Взрывобезопасная трансформаторная подстанция

(21 (22 (46 носится к электротехпасным передвижным орматорным подстанным для электроснабв со взрывоопасной гольных шахт, я зкономия активных еличения эффективноИзобретение от нике, к вэрывобезо комплектным трансф циям, предназначен жения производст средой,в том числе уЦель изобретени материалов путем ув сти охлаждения. иг. 1 показана рматорная под ез, вид сбоку; ый разрез, вид - частичный рээ нсформатора с аправляющими вэрывобеэопасная станция, продольна фиг. 2 - то же, со стороны РУНН; рез оболочки силоустановленными пластинами. трансфо ный разр поперечн на фиг. 3 вого тра внутри н ГОСУДАР СТ ВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТСССР ОПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (72) Л.Л.Гольдфельд, А.И.Плетнев,Э.П;Михайленко, Е.В.Стельмах,Н.В.Баранецкий, Л.М.Мазурский и Р.К,Попов(56) МОВ 1 Е ЗОВ-ШТАТОй СОМРАСТ ТУРЕ, Туре ТВ 65 22,346-400 кУА. Проспект фирмы АСЕС (Бельгия, 1967.(54) ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при констру 2ировании взрывобезопасных трансформаторных подстанций. Цель изобретения - экономия активных материалов путем увеличения эффективности охлаждения. Взрывобезопасная трансформаторная подстанция содержит силовой трансформатор, распределительные устройства высшего и низшего напряжений. Силовой трансформатор помещен во взрывобезопасную оболочку, между ее внутренней поверхностью и поверхностью трансформатора образованы верхние и нижние продольные каналы, На входе продольных каналов установлены вентиляторы, вращающиеся в противоположные стороны, скорость вращения верхних вентиляторов выше скорости вращения нижних, 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Вэрывобезопасная трансформаторная О подстанция состоит иэ заключенных в инди видуальные вэрывобезопасные оболочки Ц 3 распределительных устройств высшего на- О пряжения (РУВН) 1 и низшего напряжения р (РУНН) 2 с установленной внутри коммута- О ционной аппаратурой и приборами контроля, сухого взрывобезопасного силового с 1 трансформатора 3. Трансформатор 3 вклю- ф чает в себя плоский шихтованный магнито- - ф провод 4 с горизонтальнымиверхним 5 и нижним 6 ярмэми,вертикальными стержнями 7, слоевые цидиндрические обмотки 8 с охлаждающими осевыми каналами 9. Между внутренней поверхностью оболочки силового трансформатора 3. верхним ярмом 5 и нижним ярмом 6 и торцами обмоток 810 15 25 30 35 40 45 50 55 образованы два верхних 10 и два нижних 11 продольных канала, На выходе из каждого верхнего продольного канала 10 установлены дугообразные направляющие пластины 12, выполненные, например, из электроизоляционного пластика, На входе в каждый верхний продольный канал 10 установлено по одному нагнетающему вентилятору 13, а на входе в нижние продольные каналы 11 установлены два вентилятора 14 (также по одному на каждый канал), причем они рабо-. тают на вытяжку - откачивают воздух из нижних продольных каналов 11. Кроме того, вентиляторы 14 и 13 по своим характеристикам (эа счет разности скорости вращения) подобраны таким образом, что скорость циркуляции охлаждающего агента (воздуха) в нижних продольных каналах 11 меньшая, чем в верхних продольных каналах 10, направления вращения вентиляторов 14 и 13 противоположны одно другому. За счет этого создается определенная разность давлений воздуха над и под обмотками 8 - вверху давление меньше, а под обмотками 8 давление воздуха больше. Благодаря разности давлений на входе и выходе из осевых, каналов 9 обмоток 8 воздух в каналах 9 начинает циркулировать более интенсивно, что приводит к более эффективной их работе.Привод нижних вентиляторов 14 осуществляется от электромоторов 15 в РУНН 2, при этом одновременно от них осуществляется привод также вентиляторов 16 системы охлаждения распределительного устройства низшего напряжения. Электропривод 17 верхних вентиляторов 13 имеет взрывозащищенное исполнение и установлен снаружи на торцовой крышке 18 силового трансформатора 3, Вся подстанция смонтирована на общих салазках 19.Подстанция работает следующим образом.При включении подстанции в электрическую сеть под нагрузку в силовом трансформаторе 3 - обмотках 8 и магнитопроводе 4, а также в РУНН 2 выделяются греющие тепловые потери, За счет теплопроводности они передаются внутреннему воздуху в оболочке трансформатора 3, в продольные верхние каналы 10. в осевые каналы 9 обмоток 8, воздуху в оболочке РУНН 2 и нагревакт его до значительных температур (50 - 110 С в разных зонах). Б верхние продольные каналы 10 вентиляторами 13 нагнетается охлаждающий агент, например, воздух, который, двигаясь по ним с определенной скоростью, принимает на себя и уносит ос новную часть тепловых потерь в элементах конструкции силового трансформатора 3,На выходе из верхних продольных каналов 10 за счет направляющих пластин 12,воздушный поток плавно с малыми гидравлическими потерями изменяет свое направление и за счет отсасывания воздуханижними вентиляторами 14 попадает в нижние продольные каналы 11, откуда подается к верхним вентиляторам 13 и снова поступает в верхние продольные каналы 10, Таким образом, внутри оболочки силового трансформатора 3 образуется замкнутая, упорядоченная, направленная циркуляция с двухсторон по длине активной части,За счет принудительной вентиляции резко увеличиваются коэффициенты тепло- отдачи со всех нагретых поверхностей элементов конструкции, и тепло интенсивноотводится к внутреннему воздуху, а от негоза счет циркуляции достаточно равномерно распределяется на всю охлаждающую поверхность оболочки силового трансформатора 3. Далее с оболочки силовоготрансформатора 3 тепло путем естественной конвекции рассеивается в окружающую среду. Эффективность охлаждения подстанции с помощью настоящей системы охлаждения резко возрастает и рабочие температуры ее снижаются. Причем значительно более равномерно охлаждаются все основные узлы предлагаемой трансформаторной подстанции по сравнению с известной. Практически отсутствуют перекосы температур как по высоте, так и по длине силового трансформатора 3. Кроме того, эффективность охлаждения обмоток 8 еще дополнительно увеличивается также эа счет улучшения циркуляции воздуха внутри осевых каналов 9 под действием разности давлений над и под обмотками 8,Интенсификация охлаждения аппаратуры в РУНН 2 достигается за счет двух установленных в нижней части осевых вентиляторов 16, имеющих общий привод 15 с нижними вентиляторами 14, Указанное совмещение привода вентиляторов позволяет сократить их количество в: РУНН 2 и одновременно не увеличивать греющие потери в нем. За счет принудительной вентиляции с помощью вентиляторов 16 нагретый воздух во взрывобезопасной оболочке РУНН 2 интенсивно перемешивается, при этом частично охлаждается и отводит тепло равномерно на всю ее охлаждающую поверхность. Далее с поверхности РУНН 2 тепло за счет естественной конвекции наружного воздуха рассеивается в окружающую среду, При этом рабочие температуры комплектующих изделий снижаются и не превышают допустимые значения.Предлагаемая трансформаторная подстанция лишена недостатков известной и обладает важными преимуществами по сравнению с ней, Увеличение эффективности охлаждения подстанции с помощью предложенной системы позволяет обеспечить заданный расчетный температурный режим силового трансформатора, при этом отсутствуют перекосы и значительные перепады температур основных элементов конструкции, в распредустройстве НН благодаря примененной вентиляции температуры комплектующих изделий не превышают нормируемые значения, в результате чего повышается надежность трансформаторной подстанции. Значительное снижение температур магнитопровода и обмоток позволяет, кроме того, в прежних габаритах и при неизменном расходе активных материалов существенно увеличить мощность трансформаторной подстанции, или при той же мощности снизить удельный расход активных материалов (обмоточной меди, электротехнической стали). а также уменьшить массу и габариты трансформаторной подстанции,Формула изобретения .1. Взрывобезопасная трансформаторная подстанция, содержащая заключенные во взрывобезопасные оболочки распреде.лительные устрОйства высшего и низшего напряжений, силовой трансформатор, включающий магнитопровод с горизонталь ными ярмами и обмотки с осевыми каналами, продольные верхние и нижние каналы между внутренней поверхностью взрывобезопасной оболочки, ярмами магнитопровода и торцами обмоток, вентиляторы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономииактивных материалов путем увеличения эффективности охлаждения, вентиляторы установлены на входе в продольные каналы - верхние и нижние силового трансфор матора, верхние продольные каналы навыходе снабжены направляющими пластинами, при этом верхние и нижние вентиляторы выполнены с возможностью вращения в разные стороны - верхние с 20 большей скоростью, а нижние - с меньшей. 2, Подстанция по п. 1, от лича ю ща яс я тем, что оболочка распределительного 25 устройства низшего напряжения снабженавентиляторами, имеющими общий привод с нижними вентиляторами силового трансформатора.дак Заказ 3008 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101