Трансформатор

.ЯО 1293765 01 Г 27/18, 27/22 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 4 А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сится к области электи к системам охлажных трансформаторов нных мощностей. Цель в повышении эффектрансформатора, Устолочку 1, в которой часть с обмотками 2(57) Изобретен тротехники, в дения взрывоза и подстанций п изобретения с тивности охла ройство содер размещена акт ие отно астнос щищен овыше стоит ждения жит об ивная Ю ЯР 4 17 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийпроектно-конструкторский и технологический институт взрывозащитного и рудничногоэлектрооборудования(54) ТРАНСФОРМАТОР и магнитопроводом 3, двс пары тепловых труб 10, размещенных в герметичных полостях 7, заполненных жидким промежуточным теплоносителем 8 и образованных с помощью продольных 5 и поперечных 6 перегородок, прикрепленных к верхним стяжным консолям 4 магнитопровода 3. Поперечные перегородки 6 выполнены с отверстиями, в которые встроены выходные патрубки 9. Тепло- отдающая 16 и тепловоспринимающая части тепловых труб 10 выполнены ребристыми, тепловоспринимающая часть каждой тепловой трубы размещена в герметичной полости 7 и выходном патрубке 9, а теплоотдающие части 16 каждой пары тепловых труб соединены между собой, образуя радиатор. В предлагаемом устройстве процесс переда- Я чи тепла от магнитопровода к испарительным частям тепловых труб 10 сопровождается кипением промежуточного теплоносителя 8, что в несколько раа увеличивает ин. тенсивность передачи тепла по сравнению с теплообменом за счет конвекций жидкости ф без кипения. 3 ил.10 1 Р 11 1 У Е 12 13Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам охлаждения взрывозащищенных трансформаторов и подстанций повышенных мощностей.Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения трансформатора.На фиг. 1 схематически показан предлагаемый трансформатор, вид сбоку (частичный разрез); на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - узелна фиг. 1 (вариант выполнения системы охлаждения).В оболочке 1 трансформатора размещена активная часть с обмотками 2 и магнитопроводом 3. В верхних стяжных консолях 4 магнитопровода 3, имеющих, например, коробчатую конструкцию, установлены и закреплены (с помощью сварки) металлические конструктивные элементы, например, продольные 5 и поперечные 6 перегородки; указанные перегородки вместе с частью консоли с двух сторон магнитопровода образуют две компактные продольные герметичные полости 7 (показана только одна полость), заполненные промежуточным жидким теплоносителем 8, например водой, образование полостей с участием консолей не увеличивает габариты активной части. К поперечным перегородкам 6, имеющим в центре отверстия, с обеих сторон каждой полости приварены полые выходные патрубки 9 (всего 4 шт., И 50 - 55 мм), через которые внутрь герметичных полостей 7 в жидкость 8 помещены испарительные части тепловых труб 10 с оребрением 11.Согласно второму варианту патрубки 9 встраиваются в верхней части поперечных перегородок (фиг. 3). В этом случае испарительные части тепловых труб .не погружаются в теплоноситель 8, а располагаются выше его уровня. На торцовых крышках 12 оболочки 1 имеются фланцевые взрывозащитные устройства 13, через которые выходные патрубки 9 вместе с тепловыми трубами 10 внутри с соблюдением требований взрывозащиты выводятся наружу из оболочки 1. Трубы снаружи оболочки имеют разъемные фланцевые соединения 14 (один из фланцев для обеспечения взрывозащиты герметично крепится к корпусу тепловой трубы 10, а второй - к патрубку 9). В зоне транспорта трубы выполнены с коленом 15 и изменяют свое направление таким образом, что их оребренные теплоотдающие части 16 (длиной порядка 1500 в 20 мм) размещаются снаружи на оболочке 1 в пределах ее габаритов (фиг. 2). Выходы тегловых труб 10 из оболочки 1 выполнены таким образом, что они не перекрывают вводные коробки 17, Размещение тепловых труб 10 и их теплоотдающих частей 16 не увеличивает габариты трансформатора. Оболочка трансформатора установлена на салазках 18. На выходных патрубках 9 снаружи оболочки установлены заливочный 19и сливной 20 штуцеры, закрытые крышка.ми 21.Система охлаждения предлагаемой конструкции работает следующим образом.Тепло от магнитопровода 3 через стенкуконсоли передается промежуточному теплоносителю 8, залитому в герметичную полость 7 верхней консоли 4. По мере нагрева1 Опромежуточного теплоносителя 8 начинаетсяего перемешивание и интенсивная передачатепла испарительным частям тепловых труб10 с оребрением 11. При этом происходитиспарение рабочего теплоносителя в тепловых трубах, перенос пара и его конденсация15 в оребренных теплоотдающих частях 16.Тепло от оребренных теплоотдающих частей6 передается окружающему воздуху,а сконденсированный теплоноситель поддействием, например, сил гравитации возвращается в испарительные части тепловыхзотруб в полостях 7. Таким образом происходит интенсивный перенос основного количества выделяющегося тепла непосредственноот активной части в окружающую атмосферу при малых термических сопротивлениях2 между магнитопроводом и промежуточнымтеплоносителем. Некоторое количество тепла от магнитопровода 3 и обмоток 2 воспринимается воздухом, заключенным в оболочке 1 и передается через стенки оболочки 1в окружающую атмосферу.Процесс передачи тепла от магнитопровода к испарительным частям тепловых труб10 может сопровождаться кипением нромежуточного теплоносителя 8, что в несколькораз увеличивает интенсивность передачи тепла по сравнению с теплообменом за счетконвекций жидкости без кипения,Возможности по отводу тепла предлагаемым устройством значительно возрастаютпри заполнении герметичной полости 7 промежуточным теплоносителем 8 ниже уровня40 тепловых труб 1 О и креплении выходногопатрубка 9 в верхней половине указаннойполости. В этом случае за счет тепла, отводимого от магнитопровода 3, происходит испарение промежуточного теплоносителя 8 иперенос его паров в направлении тепловыхтруб 10, где пары конденсируются, передавая скрытую теплоту парообразования ихиспарительным частям, и далее по трубам -окружающей среде. Таким образом, термическое сопротивление теплопередающей сисц темы значительно снижается, так как коэффициент теплообмена при конденсации паров промежуточного теплоносителя можетдостигать значений. порядка 104 Вт/м С.Сборка трансформатора.В верхних консолях 4 магнитопровода 355устанавливают продольные о и поперечные 6перегородки и заваривают герметичнымшвом, образуя при этом герметичные полос293765 формула изобретения тель Ф. Чиркина Верес9 Сост ави ехред И раж 69 тета СС - 35, Р е предп Корректор М. ШароПодписноеобретений и открытийд. 4/5род, ул. Проектная, 4 пи Редактор С. ЛисинаЗаказ 39155ВНИИПИ Государст11303Производственно-п СР по делам из аугиская наб., риятие, г. Ужго венного коми , Москва, Ж лиграфическ ти 7. В них с двух сторон ввариваются выходные патрубки 9 с заливочными 19 и сливочными 20 штуцерами, выступающими за пределы оболочки через фланцевые взрывозащитные устройства 13. В полости 7 через патрубки 9 вставляют испарительные части тепловых труб 10, затем затягивают болты на фланцевых соединениях 14.Закрывают сливной штуцер 20, затем через заливочный 19 заливают дозированное количество промежуточного теплоносителя 8, причем количество промежуточного теплоносителя (согласно исполнению в соответствии с фиг. 3) примерно в два раза меньше по сравнению с вариантом исполнения, представленным на фиг. 1. При работе трансформатора (фиг. 1), количество промежуточного теплоносителя должно быть таким, чтобы в герметичной полости 7 оставалось некоторое пространство, не заполненное промежуточным теплоносителем 8, Последнее необходимо для того, чтобы не происходило механическое разрушение консоли 4 при нагревании и расширении промежуточного теплоносителя 8, а также чтобы производить охлаждение трансформатора в режиме кипения промежуточного теплоносителя 8, характеризующегося повышенными значениям и коэффициентов теплообм ена. Затем из герметичной полости 7 удаляют воздух, что необходимо для достижения высоких значений коэффициентов теплообмена. Для этого прогревают трансформатор в режиме холостого хода до появления паров теплоносителя из заливного штуцера 19, после чего указанный штуцер герметично закрывают крышкой 21.Выполнение трансформатора в соответствии с предлагаемой конструкцией обеспечивает минимальные термические сопротивления в системе охлаждения, в результате чего резко возрастает эффективность его охлаждения, рабочая температура активной части снижается, что позволяет уменьшить расход меди и применить изоляцию более низкого класса, или повысить мощность в тех же габаритах и при том же расходе активных материалов. 101. Трансформатор, преимущественно сухой, трехфазный во взрывобезопасном исполнении, содержащий оболочку, обмотку, магнитопровод со стяжными консолями, две пары тепловых труб, каждая из которых раз мешена по обе стороны магнитопровола вверхней зоне оболочки параллельно ее оси, тепловосприним ающая и теплоотдающая части тепловых труб выполнены ребристыми. причем, теплоотдающая часть тепловых труб размещена вне оболочки, отлачающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, трансформатор снабжен выходными патрубками, продольными и поперечными перегородками, установленными на верхних стяжных консолях с образова нием двух герметичных полостей, заполненных жидким теплоносителем, поперечные перегородки выполнены с отверстиям и, в которые встроены выходные патрубки, тепловоспринимающая часть каждой тепловой трубы размещена в герметичной полости и выходном патрубке, а теплоотдающие части каждой пары тепловых труб соединены между собой, образуя радиатор.2. Трансформатор по п. 1, отличающийсятем, что испарительная часть тепловых труб 3 размещена выше уровня жидкого теплоногсителя.3. Трансформатор по и. 1, отличающийсятем, что испарительная часть тепловых труб размещена в жидком теплоносителе.