Индукционный аппарат Советский патент 1984 года по МПК H01F27/30 

Изобретение относится к электротехнике, к производству трансформаторов и реакторов. Для надежной работы индукционных аппаратов в аварийных режимах, напри мер для обеспечения стойкости при коротких замыканиях, необходима осевая прессовка обмоток. Величина ее с увеличением единичной мощности рас тет. В процессе эксплуатации в результате вибраций и других силовых воздействий, а также релаксации и ползучести изоляционных материалов величина прессовки уменьшается,существующие устройства не обеспечивают ее постоянства. Кроме того, в мощных трансформаторах существует проблема создания необходимых сил осевой прессовки. Известен индукционный аппарат с осевой прессовкой весом трансформато ра, содержащий собственно трансформа тор, установленный вместе с подвижной платформой на сильфоны, которые объединены трубопроводом в общую сис тему и соединены с прессующими кольцами в виде сильфоноБ. Система запол нена гидравлической средой, идентичной принятой для заливки в трансформатор 1 . Недостатками этого устройства являются сложность гидравлической системы и наличие прессующих элементов расположенных между ярмами магнитопровода, что уменьшает коэффициент заполнения окна и увеличивает матери алоемкость индукционного аппарата. Известен также индукционньй аппарат, содержащий фундамент, бак, заполненный диэлектрической жидкостью магниторровод с ярмовыми балками, об мотки с прессующими кольцами, установленные на опорах в котором прессовка обмоток осуществляется весом магнитопровода, опирающегося на обмо ки и имеющего возможность передвигат ся по вертикали. Обмотки опираются на дно бака через систему рычагов, перераспреде 1яющих силу прессовки между обмотками Г23. Недостатками этого устройства яв ляются невозможность его использова ния для аппаратов без магнитной сис темы, громоздкость и большая матери алоемкость из-за наличия прессующих элементов, расположенных между ярма ми магнитной системы, недостаточнос развиваемых сил прессовки для мощных индукционных аппаратов. 42 Цель изобретения - повьшение надежности инду1 циоиного аппарата путем обеспечения автоматической подпрессовки обмоток в процессе эксплуатации за счет использования собственного веса аппарата. Поставленная цель достигается тем, что в индукционном аппаратеJ содержащем фундамент, бак, запол генный диэлектрической жидкостью, магнитопровод с ярмовыми балками и обмотки с прессующими кольцами, установленные на опорах, опоры обмоток снабжены ci-шьфонами, а фундамент снабжен вертикальными направляющими, в которых установлен с возможностью свободного перемещения бак, в днище бака выполнены отверстия, в которых размещены опоры обмоток, ярмовые балки установлены на прессующие кольца обмоток, а бак жестко связан с магнитопроводом, причем опоры выполнены в виде штоков силовых цилиндров, соединенных в общую, преимущественно, пневматическую систему и размещенных внутри сильфонов, герметично соединенных одним торцом с днищем бака, а другим - с опорами. Для увеличения сил прессовки между дном бака и фундаментом установлено дополнительное прессующее устройство, вьшолненное в виде цилиндра, жестко связанного с фундаментом, и поршня, жестко связанного с баком, причем цилиндр соединен в общую, преимущественно, пневматическую систе му с цилиндрами опор обмоток. На фиг,1 изображен индукционный аппарат, на фиг.2 - вариант индукционного аппарата с внещними прессующими устройствами, на фиг.3 - вариант индукционного аппарата с внешней независимой прессовкой каждой обмотки; на фиг.4 - узел I на фиг.1. Индукционный аппарат (трансформатор) содержит бак 1 и обмотки 2, опирающиеся на общее прессующее кольцо 3 . 1 (фиг,1 и 3) или на отдельные прессующие кольца 3,2 и 3.3 (фиг.З), если необходимо ос тцествить независимую прессовку обмоток, загерметизированные,, например, сильфонаг-тм 4, внешние опоры 5.1, 5,2 и 5.3, подведенные через отверстия в дне бака под каждое прессующее кольцо и выполненные в виде штоков силовых цилиндров 6, Ка обмотки 2 чер1ез верхние ярмовые балки с консолями / опирается магнитопровод 8, жестко связанньп с днищем бака, например, болтовым соединением 9. Колокол бака через распорные винты 10 опирается на магнитопровод или элементы активной части. Бак име ет внешние вертикальные направляющие 11 и может свободно перемещаться относительно опор 5. Обмотки в осевом направлении сжимаются силами веса и магнитопровода, бака с содержащейся в нем жидкости (трансформаторным маслом).

Для компенсации неравномерности усадки обмоток по стержням силовые цилиндры опор соединены в общую сиетему, например пневматическую. Давление в системе создается весом индукционного аппарата и может варьироватся путем изменения рабочих диаметров силовых цилиндров.

Для создания дополнительной прессовки применяется внешнее прессующее устройство, выполненное, например, в виде силового цилиндра с поршнем (фиг.2). Корпус цилиндра 12 жестко связан с фундаментом, а шток поршня 113 - с баком. Силовой цилиндр соединен в общую систему с силовыми цилиндрами опор обмоток. Величина дополнительной силы прессовки варьируется путем изменения рабочего диаметра цилиндра.

Работает индукционный аппарат следующим образом.

В процессе эксплуатации за счет вибраций, воздействия сил прессовки происходит уменьшение размера изоляции по высоте, уменьшение высоты обмотки в целом. Так как обмотки своими нижними частями опираются на внеш ние опоры, то бак с магнитопроводом перемещается вместе с верхним торцом обмотки относительно внешних опор и сохраняет величину прессующей силы постоянной. Поскольку свойства картона неоднородны, возможна неравномерная усадка обмоток и, как следствие этого, перераспределение сил прессовки между обмотками (увеличение силы прессовки на обмотке, усадка которой меньше, и уменьшение силы прессовки на обмотке, усадка которой больше). Чтобы избежать этого, установку каждой из обмоток производят на отдельных опорах, выполненных в виде штоков силовых цилиндров, соединенных в общую гидро- или пневмосистему. При этом в случае большей усадки одной из обмоток, кроме перемещения верхних торцов обмоток вместе с баком и магнитопроводом, происходит неравномерное (большее под обмоткой с большей усадкой) перемещение нижних опор обмоток, обеспечивающее постоянство сил прессовки каждой обмотки. Аналогичная неравномерность может возникнуть и между обмотками, расположенными на разных стержнях. Для ее ликвидации соединяют в общую систему силовые цилиндры под обмотки разных стержней. При неравномерной усадке обмоток на разных стержнях происходит неравномерное перемещение штоков силовых цилиндров такое, что сила прессовки на обмотки каждого стержня остается постоянной и одинаковой. Для увеличения сил прессовки применяют внешнее прессующее устройство (фиг.2), где усилие создается за счет действия избыточного давления на поршень, шток которого жестко соединен с баком.

Использование предлагаемого устройства позволит упростить Конструкцию индукционного аппарата, уменьшить материалоемкость, уменьшить количество ремонтов из-за снижения аварийности при коротком замьжании и удлинить межремонтный период.

////////////////////////////////////////////////////

fui.i

W/////////////////////////7///////////////////////////W/

Ф(1.г

1. ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий фундамент, бак, заполненный диэлектрической жидкостью, магнитопровод с ярмовыми балками и обмотки с прессующими кольцами, установлен ные на опорах, отличающийс я тем, что, с. целью повьшения надежности путем обеспечения автоматической подпрессовки обмоток в процессе эксплуатации за счет использования собственного веса аппарата, опоры обмоток снабжены сильфонами, а фундамент снабжен вертикальными направляющими, в которых установлен с возможностью свободного перемещения бак, в днище бака выполнены отверстия, в которых размещены опоры обмоток, ярмовые балки установлены на прессующие кольца обмоток, а бак жестко связан с магнитопроводом, причем опоры выполнены в виде штоков силовых цилиндров, соединенных в общую, преимущественно, пневматическую систему и размещенных внутри сильфонов, герметично соединенных одним торцом с днищем бака, а другим - с опорами. S 2. Аппарат по п.1, отличасл ющий с я тем, что он снабжен дополнительным прессующим устройством, вьшолненным в виде цилиндра, жестко связанного с фундаментом, и поршня, жестко связанного с баком, причем цилиндр соединен в общую, преимущесто со венно,, пневматическую систему с цилиндрами опор обмоток. 00 о 4 4