Взрывозащищенный трансформатор Советский патент 1984 года по МПК H01F27/22 

I . . 10 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству руд.ничных взрывозащищенных трансформаторов с дисковьми чередукнцимися обмотками. 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 об1чЬток размещены штоские теплоотводящие злементы (пластины) , свободные концы которых заходят в гофры кожуха. Теплоотводящие i элементы служат для развития поверхности охлаждения активной части, а гофры кожуха - для увеличения поверхности охлаждения егб стенок. Кожух с размещенной в нем активной частью заполняется кварцевьм песке. Это осуществляется для обеспечения взрывозащиты, а также для снижения тепловоГО сопротивле ия между теплоотводящи Ml элементами и гофрированной поверхность кожуха.Такая конструкция трансформатора позволяет улучшить отвод тепла от активной части к гофрированной по,верхности кожуха, а также обеспечить надежную взрывозащиту ij. , 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 заполнен песком. Сравнительно низкая теплопроводность песка и наличие воздуха между песчинками лриводят к существенному перепаду температуры на участке между поверхностью пластин и внутренней поверхностью гофр. При общем перепаде температуры между обмоткой и поверхностью кожуха 30-40 С на зтот промежуток приходится 17-22 С. Это приводит к снижению эффективности охлаждения активной части и мощности трансформатора. Технология изготовления трансформатора усложнена из-за необходимости выполнения боковых поверхнос тей гофрированными, что приводит также к повышенному расходу конструкщ онных материалов. Гофрированная поверхность при длине гофр ;: 250-300 мм оказывает недостаточное сопротивление 422 давлению взрыва, из-за чего песок в кожухе необходим как средство взрывозащиты. Наличие песка приводит к уве- / личению массы трансформатора на 20-25%, Известн трансформаторы, в которых иредусматривается засыпка металлических опилок в гофры кожуха после монта;« жа активной части и заполнение основного объема кожуха кварцевым песком, За счет зтого достигается улучшение. . теплового контакта между пластинами и гофрами. Однако значительного снижения теплового сопротивления достичь не удается из-за наличия воздуха между опилками. Возникают также затруднения при уплотнении металлических опилок. В процессе работы трансформатора из-за вибраций, а также при тра спортир&вке опилки перемети ваются с кварцевым песком, что приводит к увеличению теплового сопротивления между теплоотводящими элементами активной части и гофрами кожуха. Это может привести также к нарушению изоляции обмоток. Использование отшлок 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 - повьш{ение эффективности охлаждения и снижение металлоемкости. Поставленная цель достигается тем, что во взрывозащищенном трансформаторе, содержащем корпус с внешними охлаждающими ребрами, внутри которого размещен магнитопровод с насаженными на его стержни дисковыми цередующимися обмотками, между которыми расположены плоские теплоотводящие пластины, токоведущне заясимы и кабельные коробки, корпус трансформатора имеет каркас со съемны1 в1 стенками, причем на одних противопожэткных стенках закрьеплены плоские теплоотводяпше дластины и внешние охлаждающие ребра, а на других двух противоположных стенках аакреплены токоведущие зажимы и ка.бельиые коробки. Плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра вьшолнены 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 вьтолненными на ней внутренними и внешними теплоотводящими элементами, на фиг.3 - корпус трансформатора со съе ными стенками. Предлагаемое вьтолнение взрывозащищенного трансформатора позволяет интенсифицировать теплоотдачу за счет снижения теплового сопротивления и уменьшить расход активных и конструкционных материалов. Трансформатор содержит магнитопровод с насаженными на его стержни 1 дисковыми чередующимися обмотка ми 2 и размещен в корпусе 3. Корпус 3 имеет каркас со съемными стенк ми, причем на двух противоположных стенках 4 закреплены плоские теплоот водящие пластины 5, размещенные ;между 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-теплоотводйщие пластины 5 стянуты при помощи ярмовых балок 9 и стяжных шпилек 10. Ярма активной части трансформатора стянуты при помощи стяжных шпилек 12. Стягивание обмоток 2 и ярм 11 магнитопровода осуществляется при закрепленных стенках 4 через монтажн окна 13. После монтажа активной част в корпусе 3 осуществляется подключение обмоток 2 трансформатора к проходным токоведущим зажимам 14, смонтированным на стенках 7 в кабельных коробках 8. Стенки 4 трансформатора (фиг.2) выполнены совместно с плоскими тепло отводящими nnacTWiami 5 и внешними теплоотводящими ребрами 6. Внутренние теплоотводящие пластины 5 вьшолняются из немагнитного мате риала, имекщего хорошую теплопроводность, например из меди, толщиной 2-8 мм. Внешние теплоотводящие ребра 6 могут быть вьшолнены из того же материала или из стали. Теплоотводящие пласгины 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 вьщеляемого 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 20-25% или же к снижению массы активных и конструкционных материалов, на 16-18%. Применение стенок с ребрами вместо традиционно применяемых во взрывозащищенных трансформаторах с дисковыми чередующимися обмотками кожухов с гофрированными боковьми стенками 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 конструк1Ц1И 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.

J. It

iui. 1

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 теплоотводя- щие 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.

uz.3