Трансформатор с масляным охлаждением Советский патент 1984 года по МПК H01F27/14 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению.

Известен трансформатор с масляным охлаждением, содержащий герметичный бак с расположенной в нем активной частью и бак-расширитель, соединенный с окружающей средой. Оба бака соединены между собой и заполнены трансформаторным маслом так, что уровень его в баке-расщирителе ниже уровня в баке активной части. Кроме указанного бака-расширителя, на верхней части бака трансформатора установлен промежуточный расщиритель, соединенный с баком-расщирителем, расположенным рядом с баком активной части трансформатора, посредством подводящей и отводящей труб. В подводящей трубе предусмотрен насос, автоматически включающий в отключающийся при определенном уровне масла в промежуточном расширителе 1.

Однако эта конструкция трансформатора сложна и ненадежна в работе. При выходе из строя подкачивающего насоса или автоматической системы, следящей за уровнем масла, расщиритель не выполняет возложенные на него функции, что создает аварийную ситуацию в работе. Кроме того, наличие дополнительного расширителя и системы труб приводит к значительному- усложнению конструкции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трансформатор с масляным охлаждением, содержащий расположенные на одном уровне и соединенные между собой г ерметичный бак с активной частью и бак-расширитель, разделенные перегородкой и заполненные маслом, причем уровень его в баке-расширителе ниже уровня в бакс активной части 2.

Недостатком такого трансформатора является то, что он содержит дополнитель,ную емкость, соединенную с баком расширителя и заполненную азотом, находящимся под давлением. При повыщении температуры масла последнее начинает перетекать из бака с активной частью в бак-расщиритель, еще более повышая давление в емкости с азотом, которое, противодействуя, затрудняет переток масла в бак-расширитель, т. е. очевидно наступление момента, когда давление азота, также расширяющегося под действием повышения температуры, сравняется с давлением в баке с активной частью и пере ток масла прекратится, хотя температура может еще повышаться. При понижении температуры объем масла в баке-расширителе и азота в емкости сокращается, переток масла из бака-расширителя в бак активной части через некоторое время все более затрудняется, так как давление в емкости с азотом постоянно понижается и может стать отрицательным или близким к нему. Таким образом, работоспособность

такого трансформатора ограничивается узким диапазоном температуры.

Цель изобретения - снижение .материалоемкости, упрощение конструкции и улучшение охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что трансформатор с масляным охлаждением, содержащий герметичный бак с активной частью и бак-расширитель, расположенные на одном уровне, разделенные между собой перегородкой и заполненные маслом, причем масла уровень в баке-расширителе ниже уровня масла в баке активной части, а в перегородке выполнено отверстие, снабжен Г-образной трубкой, размещенной в бакерасщирителе, один конец которой герметично закреплен в отверстии перегородки, а другой конец расположен у дна бака на расстоянии, равном по крайней мере половине наружного диаметра трубки, причем бак-расширитель соединен с окружающей средой.

Соединение бака активной части с баком-расширителем при помощи трубки, вваренной в перегородку, предпочтительно для трансформаторов с принудительным охлаждением, так как масло дляохлаждения обмоток направляется в специальные каналы под давлением. Применение щелевого соединения баков нарушит движение струи масла, чем ухудшит охлаждение трансформатора.

На чертеже схематически изображен трансформатор, баки которого в соответствии с изобретением соединены между собой Г-образной трубкой, герметично вваренной в перегородку, разделяющую баки.

Трансформатор с принудительным масляным охлаждением содержит герметичный бак 1 с. расположенной в нем активной частью (на чертеже не показано) и бакрасширитель 2. соединенный с окружающей средой (посредством дыхательной трубки 3). Оба бака посредством дыхательной трубки 3 заполнены трансформаторным маслом 4 так, что уровень его в баке-расширителе 2 находится ниже уровня в баке 1 активной части. Баки 1 и 2 разделены перегородкой 5 и соединены между собой Г-образной трубкой 6, один конец которой герметично вварен в перегородку 5 в верхней части бака 1, в которой выполнено отверстие 7 ниже уровня масла в баке-расширителе. Другой конец трубки 6 опущен в бакрасширитель 2 на расстояние от дна 8, преимущественно равное половине наружного диаметра трубки 6, но не менее этого расстояния.

Трансформатор с масляным охлаждением работает следующим образом.

При колебаниях объема масла в баке 1 в зависимости от изменения температуры оно перетекает через трубу 6 из одного бака в другой. Так, при повышении темгтературы масла в баке 1 его объем увеличивается и через трубку 6 перетекает в бак-расширитель 2. При охлаждении, за счет сокращения объема масла в баке 1, масло из бакарасширителя .2 перетекает в бак 1. ПереTok масла прекращается автоматически после того, как давление в баке 1 и в баке расширителе 2 выравняется, причем в бакерасширителе 2 посредством дыхательной трубки 3 всегда поддерживается атмосферное давление.

Изобретение не требует дополнительной емкости, так как расширитель через дыхательную трубку соединяется с атмосферой и воздух автоматически-выходит или всасывается в расширитель в зависимости от изменения температуры окружающей среды. При этом масло в расширителе может быть легко защищено от соприкосновения с воздухом мембраной или же другим эластичным материалом.

Расстояния между нижним концом трубки и дном бака расширителя выбрано исходя из пропускной способности трубки. Пропускная способность трубки находится в прямой зависимости от величины ее проходного сечения в любом месте (в том числе на выходе или входе в нее). При расстоянии между концом трубки и дном бака, меньщем диаметра трубки, масло не будет перетекать. Если поднять трубку над дном бака выще заданного расстояния, пропускная способность трубки не увеличится, но зато увеличится слой масла на дне бака, которое трубка не сможет подать в бак трансформатора, так как прекращает работу при попадании в нее воздуха. Половина диаметра трубки - оптимальное расстояние от дна, обеспечивающее пропускную способность трубки и максимальный отсос масла от расширителя, так как поверхность «щели между дном и трубкой будет равняться проходному сечению трубки.

ТРАНСФОРМАТОР С МАСЛЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ, преимущественно принудительным, содержащий герметичныйбак с активной частью и бак-расщиритель. / расположенные на одном уровне, разделенные между собой перегородкой и заполненные маслом, причем уровень масла в бакерасщирителе ниже уровня масла в баке активной части, а в перегородке выполнено отверстие, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости, упрощения конструкции и улучщения охлаждения, трансформатор снабжен Г-образной трубкой, размещенной в баке-расщирителе, один конец которой герметично закреплен в отверстии перегородки, а другой расположен у дна бака на расстоянии, равном по крайней мере половине наружного диаметра тpyбkи, причем бак-расширитель соединен с окружающей средой. з (Л лЧ о: li О5 сд 8