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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Kühlanlage mit
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Überwachungsanordnung für die Transformatorkühlung eines Kraftwerks-Maschinentransformators
mit Transformatorkern und Transformatorkessel, wobei die Kühlanlage zwei Kühlkreise
aus Kühlölzuführungszweig, Kühlölabführungszweig, zumindest eine Pumpe und Wärmetauscher
aufweist, der Kühlölzuführungszweig sowie der Kühlölabführungszweig an den Transformatorkessel
angeschlossen sind und die beiden Kühlkreise innerhalb des Transformatorkessels
über gemeinsame Kühlöleintrittskanäle und Kühlölaustrittskanäle so verbunden sind,
daß bei Ausfall der Pumpe eines Kühlkreises die Kühlölmenge des anderen sich auf
den gesamten Transformatorkern verteilt, wobei ferner die Pumpen eine Pumpenmotorsteuerung
mit Pumpenmotorschützen aufweisen und wobei endlich die überwachungsanordnung Thermoelemente
besitzt, welche bei zu hoher Kühlöltemperatur ein Temperaturüberwachungssignal erzeugen.
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Bei der (aus der Praxis) bekannten Uberwachungsanordnung sind die
Thermoelemente am Transformatorkessel selbst angeordnet. Sie bewirken ein Uberwachungssignal,
wenn die Temperatur des Kühlöls im Transformatorkessel zu hoch geworden ist. Das
Uberwachungssignal selbst bewirkt keine automatische Abschaltung des gefährdeten
Transformators. Diese Abschaltung erfolgt vielmehr durch das Betriebspersonal.
Das
ist nicht frei von Nachteilen, weil Ermessen des Betriebspersonals eingeht und weil
die Reaktionszeit des Betriebspersonals vom Eintritt einer Störung bis zum Handeln
des Betriebspersonals länger sein kann, als es die Dringlichkeit der gemeldeten
Störung, die eine Abschaltung des Transformators erforderlich macht, zuläßt. Im
Rahmen der bekannten Maßnahmen sprechen zwar die Pumpenmotorschütze bei weiter unten
erläuterten Ansprechfällen an, sie bewirken jedoch lediglich eine Störmeldung und
tragen im Rahmen der überwachungsanordnung und der über wachungsvorschriften für
die Transformatorkühlung zu einer Fehlermeldung mit Transformatorabschaltung oder
gar zu einer automatischen Transformatorabschaltung nichts bei.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Kühlanlage so weiter auszubilden, daß bei Auftreten von Störungen eine automatische
Abschaltung des gefährdeten Transformators erfolgt, jedoch nur dann, wenn eine schwerwiegende
Störung in der Transformatorkühlung, die eine Abschaltung auch tatsächlich erforderlich
macht, auftritt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Thermoelemente
in den Kühlkreisen angeordnet sind, daß außerdem jeder Kühlkreis mit einer Kühlfunktionsüberwachungseinrichtung
ausgerüstet ist, die bei fehlender Kühl funktion ein Kühlfunktionsüberwachungssignal
erzeugt, und daß endlich bei Auftreten von zwei UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignalen
aus den beiden Kühlkreisen oder bei Auftreten
von zwei UND-verknüpften
Kühlfunktionsüberwachungssignalen sowie bei Auftreten eines mit einem Kühlfunktionsüberwachungssignal
aus dem einen Kühlkreis UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignals aus dem anderen
Kühlkreis eine Fehlermeldung mit Transformatorabschaltung erfolgt. Das läßt sich
im einzelnen auf verschiedene Weise verwirklichen. Tatsächlich kann für die Kühlfunktionsüberwachung
sowohl mit einer Durchflußmengenmessung als auch mit einer Abfragung der zu einem
Kühlkreis gehörenden Pumpe oder Pumpen gearbeitet werden. Für die Ausführungsform
mit Durchflußmessung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchflußüberwachungseinrichtung als Kühlfunktionsüberwachungseinrichtung
eingesetzt ist, die bei fehlendem Durchfluß ein Durchflußüberwachungssignal erzeugt,
und daß ferner für die überwachungssignalauswertung ein elektronischer Signalverknüpfer
mit UND- sowie ODER-Logik vorgesehen ist, in den die Temperaturüberwachungssignale
sowie die Durchflußüberwachungssignale einführbar sind, und der bei Auftreten von
zwei UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignalen aus den beiden Kühlkreisen oder
bei Auftreten von zwei UND-verknüpften Durchflußüberwachungssignalen aus den beiden
Kühlkreisen sowie bei Auftreten eines mit einem Durchflußüberwachungssignal aus
dem einen Kühlkreis UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignals aus dem anderen
Kühlkreis eine Fehlermeldung mit Transformatorabschaltung bewirkt. Wählt man für
die Kühlleistungsüberwachung eine Abfragung der den Kühlkreisen zugeordneten Pumpe
oder Pumpen, wobei die Pumpen eine Pumpenmotorsteuerung mit Pumpenmotorschützen
aufweisen, die ansprechen auf
a) Ausfall der Stromversorgung, b)
Phasenausfall der Stromversorgung, c) Auslösung der Pumpenmotor-Uberstromschutzrelais,
d) Ausfall der Steuerspannung und e) Ausschaltung der Pumpe von Hand, so lehrt die
Erfindung, daß für jeden Kühlkreis als Kühlfunktionsüberwachungseinrichtung eine
Einrichtung für eine Stellungsüberwachung der Pumpenmotorschütze vorgesehen ist,
die bei einem der Ansprechfälle a) bis e) ein Stellungsüberwachungssignal erzeugt,
und daß ferner für die überwachungssignalauswertung ein elektronischer Signalverknüpfer
mit UND- sowie ODER-Lpgik vorgesehen ist, in den die Temperaturüberwachungssignale
sowie die Stellungsüberwachungssignale einführbar sind, und der bei Auftreten von
zwei UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignalen aus den beiden Kühlkreisen oder
von zwei UND-verknüpften Stellungsüberwachungssignalen aus den beiden Kühlkreisen
sowie bei Auftreten eines mit einem Stellungsüberwachungssignal aus dem Einen Kühlkreis
UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignals aus dem anderen Kühlkreis eine Fehlermeldung
mit Transformatorabschaltung bewirkt. Ist ein Kühlkreis mit mehreren Pumpen ausgerüstet,
so lehrt die Erfindung, daß die Pumpenmotorschütze der einzelnen Kühlkreise in Reihe
geschaltet sind und bei Ansprechen aller Pumpenmotorschütze
in
einem der Kühlkreise ein Stellungsüberwachungssignal erzeugt wird. Darin kommt zum
Ausdruck, daß bei Ansprechen eines Pumpenmotorschützes der entsprechende Kontakt
schließt.
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Die Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß für die Lösung
der Erfindungsaufgabe die Temperaturüberwachung nicht mehr am oder im Transformatorkessel
erfolgen darf. Sie erfolgt in den Leitungen der Kühlkreise, und zwar für jeden Kühlkreis
separat.
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Die Erfindung geht von der weiteren Erkenntnis aus, daß wegen der
Kopplung der beiden Kühlkreise im Transformatorkessel eine Transformatorabschaltung
erst dann erforderlich ist, wenn in beiden Kühlkreisen koinzidierend ein Temperaturüberwachungssignal
anfällt. Die Erfindung arbeitet insoweit mit der beschriebenen UND-Verknüpfung der
Temperaturüberwachungssignale. Eine analoge, erfinderische Uberlegung für die Kühlfunktionsüberwachung
führt zu dem Ergebnis, daß nur bei Koinzidenz von zwei Kühlfunktionsüberwachungssignalen
aus beiden Kühlkreisen Abschaltung erforderlich ist. Die Transformatorabschaltung
ist außerdem nach der Lehre der Erfindung erforderlich, wenn gleichsam diagonal
in einem Kühlkreis ein Temperaturüberwachungssignal anfällt, im anderen ein Kühlfunktionsüberwachungssignal
- und umgekehrt. Die Kühlfunktionsüberwachung wird auf einfache und elegante Weise
mit Durchflußmessung oder Uberwachung der Stellung der Pumpenmotorschütze funktionssicher
gelöst.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
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Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine
erfindungsgemäße Kühlanlage mit Kühlfunktionsüberwachung durch Durchflußüberwachung
und Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit Kühlfunktionsüberwachung durch Stellungsüberwachung
der Pumpenmotorschütze.
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In den Figuren erkennt man zunächst die Kühlanlage für die Transformatorkühlung
eines Kraftwerks-Maschinentransformators mit nicht gezeichnetem Transformatorkern
und Transformatorkessel 1.
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Die Kühlanlage besitzt zwei Kühlkreise 2, 3 aus Kühlölzuführungszweig
und Kühlölabführungszweig und im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in jedem Kühlkreis
2 bzw. 3 zwei Pumpen 4 bzw. 5 und zwei Wärmetauscher 6 bzw. 7, im Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 jeweils einer Pumpe 4 bzw. 5 und einem Wärmetauscher 6 bzw. 7. Die Wärmetauscher
6, 7 stehen mit entsprechenden Kühlwasserzu- und -abführungsleitungen 8, 9 in Verbindung.
Der Kühlölzuführungszweig sowie der Kühlölabführungszweig jedes Kühlkreises 2, 3
sind an den Transformatorkessel 1 angeschlossen. Die beiden Kühlkreise 2, 3 sind
innerhalb des Transformatorkessels 1 über gemeinsame Kühlöleintrittskanäle 10 und
Kühlölaustrittskanäle 11 verbunden, wie es in den Figuren angedeutet ist. Man erreicht
so, daß bei Ausfall der Pumpen 4 bzw. 5 eines Kühlkreises 2 bzw. 3 die Kühlölmenge
des anderen sich auf den gesamten Transformatorkern verteilt und die Kühlung aufrechterhält.
Die Pumpen 4, 5 besitzen eine Pumpenmotorsteuerung, die mit Pumpenmotorschützen
12, 13 ausgerüstet sind, was nur in Fig. 2 angedeutet wurde. Im übrigen gehören
zur Überwachungsanordnung Thermoelemente 14, 15, welche bei zu hoher Kühlöltemperatur
ein Temperaturüberwachungssignal 16a bzw. 16b erzeugen.
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Für die Uberwachung ist die Anordnung grundsätzlich so getroffen,
daß die Thermoelemente 14, 75 in den Kühlkreisen 2, 3 angeordnet sind. Außerdem
ist jeder Kühlkreis 2, 3 mit einer Kühlfunktionsüberwachungseinrichtung 17, 18 ausgerüstet,
die bei fehlender Kühlfunktion ein Kühlfunktionsüberwachungssignal 19a bzw. 19b
erzeugt. Bei Auftreten von zwei UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignalen 16a,
16b aus beiden Kühlkreisen 2, 3 oder bei Auftreten von zwei UND-verknüpften Kühlfunktionsüberwachungssignalen
19a, 19b aus beiden Kühlkreisen 2, 3 erfolgt eine Fehlermeldung mit Transformatorabschaltung.
Eine Fehlermeldung mit Transformatorabschaltung erfolgt aber auch bei Auftreten
eines mit einem Kühlfunktionsüberwachungssignal 19a bzw. 19b aus dem einen Kühlkreis
UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignals 16b bzw. 16a aus dem anderen Kühlkreis.
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In der Ausführungsform nach Fig. 1 besitzen die Kühlkreise 2, 3 eine
Durchflußüberwachungseinrichtung 17 bzw. 18. Die Durchflußüberwachungseinrichtung
ist als Kühlfunktionsüberwachungseinrichtung eingesetzt. Bei fehlendem Durchfluß
erzeugt sie ein Durchflußüberwachungssignal 19a, 19b. Für die Uberwachungssignalauswertung
ist ein elektronischer Signalverknüpfer 20 mit UND-sowie ODER-Logik vorgesehen.
In diesen elektronischen Signalverknüpfer 20 sind die Temperaturüberwachungssignale
16a, 16b sowie die Durchflußüberwachungssignale 19a, 19b einführbar. Die Schaltung
ist so getroffen, daß der elektronische Signalverknüpfer 20 bei Auftreten von zwei
UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignalen 16a, 16b aus den beiden Kühlkreisen
2, 3 oder bei Auftreten von zwei UND-verknüpften Durchflußüberwachungssignalen 19a,
19b aus den beiden Kühlkreisen 2, 3 eine Fehlermeldung mit Transformatorabschaltung
bewirkt,
wozu die Ausgangsleitung 21, 22 bzw. 23, 24 an den elektronischen Signalverknüpfer
20 angeschlossen ist. Die Transformatorabschaltung erfolgt aber auch bei Auftreten
eines mit einem Durchflußüberwachungssignal 19a bzw. 19b aus dem einen Kühlkreis
UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignals 16b bzw. 16a aus dem anderen Kühlkreis.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Pumpenmotorsteuerung mit
Pumpenmotorschützen 12 bzw. 13 ausgerüstet. Hier ist die Auslegung zunächst so getroffen,
daß die Pumpenmotorschütze 12 bzw 13 ansprechen auf: Ausfall der Stromversorgung,
Phasenausfall der Stromversorgung, Auslösung der Pumpenmotor-Uberstromschutzrelais,
Ausfall der Steuerspannung und Ausschaltung einer Pumpe von Hand. Hier ist für jeden
Kühlkreis 2, 3 als Kühlfunktionsüberwachungseinrichtung eine Einrichtung 17 bzw.
18 für eine Stellungsüberwachung der Pumpenmotorschütze 12 bzw. 13 vorgesehen. Diese
erzeugen bei einem der vorstehend aufgezählten Ansprechfälle ein Stellenüberwachungssignal
16a, 16b. Für die über wachungssignalauswertung ist wiederum ein elektronischer
Signalverknüpfer 20 mit UND- sowie ODER-Logik vorgesehen. In diesen elektronischen
Signalverknüpfer 20 sind die Temperaturüberwachungssignale IG sowie die Stellungsüberwachungssignale
19a, 19b einführbar. Bei Auftreten von zwei UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignalen
16a, 16b aus den beiden Kühlkreisen 2, 3 oder von zwei UND-verknüpften Stellungsüberwachungssignalen
19a, 19b aus den beiden Kühlkreisen 2, 3 erfolgt wiederum eine Fehlermeldung mit
Transformatorabschaltung, und zwar über die ausgehenden Leitungen 21, 22 bzw. 23,
24. Auch in diesem Falle
erfolgt eine Transformatorabschaltung
bei Auftreten eines mit einem Stellungsüberwachungssignal 19a bzw. 19b aus dem einen
Kühlkreis UND-verknüpften Temperaturüberwachungssignals 16b bzw.
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16a aus dem anderen Kühlkreis.
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Es versteht sich von selbst, daß man bei den erfindungsgemäßen Kühlanlagen
in jedem Kühlkreis 2, 3 auch mehrere Thermoelemente 14 bzw. 15, mehrere Durchflußüberwachungseinrichtungen
17 bzw. 18 und, bei mehreren Pumpen 4 bzw. 5 in jedem Kühlkreis 2, 3 auch mehrere
Pumpenmotorschütze 12 bzw. 13 und folglich Einrichtungen 17 bzw. 18 für die Stellungsüberwachung
der Pumpenmotorschütze 12 bzw. 13 vorsehen kann. Dann werden diese verschiedenen,'
signalerzeugenen Aggregate zweckmäßigerweise so in Reihe geschaltet, daß bei Ansprechen
aller Thermoelemente in einem der Kühlkreise 2 bzw. 3 ein Temperaturüberwachungssignal
16a, 16b erzeugt wird, ferner bei fehlendem Durchfluß aller Durchflußüberwachungseinrichtungen
in einem der Kühlkreise 2 bzw. 3 ein Durchflußüberwachungssignal 19a, 19b erzeugt
wird, endlich bei Ansprechen aller Pumpenmotorschütze in einem der Kühlkreise 2
bzw. 3 ein Stellungsüberwachungssignal 19a, 19b erzeugt wird und folglich die Uberwachungseinrichtung
in der beschriebenen Weise funktionieren kann. Im allgemeinen sind die Kühlkreise
2, 3 mit mehreren Pumpen 4, 5 ausgerüstet.
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Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, aus der über wachungsanordnung
Signale, sei es Temperaturüberwachungssignale 16a, 16b, Durchflußüberwachungssignale
oder Stellungsüberwachungssignale 19a, 19b abzuziehen, die jedes für sich oder auch
in
besonderen Kopplungen zur Schaltwarte gemeldet werden, wo sie vom Bedienungspersonal
wahrgenommen und ausgewertet werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es fernerhin,
den Thermoelementen 14, 15 der Temperaturüberwachungseinrichtung für unterschiedliche
Temperaturen Temperaturüberwachungssignale 16a, 16b abzunehmen, um nach Maßgabe
der Kühlöltemperaturen ggf. eine automatische Leistungsreduzierung des zugeordneten
Transformators zu bewirken.
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