Устройство повышения степени охлаждения и энергетической эффективности масляного трансформатора

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструктивным элементам трансформаторов, и может быть использовано для эффективного охлаждения масляных трансформаторов. Технический результат состоит в увеличении энергетической эффективности при повышении степени его охлаждения. В системе охлаждения масляного трансформатора исключена диэлектрическая пластина и выпрямитель, а шины обмоток, находящиеся в масле, выполнены в виде двух обкладок, образующих плоский конденсатор.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструктивным элементам трансформаторов, и может быть использовано для эффективного охлаждения масляных трансформаторов.

Как известно, при работе трансформаторов, особенно высоковольтных, в магнитопроводе возникают значительные токи Фуко, что приводит к потерям электроэнергии. Для улучшения условий охлаждения трансформаторы помещают в баки со специальным минеральным маслом. За счет естественной конвекции масла между магнитопровдом и наружным воздухом происходит охлаждение трансформатора. Скорость циркуляции масла повышают за счет использования насоса, имеющего подвижные узлы, что понижает надежность и долговечность системы охлаждения [Филатов, А.А. Обслуживание электроподстанций оперативным персоналом: Учебник / А.А. Филатов. - СПб.: ДЕАН, 2012. - 394 с.].

Для повышения эффективности охлаждения масляных трансформаторов, содержащих бак, заполненный минеральным маслом, в патенте РФ 2292603 [МПК H01F 27/12, опубл. 27.01.2007], принятом за прототип, предложено использовать дополнительно установленную диэлектрическую пластину с двумя параллельными рядами электродов, причем электроды одного ряда подключены к положительному полюсу выпрямителя и расположены под углом к электродам другого ряда, подключенным к отрицательному полюсу выпрямителя, - аналог. При этом возникают «гидроэлектрические силы», приводящие к сложному движению трубок тока масла за счет взаимодействия электрического и переменного магнитного полей, что усиливает охлаждающий эффект. Природа «гидроэлектрических сил» не рассматривается, а выявлена экспериментально.

Недостатком прототипа является необходимость введения в охлаждающую систему выпрямителя, создающего мощное электрическое поле между электродами. Это напряжение снимается с высоковольтной обмотки трансформатора, что снижает его энергетическую эффективность. Кроме того, постоянное электрическое поле не синхронизировано с переменным магнитным, что создает хаотичность в движении трубок тока масла и снижает степень охлаждения трансформатора.

Технический результат изобретения состоит в устранении недостатков прототипа, а именно в увеличении энергетической эффективности трансформатора при повышении степени его охлаждения.

Технический результат достигается тем, что в системе охлаждения масляного трансформатора исключена диэлектрическая пластина и выпрямитель, а шины обмоток, находящиеся в масле, выполнены в виде двух обкладок, образующих плоский конденсатор.

На фиг. 1 схематично изображено устройство повышения степени охлаждения и энергетической эффективности масляного трансформатора, где 1 - магнитопровод трансформатора; 2 - обмотки трансформатора; 3 - шины трансформатора в виде плоского конденсатора; 4 - бак с охлаждающим маслом; 5 - магнитные силовые линии.

Для создания упорядоченного движения масла используется взаимодействие переменного электрического поля, возникающего между обкладками конденсатора, и переменного магнитного поля, образующегося вне магнитопровода трансформатора. В пространстве между обкладками конденсатора, заполненном диэлектриком (маслом), возникает ток смещения , который, взаимодействуя с магнитным полем трансформатора с индукцией , создает силу Ампера . На фиг. 1 направление этой силы в некоторый момент времени t1 показано в виде вектора . Через половину периода в момент времени t2=t1+Т/2, где T=1/ν, ν - частота, на которой работает трансформатор, направление тока смещения и вектора индукции меняются на противоположные, но направление силы Ампера с течением времени остается неизменным (Фиг. 1). Таким образом, между шинами трансформатора, выполненными в виде обкладок плоского конденсатора, возникает упорядоченное движение масла от нагретого магнитопровода к внешней холодной границе бака, сонаправленное с естественной конвекцией. В результате достигается более эффективное охлаждение трансформатора без использования части энергии, идущей на работу выпрямителя, т.е. повышается степень охлаждения и энергетическая эффективность масляного трансформатора.

Здесь работа по упорядоченному перемещению масла совершается за счет утилизации диссипативных рассеянных полей трансформатора, что улучшает экологические характеристики мощных трансформаторов.

Устройство повышения степени охлаждения и энергетической эффективности масляного трансформатора, включающее бак, заполненный минеральным маслом, отличающееся тем, что шины обмоток трансформатора, находящиеся в масле, выполнены в виде обкладок плоского конденсатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам управления, автоматически выбирающим оптимальный режим работы. Способ управления системой охлаждения маслонаполненного трансформатора с частотно регулируемым приводом масляных и воздушных охладителей заключается в следующем.
В настоящем изобретении предлагается состав, пригодный для применения в электрическом оборудовании, содержащем диэлектрическую жидкость. Предлагаемый диэлектрический состав включает масляный компонент, причем масляный компонент содержит масло крамбе и/или рапсовое масло с высоким содержанием эруковой кислоты, а также этерифицированное масло крамбе и/или этерифицированное рапсовое масло с высоким содержанием эруковой кислоты, при этом масляный компонент имеет содержание эруковой кислоты по меньшей мере 45% по весу.

Способ защиты маслонаполненного трансформатора от взрыва, заключающийся в том, что вводят элегаз в масло, заполняющее бак трансформатора, и перекачивают полученную смесь масла и элегаза из верхней части бака трансформатора в нижнюю через наружный трубопровод со скоростью, равной или превышающей скорость свободного всплытия пузырьков элегаза, растворенных в масле. .

Изобретение относится к электротехнике, к системе масляного охлаждения, в частности, для трансформаторов, питающих тяговые электродвигатели и для масла в условиях высокой вязкости.

Изобретение относится к электротехнике, к силовым трехфазным трансформаторам, предназначенным для использования в передвижных трансформаторных подстанциях. .

Изобретение относится к электротехнике, к мощным реакторам для передачи энергии, в частности к маслонаполненным. .

Изобретение относится к способу для управления охлаждением технической установки с, по меньшей мере, одной электрической компонентой, как, например, трансформатором, и с системой охлаждения с, по меньшей мере, одним охлаждающим элементом для охлаждения электрической компоненты, причем, по меньшей мере, один сенсорный датчик измеряет температуру и/или вязкость находящейся в системе охлаждения охлаждающей среды.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу обработки трансформаторного масла, применяемого в силовых трансформаторах, от отложений сульфида меди на материалах и поверхностях, контактирующих с электроизоляционным маслом внутри электрического устройства.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционной жидкой композиции на основе растительного масла или смеси растительных масел (рапсовое, подсолнечное, кукурузное), которое может быть использовано в качестве охлаждающей жидкости, силового электротехнического оборудования.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для охлаждения трансформаторов. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструктивным элементам трансформаторов, и может быть использовано для эффективного охлаждения масляных трансформаторов. Технический результат состоит в увеличении энергетической эффективности при повышении степени его охлаждения. В системе охлаждения масляного трансформатора исключена диэлектрическая пластина и выпрямитель, а шины обмоток, находящиеся в масле, выполнены в виде двух обкладок, образующих плоский конденсатор.

Наверх