DE19501323C2

DE19501323C2 - Process for drying the solid insulation of a transformer arranged in an electrical system

Info

Publication number: DE19501323C2
Application number: DE1995101323
Authority: DE
Inventors: Paul Gmeiner
Original assignee: Micafil AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2015-01-20
Also published as: DE19501323A1; CH690211A5

Description

TECHNICAL AREA

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren zur Trocknung der Feststoffisolationen eines in einer elektrischen Anlage angeordneten Transformators nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention is based on a method for Drying the solid insulation one in an electrical System arranged transformer according to the preamble of Claim 1.

STATE OF THE ART

Ein derartiges Trocknungsverfahren wird bevorzugt bei Leistungstransformatoren angewendet, welche fest in eine elektrische Anlage, etwa ein Schaltfeld, eingebaut sind. Das Öl des zu trocknenden Leistungstransformators wird durch die Wand des Transformatorgehäuses nach aussen geführt und dort in einer Ölaufbereitungsanlage erwärmt. Das erwärmte Öl wird ins Trans formatorgehäuse zurückgebracht und wälzt dabei das im Gehäuse befindliche Öl um. Alternativ kann das Öl aber auch ins Gehäuse eingesprüht werden. Das ins Gehäuse gebrachte, aufgeheizte Öl kommt in Kontakt mit den Feststoffisolationen des Transforma tors, erwärmt diese und trocknet sie durch Aufnahme von in den Isolationen vorhandenem Wasser. Das wasserhaltige Öl wird zur Aufbereitungsanlage geführt und in dieser Anlage entgast und entwässert. Aufgeheiztes, entgastes und entwässertes Öl wird sukzessive ins Transformatorgehäuse geführt und dient dort der weiteren Aufheizung und Trocknung der Feststoffisolationen. Such a drying process is preferred for Power transformers applied, which are fixed in a electrical system, such as a control panel, are installed. The oil of the power transformer to be dried is through the wall out of the transformer housing and there in one Oil treatment plant warmed up. The warmed oil is transferred to the trans brought back the formator housing and thereby rolls it in the housing located oil around. Alternatively, the oil can also enter the housing be sprayed. The heated oil brought into the housing comes into contact with the solid insulation of the Transforma tors, heats them and dries them by absorbing them into the Isolation of existing water. The water-containing oil becomes Processing plant led and degassed in this plant and dewatered. Heated, degassed and dewatered oil successively guided into the transformer housing and is used there further heating and drying of the solid insulation.

Zugleich wird das Öl des Transformators durch Entgasen und Ent wässern in der Aufbereitungsanlage parallel dazu aufbereitet.At the same time, the transformer oil is degassed and degassed water processed in parallel in the treatment plant.

Nach einer ersten Vortrocknungsphase, in der das Öl auf eine obere Öltemperatur von typischerweise 70 bis 80°C aufgeheizt ist, wird das Öl aus dem Transformatorgehäuse entfernt und das Gehäuse evakuiert. Es treten dann in besonders starkem Masse unerwünschte Gase und Dämpfe, wie insbesondere Wasserdampf, aus den Feststoffisolationen aus. Da sich hierbei die Feststoff isolationen rasch abkühlen wird der Transformator nach dieser Trocknungsphase erneut mit Öl aufgeheizt, vorgetrocknet und nach Ablassen des Öls erneut im Vakuum getrocknet.After an initial pre-drying phase, in which the oil upper oil temperature of typically 70 to 80 ° C heated the oil is removed from the transformer housing and that Evacuated housing. It then occurs to a particularly large extent unwanted gases and vapors, especially water vapor the solid insulation. Because this is the solid the transformer will cool down quickly after this Drying phase heated up again with oil, pre-dried and after draining the oil again dried in a vacuum.

Dieses Verfahren benötigt relativ lange Prozesszeiten, da die zuvor beschriebenen Vortrocknungs- und Trocknungsphasen mehr mals durchlaufen werden müssen, da das von aussen zugeführte Öl die Feststoffisolationen nur langsam erwärmt, und da lediglich Trocknungstemperaturen von typischerweise 70 bis 80°C erreicht werden. Zudem erwärmen sich die Feststoffisolationen ungleich mässig. Ferner sinkt nach Ablassen des Öls und Evakuierung die Temperatur der Feststoffisolationen infolge Wasserverdampfung und Wärmeabstrahlung rasch ab, so dass der Grad der Trocknung gering ist und typischerweise mehr als 2% Wasser in den Isolationen verbleiben.This process requires relatively long process times because the predrying and drying phases previously described more times have to be run through, since the oil supplied from outside the solid insulation only warms up slowly, and only because Drying temperatures of typically 70 to 80 ° C reached become. The solid insulation also heats up unevenly moderate. Furthermore, after the oil has been drained and evacuated, the pressure drops Solid insulation temperature due to water evaporation and heat radiation rapidly decrease, so the degree of drying is low and typically more than 2% water in the Insulations remain.

Ein Verfahren zur Trocknung von ölgefüllten Verteiltransforma toren ist in EP 0 543 181 A1 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Unterspannungswicklungen der zu trocknenden Transformatoren kurzgeschlossen. Die Transformatoren werden sodann in einen evakuierbaren Behälter gebracht, in dem die Ober- und Unterspannungswicklungen der Transformatoren mittels eines den Oberspannungswicklungen zugeführten niederfrequenten Heizstroms aufgeheizt werden. Durch Evakuierung des Behälters werden beim Aufheizen aus den Feststoffisolationen der Trans formatoren tretendes Gas und Wasser aus dem Behälterinneren entfernt und so ein hoher Trocknungsgrad der Feststoffisolatio nen erreicht. Dieses Verfahren benötigt einen evakuierbaren Behälter zur Aufnahme der zu trocknenden Transformatoren. Ein Einsatz dieses Verfahrens in einer elektrischen Anlage mit stationären Transformatoren ist daher nicht vorgesehen.A process for drying oil-filled distribution transformers gates is described in EP 0 543 181 A1. With this procedure the undervoltage windings are the ones to be dried Transformers short-circuited. The transformers are then placed in an evacuable container in which the Over and under voltage windings of the transformers by means of one of the low-frequency windings supplied to the high-voltage windings Heating current are heated. By evacuating the container when heating from the solid insulation the Trans gas and water from the inside of the container removed and so a high degree of drying of the solid insulation achieved. This procedure requires an evacuable one Container to hold the transformers to be dried. On Use of this method in an electrical system stationary transformers are therefore not provided.

SUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trocknung der Fest stoffisolationen eines ölgefüllten und in eine elektrische Anlage fest eingebauten Transformators zu schaffen, welches eine rasche und intensive Entwässerung und Entgasung seiner Feststoffisolationen vor Ort in der Anlage ermöglicht.The invention, as specified in claim 1, lies the task is based on a method of drying the solid fabric insulation of an oil-filled and in an electrical To create plant built-in transformer, which rapid and intensive drainage and degassing of its Solid insulation possible on site in the plant.

Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich durch kurze Trocknungzeiten aus und ergibt Feststoffisolationen mit einem Feuchtigkeitsgehalt kleiner 0,5%. Dies ist dadurch bedingt, dass durch den niederfrequenten Heizstrom die Wicklungsisola tionen des Transformators unter Vakuum und ohne die Anwesenheit von Öl auf hohe Temperaturen aufgeheizt werden und einen Teil ihrer Wärme durch Strahlung an die zwischen den Isolationen von Unter- und Oberspannungswicklungen angeordneten Barrieren isolationen sowie an das Öl des Transformators abgeben. Daher wird auch das Öl rascher aufgeheizt als bei einem Verfahren nach dem Stand der Technik, bei dem das Öl ausschliesslich ausserhalb des Transformators in einer Aufbereitungsanlage erwärmt wird. Da den Wicklungsisolationen von der Innenseite her Wärme zugeführt wird, können die zu entfernenden Gase und Dämpfe besonders leicht nach aussen diffundieren. Die Fest stoffisolationen können daher unter Öl gut vorgetrocknet werden. Parallel dazu kann das Öl in einer ausserhalb des Transformatorgehäuses angeordneten Ölaufbereitungsanlage aufbereitet werden. Hierbei können in Abhängigkeit von der Ölzusammensetzung Trocknungstemperaturen von 80 bis 9000 erreicht werden. Bei Endtrocknungen unter Vakuum können dann in Abhängigkeit von der Materialzusammensetzung der Feststoff isolationen Trocknungstemperaturen von 110 bis 120°C erreicht werden.The inventive method is characterized by short Drying times out and gives solid insulation with a Moisture content less than 0.5%. This is because that due to the low-frequency heating current, the winding insulation tion of the transformer under vacuum and without the presence be heated by oil to high temperatures and some their heat by radiation to the between the insulation of Under and high voltage windings arranged barriers Give insulation and to the oil of the transformer. Therefore the oil is also heated up more quickly than with a process according to the state of the art, in which the oil exclusively outside the transformer in a processing plant is heated. Because the winding insulation from the inside forth heat is supplied, the gases to be removed and Diffuse vapors particularly easily to the outside. The feast Insulations can therefore be pre-dried well under oil become. In parallel, the oil can be in an outside of the Transformer housing arranged oil treatment system be processed. Depending on the Oil composition drying temperatures from 80 to 9000 can be achieved. When drying under vacuum can then Dependent on the material composition of the solid Insulations Drying temperatures of 110 to 120 ° C reached become.

Das erfindungsgemässe Verfahren benötigt zudem relativ wenig Energie, da nach der Vortrocknung der Feststoffisolationen im Öl und nach Ablassen des Öls nur noch die Wicklungen, die Wicklungsisolationen und die Barrierenisolation auf eine hohe Temperatur (110 bis 120°C) aufgeheizt und bei dieser Temperatur unter Vakuum bzw. bei Unterdruck über einen längeren Zeitraum gehalten werden. Dies vor allem deshalb, weil unter Vakuum bzw. bei Unterdruck nur relativ wenig Wärme und zwar lediglich durch Strahlung verloren geht. Da die Endtrocknung der Feststoff isolationen unter Vakuum bei hohen Temperaturen erfolgt, sind auch die Pumpzeiten für eine Vakuumpumpe zum Trocknen der Fest stoffisolationen und die Laufzeiten der Ölaufbereitungsanlage relativ kurz.The method according to the invention also requires relatively little Energy, because after the pre-drying of the solid insulation in the Oil and after draining the oil only the windings that Winding insulation and the barrier insulation to a high Temperature (110 to 120 ° C) heated and at this temperature under vacuum or under vacuum over a longer period of time being held. This is mainly because under vacuum or with negative pressure only relatively little heat and only through Radiation is lost. Because the final drying of the solid Insulations are carried out under vacuum at high temperatures also the pumping times for a vacuum pump to dry the hard fabric insulation and the running times of the oil treatment plant relatively short.

Zugleich zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren durch hohe Betriebssicherheit und hohen Bedienungskomfort aus, da basierend auf den das Verfahren beeinflussenden Parametern, wie Leistung des Transformators, Grösse der Oberspannung, Art der Wicklungsmaterialien, z. B. Kupfer oder Aluminium, erwünschte Aufheizleistung, erwünschter Heizstrom und erwünschte Trock nungstemperatur, der Trocknungsprozess in allen kritischen Prozessphasen vollautomatisch gesteuert und überwacht werden kann. Falls der Heizstrom zu gross werden sollte oder falls in einer der Phasen des Heizstromes, etwa infolge eines fehler haften Stromanschlusses, ein abweichender Strom fliesst, so kann dies visuell und/oder akustisch gemeldet und der Heizstrom abgeschaltet werden.At the same time, the method according to the invention is distinguished high operational reliability and ease of use, because based on the parameters influencing the method, such as Power of the transformer, size of the high voltage, type of Winding materials, e.g. As copper or aluminum, desired Heating output, desired heating current and desired drying temperature, the drying process in all critical Process phases are controlled and monitored fully automatically can. If the heating current should become too large or if in one of the phases of the heating current, for example as a result of an error stick to the power connection, a different current flows, so this can be reported visually and / or acoustically and the heating current be switched off.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt, und zwar zeigt:In the drawings is an embodiment of the invention shown in simplified form, namely:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Leistungstransformators und einer Vorrichtung zur Trocknung der Feststoffisola tionen dieses Transformator gemäss dem erfindungs gemässen Verfahrens, und Fig. 1 is a block diagram of a power transformer and a device for drying the solids isolations this transformer according to the inventive method, and

Fig. 2 ein Diagramm, in dem wichtige Parameter des erfindungsgemässen Verfahrens, wie niederfrequenter Heizstrom I_LF (angegeben in Bruchteilen des Transformatornennstroms I_N), im Gehäuse des Transformators herrschender Druck p [mbar] und herrschende Temperaturen T [°C] sowie aus dem Gehäuse entfernte Wassermenge m_WASSER, in Funktion der Zeit angegeben sind. Fig. 2 is a diagram in which important parameters of the inventive method, such as low-frequency heating current I _LF (specified in fractions of the nominal transformer current I _N ), pressure p [mbar] and temperature T [° C] in the housing of the transformer and from the Housing removed water volume m _WATER , are given as a function of time.

WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In Fig. 1 bezeichnet 1 das vakuumdichte, an eine Vakuumpumpe 2 angeschlossene Gehäuse des Transformators. Das Bezugszeichen 3 bezieht sich auf eine Aufbereitungsvorrichtung für Isolieröl. Diese Aufbereitungsvorrichtung weist einen nicht bezeichneten Eingang auf, welcher über eine Ölleitung 4 mit einem nicht bezeichneten Ausgang des Gehäuses 1 verbunden ist, sowie einen nicht bezeichneten Ausgang, welcher über eine Ölleitung 5 mit einem nicht bezeichneten Eingang des Gehäuses 1 verbunden ist. 6 bezeichnet einen Regeltransformator, der auf einen Frequenz wandler 7 wirkt. Vom Frequenzwandlern 7 ausgehende dreiphasige Stromzuführungen 8 werden von Strom- und Spannungswandlern 9 überwacht und sind über Gehäusedurchführungen 10 an im Inneren des Transformatorgehäuses 1 befindliche, nicht dargestellte Oberspannungswicklungen geführt. Ebenfalls nicht ersichtlich sind die Unterspannungswicklungen des Transformators, deren Stromanschlüsse über Gehäusedurchführungen 11 nach aussen geführt und ersichtlich kurzgeschlossen sind.In Fig. 1, 1 denotes the vacuum-tight housing of the transformer connected to a vacuum pump 2 . Reference number 3 relates to a processing device for insulating oil. This processing apparatus comprises an input is not designated on, which is connected via an oil line 4 with a non-designated output of the casing 1, and an output, not designated, which is connected via an oil line 5 with a non-designated input of the housing. 1 6 denotes a control transformer, which acts on a frequency converter 7 . Three-phase current leads 8 starting from the frequency converter 7 are monitored by current and voltage converters 9 and are guided via housing bushings 10 to high-voltage windings, not shown, located in the interior of the transformer housing 1 . Also not visible are the undervoltage windings of the transformer, the current connections of which are routed to the outside via housing bushings 11 and are evidently short-circuited.

Eine Steuereinheit 12 dient der zentralen Erfassung und Verarbeitung von Mess-Signalen, die von nicht dargestellten Sensoren abgegeben werden, welche im Leistungstransformator und in der Trocknungsvorrichtung angeordnet sind. Die Steuereinheit 12 bildet aus den erfassten Mess-Signalen Steuersignale, welche auf Stellglieder der vorgenannten Komponenten wirken. Die Sensoren befinden sich beispielsweise im Transformatorgehäuse 1 und dienen der Messung des Drucks im Gehäuseinneren oder der Temperatur von im Gehäuse 1 befindlichem Isolieröl. Weitere Sensoren sind die Strom- und Spannnungswandler 9. Stellglieder befinden sich an der Vakuumpumpe 2, der Aufbereitungsvorrich tung 3, dem Regeltransformator 6 und den Frequenzwandlern 7. Mit der Steuereinheit 12 kann über einen Rechner 13 mit Peripheriegeräten 14, wie Drucker und Bildschirm, kommuniziert werden.A control unit 12 is used for the central acquisition and processing of measurement signals which are emitted by sensors, not shown, which are arranged in the power transformer and in the drying device. The control unit 12 forms control signals from the detected measurement signals, which act on actuators of the aforementioned components. The sensors are located, for example, in the transformer housing 1 and are used to measure the pressure inside the housing or the temperature of the insulating oil in the housing 1 . Current and voltage transformers 9 are further sensors. Actuators are located on the vacuum pump 2 , the conditioning device 3 , the control transformer 6 and the frequency converters 7 . The control unit 12 can be used to communicate with peripheral devices 14 , such as printer and monitor, via a computer 13 .

Bei der Durchführung des Verfahrens wird zunächst eine Vortrocknungsphase durchschritten. Hierbei werden die Wicklun gen mit niederfrequentem Heizstrom von typischerweise 3 bis 5 Hz mit einer Grösse, welche nur einem Bruchteil des Nennstroms I_N des Transformators entspricht, aufgeheizt. Der Heizstrom fliesst hierbei lediglich durch die Oberspannungswicklungen. Durch Induktion wird aber auch in den kurzgeschlossenen Unter spannungswicklungen ein Heizstrom hervorgerufen, so dass die gesamten Wicklungen und damit auch alle Feststoffisolationen des Transformators aufgeheizt werden. Während des Heizens wird fortlaufend die mittlere Wicklungstemperatur der Transformator wicklungen erfasst. Dies kann beispielsweise mit einem im Stand der Technik nach der EP 0 543 181 B1 beschriebenen Widerstands messgerät oder aber auch über Messung von Strom und Spannung des Heizstroms ermittelt werden. When the process is carried out, a pre-drying phase is carried out. Here, the windings are heated with a low-frequency heating current of typically 3 to 5 Hz with a size that corresponds to only a fraction of the nominal current I _{N of} the transformer. The heating current only flows through the high-voltage windings. However, induction also generates a heating current in the short-circuited under-voltage windings, so that the entire windings and thus all solid insulation of the transformer are heated. The average winding temperature of the transformer windings is continuously recorded during heating. This can be determined, for example, using a resistance measuring device described in the prior art according to EP 0 543 181 B1 or else by measuring the current and voltage of the heating current.

Der Temperaturverlauf der mittleren Wicklungstemperatur ist in Fig. 2 in Funktion der Zeit dargestellt und mit T_W bezeichnet. Der zeitliche Verlauf des von den Strom- und Spannungswandlern 9 ermittelten niederfrequenten Heizstroms ist in Fig. 2 mit I_LF bezeichnet. Erfasst in Fig. 2 sind ferner auch der zeitliche Verlauf der Temperatur T_Ö des Transformatoröls, der zeitliche Verlauf des im Inneren des Transformatorgehäuses herrschenden Gasdrucks p_G (zwei Varianten sind dargestellt) und der zeitli che Verlauf der Menge m_Wasser des aus den Feststoffisolationen austretenden Wassers, welche lediglich in relativen Einheiten angegeben ist.The temperature curve of the average winding temperature is shown in FIG. 2 as a function of time and is denoted by T _W. The time course of the low-frequency heating current determined by the current and voltage converters 9 is designated in FIG. 2 by I _LF . Recorded in Fig. 2 are furthermore also the variation of the temperature T _E of the transformer oil, the temporal course of the pressure prevailing in the interior of the transformer housing gas pressure p _G (two variants are shown) and exiting the zeitli che course of the amount m _{of water} of from the solid insulation Water, which is only given in relative units.

Parallel zum Heizen der Wicklungen wird das im Gehäuse 1 befindliche Isolieröl hauptsächlich in der Aufbereitungs vorrichtung 3 aufgeheizt. Zu diesem Zweck wird das Isolieröl sukzessive aus dem Gehäuseinneren über die Ölleitung 4 zur Aufbereitungsvorrichtung 3 gepumpt, dort je nach Ölzusammen setzung auf eine zulässige obere Öltemperatur von ca. 70 bis 80°C, beispielsweise 80°C, erwärmt, entgast und entwässert und dann über die Ölleitung 5 ins Gehäuse zurückgepumpt. Das Öl wird im allgemeinen im Gehäuse 1 umgewälzt, es kann aber auch ins Gehäuse 1 eingesprüht werden. In jedem Fall kontaktiert es das Transformatorgehäuse und die Feststoffisolationen und nimmt dabei aus den Isolationen tretende Feuchtigkeit und Gase auf, welche durch nachfolgendes Entgasen und Entwässern des Öls in der Aufbereitungsvorrichtung 3 entfernt werden.In parallel to the heating of the windings, the insulating oil located in the housing 1 is mainly heated in the preparation device 3 . For this purpose, the insulating oil is successively pumped from the interior of the housing via the oil line 4 to the treatment device 3 , there, depending on the oil composition, to a permissible upper oil temperature of approximately 70 to 80 ° C, for example 80 ° C, heated, degassed and dewatered and then pumped back into the housing via the oil line 5 . The oil is generally circulated in the housing 1 , but it can also be sprayed into the housing 1 . In any case, it contacts the transformer housing and the solid insulation and thereby absorbs moisture and gases emerging from the insulation, which are removed by subsequent degassing and dewatering of the oil in the treatment device 3 .

Zum Zeitpunkt t₁, welcher je nach Grösse des Transformators bis zu 20 Stunden betragen kann, sind die Wicklungen auf eine erste mittlere Wicklungstemperatur von typischerweise 90 bis 100°C, beispielsweise 100°C, aufgeheizt. Das Transformatoröl weist dann eine Temperatur von ca. 60°C auf. Der Druck im Gehäuse inneren kann dann noch Atmosphärendruck sein, kann aber auch zu Zwecken einer besonders guten Entgasung und Entwässerung des Öls mittels der Vakuumpumpe 2 erheblich, beispielsweise auf 200 mbar, abgesenkt sein (Varianten in Fig. 2). Die Grösse des Heiz stroms wird nun so stark reduziert, dass die Wicklungen auf der ersten Wicklungstemperatur gehalten werden. Es kann sich nun eine gleichmässige Temperaturverteilung in der Feststoff isolationen einstellen. Gleichzeitig wird das Öl weiter erwärmt und aufbereitet.At time t ₁ , which can be up to 20 hours depending on the size of the transformer, the windings are heated to a first average winding temperature of typically 90 to 100 ° C., for example 100 ° C. The transformer oil then has a temperature of approx. 60 ° C. The pressure inside the housing can then still be atmospheric pressure, but can also be reduced considerably, for example to 200 mbar, for the purposes of particularly good degassing and dewatering of the oil by means of the vacuum pump 2 (variants in FIG. 2). The size of the heating current is now reduced so much that the windings are kept at the first winding temperature. A uniform temperature distribution can now be established in the solid insulation. At the same time, the oil is further heated and processed.

Bei Erreichen der oberen Öltemperatur von typischerweise 80°C zum Zeitpunkt t₂ ist die Menge des aus den Feststoffisolationen austretenden Wassers relativ klein. Die Vortrocknungsphase ist nun abgeschlossen. Das Öl wird sodann vollständig aus dem Transformatorgehäuse 1 gepumpt. Gleichzeitig wird das Gehäuse 1 evakuiert und der Heizstrom auf einen Wert vergrössert, der ausreicht, um den überwiegenden Teil von in den Feststoffiso lationen vorhandenem Wasser zu verdampfen. Dieses Wasser wird durch die Vakuumpumpe 2 und/oder die Aufbereitungsvorrichtung 3 abgesaugt. Durch den erhöhten Heizstrom erwärmen sich die Wicklungen zusätzlich.When the upper oil temperature of typically 80 ° C. is reached at time t ₂ , the amount of water emerging from the solid insulation is relatively small. The pre-drying phase is now complete. The oil is then pumped completely out of the transformer housing 1 . At the same time, the housing 1 is evacuated and the heating current is increased to a value which is sufficient to evaporate the majority of the water present in the solid insulation. This water is sucked off by the vacuum pump 2 and / or the treatment device 3 . The windings also heat up due to the increased heating current.

Zum Zeitpunkt t₃ sind die Wicklungen auf eine zweite mittlere Wicklungstemperatur aufgeheizt, welche je nach Ausbildung der Isolation zwischen 110 bis 120°C, beispielsweise bei 115°C, liegt. Der Heizstrom wird nun wieder reduziert und zwar so, dass die zweite Wicklungstemperatur beibehalten wird. Dies wird mit besonderem Vorteil dadurch erreicht, dass der Heizstrom pulsierend zugeführt wird. Während dieser Zeit wird ersichtlich der grösste Teil der unerwünschten Feuchtigkeit (Kurve m_WASSER) durch die Vakuumpumpe 2 und/oder die Aufbereitungsvorrichtung aus den Feststoffisolationen entfernt. Die niedrige Frequenz des Heizstroms ermöglicht den Einsatz niedriger Heizspannungen. Durch das im Gehäuse herrschende Vakuum begünstigte elektrische Überschläge an den Feststoffisolationen werden so vermieden.At time t ₃ , the windings are heated to a second average winding temperature which, depending on the design of the insulation, is between 110 to 120 ° C., for example 115 ° C. The heating current is now reduced again in such a way that the second winding temperature is maintained. This is achieved with particular advantage in that the heating current is supplied in a pulsating manner. During this time, the majority of the undesired moisture (curve m _WATER ) is evidently removed from the solid insulation by the vacuum pump 2 and / or the processing device. The low frequency of the heating current enables the use of low heating voltages. This prevents electrical flashovers on the solid insulation that favor the vacuum in the housing.

Sobald das Vakuum im Gehäuse 1 einen vorgegebenen Grenzwert von beispielsweise 0,5 bis 5 mbar unterschreitet, oder wenn inner halb einer vorgegebenen Zeitspanne ein vorgegebener Druck gehalten wird, wird der Heizstrom zum Zeitpunkt t₄ unterbro chen. Das parallel zum Trocknen der Feststoffisolationen aufbereitete Öl kann nun eingefüllt werden. Die Zeitdauer des Trocknungsvorganges ist ca. 40 bis 60% kürzer als bei Verfahren nach dem Stand der Technik. Da die Wasserabdampfung bei wesentlich höheren Temperaturen erfolgt als bei Verfahren nach dem Stand der Technik, werden neben einer kurzen Trocknungszeit zugleich auch äusserst geringe Restwassermengen von weniger als 0,5 Gewichtsprozent in den Feststoffisolationen erreicht.As soon as the vacuum in the housing 1 falls below a predetermined limit value of, for example, 0.5 to 5 mbar, or if a predetermined pressure is maintained within a predetermined period of time, the heating current is interrupted at time t ₄ . The oil prepared in parallel with the drying of the solid insulation can now be filled in. The drying process is approximately 40 to 60% shorter than in the prior art processes. Since the water is evaporated at much higher temperatures than in prior art processes, in addition to a short drying time, extremely small amounts of residual water of less than 0.5 percent by weight are also achieved in the solid insulation.

Um ein zu starkes Aufheizen der Wicklungen mit Sicherheit zu vermeiden, wird kurz vor Erreichen der zweiten mittleren Wick lungstemperatur zusätzlich auch die mittlere Temperatur der Oberspannungswicklungen, etwa über das vorgenannte Widerstands messgerät ermittelt. Liegt die durch Vergleich der mittleren Temperaturen von Oberspannungswicklungen und Transformatorwick lungen ermittelte Temperatur unterhalb der Solltemperatur der Oberspannungswicklungen, so wird der Heizstrom auf sehr tiefe Frequenzen, beispielsweise 0,05 Hz, heruntergefahren und werden nur noch die Oberspannungswicklungen mit dem sehr niederfre quenten Strom bzw. mit dem Gleichstrom nachgeheizt.To surely overheat the windings avoid, will shortly before reaching the second middle wick also the mean temperature of the High-voltage windings, for example over the aforementioned resistance measuring device determined. Is the comparison of the middle Temperatures of high voltage windings and transformer windings temperature determined below the target temperature of the High-voltage windings, so the heating current is very low Frequencies, for example 0.05 Hz, are shut down and are only the high-voltage windings with the very low fre quent current or reheated with the direct current.

Durch geeignet angeordnete und verteilte Schaltstellen kann es ermöglicht werden, dass die mittlere Temperatur mindestens einer der Oberspannungswicklungen unabhängig von den mittleren Temperaturen der restlichen Oberspannungswicklungen gemessen wird. Liegt die Temperatur der vermessenen Oberspannungswick lung noch unter ihrer Solltemperatur, so wird diese Wicklung unabhängig von den restlichen Oberspannungswicklungen nachgeheizt.It can be done by suitably arranged and distributed switching points allow the mean temperature at least one of the high voltage windings regardless of the middle one Temperatures of the remaining high-voltage windings measured becomes. Is the temperature of the measured high voltage winding still below its set temperature, this winding independent of the remaining high-voltage windings reheated.

Entsprechend den mittleren Wicklungstemperaturen können die mittleren Temperaturen jeder Ober- oder jeder Unterspannungs wicklung aus einer Messung von Strom und Spannung des Heiz stroms oder aus einer Messung des elektrischen Widerstands der Ober- oder Unterspannungswicklung ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, diese Temperaturen durch Sensoren zu ermitteln, welche durch das Transformatorgehäuse an die betreffenden Wicklungen geführt sind. According to the average winding temperatures, the average temperatures of any high or low voltage winding from a measurement of the current and voltage of the heating current or from a measurement of the electrical resistance of the Over- or undervoltage winding can be determined. alternative or in addition it is also possible to go through these temperatures Sensors to determine which through the transformer housing the windings in question are guided.

Eine besonders schonende Trocknung der Feststoffisolationen wird erreicht, wenn die Wicklungen durch Anpassung des Heiz stroms stufenweise auf einer dritten mittleren Wicklungs temperatur und gegebenenfalls auf weiteren mittleren Wicklungstemperaturen gehalten werden, wobei diese mittleren Wicklungstemperaturen jeweils zwischen der ersten und der zweiten mittleren Wicklungstemperatur liegen.A particularly gentle drying of the solid insulation is achieved when the windings by adjusting the heating currents gradually on a third middle winding temperature and, if necessary, on further average Winding temperatures are kept, these mean Winding temperatures between the first and the second average winding temperature.

Reference drawing list

11

Gehäuse
casing

22

Vakuumpumpe
vacuum pump

33

Aufbereitungsvorrichtung
treatment device

44

, .

55

Ölleitung
oil line

66

Regeltransformator
regulating transformer

77

Frequenzwandler
frequency converter

88th

Stromzuführungen
power leads

99

Strom- und Spannungswandler
Current and voltage transformers

1010

, .

1111

Durchführungen
bushings

1212

Steuereinheit
control unit

1313

Rechner
computer

1414

Peripheriegeräte
peripherals

Claims

1. A method for drying the solid insulation of a transformer arranged in an electrical installation, in which the solid insulation is contacted with heated transformer oil, and the transformer oil contacted with the solid insulation is degassed and / or dewatered, characterized in that
that in the case of short-circuited undervoltage windings, the windings are heated to a first mean winding temperature by means of a low-frequency heating current carried in the high-voltage windings (time t ₁ ),
that the solid insulation in the oil is predried at this temperature until the oil is heated to an upper oil temperature below the first average winding temperature (time t ₂ ),
that after reaching the upper oil temperature, the treated oil is removed from the transformer housing ( 1 ) and the windings are vacuumed or under vacuum in the oil-free transformer housing ( 1 ) by means of the low-frequency heating current to a second average winding temperature which is higher than the first average winding temperature , are heated (time t ₃ ), and
that the solid insulation is completely dried at the second mean winding temperature under vacuum or under vacuum (time t ₄ ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the size after reaching the first winding temperature of the heating current is reduced to a first value, which is dimensioned so that the windings on the first medium winding temperature.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized characterized that before reaching the second middle Winding temperature the windings by adjusting the Heating current gradually on a third middle Winding temperature and possibly on other average winding temperatures, each between the first and second mean winding temperatures lying.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that after reaching the second middle Winding temperature of the heating current to a third value is reduced, which is dimensioned so that the windings kept at the second average winding temperature become.

5. The method according to claim 4, characterized in that the heating current reduced to the third value pulsates is fed.

6. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the heating current is interrupted if the pressure in the transformer housing (1) falls below a predetermined threshold, or when a predetermined pressure is held in the housing (1) within a predetermined period of time.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the transformer housing ( 1 ) has negative pressure during the predrying of the solid insulation.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that before reaching the second middle Winding temperature the mean temperature of the High-voltage windings are measured that the middle Temperature of the high-voltage windings with the second average winding temperature is compared, and that at too low a temperature High voltage windings the frequency of the heating current reduced or as long as it is heated with direct current until the high voltage windings the desired Have target temperature.

9. The method according to claim 8, characterized in that the mean temperature of at least one of the High voltage windings regardless of the middle Temperatures of the remaining high voltage windings is measured, and that the at least one High voltage winding in the event of a deviation from the Target temperature independent of the rest High-voltage windings is reheated.

10. The method according to any one of claims 8 or 9, characterized characterized that the average winding temperatures and the average temperatures of the upper and / or Undervoltage windings from a measurement of current and Voltage of the heating current or from a measurement of the electrical resistance of the windings can be determined.

11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized characterized that the average temperatures of the wick lungs and / or the mean temperature of at least one the upper and / or at least one of the undervoltage each with one in the housing of the Trans Formator introduced temperature sensor can be determined.