Взрывозащищенный трансформатор

 

1. ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР j содержащий корпус с внешними охлаждающими ребрами, внутри которого размещен магнитопровод с на- ; саженными на его стержни дисковыми чередующимися обмотками, между кото- ;, рыми расположены плоские теплоотводящие пластины и кабельные коробки, о т личающийся тем что, с целью повьшения эффективности охлаждения и снижения металлоемкости ,корпус трансформатора имеет каркас со съемными с.тёнками, причем на одних двух противоположных стенках закреплены плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра, а на других двух противоположных стенках закреплены кабельные коробки. . 2. Трансформатор по п.1, о т л ичающийся тем, что плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра выполнены в виде цельных пластин, причем на двух противоположных стенках каркаса выV ) полнены отверстия, сквозь которые про ходят цельные пластины.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3{SQ Н О1 Р 2 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3355447/24-07 (22) 28.09.81 (46) 30.03.84. Бюл. 9 12 (72) М.А.Нагорный, В.М.Грушко, В.Н.Колчак и Г.А.Кутелев (53) 621. 314. 213. 5(088. 8) (56) 1. Зайцев И.И. и др. Кварцена" полненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции. М., "Энергия", 1970, с. 176.

2. Патент ГДР У 18951, кл. 21 с12 50, 1960 (54)(57) 1. ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР; содержащий корпус с внешними охлаждающими ребрами, внутри ко. торого размещен магнитопровод с насаженными на его стержни дисковыми чередующимися обмотками, между кото- . рыми расположены плоские теплоотводя„SU„„, 1083242 А щие пластины и кабельные коробки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения металлоемкости,корпус трансформатора имеет каркас со съемными стенками, причем на одних двух противоположных стенках закреплены плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра, а на других двух противоположных стенках закреплены кабельные коробки.

2. Трансформатор no:ï.1, о т л ич а ю шийся тем, что плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра выполнены в виде цельных пластин, причем на двух противоположных стенках каркаса выполнены отверстия, сквозь которые про ходят цельные пластины.

1083242

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству руд ничных вэрывозащищениых трансформаторов с дисковыми чередующимися обмотками. 5

Известны трансформаторы, взрывозащита которых обеспечивается заполнением кожуха, в котором размещается активная часть, песком определенного гранулометрического состава. Активная часть трансформатора представляет собой магнитопровод с насаженными на его стержни дисковыми чередующимися обмотками. Между катушками дисковых чередующихся обуток размещены плос- 15 кие теплоотводящие элементы (пластины), свободные концы которых заходят в гофры кожуха. Теплоотводящие элементы служат для развития поверх- ности охлаждения активной части, а 20 гофры кожуха — для увеличения поверхности охлаждения его стенок. Кожух с размещенной в нем активной частью заполняется кварцевым песком. Это осуществляется для обеспечения взрыво- 25 защиты, а также для снижения теплового сопротивления между теплоотводящиии элементами и гофрированной поверх ность кожуха. Такая конструкция трансфор-, матора позволяет улучшить отвод тепла от ЗО йктивной части к гофрированной по верхности кожуха, а также обеспечить . надежную взрывоэащиту Я .

Основным недостатком описанной конструкции трансформатора является наличие большого теплового сопротивления на участке отвода тепла между теплоотводящими пластинами и гофрами кожуха из-за наличия промежутка между ними, который запол- 4О нен песком. Сравнительно низкая теплопроводность песка и наличие воздуха между песчинками .приводят к существенному перепаду температуры на участке между поверхностью пластин и внутренней поверхностью гофр. При общем перепаде температуры между обмоткой и по- . верхностью кожуха 30-40 С на этот проо межуток приходится 17-22 С. Это привоо дит к снижению эффективности Охлажде- 5б ния активной части и мощности трансформатора. Технология изготовления трансформатора усложнена из-за необходимости выполнения .боковых поверхностей гофрированными, что приводит также к повышенному расходу конструкционных материалов. Гофрированная поверхность при длине гофр ;: 250-300мм оказывает недостаточное сойротивление давлению взрыва, из-за чего песок в кожухе необходим как средство взрывозащиты. Наличие песка приводит к увеличению массы трансформатора на 20-25Х, Известны трансформаторы, в которых яредусматривается засыпка металлических опилок в гофры кожуха после монта;жа активной части и заполнение основ-, ного объема кожуха кварцевым песком.

За счет этого достигается улучшение теплового контакта между пластинами и гофрамн. Однако значительного снижения теплового сопротивления достичь не удаатся из-за наличия воздуха мешпу опилками. Возникают также затруднения при уплотнении металлических опилок. В процессе работы трансформатора из-за вибраций, а также при транспортировке опилки перемешиваются с кварцевым песком, что приводят к увеличению теплового сопротивления между теплоотводящими элементами активной части и гоФрами кожуха. Это может привести также к нарушению изоляции обмоток. Использование отжлок из ферромагнитных материалов приводит к увеличению добавочных потерь от полей рассеяния, применение же опилок из немагнитных материалов приводит к затруднению разделения их с песком при ремонтах и исключает применение песка и опилок в качестве заполнителей повторно.

Попадание влаги в кожух трансформатора приводит к окислению опилок, они ржавеют, что в свою очередь ухудшает теплоотдачу и затрудняет демонтаж активной части.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения и снижение металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что во взрывозащнщенном трансформаторе, содержащем корпус с внешними охлаждающими ребрами, внутри которого размещен магнитопровод с насаженными на его стержни дисковыми чередующимися обмотками, между которыми расположены плоские теплоотводящие пластины, токоведущие закимы и кабельные коробки, корпус трансформатора имеет каркас со съемными стенками, причем на одних двух про- . тивополежньпс стенках закреплены плоские теплоотводящие,пластины и внешние охлаждающие ребра, а на других двух противоположных стенках

3 1083 закреплены токоведущие зажимы и ка,бельные коробки.

Плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра выполнены в виде цельных пластин, причем на двух противоположных стенках каркаса выполнены отверстия, сквозь которые проходят цельные пластины.

На фиг.1 изображен трансформатор. в сборе; на фиг.2 — стенка с выпол- 10 ненными на ней внутренними и внешними теплоотводящими элементами, на фиг.3 — корпус трансформатора со съем ными стенками.

Предлагаемое выполнение взрывоэащищенного трансформатора позволяет интенсифицировать теплоотдачу за счет снижения теплового сопротивления и уменьшить расход активных и конструкционных материалов. 20

Трансформатор содержит магнитопровод с насаженными на его стержни 1 дисковыми чередующимися обмотками 2 и размещен в корпусе 3. Корпус 3 имеет каркас со съемными стенка-25 ми, причем на двух противоположных стенках 4 закреплены плоские теплоотводящие пластины 5, размещенные мелду обмотками 2, и внешние охлаж,дающие ребра 6, а на двух других противоположных стенках 7 закреплены кабельные коробки 8. !

Дисковые чередующиеся обмотки 2 и плоские.теплоотводящие пластины 5 стянуты при помощи ярмовых балок 9 и стяжных шпилек 10. Ярма активной

35 части трансформатора стянуты при помощи стяжных шпилек 12.

Стягивание обмоток 2 и ярм 11 магнитопровода осуществляется при

40 закрепленных стенках 4 через монтажные окна 13. После монтажа активной части в корпусе 3 осуществляется подключе-. ние обмоток 2 трансформатора к проходным токоведущим зажимам 14 смонЭ

45 тированным на стенках 7 в кабельных коробках 8.

Стенки 4 трансформатора (фиг.2) выполнены совместно с плоскими тепло отводящими пластинами 5 и внешними теплоотводящими ребрами 6.

242 4

Внутренние теплоотводящие пластины 5 выполняются из немагнитного мате,риала, имеющего хорошую теплопроводность, например из меди, толщиной

2-8 мм. Внешние теплоотводящие ребра 6 могут быть выполнены из того же материала или из стали.

Теплоотводящие плас"ины 5 и охлаждающие ребра 6 могут прикрепляться, например, при помощи сварки с, внутренней и наружной стороны к стенке 4 и могут быть. выполнены в виде цельных пластин, пронизывающих стенки 4.

Основной отвод выделяемого в трансформаторе тепла за счет потерь электроэнергии в магнитопроводе и обмотках осуществляется через внутренние теплоотводящие пластины 5 к внешним теплоотводящим элементам и конвекцией и лучеиспусканием в окружающую среду.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность отвода тепла благодаря снижению теплового сопротивления на участке обмотки. Перепад температуры при этом снизится и составит ориентировочно

10-15 С, что приведет к увеличению мощности в заданных габаритных размерах на 20-25Х или же к снижению массы активных и конструкционных материалов, на 16-187.

Применение стенок с ребрами вместо традиционно применяемых во взрывозащищенных трансформаторах с дисковыми чередующимися обмотками кожухов с гофрированными боковыми стенкгми позволит снизить массу конструкционных материалов только при выполнении стенок в 1,5-2 раза.

Конструкция такого трансформатора является более устойчивой к толчкам, ударам и вибрации.

Внедрение предлагаемой конструкции предусматривается при разработке трансформаторов и трансформаторных подстанций во взрывозащищенном исполнении мощностью до 2000 кВ А и напряжением до 10 кВ, предназначенных для угольной и горнохимической промышленности.

1083242

1083242

1083242

Фиг.3

Составитель Ф.Чирикина

Техред Т.Фанта Корректор А.Ильин

Редактор Е.Кривина

Заказ 3517

Тираж 683

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4