Трехфазный сухой трансформатор Советский патент 1985 года по МПК H01F27/08 

11 Изобретение относится к электро- технттке, в частности к трансформаторам, и может быть использовано при разработке взрывозащищенных трансформаторов для электроснабжени производств со взрьшоопасной средой, В том числе угольных шахт. Известен шахтный взрьгооопасный KB арцёнаполненный трансформатор типа ТКШВ, который представляет , собой трехстержневой планарный шихтованный магнитопровод с 1 оризонтал но расположенными стержнями и установленными на них дисковыми чередую шдмися обмотками высшего и низшего напряжений. Между- катушками обмоток для улучшения охлаждения активной части установлены алюминиевые тепло отводящие пластины, которые своими вторыми свободными концами входят в пазы гофр прямоугольного кожуха трансформатора; основная изоляция нагревостойкостью класса (злектрокартон). Для обеспечения взрьшозащиты внутрь кожуха засыпает ся кварцевый гидрофобизированный песок (обработанный специальной водоотталкивающей ШК-94) СОСерьезными недостатками трансфор маторов данного типа .являются большая их масса и габариты, которые ограничиваются по условиям эксплуатации, а также невозможность получения больших мощностей в единице. I Известна также конструкция трех- фа зного сухого взрывозащищенного трансформатора типа ТСШВ, в котором частично устранены указанные недо- статки. Активная часть известного трансформатора представляет собой трехстержневой планарный шихтованны магнитопровод с вертикально расположенными стержнями и концентрически установленными на них многослойными цилиндрическими обмотками высшего и низшего напряжений. Активная часть помещается в герметичную взрьшонепроницаемую цилиндриче скую оболочку. Охлаждение трансформатора естественное воздушное. Масса и габ риты известных трансформаторов в связи с отсутствием кварцевого песка значительно меньше трансформатора типа ТКШВ, а конструкция более технологична (отсутствует цельШ ряд технологических процессов по подготовке песка к засыпке - мойка, сушка, гидрофобизация, сама засыпка 1 уплотнение песка i кожухг и.ч ипПро-стенде и т.д.). Р диничнаи мощность их достигает 630 кВА 21. Недостатками известных трЛЕгсформа-торов являются сравнительно низкая эффективность охлаждения и более напряженный тепловой режим, что вызывает необходимость применения дефицитных электроизоляционных ма.териалов повышенной нагревостой- кости - класса Н (кремнийорганичес .кая изоляция). Дапьнейигее увеличение единичной мощности известных трансформаторов, как того требуют совре- манные высокопроизводительные механизмы и машины с электроприводом, не может быть осуществлено без увеличения эффективности охлаждения. Цель изобретения - увеличение эффективности охлаждения, уменьшение массы и габаритов трансформатора. Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном сухом трансформаторе, содержащем цилиндрическую оболочку с oxлaждaюш ми ребрами и , одна из которых съемная, и размещенную внутри цилиндрической оболочки активную часть, цилиндрическая оболочка снабжена внутренним полым цилиндром, установленным коаксиапьно с ней, активная часть выпол-г иена на тороидальных магнитопрово- дах, расположенных соосно между цилиндрической оболочкой и внутренним полым цилиндром, крьшки выполнены. кольцеобразными, а о:шаждающие ребра размещены на наружной поверхности внутреннего полого цилиндра. Каждая фаза трансформатора может быть выполнена на нескольких торо- идапьных сердечниках с обмотками, соединенными в параллель. На фиг,1 схематически изображен предлагаемый трансформатор, вид сбоку; на фиг.2 - то ж, вид сверху; на фиг.З - вариант выполнения активной части, Оболочка трансформатора состоит из наружного цилиндра 1, изготовленного из тонколистовой стали, кольцеобразных крьш1ек 2 и 3, внутри оболочки последовательно один над другим установлены три однофазных тороидальных витых магнитопровода 4, изготовленньк из ленточной электротехнической стали с вмонтированными в них обмотками высшего и низшехо напряжений. Схема и группа соединений обмоток трансформатора получа3Мюгпя cooiBtvrc.THyioiuuM (;нием начал и концон обмиток. В случае 11б обход11мос.ти при наращивании мощности трансформатора для увеличени гэффективности охлаждения каждая фаза также может быть выполнена на нескольких тороидальных сердечника с обмотками, соединенными в парал лель. В цилиндр 1 коаксиально уста новлен внутренний полый цилиндр 5 наружным оребрением 6. Между тороидальными однофазными магнитопрово дами 4 установлены дистанцирукядие прокладки 7. /Оболочка трансформато снабжена вводными коробками 8, например, прямоугольной формы с проходными изоляторами 9 и кабельными муфтами 10 для подключения и вы вода отводов обмотки. Трансформато может быть снабжен салазками или скатами для перемещения. Применение в предлагаемом трансформаторе конструкции оболочки, состоящей из двух коаксиально расположенных цилиндров (стенок) 1 и 5 позволяет увеличить эффективную теплоотводящую поверхность за счет тяги в трубовидном кожухе, при этом максимально использован эффект теплоизлучения от активной части к внутренним стенкам кожуха. Установка теплоохлаждающих ребер внутри трубы увеличивает теплоотводящую поверхность без увеличения аэродинамического солротивления потоку охлаждающего воздуха. Предлагаемая конструкция при наличии воздушной струи, например, в горных выработках, позволяет использовать эффект струи поворотом оболочки в вертикальной плоскости на 90 так, что ее цилиндрическая поверхность параллельна потоку воздуха. Тогда воздушный поток продувается через трансформатор и эффективность его охлаждения возрастает на 25-30% (то же самое будет и в случае установки собственного вентилятора снизу на входе во внутренний цилиндр оболочки), Применение витых магнитопроводов позволит механизировать процесс изготовления и резко снизить трудоемкость. Обмотки вматьшаются непосредственно на тороидальнь1Й магнитопровод, причем коэффициент, заполнения материала в предлагаемой конструкции выше, соответственно операция шихтовки ликвидируется. Уменьшаются также потери и ток холостого хода. Кроме того, данная активная часть позволяет максимально приблизить к ней наружные охлаждающие поверхности, в результате чего уменьшаются габариты и масса трансформатора. Еще одним достоинством предлагаемого трансформатора является повышенная динамическая устойчивость к ударным нагрузкам, а также в аварийном режиме, что делает его более надежным в работе... .

1. ТРЕХФАЗНЫЙ СУХОЙ ТРАНСФОРМАТОР преимущественно во взрывобезопасном исполнении, содержащий цилиндрическую оболочку с охлаждаю- ,3 .4 щими ребрами и с крьшками, одна из которых съемная, и размещенную внутри цилиндрической оболочки активную часть, о тличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности охлаждения, уменьшения габаритов и массы, цилиндрическая оболочка снабжена внутренним полым цилиндром, установленным коаксиапь.- но с ней, активная часть выполненана тороидальных магнитопроводах, расположенных соосно между цилиндрической оболочкой и внутренним полым аилиндром, крьш1ки выполнены кольцеобразными, а охлаждающие, ребра раз- мещены на наружной поверхности внутреннего полого цилиндра. (Л 2. Трансформатор п6 п.,1 , о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что каждая фаза трансформатора выполнена на нескольких тороидальных сердечниках с обмотками, соединенными в параллель., , /Л .. ГТ Rzzz zzzzz; 4 СП ;о Ф1Л1