Трансформатор с дисковыми чередующимися обмотками Советский патент 1984 года по МПК H01F27/22 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в трансформаторах с дисковыми чередующимися обмотками, между катушками которых размещены теплоотводящие элементы.

Известны трансформаторы с дисковыми чередующимися обмотками, содержащие активную часть, представляющую собой магнитопровод, на стержни которого насажены катушки дисковых чередующихся обмоток с размещенными между ними теплоотводящими элементами, выполненными в виде пластин, свободная часть которых заходит в гофры кожуха. Для дистанирования обмоток и теплоотводящих элементов от стержней магнитопровода между ними размещены клинья из электроизоляционного материала Си.

Недостатками известной конструкции трансформатора являются значительный перепад температуры по длине теплоотводящего элемента (пластины), составляющий 25-30с, затрудненный отвод тепла от стержней магнитопровода.

Указанные недостатки частично устранены при использовании в качестве теплоотводящих элементов устройств для отвода тепла в трансформаторах, представляющих собой пары пластин, между которьми размещены тепловые трубы, дистанцированные друг от друга при помощи прокладок. Применение устройств для отвода тепла в конструкции трансформатора позволяет достичь существенного снижения разности температуры между активной частью и кожухом за счет снижения перепада температуры по теплообменникам, который составляет 5-8°С С2.

Однако в этой, как и в предьщущей, конструкции затруднен отвод тепла от стержней магнитопровода, что приводит к снижению мощности трансформатора, В пространстве между стержнями магнитопровода и обмотками отсутствует конвекция воздуха, и отвод тепла от стержней осуществляется только излучением и теплопроводностью через воздух и дистанйрующие рейки к катушкам обмоток, а от концов стержней - к ярмам магнитопровода.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения активной части трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе с дисковыми

чередующими обмотками, с.одержащем раз,мещенные в кожухе активную часть в виде магнитопровода со стержнями, расположенными в одной горизонтальной плоскости и насаженными на стержни дисковыми чередующимися обмотками, дистанцирующие рейки, расположенные между катушками обмоток и стержнями и прилегающие к поверхности стержней, причем дистанцирующие рейки размещены диаметрально противоположно, теплоотводящие элементы, размещенные между катушками и представляющие собой |каждый пару теплоотводящих пластин с размещенными между ними тепловыми трубами, установленными с интервалом, причем тепловые трубы закреплены на пластинах с помощью дистанцирующих прокладок, установленных в каналах в дистанцирующих рейкахпо всей их длине с интервалом, равным расстоянию между соседними теплоотводящими элементами, выполнены пазы шириной не менее расстояния между пластинами теплоотводящих элементов, причем в дистанцирующих рейках, расположенных сверху и снизу стержней магнитопровода, в центре пазов выполнены сквозные отверстия, в пластинах теплоотводящих элементов между тепловыми трубами выполнены продольные вьфезы, а в дистанцирующих прокладках - отверстия, соосные каналам между тепловыми трубами и пластинами теплообменника.

На фиг.1 изображен трансформатор с дисковыми чередующимися обмотками, общий вид, на фиг.2 и 3 - направления движения воздуха в охлаждающих 0 каналах, на фиг.4-6 - варианты выполнения дистанцирую1 цих реек в аксономе трии.

Трансформатор содержит кожух 1 с крышкой 2, в котором размещена активная часть, представляющая собой магнитопровод 3, ярма 4 которого стянуты ярмовыми балками 5, а на стержни 6, размещенные в одной горизонтальной плоскости, насажены катутлки 7 дисковых чередующихся обмоток.

Установленные вертикально теплоотводящие элементы (теплообменники) 8 тепловоспринимающей частью 9 устанавливаются между катушками 7, а теплоотдающей частью 10 - в гофры 11 крышки 2, Тепловоспринимающая часть 9 каждого теплоотводящего элемента В выполняется по форме катушек 7 с прорезью 1-2 в нижней части для исключения короткозамкнутого витка. В зазоре 13 между стержнями 6 магнитопровода 3 и катушками 7 с теплоотводящими элементами 8 установлены дистанцирующие рейки 14 и 15. Дистанцирующие рейки 14 и 15 размещены диаметрально противоположно одна к другой. На дистанцирующих рейках 14 и 15 по всей их длине с интервалом, равным рассто янию между соседними теплоотводящими элементами 8, выполнены пазы 16 щири ной не менее расстояния между пласти нами теплоотводящих элементов, а на дистанцирующих рейках 14, расположен ных сверху и снизу стержней магнитопровода в центре пазов 16, выполнены сквозные отверстия 17. Теплортводящие элементы 8 (фиг.2, 13) содержат по две плаетияы 18 каждый, между которыми проложены прямые 19 и изогнутые 20 тепловые трубы с интервалом друг относительно друга. Для дистанцирования тепл©вых труб 19 и 20 друг от друга в каналах 21 между ними установлены прокладки 22 с выполненными в них отверстиями 23. В теплоотводящих частях 10 пластин 18 выполнены также продольные вырезы 24. В процессе работы трансформатора потери, вьщеляемые в магнитопроводе и обмотках, приводят к нагреву актив ной части. Тепло передается к кожуху 1 и крыш.се 2 посредством теплоотводящих элементов 8, конвекцией воздуха и излучением. Конвекция воздуха осуществляется по теплоотводящим каналам, выполненным в элементах конструкции. Охлажденньй воздуч, находящийся в нижней части кожуха трансформатора, втягивается в канал, образованный прорезями теплоотводящих элементов в нижней их части и через пазы 16 в рейках 14, огибая стержни магнитопровода по зазорам 13 между стержнями 16 и катушками 7 с теплоотводящими элементами 8, через отверстия 17 в рейках 15 проходит в каналы 21 между трубами 19 и 20 и через отверстия 23 и 24 в прокладках 22 и пластинах 18 выходит в верхней части кожуха, уменьшая тем самым температуру между активной частью и гофрами 11 крышки 2. Благодаря конвекции воздуха, обеспечиваемой выполнением пазов и отверстий в дистанционных рейках, отверстий в прокладках и вырезов в пластинах теплоотводящих элементов, улучшается отвод тепла от стержней 6 к внутренней поверхности катушек 7. Размеры отверстий в рейках 14 и 15, прокладках 22 и пластинах 18 теплоотводящих элементов выбираются исходя из площади -поперечного сечения прорези в теплоотводящем элементе. Выполнение отверстий в рейках и теплоотводящих элементах позволяет повысить тепловую мощность трансформатора на 2-4% или соответственно снизить массу активных и изоляционных материалов, повысить теплопередающую способность теплообменников за счет повышения эффективности теплоотдачи конвекцией, увеличить срок службы изоляции.

ТРАНСФОРМАТОР С ДИСКОВЫМИ ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ ОБМОТКАМИ, содержащий размещенные в кожухе активную часть в виде магнитопровода со стержнями, расположенными в- одной горизонтальной плоскости и насаженными на стержни дисковыми чередующимися обмотками, дистанцирующие рейки, расположенные между катушками обмоток и стержнями и прилегающие к поверхности стержней, причем дистанцирующие рейки размещены диаметрально противоположно, теплоотводящие элементы, размещенные между лштушками и представляющие собой каждый пару теплоотводящих пластин с размещенными между ними тепловыми трубами, установленными с интервалом, причем teплoвыe трубы закреплены на пластинах с помощью дистанцирующих прокладок, установленных в каналах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения активной части трансформатора, в дистанцирующих рейках по всей их длине с интервалом, равным расстоянию i между соседними теплоотводящими элементами, вьтолнены пазы шириной не (Л менее расстояния между пластинами теплоотводящнх элементов, причем в дистанцирующих рейках, расположенных сверху и снизу стержней магнитопровода, в центре пазов выполнены сквозные отверстия, в пластинах теплоотводящих элементов между тепловыми трубами о со 00 о вьтолнены продольные вырезы, а в дистанцирующих прокладках - отверстия, соосные каналам между тепловыми трубами и пластинами теплоотводящих элеnU ментов.

cpus.Z

/7

f6 ригЛ qDue.3

cpue.6