ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ Российский патент 2007 года по МПК H02B7/01 H01F27/20 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к взрывобезопасным передвижным комплектным трансформаторным подстанциям, и может быть использовано при производстве шахтных или рудничных взрывобезопасных трансформаторных подстанций.

В качестве аналога предлагаемому изобретению предлагается взрывобезопасная трансформаторная подстанция по А.св. СССР №858158, содержащая взрывонепроницаемую оболочку силового трансформатора, взрывонепроницаемые оболочки распределительных устройств высшего и низшего напряжения, которые сообщены между собой посредством взрывонепроницаемых разгрузочных устройств, между стенками которых размещена взрывонепроницаемая набивка из твердого негорючего гранулированного материала. Недостаток известной взрывобезопасной трансформаторной подстанции по Ав.св. №858158 заключается в том, что охлаждение трансформатора, разогревающегося в время работы, недостаточно, а значит и полной взрывобезопасности быть не может.

Прототипом изобретения является взрывобезопасная трансформаторная подстанция по Ав.св. №1675986, включающая в себя взрывобезопасные оболочки, распределительные устройства высшего и низшего напряжений, силовой трансформатор, состоящий из магнитопровода с горизонтальными ярмами и обмоток с осевыми каналами, продольных верхних и нижних каналов между внутренней поверхностью взрывобезопасной оболочки, ярмами магнитопровода, вентиляторов.

Недостаток прототипа заключается в том, что воздушные потоки организованы в направлении продольной оси подстанции. В этом случае продольный поток не может проникнуть между обмотками, то есть в места наибольшего нагрева. Также недостаточно охлаждается и сильно перегревающееся верхнее ярмо. Перегрев подстанции увеличивает опасность взрыва.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение взрывобезопасных свойств подстанции при улучшении ее тепловых характеристик.

Поставленная задача решается следующим образом: боковые поверхности взрывобезопасной оболочки выполнены в виде панели из тонкостенных труб, причем панели соединены между собой, с радиатором охлаждения охлаждающей жидкости и с коллектором охлаждения верхнего ярма, а вентиляторы в количестве трех установлены в нижней части взрывобезопасной оболочки напротив магнитопроводов. Форма взрывобезопасной оболочки в верхней своей части в зависимости от мощности подстанции может изменяться таким образом, что угол α может быть и 0°, и 180°.

На фиг.1 представлена взрывобезопасная подстанция; на фиг.2 - система охлаждения подстанции.

Взрывобезопасная трансформаторная подстанция состоит из трансформатора 1, взрывобезопасной оболочки 2 трансформатора 1. Трансформатор 1 включает в себя магнитопровод 3 с верхним 4 и нижним 5 ярмами, вертикальные стержни 6, обмотки 7 с охлаждающими осевыми каналами. Между внутренней поверхностью оболочки 2 силового трансформатора 1, верхним 4 и нижним 5 ярмами и торцами обмоток 7 образованы продольные каналы 8 и продольные каналы 9. На выходе из канала 9 установлена направляющая пластина 10. В нижней части трансформатора 1 напротив магнитопровода 3 установлены три вентилятора 11 с приводами 12. Боковые поверхности взрывобезопасной оболочки 2 представлены панелями 13 из тонкостенных труб для прохождения охлаждающей жидкости из радиатора 14 охлаждения этой жидкости. Панели 13 соединены между собой радиатором 14, установленным за подстанцией и коллектором 15 охлаждения верхнего ярма 4, который жестко крепится к верхнему ярму 4 через циркуляционный насос 16.

Подстанция работает следующим образом. При включении подстанции в электрическую сеть в обмотках 7 и магнитопроводе 3 начинает выделяться тепло. Выделяемое тепло нагревает воздух, находящийся внутри подстанции, происходит его расслоение на температурные зоны: вверху подстанции температура воздуха достигает температуры 150°С и выше. Для эффективной работы подстанции и недопущения взрыва необходимо перемешивание воздуха, что выравнивает температуру внутри подстанции. Перемешивание воздуха осуществляется посредством трех вентиляторов 11, которые включаются через приводы 12 и установлены в нижней части оболочки 2 подстанции у нижнего ярма 5 напротив силовых обмоток 7. Потоки воздуха от вентиляторов 11, соприкасаясь с направляющими пластинами 10, направляются внутрь обмоток 7 вдоль вертикальных стержней 6 магнитопровода 3. Горячий воздух, находящийся в верхней части подстанции, будет опускаться по продольным каналам 8 и 9 вдоль боковых стенок оболочки 2, которые представляют собой панели 13, выполненные из тонкостенных труб, по которым пропускается охлаждающая жидкость, поступающая из радиатора 14 охлаждения жидкости. Через циркуляционный насос 16 охлаждающая жидкость поступает в коллектор 15 охлаждения верхнего ярма 4. Нагретая жидкость из тонкостенных труб панелей 13 и коллектора 15 охлаждения верхнего ярма 4 подается в радиатор 14 охлаждения охлаждающей жидкости, который имеет принудительную систему охлаждения (не показана).

Форма взрывобезопасной оболочки 2 трансформатора 1, в зависимости от его мощности, будет изменяться. Угол α может быть как 0° так и 180°.

Изобретение относится к электротехнике, к взрывобезопасным передвижным комплектным трансформаторным подстанциям и может быть использовано при производстве шахтных или рудничных взрывобезопасных трансформаторных подстанций. Технический результат состоит в повышении взрывобезопасных свойств при улучшении тепловых характеристик. Взрывобезопасная трансформаторная подстанция содержит заключенный во взрывобезопасную оболочку силовой трансформатор, включающий магнитопровод с горизонтальными верхним и нижним ярмами и обмотки с осевыми каналами. Боковые поверхности взрывобезопасной оболочки выполнены в виде панелей из тонкостенных труб. Панели соединены между собой, с радиатором охлаждения охлаждающей жидкости и с коллектором охлаждения верхнего ярма. Вентиляторы в количестве трех установлены в нижней части взрывобезопасной оболочки напротив магнитопровода. 2 ил.

Взрывобезопасная трансформаторная подстанция, содержащая заключенный во взрывобезопасную оболочку силовой трансформатор, включающий магнитопровод с горизонтальными ярмами - верхним и нижним и обмотки с осевыми каналами, продольные каналы, вентиляторы, направляющие пластины, отличающаяся тем, что боковые поверхности взрывобезопасной оболочки выполнены в виде панелей из тонкостенных труб, причем панели соединены между собой, с радиатором охлаждения охлаждающей жидкости и с коллектором охлаждения верхнего ярма, а вентиляторы в количестве трех установлены в нижней части взрывобезопасной оболочки напротив магнитопровода.