der Temperatur eines Kühlmittels, das durch ein Leistungstransformator-Kühlsystem (27) strömt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Einfügen eines regelbaren Ventils (40) zwischen eine erste Einlaßleitung (20) eines ersten Wärmeaustauschers (22) und eine zweite Einlaßleitung (42), die mit einem zweiten, einem Flüssigkeit-Flüssigkeit-Wärmeaustauscher (44) in Verbindung steht, Bereitstellen einer Chelat-Quelle (48) für den zweiten Wärmeaustauscher (44), um Wärmeenergie aus dem durch den zweiten Wärmeaustauscher (44) strömenden Kühlmittel abzuziehen, und Verwenden eines Reglers (55), um das Ventil (40) zu betätigen zwischen einer geschlossenen Position, in der ermöglicht wird, daß das Kühlmittel durch die erste Einlaßleitung (20) strömt, und einer offenen Position, in der das Kühlmittel zu der zweiten Einlaßleitung (42) umgeleitet wird, wobei der Regler (55) das Ventil (40) in Abhängigkeit von der Temperatur entweder des Transformator-Kühlsystems (27) oder des Transformators (10) betätigt.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner den Schritt umfaßt, das Chelat unter Verwendung eines Absorptionskühlers (65) zu kühlen, der durch ein Wärmeenergiespeicher-Bauteil (80) angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner den Schritt umfaßt, das Wärmeenergiespeicher-Bauteil (80) durch von dem Transformator (10) abgezogene Energie anzutreiben.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die von dem Transformator (10) abgezogene Energie Wärmeenergie ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die von dem Transformator (10) abgezogene Energie Abwärme ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Wärmeenergiespeicher-Bauteil (80) ein Material (89) für Phasenumwandlung einschließt und die von dem Transformator (10) abgezogene Energie Elektroenergie ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Transformator (10) Teil eines Energieverteilungsnetzes ist und die von dem Transformator (10) abgezogene Energie Elektroenergie außerhalb der Spitzenbelastung ist.