用于干燥具有多级冷却系统的变压器的方法以及用于这种变压器的冷却器控制装置制造方法及图纸

一种用于干燥具有多级冷却系统的变压器(1)、尤其是功率变压器或扼流圈的方法，该变压器(1)具有至少一个变压器绕组(3)和至少一个用于电气绝缘的绝缘装置(7)，其中，冷却级包括最低冷却级和最高冷却级，其中，各个冷却级分别与变压器(1)的负载状态范围相关联并且在达到变压器(1)的相应负载状态范围时被激活，其中，负载状态范围是至少与变压器(1)的温度相关的函数，并且其中在变压器(1)的运行期间执行用于干燥的方法。建议在变压器(1)处于属于上冷却级的负载状态范围内的期间，使位于最低冷却级之上的上冷却级停用或保持停用，并且使直接位于上冷却级之下的冷却级激活或保持激活。活。活。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于干燥具有多级冷却系统的变压器的方法以及用于这种变压器的冷却器控制装置


[0001]本专利技术涉及一种用于干燥具有多级冷却系统的变压器、尤其是功率变压器或扼流圈的方法，其具有至少一个变压器绕组和至少一个用于电气绝缘的绝缘装置，其中，冷却级包括最低冷却级和最高冷却级，其中各个冷却级分别与变压器的负载状态范围相关联并且在达到变压器的相应负载状态范围时被激活，其中负载状态范围是至少与变压器的温度相关的函数，并且其中在变压器的运行期间执行用于干燥的方法。
[0002]此外，本专利技术涉及一种用于具有多级冷却系统的变压器、尤其是功率变压器或扼流圈的冷却器控制装置，该变压器具有至少一个变压器绕组和至少一个用于电气绝缘的绝缘装置。

技术介绍

[0003]功率变压器代表具有相对高的成本和所期望长的运行寿命的投资品。为了实现最后提到的特性，变压器的材料、尤其是变压器绝缘(该变压器绝缘首先用于变压器绕组的电气绝缘，并且例如包括油和纤维素纸的组合)的材料在变压器的制造中承受干燥过程，因为水分在运行中加速老化。然而，在运行中会出现水分含量的增加，这就是为什么可能会不时地干燥变压器、尤其是变压器绝缘的材料，以提高变压器的寿命。
[0004]为此，从现有技术中已知，在汽相干燥设备中干燥变压器的有源部件，例如参见https://de.wikipedia/org/wiki/Vapour
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Phase
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Trocknung。因为待干燥的相应的变压器必须为此移入干燥炉中，所以这种干燥显然不会在变压器运行期间进行并且导致对应的停机时间。
[0005]此外，从现有技术中已知在运行期间进行用于干燥的实验，在这些实验中使用过滤筒，以便从变压器油或从绝缘液体中连续吸收或提取水分。经由绝缘液体的干燥，干燥过程在固体绝缘中继续进行。在此不利的是在实践中极长的处理持续时间，尤其是对于固体绝缘而言，该处理持续时间甚至可能超过一年。这可能导致进一步的缺点，即，在评估变压器时，由于(取决于干燥方法，尤其是在利用真空的抽吸方法中)从绝缘液体中不仅去除了溶解的湿气，而且还去除了其他溶解的成分，例如故障气体。由此，在干燥过程期间借助常规的油分析(例如参见https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungtransfor
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mor#)不再能够监视绝缘系统的状况。
[0006]本专利技术要解决的技术问题
[0007]因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供在运行期间快速干燥变压器的可能性。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，根据本专利技术，设置了一种用于干燥具有多级冷却系统的变压器、尤其是功率变压器或扼流圈的方法，其具有至少一个变压器绕组和至少一个用于电气绝缘的绝缘装置，其中，冷却级包括最低冷却级和最高冷却级，其中，各个冷却级分别
与变压器的负载状态范围相关联并且在达到变压器的相应负载状态范围时被激活，其中，负载状态范围是至少与变压器的温度相关的函数，并且其中，在变压器的运行期间执行用于干燥的方法，按本专利技术规定，在变压器处于属于上冷却级的负载状态范围内的期间，使位于最低冷却级之上的上冷却级停用或保持停用，并且使直接位于上冷却级之下的冷却级激活或保持激活。
[0009]负载状态范围内的负载状态导致变压器的老化，并且明确地至少与变压器的温度相关。
[0010]由此，与没有这种措施的情况相比，变压器在具体存在的工作点被置于更高的温度，该更高的温度以下也称为“升高的温度”。
[0011]术语负载状态范围中的“范围”一方面表示其不是与冷却级相关联的数学点，而是冷却级与负载状态的在实践中不可避免地出现的范围相关联。例如，在实践中，温度是X℃还是稍微不同的温度，例如X℃+0.1℃，没有区别，尽管在数学上严格来说存在数量上略有不同的负载状态。另一方面，可以有意识地将特定的温度范围并因此将负载状态的特定的范围与相应的冷却级相关联。
[0012]在根据本专利技术的方法中，借助对冷却功率适当地选择的减少(由此没有附加的加热装置)，引起到增加的温度上的温度增加。只要至少一个绝缘装置包括固体绝缘材料，该固体绝缘材料尤其是包含吸湿材料，如纤维素(例如在固体材料中，所谓的纸板或“Pressboard”，或牛皮纸)，则该增加的温度足够高以促进从固体绝缘材料的水分扩散。只要至少一个绝缘装置包括液体绝缘材料、尤其是油、例如矿物油，则液体绝缘材料对水分的吸收能力通过增加的温度而增加，其中，水分可以以本身已知的方式，例如借助例如又可以包含纤维素或其他合适的材料的过滤筒，从液体中去除。由此导致明显更快的和更有效的干燥条件，其中，干燥可以在正在进行的运行期间进行并且通常仅持续几周。
[0013]应注意，对于“变压器的温度”原理上可以理解为不同的测量参量，例如热油温度或固体绝缘或变压器的特定的特别热的点(“Hotspot”)处的温度。热油温度通常在充满油的变压器壳体的盖区域中测量，其中，变压器绕组和变压器芯布置在壳体中。固体材料中热点的温度通常位于热油温度之上。该值既可以在考虑负载电流的情况下基于热油温度进行估计，也可以利用耐高压的传感机构，尤其是借助光纤传感器进行对热点温度的直接测量。
[0014]如已经确定的那样，至少一个绝缘装置既可以包含固体绝缘材料又可以包含液体绝缘材料，尤其是纤维素纸和/或油。至少一个绝缘装置在此尤其是用于电气绝缘至少一个变压器绕组或该变压器绕组的金属导体。
[0015]通常，冷却功率随着负荷的增加或随着负载状态范围的更高而增加，反之亦然。冷却功率的变化可以分阶段进行，由此自动定义了冷却级。然而，冷却功率也可以基本连续地进行，例如方式是，连续地控制转速，然而，其中当然也可以在这种情况下将冷却级定义为例如特定的转速范围。在这种情况下，人们也可以称为虚拟冷却级。这样的冷却级或虚拟冷却级构成冷却系统。
[0016]与冷却级相关联的负载状态范围可以被定义或预先给定。
[0017]显而易见，根据本专利技术的方法也可以作为计算机实施的方法来提供。
[0018]原则上可想到，变压器的温度受到不同的因素影响，这些因素因此也隐含地影响负载状态或负载状态范围。当然，然而也可能的是，负载状态范围或负载状态明确与另外的
参量相关，例如与变压器的电气负载或电流负荷相关，和/或与环境温度相关。在根据本专利技术的方法的优选的实施方式中，可以附加地考虑这些参量。在根据本专利技术的方法的一个优选的实施方式中，相应地规定，负载状态范围此外还与变压器的电流负荷相关，并且只有当电流负荷下降到阈值以下和/或未超过阈值时，才使上冷却级停用或保持停用，并且使直接位于上冷却级之下的冷却级激活或保持激活，其中，阈值位于变压器的电流负荷在属于上冷却级的负载状态范围内的最大值之下并且位于该负载状态范围内。
[0019]即，在这种情况下，达到增高的温度与相对于最大值减小的变压器的电流负荷或电气负载相耦合。这具有附加的优势，即变压器中实际存在的温度分布远没有如在高的运行电流或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于干燥具有多级冷却系统的变压器(1)、尤其是功率变压器或扼流圈的方法，所述变压器(1)具有至少一个变压器绕组(3)和至少一个用于电气绝缘的绝缘装置(7)，其中，冷却级包括最低冷却级和最高冷却级，其中，各个冷却级分别与所述变压器(1)的负载状态范围相关联并且在达到所述变压器(1)的相应负载状态范围时被激活，其中，所述负载状态范围是至少与所述变压器(1)的温度相关的函数，并且其中，在所述变压器(1)的运行期间执行用于干燥的方法，其特征在于，在所述变压器(1)处于属于上冷却级的负载状态范围内的期间，使位于最低冷却级之上的上冷却级停用或保持停用，并且使直接位于上冷却级之下的冷却级激活或保持激活。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载状态范围还与所述变压器(1)的电流负荷相关，并且只有当所述电流负荷下降到阈值以下和/或未超过该阈值时，才使上冷却级停用或保持停用，并且使直接位于上冷却级之下的冷却级激活或保持激活，其中，所述阈值位于所述变压器(1)的电流负荷在属于上冷却级的负载状态范围内的最大值之下并且位于该负载状态范围内。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阈值是所述变压器(1)的电流负荷在属于上冷却级的负载状态范围内的最大值的至多80％，优选至多70％，特别优选至多60％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述上冷却级是最高的冷却级。5.一种冷却器控制装置(8)，所述冷却器控制装置用于具有多级冷却系统的变压器(1)、尤其是功率变压器或扼流圈，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M斯卡拉，
申请(专利权)人：西门子能源全球有限公司，
类型：发明
国别省市：