Взрывобезопасная трансформаторная подстанция

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при констру2 ировании взрывобезопасных трансформаторных подстанций. Цель изобретения - экономия активных материалов путем увеличения эффективности охлаждения . Взрывобезопасная трансформаторная подстанция содержит силовой трансформатор, распределительные устройства высшего и низшего напряжений. Силовой трансформатор помещен во вэрывобезопасную оболочку, между ее внутренней поверхностью и поверхностью трансформатора образованы верхние и нижние продольные каналы. На входе продольных каналов установлены вентиляторы, вращающиеся в противоположные стороны, скорость вращения верхних вентиляторов выше скорости вращения нижних. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) s H 02 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Ю- 7Щ цр,, ЛИД г:;;, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4611175/07 (22) 27.10.88 (46) 07,09,91. Бюл. N. 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (72) Л.Л.Гольдфельд, А.И.Плетнев,Э.П;Михайленко, E.Â.Ñòåëüìàx,Í.B.Áàðàíåöêèé, Л.M.Ìàçóðñêèé и Р.К.Попов (53) 621,316.37(088.8) (56) MOBILE SUB-STATION COMPACT

ТУРЕ, Туре TBGS 22.346-400 кУА. Проспект фирмы АСЕС (Бельгия), 1967. (54) ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструИзобретение относится к электротехнике, к вэрывобезопасным передвижным комплектным трансформаторным подстанциям, предназначенным для электроснабжения производств со взрывоопасной средой,в том числе угольных шахт.

Цель изобретения — экономия активных материалов путем увеличения эффективности охлаждения.

На фиг. 1 показана вэрывобеэопасная трансформаторная подстанция, продольный разрез, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез, вид со стороны РУНН; на фиг. 3 — частичный разрез оболочки силового трансформатора с установленными внутри направляющими пластинами.

5LJ, 1675986 А1 ировании взрывобезопасных трансформаторных подстанций. Цель изобретения — экономия активных материалов путем увеличения эффективности охлаждения. Взрывобезопасная трансформаторная подстанция содержит силовой трансформатор, распределительные устройства высшего и низшего напряжений.

Силовой трансформатор помещен во взрывобезопасную оболочку, между ее внутренней поверхностью и поверхностью трансформатора образованы верхние и нижние продольные каналы. На входе продольных каналов установлены вентиляторы, вращающиеся в противоположные стороны, скорость вращения верхних вентиляторов выше скорости вращения нижних. 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

Вэрывобезопасная трансформаторная О» подстанция состоит иэ заключенных в инди- 4 видуальные вэрывобеэопасные оболочки Ql распределительных устройств высшего на- ) пряжения (РУВН) 1 и низшего напряжения С}О (РУНН) 2 с установленной внутри коммута- О ционной аппаратурой и приборами контроля, сухого взрывобезопасного силового трансформатора 3. Трансформатор 3 включает в себя плоский шихтованный магнитопровод 4 с горизонтальными верхним 5 и нижним 6 ярмэми, вертикальными стержнями 7, слоевые цидиндрические обмотки 8 с охлаждающими осевыми каналами 9. Между внутренней поверхностью оболочки силового трансформатора 3. ее рхн им я рмом 5 и нижним ярмом 6 и торцами обмоток 8

1675986

15 образованы два верхних 10 и два нижних 11 продольных канала, На выходе из каждого верхнего продольного канала 10 установлены дугообразные направляющие пластины

12, выполненные, например, из электроизоляционного пластика, На входе в каждый верхний продольный канал 10 установлено по одному нагнетающему вентилятору 13, а на входе в нижние продольные каналы 11 установлены два вентилятора 14 (также llo одному на каждый канал), причем они рабо-. тают на вытяжку — откачивают воздух из нижних продольных каналов 11. Кроме того, вентиляторы 14 и 13 по своим характеристикам (эа счет разности скорости вращения) подобраны таким образом, что скорость циркуляции охлаждающего агента (воздуха) в нижних продольных каналах 11 меньшая, чем в верхних продольных каналах 10, направления вращения вентиляторов 14 и 13 противоположны одно другому. 3а счет этого создается определенная разность давлений воздуха над и под обмотками 8 — вверху давление меньше, а под обмотками 8 давление воздуха больше. Благодаря разности давлений на входе и выходе из осевых, каналов 9 обмоток 8 воздух в каналах 9 начинает циркулировать более интенсивно, что приводит к более эффективной их работе.

Привод нижних вентиляторов 14 осуществляется от электромоторов 15 в РУНН 2, при этом одновременно от них осуществляется привод также вентиляторов 16 системы охлаждения распределительного устройства низшего напряжения. Электропривод 17 верхних вентиляторов 13 имеет взрывозащищенное исполнение и установлен снаружи на торцовой крышке 18 силового трансформатора 3, Вся подстанция смонтирована на общих салазках 19.

Подстанция работает следующим образом.

При включении подстанции в электрическую сеть под нагрузку в силовом трансформаторе 3 — обмотках 8 и магнитопроводе

4, а также в РУНН 2 выделяются греющие тепловые потери. За счет теплопроводности они передаются внутреннему воздуху в оболочке трансформатора 3, в продольные верхние каналы 10. в осевые каналы 9 обмоток

8, воздуху в оболочке РУНН 2 и нагревают его до значительных температур (50 — 110 С в разных зонах). Б верхние продольные каналы 10 вентиляторами 13 нагнетается охлаждающий агент, например, воздух, который, двигаясь по ним с определенной скоростью, принимает на себя и уносит ос новную часть тепловых потерь в элементах конструкции силового трансформатора 3.

На выходе из верхних продольных каналов 10 за счет направляющих пластин 12, воздушный поток плавно с малыми гидравлическими потерями изменяет свое направление и за счет отсасывания воздуха нижними вентиляторами 14 попадает в нижние продольные каналы 11, откуда подается к верхним вентиляторам 13 и снова поступает в верхние продольные каналы 10. Таким образом, внутри оболочки силового трансформатора 3 образуется замкнутая, упорядоченная, направленная циркуляция с двух сторон по длине активной части, За счет принудительной вентиляции резко увеличиваются коэффициенты теплоотдачи со всех нагретых поверхностей элементов конструкции, и тепло интенсивно отводится к внутреннему воздуху, а от него за счет циркуляции достаточно равномерно распределяется на всю охлаждающую поверхность оболочки силового трансформатора 3. Далее с оболочки силового трансформатора 3 тепло путем естественной конвекции рассеивается в окружающую среду. Эффективность охлаждения подстанции с помощью настоящей системы охлаждения резко возрастает и рабочие температуры ее снижаются. Причем значительно более равномерно охлаждаются все основные узлы предлагаемой трансформаторной подстанции по сравнению с известной. Практически отсутствуют перекосы температур как по высоте, так и по длине силового трансформатора 3. Кроме того, эффективность охлаждения обмоток 8 еще дополнительно увеличивается также эа счет улучшения циркуляции воздуха внутри осевых каналов 9 под действием разности давлений над и под обмотками 8, Интенсификация охлаждения аппаратуры в РУНН 2 достигается за счет двух установленных в нижней части осевых вентиляторов 16, имеющих общий привод

15 с нижними вентиляторами 14, Указанное совмещение привода вентиляторов позволяет сократить их количество в: РУНН 2 и одновременно не увеличивать греющие потери в нем. За счет принудительной вентиляции с помощью вентиляторов 16 нагретый воздух во взрывобезопасной оболочке

РУНН 2 интенсивно перемешивается, при этом частично охлаждается и отводит тепло равномерно на всю ее охлаждающую поверхность. Далее с поверхности РУНН 2 тепло за счет естественной конвекции наружного воздуха рассеивается в окружающую среду, При этом рабочие температуры комплектующих изделий снижаются и не превышают допустимые значения..1675986

Предлагаемая трансформаторная подстанция лишена недостатков известной и обладает важными преимуществами по сравнению с ней. Увеличение эффективности охлаждения подстанции с помощью предложенной системы позволяет обеспечить заданный расчетный температурный режим силового трансформатора, при этом отсутствуют перекосы и значительные перепады температур основных элементов конструкции, в распредустройстве НН благодаря примененной вентиляции температуры комплектующих изделий не превышают нормируемые значения, в результате чего повышается надежность трансформаторной подстанции. Значительное снижение температур магнитопровода и обмоток позволяет, кроме того, в прежних габаритах и при неизменном расходе активных материалов существенно увеличить мощность трансформаторной подстанции, или при той же мощности снизить удельный расход активных материалов (обмоточной меди, электротехнической стали). а также уменьшить массу и габариты трансформаторной подстанции.

Формула изобретения .1. Взрывобезопасная трансформаторная подстанция, содержащая заключенные во взрывобезопасные оболочки распределительные устрОйства высшего и низшего напряжений, силовой трансформатор, включающий магнитопровод с горизонталь5 ными ярмами и обмотки с осевыми каналами, продольные верхние и нижние каналы между внутренней поверхностью взрывобезопасной оболочки, ярмами магнитопровода и торцами обмоток, вентиляторы, о т л и10 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономии активных материалов путем увеличения эффективности охлаждения, вентиляторы установлены на входе в продольные каналы — верхние и нижние силового трансфор15 матора, верхние продольные каналы на выходе снабжены направляющими пла стинами, при этом верхние и нижние вентиляторы выполнены с возможностью вращения в разные стороны — верхние с

20 большей скоростью, а нижние — с меньшей.

2, Подстанция по п. 1, о т л и ч а ю ща яс я тем, что оболочка распределительного

25 устройства низшего напряжения снабжена вентиляторами, имеющими общий привод с нижними вентиляторами силового трансформатора.

1675986

Составитель В. Филиппов

Техред М.Моргентал Корректор Q. Кравцова

Редактор О. Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 3008 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, K-35, Раушская наб., 4/5