Ｏｌｔｃを火災から防止及び保護し、かつ／または変成器を爆発から防止及び保護するシステム及び方法

专利摘要:
本発明は、可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もってOLTCを火災から防止、保護し、かつ／または電気変成器（３０）の爆発及び／または結果として起こる火災を防止し、保護し、かつ／または検出するシステム及び装置に関する。
公开号:JP2011509521A
申请号:JP2010541142
申请日:2009-01-01
公开日:2011-03-24
发明作者:キサンラオ ワクチャウレ，ビジャイクマール
申请人:シーティーアール マニュファクチャリング インダストリーズ リミテッド；
IPC主号:H01F29-04

专利说明:

[0001] 本発明は、OLTCを火災から防止、保護し、かつ／または電気変成器での爆発及び／または結果として起こる火災を防止、保護及び／または検出する技術分野に関する。より具体的には、本発明は、前もって、すなわち可燃性の冷却液／絶縁オイルの分解の前に、爆発及び／または結果として起こる火災の可能性を防止し、検出するシステム／装置に関する。]
背景技術

[0002] 電気変成器では、巻線とコアの両方で損失が生じる。そのため、生じた熱を消散させる必要がある。従って、高出力の変成器は、一般にオイルのような液体を用いて冷却される。使用されるオイルは、絶縁性であり、１４０℃のオーダーの温度より高温で発火し得る。変成器は非常に高価なので、変成器を保護するために特に注意が払われなければならない。]
[0003] 絶縁不良は最初に強い電気アークを起こす。そして、その電気アークは、電気保護システムによるアクションを引き起こす。そして、その電気保護システムは、変成器の供給リレー（回路ブレーカー）を切断する。さらに、その電気アークは、結果としてエネルギーの消費を引き起こし、それは、絶縁オイルの分解によるガス（特に、水素及びアセチレン）の放出を起こす。]
[0004] ガスが放出された後、変成器の筐体の内圧は非常に急速に上昇し、それ故に、頻繁に非常に激しいデフラグレーションを起こす。デフラグレーションは、結果的に、変成器の筐体内の機械的接続（ボルト、接合部）の広範囲な裂け目をもたらす。そして、その裂け目は、上述のガスを周囲空気内の酸素と接触させる。アセチレンは酸素の存在下で自発的に発火し得るので、燃焼がすぐに始まり、可燃性の製品も大量に収容する可能性のある、他の現場の装置への火災の拡散を引き起こす。]
[0005] 爆発は、過負荷、電圧サージ、絶縁劣化の進行、及びオイルレベルの不足、水または水蒸気の発生または絶縁部材の破損によって生じる回路ショートに起因する。さらに、火災が負荷時タップ切替装置（OnLoad Tap Changer；OLTC）のチャンバーで始まり、その後、火災の広がりに起因して結果的に爆発をもたらす多くの例があることも観測されている。従って、我々は、OLTCのせいで生じる火災をモニターし、防止する必要があると見ている。]
[0006] 電気変成器用の火災保護システムは、従来技術において知られており、燃焼または火災検出器がこれらのシステムを作動させる。しかしながら、これらのシステムはかなりのタイムラグをもって実行され、そのときには変成器のオイルはすでに燃焼している。]
[0007] そこで、燃焼を問題となっている装置内に止めて、火災が近隣の工場へ広がることを防止する必要性がある。電気アークに起因する、絶縁性の液体の分解の速度を落とすために、従来のミネラルオイルの代わりにシリコーンオイルが使用される。しかしながら、内圧の増加に起因する、変成器の筐体の爆発は、数ミリ秒オーダーの、きわめて短い時間しか遅らせられない。この時間を長くすることによって、爆発を防止できる手段を確保できる。]
[0008] さらに、変成器内のたいていの火災の突発的発生では、火災の原因がOLTCであることが観測されている。従って、まず、OLTCを検出し、保護することが重要である。これにより、変成器の他の部分への火災の分裂を回避することになる。OLTCでの火災発生のより一般的な理由は、ダイバータスイッチ内部での放電による。]
[0009] 国際公開第WO-A-97/12379号には、圧力センサーを用いて変成器の電気絶縁の破損を検出し、バルブを用いて筐体内に含まれる冷却液を減圧し、その冷却液を攪拌してかつ酸素が変成器の筐体に入ることを防ぐように、加圧された不活性ガスを筐体の底部に注入することによって冷却液の高温部分を冷却することによる、可燃性の冷却液で満たされた筐体を備えた電気変成器での爆発及び／または結果として起こる火災に対する防止、保護及び／または検出のための方法が開示されている。]
[0010] この方法は、十分なものであり、変成器の筐体が爆発するのをある程度まで防止できる。しかしながら、上述の方法は、是正措置を取るための指標を前もって提供するものではない。さらに、その時までに、その是正処置はかなりの量の電気的な絶縁破壊を起こす。]
[0011] 電気変成器は、固有の、巻線及びコアの損失を示し、自然空冷または自然油冷または強制空冷または強制油冷によって消散させる必要がある熱を生じる。より大きい電気変成器は、一般にオイルを用いて冷却される。そして、そのオイルは可燃性の冷却液である。より大きい電気変成器は、その変成器のタンクの内部の可燃性の冷却液の膨張に起因して発生した圧力を検出し、逃がし、それによって爆発を防止する装置を有する。]
[0012] インド特許出願第IN189089号には、爆発及び／または結果として起こる火災に対する、変成器の防止、保護及び／または検出のための方法及び装置が教示されている。]
[0013] その特許は、爆発及び／または結果として起こる火災に対して、電気変成器を保護し、防止し、かつ／または検出する目的で、電気変成器を劣化から防止し、保護し、かつ／または検出する方法を提供する。その電気変成器は、可燃性の冷却液で満たされた筐体を有する。その方法は、圧力センサー手段を用いて変成器の電気絶縁の破壊を検出し、バルブを用いて筐体内に含まれる冷却液を部分的に排水し、冷却液を攪拌してかつ近傍に存在する酸素を流し出すように、加圧された不活性ガスを筐体の底部に注入することによって冷却液の高温部分を冷却するステップを有する。]
[0014] その特許は、特に、爆発及び／または結果として起こる火災に対する、変成器の防止、保護及び／または検出のための圧力手段に関するものである。そして、その手段は、本発明と異なる。その特許では、その圧力手段の特質についての明確な言及に欠けている。]
[0015] 米国特許第6,804,092号には、可燃性の冷却液で満たされた筐体と、変成器の筐体を減圧する手段とを有する電気変成器の爆発及び／または結果として起こる火災に対する、防止、保護及び／または検出のための装置が開示されている。]
[0016] その減圧する手段は、他の保持部分と比べると薄く、破裂素子が破裂するとき砕けることなく裂ける第一の領域と、他の保持部分と比べると薄く、破裂素子が破裂するとき裂けることなく折り重なる第二の領域とを含む保持部分を備えた、一体化された爆発検出器をもつ破裂素子を有する。]
[0017] その破裂素子は、筐体内部の圧力が所定の上限を超えると、壊れ得る。破裂ディスクと一体化した爆発検出器からの信号は、冷却システムを始動させ、オイルと接触している、電気アークによって生成された爆発性のガスと酸素が接触することを防ぐ。]
[0018] 米国特許第6,804,092号は、変成器のタンク内の圧力が所定の上限を超えて増加すると破裂素子が裂ける、「減圧／手段」に関して簡潔に説明している。そして、その「減圧／手段」は、電気変成器における爆発を検出し、防止する確実なシステムではない。]
[0019] 両方の先行技術のシステムでは、発生した圧力と、その後の破裂ディスクまたは「圧力手段」を介した防止策について論じられている。]
[0020] はっきり言うと、インド特許出願第IN189089号及び米国特許第US6804092号の両方の先行技術のシステムには、内部の電気アークの発生からかなり遅れて裂け目が発生するという固有のデメリットがある。従って、電気変成器内で、発生した圧力、爆発及び／または結果として起こる火災の検出において遅延が起こり得る。先行技術の何れも、遅延なく裂け目の発生を検出または防止するシステムまたは方法を教示するものではない。]
[0021] 国際公開第WO/2007/057916号に開示された先行技術のシステムでは、OLTCのチャンバーの保護が図られていない。この発明には、OLTCで火災または火災の危険性がある場合に気付かれないというデメリットもある。]
[0022] 従って、上述の両方の先行技術の欠点を克服し、爆発及び／または結果として起こる火災から電気変成器を防止、保護及び／または検出し、できるだけ遅れないで防止及び保護策を取る、装置及び方法を発明する必要がある。]
[0023] 本発明の目的は、従来のシステムに関する上述の欠点を除去したシステムを提供することである。]
[0024] 本発明の第一の目的は、前もって、つまり、可燃性の冷却液／絶縁オイルの分解の前に、OLTCを火災から防止、保護し、かつ／または爆発及び／または結果として起こる火災の可能性を防止し、検出するシステムを提供することである。]
[0025] さらに、本発明の他の目的は、できるだけ遅れないで、OLTCを火災から防止、保護し、かつ／または爆発及び／または結果として起こる火災に対して、電気変成器を防止、保護及び／または検出する確実なシステム及び方法を提供することである。]
[0026] さらに、本発明の他の目的は、OLTCを火災から防止、保護し、かつ／またはステップアップ型またはステップダウン型の変成器に対して爆発及び／または結果として起こる火災を防止し、保護し、かつ／または検出するシステムを提供することである。そして、その変成器は、流入電圧（incoming voltage）及び流出電圧（outgoing voltage）を有する。]
[0027] さらに、本発明の他の目的は、安価で、かつ、動作中に伴う複雑さが最小であるシステムを提供することである。]
[0028] 従って、本発明は、可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もってOLTCを火災から防止、保護し、かつ／または電気変成器を爆発から防止、保護するシステムを提供する。このシステムは、入力電流と出力電流の差を求め、入力電流の出力電流に対する比率が所定のリミットを越えると、制御部にインプットを供給する電流感知電気リレー（２６）、及び／またはOLTCチャンバーから火災を検出するもう一つの検出器と、流入ソース（incoming source）から電気変成器を絶縁する一つ以上の回路ブレーカー（２４、２８）と、OLTCチャンバー（３３）内の過度のオイルサージを感知する一つ以上のオイルサージリレーと、変成器タンク（１４）内の過度のオイルサージを感知する一つ以上のブッフホルツリレー（１８）及び／または変成器タンク内の圧力の変化速度を検出する少なくとも一つのRPRR（３１）、及び／または変成器タンク（１４）内の圧力を検出する少なくとも一つのPRV（３２）と、前述のパラメーターからインプットを受信し、それによって、排水バルブを通して可燃性の冷却液（１１）を排水するための一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化するための制御信号を選択的に生成し、続いて、可燃性の冷却液（１１）を攪拌するための窒素流量制御バルブを通して、電気変成器タンクの底部から及び／またはOLTCチャンバー（３３）の最上部へ、不活性ガスを注入するための信号を供給する一つ以上の制御部（１）と、を有する。]
[0029] さらに、可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もってOLTCを火災から防止、保護し、かつ／または変成器を爆発から防止、保護する方法を提供する。この方法は、ａ）入力電流と出力電流の間の差が所定のレベルを超えたことを検出するステップと、ｂ）OLTCチャンバーから火災を検出するステップと、ｃ）入力電流の出力電流に対する比率が所定のリミットを越えると、電気変成器を流入ソースから絶縁するステップと、ｄ）少なくとも一つのブッフホルツリレー（１８）を用いて変成器タンク（１４）での過度のオイルサージを検出し、PRVならびにRPRRをそれぞれ用いて変成器タンク内の圧力ならびに圧力の変化速度をモニターするステップと、ｅ）少なくとも一つのOSRを用いてOLTCチャンバーでの過度のオイルサージを検出するステップと、ｆ）ステップａ、ｂ、ｃ及びｄから制御部へ信号を通信するステップと、ｇ）ステップａまたはｂ、ｃ及びｄからの信号があると、G03スイッチを用いて可燃性の冷却液（１１）を排水する制御部を用いて一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化し、続いて、可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通して電気変成器タンクの底部から窒素ガスを注入するステップと、ステップｂ、ｃ、ｄ及びｅからの信号があると、可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通してOLTCチャンバーの最上部から窒素ガスを注入するステップと、を含む。]
図面の簡単な説明

[0030] 爆発及び／または結果として起こる火災に対する電気変成器の防止、保護及び／または検出のためのシステムの全体図である。
本発明による装置の動作の方法のロジックを表す概略図である。
本発明による装置の動作の方法のロジックを表す概略図である。
制御部のレイアウト及びロジックを表す概略図である。]
実施例

[0031] （図面の詳細な説明）
図１は、爆発及び／または結果として起こる火災に対する電気変成器の防止、保護及び／または検出のための装置の全体図である。] 図１
[0032] 図１を参照すると、電気変成器（３０）は、高電圧または低電圧の変圧器ブッシング（１５）と接続された、高電圧または低電圧を伝える導電体（２２）をもつ電気変成器タンク（１４）を有する。場合によっては、他の高電圧または低電圧の導体（２３）が、他の高電圧または低電圧の変圧器ブッシング（１６）と接続される。電気変成器タンク（１４）は、可燃性の冷却液（１１）で満たされる。電気変成器（３０）は、パイプまたは水路（１９）を介して電気変成器タンク（１４）と通じている電気変成器コンサバター（２１）と接続される。] 図１
[0033] パイプまたは水路（１９）が備える電気変成器コンサバター分離バルブ（Electrical Transformer Conservator Isolation Valve；TCIV）（２０）は、電気変成器コンサバター（２１）から電気変成器タンク（１４）への可燃性の冷却液（１１）の急速な動きが観測されるとすぐに、パイプまたは水路（１９）を閉じる。パイプまたは水路（１９）には、ガスの発生及び／または電気変成器タンク（１４）から電気変成器コンサバター（２１）への可燃性の冷却液（１１）中で観測されるサージを感知するブッフホルツリレー（１８）も取り付けられる。]
[0034] 同様の構成が、OLTCコンサバター（３７）と、OLTCダイバータースイッチチャンバー（３３）からOLTCコンサバター（３７）への可燃性の冷却液の急速な動きをチェックするためのOLTCサージリレー（３８）とをもつOLTCチャンバーに存在する。サージリレー（３８）は、ブッフホルツリレーに置き換えることもできる。しかし、サージのみがモニターされるので、我々はサージリレーを用いている。]
[0035] 高電圧または低電圧を伝える導電体（２２）と、場合によっては高電圧または低電圧を伝える導電体（２３）と（それらの導電体を介して電流がステップアップ型またはステップダウン型の、電圧及び逆電流の変成器に流れる）、場合によっては流入する高電圧または低電圧の導電体（２２）と流出する高電圧または低電圧の導電体（２３）の間の差分電流を計測する差分電流感知電気リレー（２６）がある。]
[0036] 所定の差のリミットが差分電流感知電気リレー（２６）の電流レベルに設定される。電流レベルにおける所定の差を超えると、差分電流感知電気リレー（２６）は、（複数の）回路ブレーカーを介して電気変成器（３０）を切断する。ブッフホルツリレー（１８）及びサージリレー（３８）は、可燃性の冷却液の突然のサージがあるときも切断する。]
[0037] 差分電流感知電気リレー（２６）またはブッフホルツリレー（１８）またはサージリレー（３８）からの出力信号は、高電圧及び低電圧の変圧器ブッシング（１５）及び（１６）との、流入側（incoming）の（そしてもし並列に接続されていれば、流出側（outgoing）の）接続において（複数の）回路ブレーカーを切断し、同時に制御部（１）へ信号を与える。]
[0038] この制御部（１）は、電気変成器（３０）を絶縁する差分電流感知電気リレー（２６）からの信号と、電気変成器（３０）を絶縁するブッフホルツリレー（１８）及びサージリレー（３８）からの信号を両方とも受信すると、オイル排水バルブ（４）への制御信号のみを生成する。]
[0039] 排水を開始するためにリフティングマグネット（５）を活性化する制御部（１）によって生成された制御信号の受信をもって、可燃性の冷却液（１１）の排水バルブ（４）の作動が起こり、続いて、窒素放出バルブ（６）を介して変成器タンク（１４）の底部から窒素ガスが注入され、その結果、オイルの攪拌と、タンク内の可燃性の冷却液（１１）の上部スペースの酸素の存在の減少とを確保し、その結果、電気変成器タンク（１４）内の可燃性の冷却液（１１）を防止、保護する。]
[0040] 高電圧または低電圧の変圧器ブッシングの何れかのバーストの場合、爆発によって生じた何れかの裂け目または穴を通じて窒素ガスが上昇し、酸素の存在を減少させるように穴の周囲にエンベロープを生成する。窒素ガスは、加圧された窒素シリンダー（７）に格納される。窒素ガスの注入は、制御部（１）によって生成された制御信号によっても管理される。]
[0041] さらに、図１に示されたシステムには、爆発及び／または結果として起こる火災に対する電気変成器の防止、保護及び／または検出を確保するための火災検出器（１７）のような他の構成部を備える。] 図１
[0042] （本発明の詳細な説明）
従って、本発明は、可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もってOLTCを火災から防止、保護し、かつ／または電気変成器を爆発から防止、保護するシステムに関する。このシステムは、ａ．入力電流と出力電流の差を求め、入力電流の出力電流に対する比率が所定のリミットを越えると、制御部にインプットを供給する電流感知電気リレー（２６）、及び／またはOLTCチャンバーから火災を検出するもう一つの検出器と、ｂ．電気変成器を流入ソースから絶縁する一つ以上の回路ブレーカー（２４、２８）と、ｃ．OLTCチャンバー（３３）内の過度のオイルサージを感知する一つ以上のオイルサージリレーと、ｄ．変成器タンク（１４）内の過度のオイルサージを感知する一つ以上のブッフホルツリレー（１８）及び／または変成器タンク内の圧力の変化速度を検出する少なくとも一つのRPRR（３１）、及び／または変成器タンク（１４）内の圧力を検出する少なくとも一つのPRV（３２）と、ｅ．前述のパラメーターからインプットを受信し、それによって、排水バルブを通して可燃性の冷却液（１１）を排水するための一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化するための制御信号を選択的に生成し、続いて、可燃性の冷却液（１１）を攪拌するための窒素流量制御バルブを通して、電気変成器タンクの底部から及び／またはOLTCチャンバー（３３）の最上部へ、不活性ガスを注入するための信号を供給する一つ以上の制御部（１）と、を有する。]
[0043] 本発明の一実施形態では、差分電流感知電気リレー（２６）の入力電流及び出力電流は、それぞれ電気変成器（３０）の高電圧の導体（２２）及び低電圧の導体（２３）からの電流である。]
[0044] 本発明の一実施形態では、OLTCチャンバー（３３）は、選択的にRPRR及び／またはPRVを有する。]
[0045] 本発明の一実施形態では、制御部は、一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化するための制御信号を生成するために、OLTCチャンバー（３３）に接続されたRPRR及び／またはPRVから信号を受信する。]
[0046] 本発明の一実施形態では、OLTC用窒素流量制御バルブ（３４）及び変成器用窒素流量制御バルブ（３５）が、それぞれOLTCチャンバー（３４）及び変成器タンク（１４）への窒素の所定の流速を許可するために使用される。]
[0047] 本発明の一実施形態では、電気変成器タンク（１４）は、コンサバター分離バルブ（TCIV）（２０）によって電気変成器コンサバター（２１）から分離される。]
[0048] 本発明の一実施形態では、制御部（１）から制御信号が生成され、排水バルブ（４）を通して可燃性の冷却液（１１）を排水し、続いて、電気変成器タンク（１４）の底部から不活性ガスを注入するのに要する時間は、31から700ミリ秒の範囲の期間内である。]
[0049] 本発明の一実施形態では、圧力モニタースイッチ（３６）が、可燃性の冷却液の排水の間に変成器タンク（１４）内の圧力が所定の値を下回ると、変成器タンク（１４）に窒素を注入するために、一つ以上のリフティングマグネットを起動する。]
[0050] 本発明の一実施形態では、システムは、さらに、窒素ガスの圧力が所定のリミットを超えるときにその窒素ガスの圧力を大気に逃がすための安全逃がしバルブ（３９）を有する。]
[0051] さらに、本発明は、可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もってOLTCを火災から防止、保護し、かつ／または変成器を爆発火災から防止、保護する方法に関する。この方法は、ａ）入力電流と出力電流の間の差が所定のレベルを超えたことを検出するステップと、ｂ）OLTCチャンバーから火災を検出するステップと、ｃ）入力電流の出力電流に対する比率が所定のリミットを越えると、電気変成器を流入ソースから絶縁するステップと、ｄ）少なくとも一つのブッフホルツリレー（１８）を用いて変成器タンク（１４）での過度のオイルサージを検出し、PRVならびにRPRRをそれぞれ用いて変成器タンク内の圧力ならびに圧力の変化速度をモニターするステップと、ｅ）少なくとも一つのOSRを用いてOLTCチャンバーでの過度のオイルサージを検出するステップと、ｆ）ステップａ、ｂ、ｃ及びｄから制御部へ信号を通信するステップと、ｇ）ステップａまたはｂ、ｃ及びｄからの信号があると、G03スイッチを用いて可燃性の冷却液（１１）を排水する制御部を用いて一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化し、続いて、可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通して電気変成器タンクの底部から窒素ガスを注入するステップと、ｈ）ステップｂ、ｃ、ｄ及びｅからの信号があると、可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通してOLTCチャンバーの最上部から窒素ガスを注入するステップと、を含む。]
[0052] 本発明の一実施形態では、ステップ（ｇ）において、電気変成器タンク（１４）は、コンサバター分離バルブ（TCIV）（２０）によって電気変成器コンサバター（２１）から分離される。]
[0053] 本発明の一実施形態では、注入圧力が所定のリミットを超えると、窒素ガスの圧力を大気に逃がす。]
[0054] 電気変成器（３０）での流入電流（incoming current）と流出電流（outgoing current）の不均衡が、流入電流と流出電流の間の差を検出する差分電流感知電気リレーによって測定されることが実験により示されている。]
[0055] 流入電流と流出電流（逆もまた同様）の不均衡の所定のリミットを越えるとすぐに、差分電流感知電気リレーは、切断すべき電気変成器（３０）に接続された、流入側（incoming）及び流出側（outgoing）回路ブレーカーに信号を与えて切断し、電気変成器は、流入ソース（incoming source）（変成器への入力電圧）から絶縁される。（そして、出力（outgoing）電気変成器が別の出力電気変成器と並列に接続される場合、流出ソース（outgoing source）からも絶縁される）。]
[0056] もし、突然の乱流の増大に起因する可燃性の冷却液におけるサージがあると、そのサージは、電気変成器コンサバターとOLTCコンサバターの両方に接続するブッフホルツリレーによって検出される。変成器には一つ以上のブッフホルツリレーが存在し得る。OLTCでは、オイルサージリレー（OSR）がブッフホルツリレーの代わりに使用され得る。少なくとも一つのOSRがOLTCで使用され、二つ以上のOSRがOLTCで使用され得るかは必要性による。]
[0057] さらに、ブッフホルツリレー、OSR、RPRR、PRVは、切断すべき電気変成器の、流入側及び流出側回路ブレーカーに信号を与え、電気変成器は絶縁される。RPRRは、変成器内の圧力の急速な変化が所定のレベルを超えると、その信号を供給する。PRVは、変成器内の圧力が所定のリミットを超えると、その信号を供給する。これらの所定のリミットは、変成器が安全であるように定められる。]
[0058] さらに、OLTCチャンバー及び／または電気変成器には、圧力の急速な上昇をモニターする急速圧力上昇リレーRPRRがフィックスされることにも留意すべきである。このRPRRは、圧力の変化速度が所定の安全な値を超えるとき、圧力を逃がすのに役立つ。この値は、オイルの質、電気変成器またはチャンバーのサイズ、ボリューム等によってフィックスされる。さらに、RPRRはモニターされ、火災を検出、防止するのに向いている。]
[0059] このように、制御部は、ブッフホルツリレー、OSR、RPRR、PRV、電流感知電気リレー及び回路ブレーカーからの信号を受信する。制御部は、OLTCチャンバーに不活性ガスを放出するための信号を供給し、そのチャンバーでは、そのガスがチャンバーの最上部から放出される。これは、ガスがOLTCチャンバーの底部から放出される場合と比べて、より早く火災を遮断することに役立つ。]
[0060] オイルがチャンバーの最上部から出て、それ故に結果として当たり一帯に火災をもたらすことが見られる。これは回避でき、火災の防止は、ガスがOLTCチャンバーの最上部から放出されるときに多大な効果がある。]
[0061] GO3スイッチが使用される電気変成器から可燃性の冷却液の排水が必要である。制御部は、このプロセスも開始する。このスイッチが動作しない場合に備えて、我々は、可燃性の冷却液を排水するために、所定の圧力を超えると、別のスイッチ（５）を起動する圧力モニタースイッチ（３６）をもつ。]
[0062] 爆発及び／または結果として起こる火災に対する電気変成器の防止、保護及び／または検出のための方法では、電気変成器は、可燃性の冷却液で満たされた筐体を有する。その方法は、差分電流感知電気リレー（２６）を用いて入力電流と出力電流の間の差が所定のレベルを超えたことを検出し、少なくとも一つのブッフホルツリレー（１８）及び／またはOSRをそれぞれ使用する変成器タンク（１４）及びOLTCでの過度のオイルサージを検出し、PRV及びRPRRをそれぞれ用いてその変成器での圧力及び圧力の変化速度をモニターし、回路ブレーカー（２４、２８）を用いて電気変成器を流入ソースから絶縁し、差分電流感知電気リレー、回路ブレーカー、ブッフホルツリレー、OSR、RPRR及びPRVから制御部への出力信号を通信する作用を有する。そして、G03スイッチ及び／または圧力スイッチを用いて可燃性の冷却液（１１）を排水するリフティングマグネット（５）を活性化し、続いて、可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通して電気変成器タンク（１４）の底部から窒素ガスを注入し、さらに、可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通してOLTCチャンバーの最上部から窒素ガスを注入する。]
[0063] 制御部（１）は、電気変成器（３０）で起こり得る爆発及び／または結果として起こる火災に対する防止、保護及び／または検出の対策を開始するための、可燃性の冷却液（１１）の排水及び窒素ガスの注入を始動させる制御信号を生成することになる。]
[0064] さらに、本発明によると、加圧されたシリンダー（７）に窒素ガスが格納され、同じものの注入が所定の速度で実行され、バルブによって制御される。そして、そのバルブは、制御部（１）によって生成された制御信号によって作動される。]
[0065] 加えて、窒素ガスを変成器タンク（１４）またはOLTC（３４）に注入するために用いられる窒素シリンダー及び減圧器は、さまざまな温度条件の影響を受ける可能性もある。従って、温度上昇があるとき、レギュレータ及びホース内で、圧縮された窒素ガスの注入圧力は大きくなる。レギュレータの集合体内の注入圧力が所定のレベルを超えると、爆発または変成器タンク（１４）への漏出の可能性がある。従って、過度の圧力は、タイムリーに圧力レギュレータの安全逃がしバルブ（３９）を介して大気中に逃がされる。]
[0066] OLTC用窒素流量制御バルブ（３４）及び変成器用窒素流量制御バルブ（３５）は、体積及びオイル容量によって決まる、OLTC（３４）及び変成器タンク（１４）への窒素の所定の流速を許可するために使用される。]
[0067] RPRR（３１）は、変成器の内部故障状態の間の圧力の上昇速度を感知する装置であり、流入及び流出する供給物を変成器と絶縁するために回路ブレーカー（２４及び２８）に切断コマンドを与える。]
[0068] PRV（３２）は、圧力を感知する装置であり、変成器の内部故障の間に、ある異常な所定の圧力に到達すると、流入及び流出する供給物を変成器と絶縁するために回路ブレーカー（２４及び２８）に切断コマンドを与える。]
[0069] （本発明の効果）
１．本発明は、前もって、すなわち、可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、爆発及び／または結果として起こる火災の可能性を防止し、検出することができる。]
[0070] ２．本発明の他の効果は、できるだけ遅れないで、爆発及び／または結果として起こる火災に対する電気変成器（３０）の防止、保護及び／または検出のための確実なシステム及び方法に関する。]
[0071] ３．さらに、本発明の他の効果は、ステップアップ型またはステップダウン型の変成器で使用され得ることである。そして、その変成器は、流入電圧及び流出電圧を有する。]
[0072] ４．さらに、本発明の他の効果は、システムが圧力センサー、温度センサーまたは蒸気センサーを持たないことである。]
[0073] １ 制御部
２供給装置
３消火スペース(FEC)
４排水バルブ
５リフティングマグネット
６窒素放出バルブ
７窒素シリンダー
８オイルピット
９変成器オイル排水バルブ
１０信号ボックス
１１可燃性の冷却液
１２グランドレベル
１３ホイール（wheels）
１４電気変成器タンク
１５高電圧変圧器ブッシング（逆もまた同様）
１６低電圧変圧器ブッシング（逆もまた同様）
１７火災検出器
１８ブッフホルツリレー
１９パイプまたは水路
２０電気変成器コンサバター分離バルブ(TCIV)
２１ 電気変成器コンサバター
２２高電圧を伝える導電体（逆もまた同様）
２３ 低電圧を伝える導電体（逆もまた同様）
２４ 流入側（incoming）回路ブレーカー
２５流入ライン（incoming line）
２６差分電流感知電気リレー
２７流出ライン（outgoing line）
２８ 流出側（outgoing）回路ブレーカー
２９ケーブル
３０ 電気変成器
３１ 急速圧力上昇リレー(RPRR)
３２ 圧力逃がしバルブ(PRV)
３３ OLTCダイバータースイッチチャンバー
３４ OLTC用窒素流量制御バルブ
３５ 変成器用窒素流量制御バルブ
３６圧力モニタースイッチ
３７ OLTCコンサバター
３８ OLTCサージリレー
３９ 安全逃がしバルブ]

权利要求:

請求項1
可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もってOLTCを火災から防止、保護し、かつ／または変成器を爆発から防止し、保護するシステムであって、ａ．入力電流と出力電流の差を求め、前記入力電流の前記出力電流に対する比率が所定のリミットを越えると、制御部にインプットを供給する電流感知電気リレー（２６）、及び／またはOLTCチャンバーから火災を検出するもう一つの検出器と、ｂ．前記電気変成器を流入ソースから絶縁する一つ以上の回路ブレーカー（２４、２８）と、ｃ．OLTCチャンバー（３３）内の過度のオイルサージを感知する一つ以上のオイルサージリレーと、ｄ．変成器タンク（１４）内の過度のオイルサージを感知する一つ以上のブッフホルツリレー（１８）及び／または前記変成器タンク内の圧力の変化速度を検出する少なくとも一つのRPRR（３１）、及び／または前記変成器タンク（１４）内の圧力を検出する少なくとも一つのPRV（３２）と、ｅ．前述のパラメーターからインプットを受信し、それによって、排水バルブを通して前記可燃性の冷却液（１１）を排水するための一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化するための制御信号を選択的に生成し、続いて、前記可燃性の冷却液（１１）を攪拌するための窒素流量制御バルブを通して、前記電気変成器タンクの底部から及び／またはOLTCチャンバー（３３）の最上部へ、不活性ガスを注入するための信号を供給する一つ以上の制御部（１）と、を有するシステム。
請求項2
差分電流感知電気リレー（２６）の前記入力電流及び前記出力電流は、それぞれ前記電気変成器（３０）の高電圧の導体（２２）及び低電圧の導体（２３）からの電流である、請求項１に記載のシステム。
請求項3
前記OLTCチャンバー（３３）は、選択的にRPRR及び／またはPRVを有する、請求項１に記載のシステム。
請求項4
前記制御部は、一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化するための制御信号を生成するために、前記OLTCチャンバー（３３）に接続された前記RPRR及び／または前記PRVから信号を受信する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
請求項5
OLTC用N2流量制御バルブ（３４）及び変成器用N2流量制御バルブ（３５）が、それぞれOLTCチャンバー（３４）及び変成器タンク（１４）へのN2の所定の流速を許可するために使用される、請求項１に記載のシステム。
請求項6
前記電気変成器タンク（１４）は、コンサバター分離バルブ（TCIV）（２０）によって電気変成器コンサバター（２１）から分離される、請求項１に記載のシステム。
請求項7
制御部（１）から前記制御信号が生成され、前記排水バルブ（４）を通して前記可燃性の冷却液（１１）を排水し、続いて、前記電気変成器タンク（１４）の底部から不活性ガスを注入するのに要する時間は、31から700ミリ秒の範囲の期間内である、請求項１に記載のシステム。
請求項8
圧力モニタースイッチ（３６）が、前記可燃性の冷却液の排水の間に前記変成器タンク（１４）内の圧力が所定の値を下回ると、前記変成器タンク（１４）に窒素を注入するための一つ以上のリフティングマグネットを起動する、請求項１に記載のシステム。
請求項9
さらに、窒素ガスの圧力が所定のリミットを超えるときにその窒素ガスの圧力を大気に逃がすための安全逃がしバルブ（３９）を有する、請求項１に記載のシステム。
請求項10
可燃性の冷却液（１１）／絶縁オイルの分解の前に、前もって変成器OLTCを火災から防止、保護し、かつ／または変成器を爆発から防止、保護する方法であって、ａ）入力電流と出力電流の間の差が所定のレベルを超えたことを検出するステップと、ｂ）OLTCチャンバーから火災を検出するステップと、ｃ）前記入力電流の前記出力電流に対する比率が所定のリミットを越えると、前記電気変成器を流入ソースから絶縁するステップと、ｄ）少なくとも一つのブッフホルツリレー（１８）を用いて変成器タンク（１４）での過度のオイルサージを検出し、PRVならびにRPRRをそれぞれ用いて前記変成器タンク内の圧力ならびに圧力の変化速度をモニターするステップと、ｅ）少なくとも一つのOSRを用いてOLTCチャンバーでの過度のオイルサージを検出するステップと、ｆ）前記ステップａ、ｂ、ｃ及びｄから制御部へ信号を通信するステップと、ｇ）ステップａまたはｂ、ｃ及びｄからの信号があると、G03スイッチを用いて前記可燃性の冷却液（１１）を排水する前記制御部を用いて一つ以上のリフティングマグネット（５）を活性化し、続いて、前記可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通して前記電気変成器タンクの底部から窒素ガスを注入するステップと、ｈ）ステップｂ、ｃ、ｄ及びｅからの信号があると、前記可燃性の冷却液（１１）を攪拌し、かつ酸素の存在を減少させるように、バルブを通してOLTCチャンバーの最上部から窒素ガスを注入するステップと、を含む方法。
請求項11
ステップ（ｇ）において、前記電気変成器タンク（１４）は、コンサバター分離バルブ（TCIV）（２０）によって電気変成器コンサバター（２１）から分離される、請求項１０に記載の方法。
請求項12
注入圧力が所定のリミットを超えると、窒素ガスの圧力を大気に逃がす、請求項１０に記載の方法。