[go: up one dir, main page]

EP2662871A2 - Anordnung mit einem Transformator - Google Patents

Anordnung mit einem Transformator Download PDF

Info

Publication number
EP2662871A2
EP2662871A2 EP13165063.2A EP13165063A EP2662871A2 EP 2662871 A2 EP2662871 A2 EP 2662871A2 EP 13165063 A EP13165063 A EP 13165063A EP 2662871 A2 EP2662871 A2 EP 2662871A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oil
water
transformer
temperature
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13165063.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2662871A3 (de
Inventor
Günther Hoba
Harald Fink
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.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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 Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of EP2662871A2 publication Critical patent/EP2662871A2/de
Publication of EP2662871A3 publication Critical patent/EP2662871A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/10—Liquid cooling
    • H01F27/12—Oil cooling

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with an electrical transformer which is filled with oil, with an oil-air heat exchanger, which is connected to the transformer via an oil line, and which is associated with a fan unit, with the heat from the oil in air can be, as well as with an oil-water heat exchanger, which is connected to the transformer and the oil-air heat exchanger via oil lines, and can be discharged with the heat from the oil to water, the water at least one supply unit can be fed.
  • the oil inside the transformer is heated due to the electrical current flowing through the windings of the transformer. This heat is generated by means of the oil-air heat exchanger discharged the existing in the vicinity of the transformer air.
  • the heat of the oil is discharged by means of the oil-water heat exchanger to the water and thus to the supply unit.
  • the supply unit may be a heating system, by which the heat supplied via the water is used for heating, for example, a building.
  • load fluctuations of the transformer can result in the temperature of the oil within the transformer possibly changing in an undesired manner.
  • the object of the invention is to provide an arrangement in which the heat generated by the transformer during operation can be used without this leading to undesirable conditions of the transformer.
  • the invention solves this problem by an arrangement according to claim 1.
  • a temperature of the oil of the transformer is determined and the fan unit is influenced as a function of this temperature. It is particularly advantageous if the speed of the at least one fan of the fan unit is influenced as a function of this temperature.
  • the temperature of the oil within the transformer in a desired manner and way can be influenced.
  • the temperature of the oil of the transformer can be controlled and / or regulated to a predefinable desired temperature value or the temperature of the oil of the transformer can be influenced in such a way that it does not exceed or fall short of a predefinable upper or lower temperature value ,
  • the transformer, the oil-water heat exchanger and the oil-air heat exchanger are connected in series via the oil lines. In this way, an oil circuit is formed, with the aid of which the heat generated during operation of the transformer can be withdrawn from the transformer.
  • the oil-water heat exchanger is connected via water lines to the supply unit. This builds a water loop capable of transferring heat from the oil-water heat exchanger to the supply unit (s).
  • the oil-water heat exchanger may be connected to a buffer to compensate for time and / or power-dependent changes in the temperature of the heated water.
  • the supply of water to the supply unit in dependence on the temperature is controlled and / or regulated. In this way, on the one hand overheating of the oil in the transformer avoided on the other hand, a sufficient promotion of heated water to the supply unit / s can be achieved.
  • the single figure shows a schematic block diagram of an embodiment of an inventive arrangement with an electrical transformer.
  • an arrangement 10 which has an electric oil-cooled transformer 11, an oil-water heat exchanger 12 and an oil-air heat exchanger 13.
  • the transformer 11 may be any embodiment of an oil-cooled transformer, in particular an oil-cooled power transformer. It is expressly understood that instead of the oil any other cooling liquid may be present. Furthermore, it should be noted that instead of the transformer 11, an electrical throttle or an electrical step transformer or the like may be present.
  • the oil-water heat exchanger 12 may be any embodiment of a heat exchanger in which heat is discharged from oil to water. It is understood that instead of the oil, another cooling liquid may be present. It is also expressly pointed out that instead of the water any other cooling liquid can be present. Optionally, the oil-water heat exchanger 12 may also be adapted to dissipate heat in the reverse direction from the water to the oil.
  • the oil-water heat exchanger 12 may be, for example, a plate heat exchanger or a shell-and-tube heat exchanger or the like in which the plates or tube bundles are in a shell space, and where the plates or bundles of tubes from the oil and the shell space of the water is flowing through.
  • the oil-air heat exchanger 13 may be any embodiment of a heat exchanger that transfers heat from oil to air. Under the air is understood in particular the atmospheric air in the vicinity of the transformer 11. Furthermore, it is understood that instead of the oil, another cooling liquid may be present. Optionally, the oil-air heat exchanger 13 may also be suitable for dissipating heat in the reverse direction from the air to the oil.
  • the oil-air heat exchanger 13 may, for example, be a lamellar or rib-shaped body through which the oil flows and which is surrounded by the air.
  • the oil-air heat exchanger 13 is associated with a fan unit 14, which is composed of at least one variable-speed electric fan, and a Air flow through the example, lamellar or rib-shaped body of the oil-air heat exchanger 13 can generate.
  • the transformer 11 is connected via an oil line 15 a to the oil-water heat exchanger 12, which in turn is connected via an oil line 15 b to the oil-air heat exchanger 13, which in turn is connected via an oil line 15 c to the transformer 11.
  • a variable-speed electric oil pump 16 is interposed in the oil passage 15a. It is understood that the oil pump 16 may also be integrated into the oil line 15b or the oil line 15c or optionally may have a fixed speed or may possibly be omitted entirely.
  • the transformer 11 and the oil lines 15a, 15b, 15c are filled with oil and form an oil circuit as a whole.
  • the oil-water heat exchanger 12 is connected via a water line 17 a and a water line 17 b with a buffer 18.
  • a variable-speed electric water pump 19 is interposed in the water line 17a. It is understood that the water pump 19 may also be integrated into the water line 17b or, if appropriate, may have a fixed speed or may possibly be completely eliminated.
  • the buffer 18 is connected via a feed line 20a and a return 20b with at least one supply unit, not shown.
  • This supply unit may be any device in which heat contained in the water is somehow used for any purpose.
  • the water pipes 17a, 17b and the forward and return flows 20a, 20b are filled with water and form a total of a water cycle.
  • the supply unit may be a heating system in which the heat contained in the water is used for heating buildings or the like.
  • the copper of the windings and thus the oil in the transformer 11 is heated due to the electrical current flowing through the electrical windings of the transformer 11.
  • the heated oil is supplied from the oil pump 16 via the oil passage 15 a to the oil-water heat exchanger 12. At least part of the heat contained in the heated oil is transferred to the water in the oil-water heat exchanger 12. The water is heated in this way.
  • the oil cooled by the heat given off to the water is supplied to the oil-air heat exchanger 13 via the oil passage 15b. There, another part of the heat contained in the oil with the help of the fan unit 14 is released into the air. This is indicated in the figure by the arrow 21. The further cooled in this way oil is then fed back to the transformer 11 via the oil line 15c.
  • the water heated in the oil-water heat exchanger 12 is supplied from the water pump 19 via the water line 17a, via the buffer 18 and via the supply line 20a to the supply unit (s). There, the heat contained in it is taken from the water. The water cooled in this way is passed through the return 20b, the Buffer 18 and the water pipe 17b fed back to the oil-water heat exchanger 12.
  • the transformer 11 is associated with at least one temperature sensor 22, with which a temperature T of the oil within the transformer 11 can be measured.
  • the temperature T of the oil may be an average oil temperature or a maximum oil temperature or a so-called hot spot temperature of the copper of the windings of the transformer 11.
  • the temperature T can also be determined in other ways, for example by a mathematical modeling of the temperature conditions within the transformer 11 or the like.
  • the temperature sensor 22 can be dispensed with to that extent.
  • the temperature T of the oil of the transformer 11 is supplied to the fan unit 14, the oil pump 16 and the water pump 19 in the present embodiment.
  • the fan unit 14, the oil pump 16 and the water pump 19 can then be controlled and / or regulated as a function of the temperature T.
  • the rotational speed of the at least one fan of the fan unit 14, the rotational speed of the oil pump 16 and the rotational speed of the water pump 19 can be influenced as a function of the temperature T.
  • a high temperature T of the oil of the transformer 11 can be achieved by a corresponding increase in the speed of the oil pump 16 and / or the speed of the fan of the fan unit 14, that the oil more heat per unit time is withdrawn. In this way, for example, it can be ensured that the Temperature T of the oil does not exceed a predefinable upper temperature value.
  • the speed of the fan of the fan unit 14 and optionally additionally the speed of the oil pump 16 can be controlled and / or regulated such that the temperature T of the oil substantially maintains a predefinable set temperature value.
  • the water pump 19 can be influenced in such a way that the temperature of the water in the buffer 18 has approximately a presettable flow temperature value.
  • the water circuit or the buffer 18 may be associated in a manner not shown, a temperature sensor with which the temperature of the water can be measured.
  • the flow temperature value can be selected, for example, as a function of the connected supply units, for example, depending on the desired temperature of a connected heater.
  • Another possibility is to control the speeds of the fan unit 14, the oil pump 16 and the water pump 19 in dependence on each other and / or to regulate.
  • the temperature T of the oil of the transformer 11 and optionally the temperature of the water may be supplied to a control unit, which then controls the speed of the fan unit 14, the oil pump 16 and / or the Water pump 19 as a function of the temperature T of the oil and optionally the temperature of the water controls and / or regulates.
  • the fan speed of the fan unit 14 and possibly also reduces the speed of the oil pump 16 and increases the speed of the water pump 19 simultaneously become.
  • the heat of the oil is thereby essentially absorbed by the water and released only to a small extent in the air. In this way it can be achieved that the predetermined flow temperature value for the water is maintained, although the oil of the transformer 11 has only a mean temperature T.
  • the buffer 18 can be compensated for time-dependent fluctuations in the temperature of the water and / or the delivered amount of water.
  • the buffer 18 is integrated into the oil-water heat exchanger 12. Also it is possible that the buffer 18 can be dispensed with altogether.
  • the transformer 11, the oil-water heat exchanger 12 and the oil-air heat exchanger 13 are connected in series and form the already mentioned oil circuit.
  • the transformer 11 with the oil-air heat exchanger 13, a first oil circuit and the oil-water heat exchanger 12 forms a second oil circuit, which are connected in parallel.
  • the amounts of oil can be adjusted, for example, depending on the temperature T of the oil of the transformer 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

Es wird eine Anordnung (10) mit einem elektrischen Transformator (11) beschrieben, der mit Öl befüllt ist. Es ist ein Öl-Luft-Wärmetauscher (13) vorhanden, der mit dem Transformator (11) über eine Ölleitung (15c) verbunden ist, und dem eine Lüftereinheit (14) zugeordnet ist, mit der Wärme aus dem Öl an Luft abgegeben werden kann. Es ist ein Öl-Wasser-Wärmetauscher (12) vorhanden, der mit dem Transformator (11) und dem Öl-Luft-Wärmetauscher (13) über Ölleitungen (15a, 15b) verbunden ist, und mit dem Wärme aus dem Öl an Wasser abgegeben werden kann, wobei das Wasser mindestens einer Versorgungseinheit zuführbar ist. Es ist eine Temperatur (T) des Öls des Transformators (11) ermittelbar. Die Lüftereinheit (14), insbesondere die Drehzahl eines Ventilators der Lüftereinheit (14), ist in Abhängigkeit von der Temperatur (T) beeinflussbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem elektrischen Transformator, der mit Öl befüllt ist, mit einem Öl-Luft-Wärmetauscher, der mit dem Transformator über eine Ölleitung verbunden ist, und dem eine Lüftereinheit zugeordnet ist, mit der Wärme aus dem Öl an Luft abgegeben werden kann, sowie mit einem Öl-Wasser-Wärmetauscher, der mit dem Transformator und dem Öl-Luft-Wärmetauscher über Ölleitungen verbunden ist, und mit dem Wärme aus dem Öl an Wasser abgegeben werden kann, wobei das Wasser mindestens einer Versorgungseinheit zuführbar ist.
  • Im Betrieb des Transformators wird das Öl im Inneren des Transformators aufgrund des durch die Wicklungen des Transformators fließenden elektrischen Stroms erwärmt. Diese Wärme wird mit Hilfe des Öl-Luft-Wärmetauschers an die in der Umgebung des Transformators vorhandene Luft abgegeben.
  • Weiterhin wird die Wärme des Öls mit Hilfe des Öl-Wasser-Wärmetauschers an das Wasser und damit an die Versorgungseinheit abgegeben. Damit ist es möglich, die mittels des Wassers der Versorgungseinheit zugeführte Wärme dort in irgendeiner Weise zu "verarbeiten". Beispielsweise kann es sich bei der Versorgungseinheit um eine Heizanlage handeln, von der die über das Wasser zugeführte Wärme zum Heizen beispielsweise eines Gebäudes verwendet wird.
  • Bei der bekannten Anordnung können Lastschwankungen des Transformators zur Folge haben, dass sich die Temperatur des Öls innerhalb des Transformators gegebenenfalls in unerwünschter Weise verändert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, bei der die von dem Transformator im Betrieb erzeugte Wärme genutzt werden kann, ohne dass dies zu unerwünschten Zuständen des Transformators führt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Anordnung nach dem Anspruch 1.
  • Bei der Erfindung wird eine Temperatur des Öls des Transformators ermittelt und es wird die Lüftereinheit in Abhängigkeit von dieser Temperatur beeinflusst. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Drehzahl des mindestens einen Ventilators der Lüftereinheit in Abhängigkeit von dieser Temperatur beeinflusst wird.
  • Dies bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass auch bei Lastschwankungen des Transformators die Temperatur des Öls innerhalb des Transformators auf eine erwünschte Art und Weise beeinflusst werden kann. Vorzugsweise kann die Temperatur des Öls des Transformators auf einen vorgebbaren Soll-Temperaturwert gesteuert- und/oder geregelt werden bzw. es kann die Temperatur des Öls des Transformators derart beeinflusst werden, dass sie einen vorgebbaren oberen bzw. unteren Temperaturwert nicht über- bzw. unterschreitet.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Transformator, der Öl-Wasser-Wärmetauscher und der Öl-Luft-Wärmetauscher über die Ölleitungen in Serie geschaltet sind. Auf diese Weise wird ein Ölkreislauf gebildet, mit dessen Hilfe die im Betrieb des Transformators entstehende Wärme dem Transformator entzogen werden kann.
  • Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn der Öl-Wasser-Wärmetauscher über Wasserleitungen mit der Versorgungseinheit verbunden ist. Damit wird ein Wasserkreislauf aufgebaut, der in der Lage ist, Wärme von dem Öl-Wasser-Wärmetauscher an die Versorgungseinheit/en zu befördern.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Ölpumpe und/oder eine Wasserpumpe vorhanden ist/sind, die in Abhängigkeit von der Temperatur beeinflussbar ist/sind.
  • Zweckmäßigerweise kann der Öl-Wasser-Wärmetauscher mit einem Zwischenspeicher verbunden sein, um zeit- und/oder leistungsabhängige Veränderungen der Temperatur des erwärmten Wassers auszugleichen.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Zuführung des Wassers zu der Versorgungseinheit in Abhängigkeit von der Temperatur steuer- und/oder regelbar. Auf diese Weise kann einerseits eine Überhitzung des Öls in dem Transformator vermieden und andererseits eine ausreichende Förderung von erwärmtem Wasser an die Versorgungseinheit/en erreicht werden.
  • Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Figur dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Figur.
  • Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem elektrischen Transformator.
  • In der Figur ist eine Anordnung 10 dargestellt, die einen elektrischen ölgekühlten Transformator 11, einen Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 und einen Öl-Luft-Wärmetauscher 13 aufweist.
  • Bei dem Transformator 11 kann es sich um jegliche Ausführungsform eines ölgekühlten Transformators handeln, insbesondere um einen ölgekühlten Leistungstransformator. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass anstelle des Öls auch jegliche andere Kühlflüssigkeit vorhanden sein kann. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass anstelle des Transformators 11 auch eine elektrische Drossel oder ein elektrischer Stufentransformator oder dergleichen vorhanden sein kann.
  • Bei dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 kann es sich um jegliche Ausführungsform eines Wärmetauschers handeln, bei dem Wärme von Öl an Wasser abgegeben wird. Es versteht sich, dass anstelle des Öls auch eine andere Kühlflüssigkeit vorhanden sein kann. Ebenfalls wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass anstelle des Wassers auch jegliche andere Kühlflüssigkeit vorhanden sein kann. Gegebenenfalls kann der Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 auch dazu geeignet sein, dass Wärme in umgekehrter Richtung von dem Wasser an das Öl abgegeben wird.
  • Bei dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 kann es sich beispielsweise um einen Plattenwärmeübertrager oder einen Rohrbündelwärmeübertrager oder dergleichen handeln, bei denen sich die Platten oder die Rohrbündel in einem Mantelraum befinden, und bei denen die Platten oder die Rohrbündel von dem Öl und der Mantelraum von dem Wasser durchflossen wird.
  • Bei dem Öl-Luft-Wärmetauscher 13 kann es sich um jegliche Ausführungsform eines Wärmetauschers handeln, bei dem Wärme von Öl an Luft abgegeben wird. Unter der Luft wird dabei insbesondere die atmosphärische Luft in der Umgebung des Transformators 11 verstanden. Weiterhin versteht es sich, dass anstelle des Öls auch eine andere Kühlflüssigkeit vorhanden sein kann. Gegebenenfalls kann der Öl-Luft-Wärmetauscher 13 auch dazu geeignet sein, dass Wärme in umgekehrter Richtung aus der Luft an das Öl abgegeben wird.
  • Bei dem Öl-Luft-Wärmetauscher 13 kann es sich beispielsweise um einen lamellen- oder rippenförmigen Körper handeln, der von dem Öl durchflossen wird und der von der Luft umgeben ist.
  • Dem Öl-Luft-Wärmetauscher 13 ist eine Lüftereinheit 14 zugeordnet, die aus mindestens einem drehzahlvariablen elektrischen Ventilator aufgebaut ist, und die einen Luftstrom durch den beispielsweise lamellen- oder rippenförmigen Körper des Öl-Luft-Wärmetauschers 13 erzeugen kann.
  • Der Transformator 11 ist über eine Ölleitung 15a mit dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 verbunden, der seinerseits über eine Ölleitung 15b mit dem Öl-Luft-Wärmetauscher 13 verbunden ist, der wiederum seinerseits über eine Ölleitung 15c mit dem Transformator 11 verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Ölleitung 15a eine drehzahlvariable elektrische Ölpumpe 16 zwischengeschaltet. Es versteht sich, dass die Ölpumpe 16 auch in die Ölleitung 15b oder die Ölleitung 15c integriert sein kann oder gegebenenfalls eine feste Drehzahl aufweisen kann oder gegebenenfalls ganz entfallen kann.
  • Der Transformator 11 und die Ölleitungen 15a, 15b, 15c sind mit Öl befüllt und bilden insgesamt einen Ölkreislauf.
  • Der Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 ist über eine Wasserleitung 17a und eine Wasserleitung 17b mit einem Zwischenspeicher 18 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Wasserleitung 17a eine drehzahlvariable elektrische Wasserpumpe 19 zwischengeschaltet. Es versteht sich, dass die Wasserpumpe 19 auch in die Wasserleitung 17b integriert sein kann oder gegebenenfalls eine feste Drehzahl aufweisen kann oder gegebenenfalls ganz entfallen kann.
  • Der Zwischenspeicher 18 ist über einen Vorlauf 20a und einen Rücklauf 20b mit mindestens einer nicht-dargestellten Versorgungseinheit verbunden. Bei dieser Versorgungseinheit kann es sich um jegliche Einrichtung handeln, in der Wärme, die im Wasser enthalten ist, in irgendeiner Weise zu irgendwelchen Zwecken verwendet wird.
  • Die Wasserleitungen 17a, 17b und die Vor- und Rückläufe 20a, 20b sind mit Wasser befüllt und bilden insgesamt einen Wasserkreislauf.
  • Beispielsweise kann es sich bei der Versorgungseinheit um eine Heizanlage handeln, bei der die in dem Wasser enthaltene Wärme zum Heizen von Gebäuden oder dergleichen verwendet wird.
  • Im Betrieb der Anordnung 10 wird das Kupfer der Wicklungen und damit das Öl in dem Transformator 11 aufgrund des durch die elektrischen Wicklungen des Transformators 11 hindurchfließenden elektrischen Stroms erwärmt. Das erwärmte Öl wird von der Ölpumpe 16 über die Ölleitung 15a dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 zugeführt. Zumindest ein Teil der in dem erwärmten Öl enthaltenen Wärme wird in dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 in das Wasser übertragen. Das Wasser wird auf diese Weise erwärmt.
  • Das durch die an das Wasser abgegebene Wärme abgekühlte Öl wird über die Ölleitung 15b dem Öl-Luft-Wärmetauscher 13 zugeführt. Dort wird ein weiterer Teil der in dem Öl enthaltenen Wärme mit Hilfe der Lüftereinheit 14 an die Luft abgegeben. Dies ist in der Figur durch den Pfeil 21 angedeutet. Das auf diese Weise weiter abgekühlte Öl wird dann über die Ölleitung 15c wieder dem Transformator 11 zugeführt.
  • Das in dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 erwärmte Wasser wird von der Wasserpumpe 19 über die Wasserleitung 17a, über den Zwischenspeicher 18 und über den Vorlauf 20a der/den Versorgungseinheit/en zugeführt. Dort wird dem Wasser die in ihm enthaltene Wärme entnommen. Das auf diese Weise abgekühlte Wasser wird über den Rücklauf 20b, den Zwischenspeicher 18 und die Wasserleitung 17b wieder dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 zugeführt.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dem Transformator 11 mindestens ein Temperatursensor 22 zugeordnet, mit dem eine Temperatur T des Öls innerhalb des Transformators 11 gemessen werden kann. Bei der Temperatur T des Öls kann es sich dabei um eine mittlere Öltemperatur oder um eine maximale Öltemperatur oder um eine sogenannte Hot-Spot-Temperatur des Kupfers der Wicklungen des Transformators 11 handeln.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Temperatur T auch auf andere Weise ermittelt werden kann, beispielsweise durch eine rechnerische Modellierung der Temperaturverhältnisse innerhalb des Transformators 11 oder dergleichen. Gegebenenfalls kann insoweit auf den Temperatursensor 22 verzichtet werden.
  • Die Temperatur T des Öls des Transformators 11 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Lüftereinheit 14, der Ölpumpe 16 und der Wasserpumpe 19 zugeführt. Die Lüftereinheit 14, die Ölpumpe 16 und die Wasserpumpe 19 können dann in Abhängigkeit von der Temperatur T gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann die Drehzahl des mindestens einen Ventilators der Lüftereinheit 14, die Drehzahl der Ölpumpe 16 und die Drehzahl der Wasserpumpe 19 in Abhängigkeit von der Temperatur T beeinflusst werden.
  • So kann beispielsweise bei einer hohen Temperatur T des Öls des Transformators 11 durch eine entsprechende Erhöhung der Drehzahl der Ölpumpe 16 und/oder der Drehzahl des Ventilators der Lüftereinheit 14 erreicht werden, dass dem Öl mehr Wärme pro Zeiteinheit entzogen wird. Auf diese Weise kann beispielsweise gewährleistet werden, dass die Temperatur T des Öls einen vorgebbaren oberen Temperaturwert nicht überschreitet.
  • Umgekehrt kann bei einer eher niedrigen Temperatur T des Öls durch eine Verminderung der Drehzahl der Ölpumpe 16 und/oder der Drehzahl des Ventilators der Lüftereinheit 14 erreicht werden, dass die Temperatur T des Öls des Transformators 11 einen vorgebbaren unteren Temperaturwert nicht unterschreitet.
  • Weiterhin kann die Drehzahl des Ventilators der Lüftereinheit 14 und gegebenenfalls zusätzlich die Drehzahl der Ölpumpe 16 derart gesteuert und /oder geregelt werden, dass die Temperatur T des Öls im Wesentlichen einen vorgebbaren Soll-Temperaturwert beibehält.
  • Weiterhin kann die Wasserpumpe 19 derart beeinflusst werden, dass die Temperatur des Wassers in dem Zwischenspeicher 18 etwa einen vorgebbaren Vorlauf-Temperaturwert aufweist. Zu diesem Zweck kann dem Wasserkreislauf oder dem Zwischenspeicher 18 in nichtdargestellter Weise ein Temperatursensor zugeordnet sein, mit dem die Temperatur des Wassers gemessen werden kann. Der Vorlauf-Temperaturwert kann dabei beispielsweise in Abhängigkeit von den angeschlossenen Versorgungseinheiten gewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der erwünschten Temperatur einer angeschlossenen Heizung.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Drehzahlen der Lüftereinheit 14, der Ölpumpe 16 und der Wasserpumpe 19 in Abhängigkeit voneinander zu steuern und /oder zu regeln. Für diesen Fall kann die Temperatur T des Öls des Transformators 11 und gegebenenfalls die Temperatur des Wassers einer Steuereinheit zugeführt sein, die dann die Drehzahl der Lüftereinheit 14, der Ölpumpe 16 und/oder der Wasserpumpe 19 in Abhängigkeit von der Temperatur T des Öls und gegebenenfalls der Temperatur des Wassers steuert und/oder regelt.
  • Wird der Transformator 11 beispielsweise in Teillast betrieben, und wird dadurch das Öl des Transformators 11 auf eine mittlere Temperatur T erwärmt, so kann die Drehzahl des Ventilators der Lüftereinheit 14 und gegebenenfalls auch die Drehzahl der Ölpumpe 16 reduziert und die Drehzahl der Wasserpumpe 19 gleichzeitig erhöht werden. Die Wärme des Öls wird dadurch im Wesentlichen von dem Wasser aufgenommen und nur in geringem Umfang an die Luft abgegeben. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der vorgegebene Vorlauf-Temperaturwert für das Wasser aufrechterhalten wird, obwohl das Öl des Transformators 11 nur eine mittlere Temperatur T besitzt.
  • Weiterhin kann bei einem Betrieb des Transformators 11 in Volllast durch eine entsprechende Erhöhung der Drehzahl der Lüftereinheit 14 und/oder der Ölpumpe 16 erreicht werden, dass die Temperatur T des Öls des Transformators 11 den bereits erwähnten oberen bzw. unteren Temperaturwerte nicht über- bzw. unterschreitet oder dass die Temperatur T des Öls den vorgegebene Soll-Temperaturwert im Wesentlichen beibehält. Diese Steuerungen und/oder Regelungen der Drehzahlen der Lüftereinheit 14 und/oder der Ölpumpe 16 können durch eine zusätzliche Beeinflussung der Drehzahl der Wasserpumpe 19 gegebenenfalls unterstützt werden.
  • Mit Hilfe des Zwischenspeichers 18 können zeitabhängige Schwankungen der Temperatur des Wassers und/oder der geförderten Menge des Wassers ausgeglichen werden. Gegebenenfalls ist es möglich, dass der Zwischenspeicher 18 in den Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 integriert ist. Ebenfalls ist es möglich, dass auf den Zwischenspeicher 18 gänzlich verzichtet werden kann.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Transformator 11, der Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 und der Öl-Luft-Wärmetauscher 13 in Serie geschaltet und bilden den bereits erwähnten Ölkreislauf. Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass der Transformator 11 mit dem Öl-Luft-Wärmetauscher 13 einen ersten Ölkreislauf und mit dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 12 einen zweiten Ölkreislauf bildet, die zueinander parallel geschaltet sind. In diesem Fall ist es möglich, die Ölmenge zu den beiden Ölkreisläufen beispielsweise mit Hilfe eines verstellbaren Ventils zu steuern und/oder zu regeln. Die Ölmengen können dabei beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur T des Öls des Transformators 11 eingestellt werden.
  • Es versteht sich, dass auch noch andere Zusammenschaltungen des Transformators 11, des Öl-Wasser-Wärmetauschers 12 und des Öl-Luft-Wärmetauschers 13 denkbar sind, die gegebenenfalls noch andere oder weitere Einflussnahmen ermöglichen.

Claims (12)

  1. Anordnung (10) mit einem elektrischen Transformator (11), der mit Öl befüllt ist, mit einem Öl-Luft-Wärmetauscher (13), der mit dem Transformator (11) über eine Ölleitung (15c) verbunden ist, und dem eine Lüftereinheit (14) zugeordnet ist, mit der Wärme aus dem Öl an Luft abgegeben werden kann, sowie mit einem Öl-Wasser-Wärmetauscher (12), der mit dem Transformator (11) und dem Öl-Luft-Wärmetauscher (13) über Ölleitungen (15a, 15b) verbunden ist, und mit dem Wärme aus dem Öl an Wasser abgegeben werden kann, wobei das Wasser mindestens einer Versorgungseinheit zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur (T) des Öls des Transformators (11) ermittelbar ist, und dass die Lüftereinheit (14), insbesondere die Drehzahl mindestens eines Ventilators der Lüftereinheit (14), in Abhängigkeit von der Temperatur (T) beeinflussbar ist.
  2. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Ölleitungen (15a, 15b, 15c), die den Transformator (11), den Öl-Wasser-Wärmetauscher (12) und den Öl-Luft-Wärmetauscher (13) verbinden, in Serie geschaltet sind.
  3. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in eine der Ölleitungen (15a, 15b, 15c) eine Ölpumpe (16) zwischengeschaltet ist.
  4. Anordnung (10) nach Anspruch 3, wobei die Ölpumpe (16), insbesondere die Drehzahl der Ölpumpe (16), in Abhängigkeit von der Temperatur (T) beeinflussbar ist.
  5. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Öl-Wasser-Wärmetauscher (12) über Wasserleitungen (17a, 17b) mit der Versorgungseinheit verbunden ist.
  6. Anordnung (10) nach Anspruch 5, wobei in eine der Wasserleitungen (17a, 17b) eine Wasserpumpe (19) zwischengeschaltet ist.
  7. Anordnung (10) nach Anspruch 6, wobei die Wasserpumpe (19), insbesondere die Drehzahl der Wasserpumpe (19), in Abhängigkeit von der Temperatur (T) beeinflussbar ist.
  8. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Öl-Wasser-Wärmetauscher (12) mit einem Zwischenspeicher (18) verbunden ist.
  9. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperatur (T) des Öls des Transformators (11) auf einen vorgebbaren Soll-Temperaturwert steuer-und/oder regelbar ist.
  10. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperatur (T) des Öls des Transformators (11) derart beeinflussbar ist, dass sie einen vorgebbaren oberen bzw. unteren Temperaturwert nicht über- bzw. unterschreitet.
  11. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wärme des der Versorgungseinheit zugeführten Wassers in der Versorgungseinheit in irgendeiner Weise zu irgendwelchen Zwecken verwendbar ist.
  12. Anordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zuführung des Wassers zu der Versorgungseinheit in Abhängigkeit von der Temperatur (T) steuer- und/oder regelbar ist.
EP13165063.2A 2012-05-10 2013-04-24 Anordnung mit einem Transformator Withdrawn EP2662871A3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210207844 DE102012207844A1 (de) 2012-05-10 2012-05-10 Anordnung mit einem Transformator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2662871A2 true EP2662871A2 (de) 2013-11-13
EP2662871A3 EP2662871A3 (de) 2014-12-03

Family

ID=48190183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13165063.2A Withdrawn EP2662871A3 (de) 2012-05-10 2013-04-24 Anordnung mit einem Transformator

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2662871A3 (de)
DE (1) DE102012207844A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104749505A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 西南交通大学 一种牵引变压器绕组温升与油流速度关联性测试的方法
CN107403682A (zh) * 2017-09-20 2017-11-28 国网河南省电力公司原阳县供电公司 一种变压器降温装置
CN107610920A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 洛阳市星合特种变压器有限公司 一种具有减震散热功能变压器外壳
CN107817843A (zh) * 2017-11-27 2018-03-20 国网内蒙古东部电力有限公司 强迫油循环风冷变压器的冷却系统的控制方法及控制系统
CN112366065A (zh) * 2020-11-02 2021-02-12 天长市运臣电子工贸有限公司 一种焊接高压套管接线端子油浸式变压器
CN113946170A (zh) * 2021-10-14 2022-01-18 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1122237B (de) * 1955-02-28 1962-01-18 Licentia Gmbh Einrichtung zum Ausnutzen der Verlustwaerme fluessigkeitsgekuehlter, elektrischer Geraete, wie Transformatoren od. dgl.
DE3025661C2 (de) * 1980-07-07 1982-11-04 Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Nutzbarmachung der Verlustwärme von im Inneren flüssigkeitsgekühlten Transformatoren oder Drosselspulen
JPS6062103A (ja) * 1983-09-16 1985-04-10 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 油入電気機器の排熱利用装置
DE102008003672A1 (de) * 2008-01-09 2009-07-16 Areva Energietechnik Gmbh Elektrische Transformator-Einheit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104749505A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 西南交通大学 一种牵引变压器绕组温升与油流速度关联性测试的方法
CN107403682A (zh) * 2017-09-20 2017-11-28 国网河南省电力公司原阳县供电公司 一种变压器降温装置
CN107610920A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 洛阳市星合特种变压器有限公司 一种具有减震散热功能变压器外壳
CN107817843A (zh) * 2017-11-27 2018-03-20 国网内蒙古东部电力有限公司 强迫油循环风冷变压器的冷却系统的控制方法及控制系统
CN112366065A (zh) * 2020-11-02 2021-02-12 天长市运臣电子工贸有限公司 一种焊接高压套管接线端子油浸式变压器
CN113946170A (zh) * 2021-10-14 2022-01-18 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2662871A3 (de) 2014-12-03
DE102012207844A1 (de) 2013-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2662871A2 (de) Anordnung mit einem Transformator
WO2019096696A1 (de) Kühlsystem für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einem solchen kühlsystem
DE60029621T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur kühlung von leistungstransformatoren
EP3159506B1 (de) Funktionssynergien bei der integration von orc-systemen in verbrennungskraftmotoren
DE10359204B4 (de) Luftgekühlte Wärmetauschvorrichtung
DE102019132688A1 (de) Wärmemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Wärmemanagement eines Kraftfahrzeugs
DE112008003700B4 (de) Vorrichtung zur Steigerung der Heiz- und Kühlleistung einer Wärmepumpe in der Wärmerückgewinnung in Lüftungsgeräten
DE3543072A1 (de) Als heizung und/oder als kuehlsystem betreibbare, nach dem prinzip der waermepumpe arbeitende vorrichtung mit integrierter warmwasserbereitung
CH704462A1 (de) Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgerät mit Peltierelementen.
DE102019132689A1 (de) Wärmemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einem solchen
EP3139108B1 (de) Speichervorrichtung und verfahren zum vorübergehenden speichern von elektrischer energie in wärmeenergie
WO2023099251A1 (de) Verfahren zum steuern eines kühlsystems, steuereinrichtung und kraftfahrzeug
DE102011106177B4 (de) Temperaturregelung eines Zirkulationsfluidsystems durch thermo-optimierten Betrieb einer Zirkulationspumpe
EP2200079A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Betreiben eines Leistungshalbleiterbauelements
WO2020245304A1 (de) Verfahren zum betrieb einer heizungsanlage mit einer wärmepumpe und heizungsanlage
DE102015001184B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
EP2079086A2 (de) Elektrische Transformator-Einheit
EP1920826A2 (de) Kühlanordnung und Verfahren zum Kühlen für Autoklaven
DE102013102879A1 (de) Kompressor und Verfahren zum Betreiben eines Kompressors
DE102016101292A1 (de) Kühlvorrichtung für eine elektrische Antriebseinheit eines Fahrzeugs
WO2015124450A1 (de) Kühlkreislauf mit mindestens zwei kühlmitteln für elektrische maschine
DE102017004583B4 (de) Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und ein weiteres Objekt
EP3800403B1 (de) Verfahren zum betreiben einer heizvorrichtung, heizvorrichtung
DE102017221698B3 (de) Antriebseinrichtung mit einem Kühlmittelkreislauf und einem Heizelement sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
DE102016100319A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung der Abwärme von Trockentransformatoren

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H01F 27/12 20060101AFI20141024BHEP

17P Request for examination filed

Effective date: 20150519

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20181101