[go: up one dir, main page]

RU2213406C2 - Disconnecting switch of internal automatic protective gear for oil-immersed power transformer - Google Patents

Disconnecting switch of internal automatic protective gear for oil-immersed power transformer

Info

Publication number
RU2213406C2
RU2213406C2 RU98110359A RU98110359A RU2213406C2 RU 2213406 C2 RU2213406 C2 RU 2213406C2 RU 98110359 A RU98110359 A RU 98110359A RU 98110359 A RU98110359 A RU 98110359A RU 2213406 C2 RU2213406 C2 RU 2213406C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling liquid
vessel
liquid dielectric
tank
lever
Prior art date
Application number
RU98110359A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98110359A (en
Inventor
Жак ВИЛЬД
Мишель САКОТТ
Original Assignee
Франс Трансфо
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 Франс Трансфо filed Critical Франс Трансфо
Publication of RU98110359A publication Critical patent/RU98110359A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2213406C2 publication Critical patent/RU2213406C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/55Oil reservoirs or tanks; Lowering means therefor
    • H01H33/555Protective arrangements responsive to abnormal fluid pressure, liquid level or liquid displacement, e.g. Buchholz relays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402Association of measuring or protective means
    • H01F2027/404Protective devices specially adapted for fluid filled transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/18Switches operated by change of liquid level or of liquid density, e.g. float switch

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Abstract

FIELD: power transformer protective gear. SUBSTANCE: disconnecting switch is component part of automatic protective gear of power transformer immersed in tank filled with liquid dielectric. It functions to disconnect transformer primary winding from supply mains in case of emergency drop of cooling liquid level. Disconnecting switch has first-degree lever rotating about pin that divides it into two arms, short and long ones. Long arm carries bowl with hole on one of its ends. Its other end mounts facility in the form of stop that ensures automatic filling of bowl with liquid dielectric through hole in the course of filling the tank and prevents escape of this cooling liquid from bowl as soon as tank is filled up. In this way cooling liquid level in transformer tank is permanently under control and in case of abnormal situations protective gear is automatically thrown in operation. EFFECT: enhanced reliability of protective gear operation throughout entire running period of transformer. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим силовым или распределительным трансформаторам, в частности к масляным трансформаторам с автоматической защитой. The invention relates to electric power or distribution transformers, in particular to oil transformers with automatic protection.

Масляным трансформатором называется трансформатор, обмотки и магнитопровод которого с целью их охлаждения погружены в жидкий диэлектрик, например в минеральное масло, залитое в герметически закрытый бак. Его называют трансформатором с автоматической защитой, если он оборудован устройствами, позволяющими автоматически, без использования внешних источников энергии, отключать его первичные обмотки от электрической сети в случае внутренних неполадок, которые могут привести к взрыву бака. В качестве примера подобных неполадок можно назвать слишком большое повышение давления жидкого диэлектрика или значительное понижение уровня жидкого диэлектрика вследствие его утечки из бака. Подробное описание устройств автоматической защиты для многофазных трансформаторов дано в Европейской заявке на патент ЕР-А-0653765 на имя Заявителя или в других опубликованных документах, таких как ЕР 0093076 или USP 4.223.364. An oil transformer is a transformer whose windings and magnetic circuit are immersed in a liquid dielectric, for example, in mineral oil, which is poured into a hermetically sealed tank to cool them. It is called a transformer with automatic protection if it is equipped with devices that automatically, without using external energy sources, disconnect its primary windings from the mains in case of internal malfunctions that can lead to a tank explosion. An example of such malfunctions is a too large increase in the pressure of the liquid dielectric or a significant decrease in the level of the liquid dielectric due to its leakage from the tank. A detailed description of automatic protection devices for multiphase transformers is given in European patent application EP-A-0653765 in the name of the Applicant or in other published documents, such as EP 0093076 or USP 4.223.364.

Обычно устройство автоматической защиты состоит из выключателя и привода, который сам приводится в действие разъединителем, снабженным датчиком, реагирующим на изменения таких параметров жидкого диэлектрика, которые могут привести к аварийной ситуации внутри бака, например температура, давление или уровень жидкого диэлектрика в баке. Typically, an automatic protection device consists of a switch and a drive, which itself is driven by a disconnector equipped with a sensor that responds to changes in such parameters of the liquid dielectric that can lead to an emergency inside the tank, for example temperature, pressure or the level of the liquid dielectric in the tank.

Изобретение может быть использовано в устройстве автоматической защиты такого типа, в котором имеется разъединитель, реагирующий, по меньшей мере, на изменение уровня, с тем, чтобы избежать опасных ситуаций, связанных с потерей жидкого охлаждающего диэлектрика в результате, например, его утечки из бака, позволяющий защитное отключение в том случае, когда этот уровень достигает минимального допустимого значения. The invention can be used in a device of automatic protection of this type, in which there is a disconnector that responds at least to a level change, in order to avoid dangerous situations associated with the loss of liquid cooling dielectric as a result of, for example, its leakage from the tank, allowing protective shutdown in the case when this level reaches the minimum acceptable value.

Такой разъединитель может быть поплавкового типа с поплавком из материала, плотность которого меньше, чем плотность жидкого диэлектрика (например, из полистирола), который точно отслеживает уровень жидкости. Однако гарантировать длительную работу устройства поплавкового типа невозможно. Учитывая, что срок службы трансформатора рассматриваемого типа составляет обычно тридцать лет, а то и больше, нужно иметь в виду, что поплавок, особенно если он пористый, неизбежно пропитывается маслом, поскольку он находится в среде, где давление постоянно то возрастает, то падает. Such a disconnector may be of a float type with a float of a material whose density is less than the density of a liquid dielectric (e.g., polystyrene), which accurately monitors the level of the liquid. However, it is impossible to guarantee long-term operation of the float type device. Considering that the service life of the transformer of the type in question is usually thirty years, or even more, it must be borne in mind that the float, especially if it is porous, is inevitably saturated with oil, since it is in an environment where the pressure constantly increases and drops.

В этих условиях он постепенно теряет плавучесть, что может привести к ложному срабатыванию защитного устройства, что всегда очень неприятно, поскольку после этого нужно вручную демонтировать верхнюю часть трансформатора, чтобы вновь привести его в рабочее состояние. Under these conditions, it gradually loses buoyancy, which can lead to a false triggering of the protective device, which is always very unpleasant, since after that you need to manually dismantle the upper part of the transformer in order to bring it back into working condition.

Можно было бы заменить традиционный поплавок полым герметично закрытым сосудом, содержащим воздух. Однако использование такого сосуда требует очень тонкой регулировки чувствительности защитного устройства, к тому же, его попросту очень сложно было бы изготовить, поскольку, несмотря на малую массу, он должен был бы в течение всего времени работы трансформатора одинаково хорошо выдерживать как разрежение (заливка трансформатора происходит в вакууме), так и повышение давления (при работе трансформатора избыточное давление может достигать 0,2 миллибар), а также температуры, зачастую превышающие 100 градусов Цельсия. One could replace the traditional float with a hollow hermetically sealed vessel containing air. However, the use of such a vessel requires a very fine adjustment of the sensitivity of the protective device, and besides, it would simply be very difficult to manufacture, because, despite the low weight, it would have to withstand the vacuum equally well during the entire operation time (filling of the transformer occurs in a vacuum), as well as an increase in pressure (during operation of the transformer, overpressure can reach 0.2 mbar), as well as temperatures that often exceed 100 degrees Celsius.

Задача изобретения - предложить изготовителям электрических силовых или распределительных трансформаторов с автоматической защитой простое и экономичное устройство, отслеживающее уровень охлаждающего жидкого диэлектрика в баке и способное обеспечивать, в случае аномальных ситуаций, связанных с этим уровнем, эффективное и надежное срабатывание устройства автоматической защиты на протяжении всего периода функционирования трансформатора. The objective of the invention is to offer manufacturers of electric power or distribution transformers with automatic protection a simple and economical device that monitors the level of cooling liquid dielectric in the tank and is able to provide, in case of abnormal situations associated with this level, effective and reliable operation of the automatic protection device throughout the entire period functioning of the transformer.

Поставленная задача решается тем, что в разъединителе устройства внутренней автоматической защиты электрического силового или распределительного трансформатора, погруженного в бак, наполненный охлаждающим жидким диэлектриком, отключающего первичную обмотку от питающей электрической сети в случае аварийного снижения уровня охлаждающего жидкого диэлектрика, причем разъединитель входит в состав устройства, содержащего выключатель, на который воздействует привод, который приводится в действие разъединителем, состоящим из рычага первого рода, вращающегося вокруг оси, которая делит его на одно короткое плечо, представляющее сопротивление, и одно длинное плечо, представляющее приложенную силу рычага, согласно изобретению на конце длинного плеча установлен сосуд с входным отверстием, и он содержит средство, обеспечивающее автоматическое наполнение сосуда охлаждающим жидким диэлектриком через отверстие в процессе заполнения бака, при этом средство предусмотрено на конце короткого плеча для передачи усилия на привод, причем отключение происходит тогда, когда усилие превышает установленный порог отключения, относительные размеры плеч рычага и размеры сосуда таковы, что, когда бак заполнен охлаждающим жидким диэлектриком, сосуд полностью погружен в этот охлаждающий жидкий диэлектрик, и усилие, с которым он действует на привод, меньше установленного порога отключения, а, если поверхность охлаждающего жидкого диэлектрика опускается до уровня, который считается аварийно низким, сосуд, который остается заполненным охлаждающим жидким диэлектриком, достигает такой степени всплытия, при которой под действием его веса усилие, передаваемое на привод, превышает установленный порог отключения. The problem is solved in that in the disconnector of the device for internal automatic protection of an electric power or distribution transformer immersed in a tank filled with a cooling liquid dielectric, disconnecting the primary winding from the supply network in the event of an emergency decrease in the level of the cooling liquid dielectric, the disconnector being part of the device, comprising a switch, which is actuated by a drive, which is actuated by a disconnector consisting of a lever of the kind rotating around an axis that divides it into one short arm representing resistance and one long arm representing the applied leverage, according to the invention, a vessel with an inlet is installed at the end of the long arm, and it comprises means for automatically filling the vessel with cooling liquid dielectric through the hole in the process of filling the tank, while the tool is provided at the end of the short arm to transfer force to the drive, and the shutdown occurs when the force p the set shutdown threshold is increased, the relative sizes of the lever arms and the dimensions of the vessel are such that when the tank is filled with a cooling liquid dielectric, the vessel is completely immersed in this cooling liquid dielectric, and the force with which it acts on the drive is less than the set shutdown threshold, and if the surface of the cooling liquid dielectric drops to a level that is considered abnormally low, the vessel that remains filled with the cooling liquid dielectric reaches a degree of ascent, at which I eat its weight force transmitted to the drive exceeds the specified trip threshold.

Изобретение относится также к электрическому силовому или распределительному трансформатору, оборудованному устройством автоматической защиты, включающим подобный разъединитель. The invention also relates to an electric power or distribution transformer equipped with an automatic protection device comprising such a disconnector.

Из вышеизложенного ясно, что в основе идеи изобретения лежит концепция разъединителя рычажного типа, который реагирует на изменения уровня охлаждающего жидкого диэлектрика в баке не как поплавок, а как сосуд определенной массы, укрепленный на конце длинного плеча рычага (рычаг, называемый "рычагом силы") и испытывающий со стороны этой жидкости действие выталкивающей архимедовой силы. Этот сосуд, вначале пустой, автоматически заполняется затем тем же охлаждающим жидким диэлектриком, что и бак трансформатора, во время заполнения последнего. Будучи однажды заполненным, этот сосуд остается полным всегда, а его вес уравновешивается силой Архимеда вплоть до того момента, когда в результате аварийного понижения уровня жидкости в баке он выступает из жидкости настолько, что его кажущийся вес, равный разности действующих на него сил, увеличенный передаточным отношением рычага и приложенный к выключателю, вызывает срабатывание защитного устройства. From the foregoing, it is clear that the concept of a lever type disconnector, which reacts to changes in the level of a cooling liquid dielectric in a tank not as a float, but as a vessel of a certain mass, mounted on the end of a long lever arm (a lever called a “force lever”), is the cornerstone of the idea of the invention. and experiencing the action of buoyant Archimedean force from this fluid. This vessel, initially empty, is then automatically filled with the same cooling liquid dielectric as the transformer tank during filling of the latter. Once filled, this vessel always remains full, and its weight is balanced by the strength of Archimedes until the moment when, as a result of an emergency lowering of the liquid level in the tank, it emerges from the liquid so that its apparent weight, equal to the difference in the forces acting on it, is increased by the transfer the ratio of the lever and attached to the switch, triggers a protective device.

Главное преимущество разъединителя, в соответствии с изобретением, состоит в том, что с его помощью можно легко удовлетворить противоречивые требования, предъявляемые к рычажным поплавкам, предназначенным для установки в узких местах, где они должны занимать как можно меньше места (в данном случае под крышкой, в верхней, очень загроможденной части трансформатора). В самом деле, нужно либо использовать массивный поплавок, но тогда он будет слишком объемным, чтобы сохранять плавучесть, либо использовать маленький поплавок, но в таком случае нужно монтировать его на более длинном рычаге для того, чтобы сохранить нужную величину момента, а такой рычаг будет занимать больше места. Следует подчеркнуть, что эта проблема стоит особенно остро для устройств автоматической защиты трансформаторов с отключением первичной обмотки, поскольку нужно, чтобы отключающее усилие, с которым конец рычага действует на привод, было сравнительно большим (порядка килограмма), с тем, чтобы избежать слишком высокой чувствительности устройства, которая может быть причиной неоправданных и несвоевременных отключений. The main advantage of the disconnector, in accordance with the invention, is that it can easily satisfy conflicting requirements for lever floats designed to be installed in narrow places where they should occupy as little space as possible (in this case, under the cover, in the upper, very cluttered part of the transformer). In fact, you must either use a massive float, but then it will be too voluminous to maintain buoyancy, or use a small float, but in this case you need to mount it on a longer lever in order to maintain the desired moment value, and such a lever will take up more space. It should be emphasized that this problem is especially acute for automatic transformer protection devices with primary circuit disconnection, since it is necessary that the breaking force with which the lever end acts on the drive is relatively large (of the order of a kilogram) in order to avoid too high sensitivity devices that may cause unjustified and untimely outages.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием со ссылкой на чертежи, данные в приложении, на которых:
- фиг.1 схематически представляет разрез бака масляного трансформатора и устройство, в соответствии с изобретением, до заполнения бака жидким охлаждающим диэлектриком;
- фиг. 2 представляет тот же бак и то же устройство во время заполнения бака;
- фиг. 3 представляет тот же бак и то же устройство по окончании заполнения бака;
- фиг. 4 представляет тот же бак и то же устройство после появления утечки охлаждающего жидкого диэлектрика, вызвавшей опасное понижение уровня охлаждающего жидкого диэлектрика в баке. На всех чертежах изображены, причем для ясности с увеличением, только те элементы, которые нужны для лучшего понимания сущности изобретения. В частности, на них не представлены электрические узлы, которые могут быть любого известного специалисту типа. Точно так же здесь не представлены в деталях, кроме разъединителя, узлы устройства автоматической защиты, полное описание которых можно, в случае необходимости, найти, например, в уже упомянутом документе ЕР 0653765, содержание которого приведено в данной заявке в качестве ссылки.
The invention is illustrated by the following description with reference to the drawings given in the appendix, on which:
- figure 1 schematically represents a section of the tank of the oil transformer and the device, in accordance with the invention, before filling the tank with a liquid cooling dielectric;
- FIG. 2 represents the same tank and the same device while filling the tank;
- FIG. 3 represents the same tank and the same device at the end of filling the tank;
- FIG. 4 represents the same tank and the same device after leakage of the cooling liquid dielectric caused a dangerous decrease in the level of the cooling liquid dielectric in the tank. All the drawings depict, and for clarity with magnification, only those elements that are needed to better understand the essence of the invention. In particular, they do not represent electrical components, which can be of any type known to the skilled person. Similarly, the components of the automatic protection device, the full description of which can, if necessary, be found, for example, in the already mentioned document EP 0653765, the contents of which are incorporated herein by reference, are not presented in details here, except for the disconnector.

На всех чертежах каждый элемент фигурирует под одним и тем же номером. In all the drawings, each element appears under the same number.

На фиг.1 схематически представлены только некоторые традиционные элементы оборудования электрического силового или распределительного трансформатора с автоматической защитой, а именно бак 1, активная зона 19 трансформатора, изображенная штриховыми линиями (в которой можно различить три части, соответствующие расположению фазовых обмоток трехфазного трансформатора), и устройство 5 для отключения от сети (выключатель), которое должно срабатывать в случае неполадок, которые могут вызвать взрыв трансформатора, таких, как аварийное понижение уровня охлаждающего жидкого диэлектрика. Бак 1 герметически закрывается крышкой 3, в которой имеется наливная горловина 4, позволяющая перед первым включением трансформатора в работу полностью залить в вакууме бак 1 охлаждающим жидким диэлектриком, таким, например, как минеральное масло. Эта наливная горловина обычно также герметически закрыта крышкой 18. На фиг. 1 бак 1 изображен до его первоначального заполнения маслом. Figure 1 schematically shows only some of the traditional elements of the equipment of an electric power or distribution transformer with automatic protection, namely tank 1, the active zone 19 of the transformer, shown by dashed lines (in which you can distinguish three parts corresponding to the location of the phase windings of a three-phase transformer), and device 5 for disconnecting from the mains (circuit breaker), which should be triggered in case of malfunctions that could cause the explosion of the transformer, such as emergency lowered th level of the cooling liquid dielectric. The tank 1 is hermetically closed by a lid 3, in which there is a filler neck 4, which allows the tank 1 to be completely filled in a vacuum with a cooling liquid dielectric, such as mineral oil, for the first time, when the transformer is turned on. This filler neck is usually also hermetically sealed with a cap 18. In FIG. 1 tank 1 is shown before it is initially filled with oil.

Внутри бака 1 установлено, в соответствии с изобретением, устройство автоматической защиты с рычажным разъединителем, содержащим следующие элементы:
- рычаг первого рода 6;
- горизонтальная ось вращения 7, расположенная так, что делит этот рычаг 6 на два неравных плеча, длиной d для более короткого 8, к которому прилагается "сопротивление", длиной D для длинного, к которому прилагается "действующая сила";
- сосуд 10 на конце длинного плеча 9 с открытым отверствием 20, вес которого через передаточное отношение D/d рычага вызывает появление на конце короткого плеча 8 силы F, направленной вверх. В данном случае отверстие 20 образовано просто в результате отсутствия верхней крышки сосуда;
- толкатель 11 на конце короткого плеча 8, передающий усилие F на привод 2, который ему противодействует с силой Fd, равной выбранной величине порога отключения, по достижении которой срабатывает выключатель 5 сети, питающей первичные обмотки трансформатора.
Inside the tank 1 is installed, in accordance with the invention, an automatic protection device with a lever disconnector containing the following elements:
- lever of the first kind 6;
- the horizontal axis of rotation 7, located so that divides this lever 6 into two unequal shoulders, length d for shorter 8, to which "resistance" is attached, length D for long, to which "acting force" is applied;
- a vessel 10 at the end of the long arm 9 with an open hole 20, the weight of which through the gear ratio D / d of the lever causes the appearance of an upward force F at the end of the short arm 8. In this case, the hole 20 is formed simply as a result of the absence of the upper lid of the vessel;
- a pusher 11 at the end of the short arm 8, transmitting the force F to the actuator 2, which counteracts it with a force Fd equal to the selected cut-off threshold, after which the circuit breaker 5 of the network supplying the transformer primary windings is tripped.

Совокупность разъединительного рычага 6, привода 2 и выключателя 5 и составляет устройство внутренней автоматической защиты, к которому относится изобретение. The combination of the disconnecting lever 6, the actuator 2 and the switch 5 and is an internal automatic protection device to which the invention relates.

Что касается рычага 6, являющегося собственно предметом изобретения, то его параметры и расположение составляющих его элементов определяются в соответствии с критериями, о которых речь уже шла, и которые будут снова пояснены ниже. As for the lever 6, which is actually the subject of the invention, its parameters and the location of its constituent elements are determined in accordance with the criteria that have already been discussed, and which will again be explained below.

Все элементы устройства самозащиты изготавливаются из прочных материалов (металла или пластика), которые способны выдержать, не разрушаясь, воздействие на них охлаждающего жидкого диэлектрика в течение всего времени работы трансформатора. Кроме того, разъединительный рычаг 6 с сосудом 10 на конце изготавливается из материала, плотность которого меньше плотности охлаждающего жидкого диэлектрика, с тем, чтобы он в процессе нормальной работы трансформатора естественно занимал стабильное положение "вверх", как это видно из фиг.3. All elements of the self-defense device are made of durable materials (metal or plastic) that can withstand, without collapsing, the effects of a cooling liquid dielectric on them throughout the entire duration of the transformer. In addition, the disconnecting lever 6 with the vessel 10 at the end is made of a material whose density is less than the density of the cooling liquid dielectric, so that during normal operation of the transformer it naturally occupies a stable upward position, as can be seen from FIG. 3.

Во время монтажа нового трансформатора, когда в баке 1 нет охлаждающего жидкого диэлектрика, рычаг 6 наклонен в сторону его длинного плеча 9, а толкатель 11 действует на привод 2 с силой холостого давления Fo, равной весу пустого сосуда 10, умноженному на передаточное отношение рычага, и меньшей установленного порога Fd отключения, при превышении которого должен сработать разъединительный привод 2. During the installation of a new transformer, when there is no cooling liquid dielectric in the tank 1, the lever 6 is tilted towards its long arm 9, and the pusher 11 acts on the actuator 2 with an idle pressure Fo equal to the weight of an empty vessel 10 times the gear ratio of the lever, and less than the set trip threshold Fd, above which the isolation drive 2 must trip.

Устройство содержит также упор 12, назначение которого будет пояснено ниже. The device also contains a stop 12, the purpose of which will be explained below.

На фиг. 2 показан бак трансформатора в процессе его заполнения охлаждающим жидким диэлектриком 13. Охлаждающий жидкий диэлектрик поступает в бак 1 из резервуара 14 по шлангу 15, соединенному с наливной горловиной 4 крышки 3. Как видно из фиг. 2, как только поверхность охлаждающего жидкого диэлектрика 13 достигает сосуда 10 на конце длинного плеча 9 рычага 6, он, будучи пустым, под действием силы Архимеда будет постепенно подниматься, оставаясь на плаву, до тех пор, пока в верхнем положении не коснется упора 12. In FIG. 2 shows a transformer tank during its filling with a cooling liquid dielectric 13. The cooling liquid dielectric enters the tank 1 from the tank 14 through a hose 15 connected to the filler neck 4 of the cover 3. As can be seen from FIG. 2, as soon as the surface of the cooling liquid dielectric 13 reaches the vessel 10 at the end of the long shoulder 9 of the lever 6, it, being empty, will gradually rise under the action of the Archimedes force, remaining afloat until it touches the stop 12 in the upper position.

На фиг.3 мы видим бак 1 трансформатора, когда в него налито номинальное количество охлаждающего жидкого диэлектрика, которое "полностью" или "почти полностью" заполняет его объем. Во всяком случае, его поверхность 16 находится на максимальной высоте, так что сосуд 10 полностью погружен в охлаждающий жидкий диэлектрик. Как уже было отмечено, верхний край сосуда 10 уперся в упор 12, что не позволило сосуду подниматься выше, и, когда уровень 16 охлаждающего жидкого диэлектрика достигает края отверстия 20, сосуд 10 автоматически заполняется охлаждающим жидким диэлектриком. Как только сосуд 10 заполнен, он оказывается полностью погруженным в тот же охлаждающий жидкий диэлектрик, который его наполняет, и в этом положении желательно, чтобы толкатель 11 был несколько удален от привода 2, или, во всяком случае, чтобы он действовал на него с силой, меньшей установленного порога Fd отключения. In Fig. 3 we see the tank 1 of the transformer when a nominal amount of cooling liquid dielectric is poured into it, which "completely" or "almost completely" fills its volume. In any case, its surface 16 is at maximum height, so that the vessel 10 is completely immersed in a cooling liquid dielectric. As already noted, the upper edge of the vessel 10 rested against the stop 12, which did not allow the vessel to rise above, and when the level 16 of the cooling liquid dielectric reaches the edge of the hole 20, the vessel 10 is automatically filled with a cooling liquid dielectric. As soon as the vessel 10 is filled, it is completely immersed in the same cooling liquid dielectric that fills it, and in this position it is desirable that the plunger 11 is somewhat removed from the drive 2, or, in any case, that it acts on it with force less than the set shutdown threshold Fd.

На фиг. 4 показан бак трансформатора, получивший пробоину 17, в результате чего охлаждающий жидкий диэлектрик вытекает из него наружу. Это вызывает постепенное снижение уровня поверхности 16 охлаждающего жидкого диэлектрика 13 в баке и, следовательно, соответствующее уменьшение архимедовой силы, действующей на сосуд 10, как только он, слегка поддерживаемый силой сопротивления Fd, с которой привод действует на толкатель 11 на конце короткого плеча рычага, начинает выступать из охлаждающего жидкого диэлектрика. In FIG. 4 shows a transformer tank having received a hole 17, as a result of which a cooling liquid dielectric flows out of it. This causes a gradual decrease in the level of the surface 16 of the cooling liquid dielectric 13 in the tank and, consequently, a corresponding decrease in the Archimedean force acting on the vessel 10, as soon as it is slightly supported by the resistance force Fd with which the drive acts on the plunger 11 at the end of the short arm of the lever, begins to protrude from the cooling liquid dielectric.

Поскольку сосуд остается наполненным охлаждающим жидким диэлектриком 13, при определенной степени выступания его над поверхностью охлаждающего жидкого диэлектрика наступает состояние равновесия между выталкивающей архимедовой силой и объемным весом сосуда 10. За пределами этого равновесия сила F, с которой толкатель 11 действует на привод 2, начинает возрастать. Когда она достигает и превосходит выбранное значение установленного порога Fd отключения, происходит срабатывания защитного устройства. Это может произойти либо немедленно, либо после временной задержки, обусловленной предусмотренным на этот случай коротким перемещением спускового рычага (не показанного на чертеже) привода 2. Положение оси вращения 7, размеры плеч рычага 6 (определяющие его передаточное отношение) и емкость сосуда 10 расчитываются так, чтобы сила F могла достичь величины, значительно превосходящей установленный порог Fd отключения, и чтобы она превышала установленный порог Fd отключения тогда, когда уровень 16 поверхности охлаждающего жидкого диэлектрика снижается настолько, что возникает опасность взрыва трансформатора. Разумеется, этот уровень определяется типом данного трансформатора. Since the vessel remains filled with the cooling liquid dielectric 13, at a certain degree of its protrusion above the surface of the cooling liquid dielectric, an equilibrium state arises between the buoyant Archimedean force and the bulk density of the vessel 10. Outside this equilibrium, the force F with which the pusher 11 acts on the actuator 2 begins to increase . When it reaches and exceeds the selected value of the set trip threshold Fd, the protective device trips. This can happen either immediately or after a time delay caused by the short movement of the trigger lever (not shown in the drawing) of the actuator 2. The position of the axis of rotation 7, the dimensions of the arms of the lever 6 (determining its gear ratio) and the capacity of the vessel 10 are calculated as follows so that the force F can reach a value significantly higher than the set cut-off threshold Fd, and so that it exceeds the set cut-off threshold Fd when the level 16 of the surface of the cooling liquid dielectric is lower so that there is a danger of explosion of the transformer. Of course, this level is determined by the type of transformer.

В качестве абстрактного примера можно выбрать рычаг 6 из полипропилена плотностью 0,9, общей длиной 330 мм, разделенный на два плеча, длинное 9 (место приложения действующей силы) длиной D=300 мм и короткое 8 (место приложения силы сопротивления) длиной d=30 мм (с передаточным отношением D/d= 10). Сосуд 10 имеет вес 20 г и полезный объем 100 кубических сантиметров, в котором помещается 90 г охлаждающего жидкого диэлектрика (минерального масла). As an abstract example, one can choose a lever 6 made of polypropylene with a density of 0.9, a total length of 330 mm, divided into two arms, long 9 (the place of application of the acting force) of length D = 300 mm and short 8 (the place of application of the resistance force) of length d = 30 mm (with gear ratio D / d = 10). The vessel 10 has a weight of 20 g and a usable volume of 100 cubic centimeters, in which 90 g of a cooling liquid dielectric (mineral oil) is placed.

В этом случае толкатель 11 действует на привод 2 с силой Fo, равной 200 г, в том случае, когда сосуд пуст и он не соприкасается с охлаждающим жидким диэлектриком, находящимся в баке. Однако рычаг 6 настраивается так, чтобы отключение трансформатора происходило только тогда, когда сила, с которой толкатель 11 действует на привод, превышает установленный порог Fd отключения, равный 800 г. In this case, the pusher 11 acts on the actuator 2 with a force Fo equal to 200 g, in the case when the vessel is empty and it does not come in contact with the cooling liquid dielectric in the tank. However, the lever 6 is adjusted so that the transformer is switched off only when the force with which the pusher 11 acts on the drive exceeds the set trip threshold Fd equal to 800 g.

Когда трансформатор наполнен охлаждающим жидким диэлектриком, сосуд 10 полностью погружен в него. Сила, действующая со стороны толкателя 11 на привод 2, равна нулю, если конструкция не предусматривает постоянного контакта между ними, и, в любом случае, меньше 200 г по причине разности архимедовых сил, выталкивающей длинное плечо 9 рычага 6, имеющего, к тому же, меньшую плотность, чем охлаждающий жидкий диэлектрик, в который он погружен. When the transformer is filled with a cooling liquid dielectric, the vessel 10 is completely immersed in it. The force acting on the side of the pusher 11 on the actuator 2 is zero if the design does not provide for constant contact between them, and, in any case, less than 200 g due to the difference of the Archimedean forces pushing the long arm 9 of the lever 6, which, moreover, , lower density than the cooling liquid dielectric in which it is immersed.

Зато, когда уровень масла падает так, как это показано на фиг.4, где наполненный сосуд 10 частично выступает из него, к 200 г, действующим со стороны толкателя 11 на привод в том случае, когда сосуд пуст, прибавляется сила, равная 90*10=900 г, источником которой является вес охлаждающего жидкого диэлектрика 13, содержащегося в сосуде 10. Следовательно, сила F равна 200+900= 1100 г, что значительно больше установленного порога Fd отключения Fd= 800 г: отключение трансформатора гарантировано. Ослабление этой силы из-за того, что часть длинного плеча рычага все еще остается погруженной в охлаждающий жидкий диэлектрик, представляет собой величину второго порядка по сравнению с остальными силами, действующими в этот момент. But when the oil level drops, as shown in figure 4, where the filled vessel 10 partially protrudes from it, to 200 g acting on the drive from the pusher 11 in the case when the vessel is empty, a force of 90 * is added 10 = 900 g, the source of which is the weight of the cooling liquid dielectric 13 contained in the vessel 10. Therefore, the force F is 200 + 900 = 1100 g, which is significantly more than the set cut-off threshold Fd Fd = 800 g: the transformer is switched off. The weakening of this force due to the fact that part of the long arm of the lever still remains immersed in a cooling liquid dielectric, is a second-order value compared to other forces acting at this moment.

Как видим, это устройство для отслеживания уровня охлаждающего жидкого диэлектрика, чрезвычайно простое по идее, в изготовлении и в работе, имеет очень высокую надежность. Его достоинства не уменьшаются со временем. Другим преимуществом, по сравнению с устройством с классическим поплавком, является то, что до или во время заполнения трансформатора поплавковое устройство провоцирует срабатывание выключателя. Следовательно, после заполнения его нужно привести в рабочее состояние, при условии, что это предусмотрено конструкцией, исключая тот случай, когда предусмотрено блокирование поплавка в верхнем положении во времени заполнения бака, что еще более усложняет конструкцию разъединяющего устройства. As you can see, this device for tracking the level of a cooling liquid dielectric, which is extremely simple in concept, in manufacture and in operation, has very high reliability. Its virtues do not diminish over time. Another advantage, compared to a device with a classic float, is that before or during filling the transformer, the float device provokes the circuit breaker to trip. Therefore, after filling it must be brought into working condition, provided that it is provided for by the design, except for the case when the float is blocked in the upper position in the time of filling the tank, which further complicates the design of the disconnecting device.

Само собой разумеется, что изобретение не ограничивается примером, описанным в приложении с помощью чертежей, а может относиться к множеству вариантов и эквивалентов в той мере, в какой это соответствует определению изобретения, данному в нижеследующей формуле изобретения. It goes without saying that the invention is not limited to the example described in the appendix with the help of the drawings, but can relate to many variations and equivalents to the extent that this corresponds to the definition of the invention given in the following claims.

Например, упор 12 может быть частью внутренней стороны крышки 3. В этом случае для того, чтобы охлаждающий жидкий диэлектрик 13 мог свободно проходить в сосуд 10 тогда, когда он упирается в крышку 3, в его верхнем крае, желательно со стороны рычага, должны быть проделаны один или несколько вырезов. Ту же функцию могли бы выполнять и отверстия, просверленные в боковых стенках сосуда вблизи его верхнего края. For example, the stop 12 may be part of the inner side of the cover 3. In this case, so that the cooling liquid dielectric 13 can freely pass into the vessel 10 when it abuts against the cover 3, in its upper edge, preferably from the side of the lever, one or more cuts have been made. The holes drilled in the side walls of the vessel near its upper edge could also perform the same function.

Точно так же автоматическое заполнение сосуда 10 может быть осуществлено не обязательно через верх. В самом деле, можно проделать отверстие в его днище, через которое охлаждающий жидкий диэлектрик во время заполнения бака трансформатора проникает внутрь, обратному же его выходу в окружающий жидкий диэлектрик препятствует закрывающий отверстие обратный клапан. Similarly, the automatic filling of the vessel 10 may not necessarily be through the top. In fact, you can make a hole in its bottom through which the cooling liquid dielectric penetrates while the transformer tank is filling, while the non-return valve blocking the hole prevents its return to the surrounding liquid dielectric.

В общем, средства, обеспечивающие автоматическое заполнение названного сосуда охлаждающим жидким диэлектриком через входное отверстие во время заполнения бака, должны быть такими, чтобы препятствовать затем выходу этого охлаждающего жидкого диэлектрика из сосуда через то же самое отверстие. In general, means for automatically filling the named vessel with a cooling liquid dielectric through the inlet during filling of the tank should be such as to prevent the exit of this cooling liquid dielectric from the vessel through the same hole.

Claims (6)

1. Разъединитель устройства внутренней автоматической защиты электрического силового или распределительного трансформатора (19), погруженного в бак (1), наполненный охлаждающим жидким диэлектриком, отключающего первичную обмотку от питающей электрической сети в случае аварийного снижения уровня охлаждающего жидкого диэлектрика и содержащего выключатель (5), на которой воздействует привод (2), который приводится в действие указанным разъединителем, состоящим из рычага (6) первого рода, вращающегося вокруг оси (7), которая делит его на одно короткое плечо (8), представляющее сопротивление, и одно длинное плечо (9), представляющее приложенную силу указанного рычага, отличающийся тем, что на конце длинного плеча указанного рычага установлен сосуд (10) с входным отверстием (20), имеются средство, обеспечивающее автоматическое наполнение сосуда охлаждающим жидким диэлектриком через отверстие (20) в процессе заполнения бака, и средство (11) на конце короткого плеча (8) указанного рычага для передачи усилия на привод (2), причем отключение происходит тогда, когда усилие превышает установленный порог отключения, а относительные размеры указанных плеч (8, 9) указанного рычага и размеры сосуда (10) таковы, что, когда бак заполнен охлаждающим жидким диэлектриком (13), сосуд полностью погружен в этот охлаждающий жидкий диэлектрик, и усилие, с которым он действует на привод, меньше установленного порога отключения, при этом если поверхность (16) охлаждающего жидкого диэлектрика опускается до уровня, который считается аварийно низким, сосуд, который остается заполненным охлаждающим жидким диэлектриком (13), достигает такой степени всплытия, при которой под действием его веса усилие, передаваемое на привод, превышает установленный порог отключения. 1. Disconnector of the device for internal automatic protection of an electric power or distribution transformer (19) immersed in a tank (1) filled with a cooling liquid dielectric, disconnecting the primary winding from the supply network in the event of an emergency decrease in the level of the cooling liquid dielectric and containing a switch (5), on which the actuator (2) acts, which is driven by the specified disconnector, consisting of a lever (6) of the first kind, rotating around an axis (7), which divides it into one a short arm (8), representing resistance, and one long shoulder (9), representing the applied force of the specified lever, characterized in that a vessel (10) with an inlet (20) is installed at the end of the long shoulder of the specified lever, there is a means for automatically filling the vessel with a cooling liquid dielectric through the hole (20) in the process of filling the tank, and means (11) at the end of the short arm (8) of the specified lever for transmitting force to the drive (2), and disconnection occurs when the force exceeds the set th threshold of shutdown, and the relative dimensions of the indicated arms (8, 9) of the specified lever and the dimensions of the vessel (10) are such that when the tank is filled with a cooling liquid dielectric (13), the vessel is completely immersed in this cooling liquid dielectric, and the force with which it acts on the drive, less than the set cut-off threshold, while if the surface (16) of the cooling liquid dielectric falls to a level that is considered abnormally low, the vessel that remains filled with the cooling liquid dielectric (13) reaches such a degree of ascent, at which, under the influence of its weight, the force transmitted to the drive exceeds the set cut-off threshold. 2. Разъединитель по п. 1, отличающийся тем, что сосуд (10) на конце длинного плеча (9) указанного рычага открыт в своей верхней части (20). 2. The disconnector according to claim 1, characterized in that the vessel (10) at the end of the long arm (9) of said lever is open in its upper part (20). 3. Разъединитель по любому из п. 1 или 2, отличающийся тем, что средство, обеспечивающее автоматическое наполнение сосуда (10) охлаждающим жидким диэлектриком, проникающим в него через отверстие (20) во время заполнения бака, представляет собой упор (12), взаимодействующий с краем сосуда. 3. The disconnector according to any one of p. 1 or 2, characterized in that the means for automatically filling the vessel (10) with a cooling liquid dielectric penetrating through the hole (20) during filling of the tank is a stop (12) interacting with the edge of the vessel. 4. Разъединитель по любому из п. 1 или 2, отличающийся тем, что средство, обеспечивающее автоматическое наполнение сосуда (10) охлаждающим жидким диэлектриком, проникающим в него через отверстие (20) во время заполнения бака, представляет собой вырезы, проделанные в крае сосуда. 4. The disconnector according to any one of p. 1 or 2, characterized in that the means for automatically filling the vessel (10) with a cooling liquid dielectric penetrating through the hole (20) during filling of the tank, is a cutout made in the edge of the vessel . 5. Разъединитель по п. 1, отличающийся тем, что сосуд (10) имеет входное отверстие в его днище, а средство, обеспечивающее автоматическое наполнение сосуда охлаждающим жидким диэлектриком, проникающим в него через отверстие, представляет собой обратный клапан, взаимодействующий с последним. 5. The disconnector according to claim 1, characterized in that the vessel (10) has an inlet opening in its bottom, and the means for automatically filling the vessel with a cooling liquid dielectric penetrating through the opening is a check valve interacting with the latter. 6. Электрический силовой или распределительный трансформатор, погруженный в бак и содержащий устройство внутренней автоматической защиты, отключающее его от электрической сети в случае понижения уровня (16) охлаждающего жидкого диэлектрика в баке (1), в котором он содержится, и содержащее разъединитель, реагирующий на изменения уровня и состоящий из рычага (6) первого рода, вращающегося вокруг оси (7), которая делит его на одно короткое плечо (8), представляющее сопротивление, и одно длинное плечо (9), представляющее приложенную силу указанного рычага, отличающийся тем, что в разъединителе на конце длинного плеча указанного рычага установлен сосуд (10) с входным отверстием (20) и имеются средство, обеспечивающее автоматическое наполнение сосуда охлаждающим жидким диэлектриком через упомянутое отверстие (20) в процессе заполнения бака, и средство (11) на конце короткого плеча (8) указанного рычага для передачи усилия на привод (2), причем отключение происходит тогда, когда усилие превышает установленный порог отключения, относительные размеры указанных плеч (8,9) указанного рычага и размеры сосуда (10) таковы, что, когда бак заполнен охлаждающим жидким диэлектриком (13), сосуд полностью погружен в этот охлаждающий жидкий диэлектрик, и усилие, с которым он действует на привод, меньше установленного порога отключения, при этом если поверхность (16) охлаждающего жидкого диэлектрика опускается до уровня, который считается аварийно низким, сосуд, который остается заполненным охлаждающим жидким диэлектриком (13), достигает такой степени всплытия, при которой под действием его веса усилие, передаваемое на привод, превышает установленный порог отключения. 6. An electric power or distribution transformer immersed in the tank and containing an internal automatic protection device that disconnects it from the electrical network in the event of a decrease in the level (16) of the cooling liquid dielectric in the tank (1) in which it is contained, and containing a disconnector that responds to level changes and consisting of a lever (6) of the first kind, rotating around an axis (7), which divides it into one short shoulder (8), representing resistance, and one long shoulder (9), representing the applied force of the specified a lever, characterized in that a vessel (10) with an inlet (20) is installed in the disconnector at the end of the long arm of the specified lever and there is a means for automatically filling the vessel with a cooling liquid dielectric through the aforementioned hole (20) in the process of filling the tank, and means ( 11) at the end of the short arm (8) of the specified lever for transmitting force to the actuator (2), moreover, the shutdown occurs when the force exceeds the set threshold of shutdown, the relative dimensions of the specified shoulders (8.9) of the specified lever and size The vessels (10) are such that when the tank is filled with a cooling liquid dielectric (13), the vessel is completely immersed in this cooling liquid dielectric, and the force with which it acts on the drive is less than the set cut-off threshold, while if the surface (16) of the cooling liquid dielectric drops to a level that is considered abnormally low, the vessel that remains filled with the cooling liquid dielectric (13) reaches a degree of ascent at which the force transmitted to the drive exceeds the established force Threshold shutdown threshold.
RU98110359A 1997-06-03 1998-06-02 Disconnecting switch of internal automatic protective gear for oil-immersed power transformer RU2213406C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9706938A FR2764130B1 (en) 1997-06-03 1997-06-03 SELF-PROTECTION TRIGGER FOR UNDERWATER ELECTRIC TRANSFORMER
FR9706938 1997-06-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98110359A RU98110359A (en) 2000-04-20
RU2213406C2 true RU2213406C2 (en) 2003-09-27

Family

ID=9507620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98110359A RU2213406C2 (en) 1997-06-03 1998-06-02 Disconnecting switch of internal automatic protective gear for oil-immersed power transformer

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0883222B1 (en)
CN (1) CN1126133C (en)
DE (1) DE69828842T2 (en)
ES (1) ES2236846T3 (en)
FR (1) FR2764130B1 (en)
RU (1) RU2213406C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10361884B3 (en) 2003-12-19 2005-08-11 Siemens Ag Apparatus and method for monitoring a gas volume in a liquid-filled plant
CN109506327B (en) * 2018-10-24 2021-10-08 朱笑笑 Air conditioner for meeting room capable of being automatically closed based on state of meeting desktop

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH246813A (en) * 1945-01-11 1947-01-31 Fries Eduard Protective device for electrical apparatus containing insulating liquid, in particular for low power and high voltages.
GB710004A (en) * 1951-08-31 1954-06-02 English Electric Co Ltd Improvements in and relating to oil actuated protective relays for transformers and other oil-filled electrical apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
FR2764130A1 (en) 1998-12-04
EP0883222A1 (en) 1998-12-09
CN1201246A (en) 1998-12-09
DE69828842D1 (en) 2005-03-10
CN1126133C (en) 2003-10-29
DE69828842T2 (en) 2006-05-04
FR2764130B1 (en) 1999-07-09
ES2236846T3 (en) 2005-07-16
EP0883222B1 (en) 2005-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006264846B2 (en) Device for preventing the explosion of an electrical transformer
US9821181B2 (en) Fire protection device for small electrical devices
RU2213406C2 (en) Disconnecting switch of internal automatic protective gear for oil-immersed power transformer
EP0958643B1 (en) Circuit breaker for disconnecting an electrical apparatus from electrical network
KR101588486B1 (en) Low force low oil trip mechanism
US20120200961A1 (en) Electric transformer explosion prevention device provided with a liquid detector
NO782566L (en) INDUSTRY APPLIANCE DEVICE.
EA002377B1 (en) Immersed transformer self-protected by a device including a circuit breaker and fuses
KR102727741B1 (en) Tap changer assembly and transformer tank assembly
CN110729105B (en) Siphon type traction transformer with oil level protection device and protection method
JP6379193B2 (en) Burst device for high voltage devices
RU98110359A (en) DISCONNECTOR FOR INTERNAL AUTOMATIC OIL PROTECTION OF ELECTRIC OIL TRANSFORMER
US2457879A (en) Protecting device for transformers
RU2726858C1 (en) Gas (sf6) insulation with thermal capacitor circuit breaker system
US20070295692A1 (en) Fault tolerant high voltage switching elements and electrical components
US2318421A (en) Circuit interrupter
BE413840A (en)
WO2008082311A1 (en) Fire prevention device
TW201250731A (en) Device for explosion prevention of an on load tap changer including a rupture element
RO103762B1 (en) Protection device for liquids heating apparatus with constant level

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130603