Трансформатор

(яр Н 01 Р 27 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ ССР) ТЕНТНОЕ ИС ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4861762/07 .-: -: .-. одйй встроенный регулятор 2 напряжения, (22) 11.06,90, .:,:, . расширйтель 3 трансформатора и соответ- (46) 30.12,92, Бюл. М 48,:ствующий ему по высоте расширитель 4 ре- (71) Производственное объединение "Загуло-, гулятора напряжения,. трубопроводы 10 и рожтрансформатор":, . : :;.:11, соединяющие расширители с трансфор- (72) Л.В;Васильеви Г.И.Жарчйнский:,: "матором и регулятором.напряжейия, допол- (56) Трансформатор типа ТМТН- .нительные емкости 5 и 6, заполненные 6300/1107 Ч, чертеж монтажа расширителя: жидким диэлектриком; расположенным йи- ВБЙЕ 687 466 ОПСБ, ПО "Запорожтранс- , женаименьшегоуровняжидкогодиэлектриформатор", 1986,: :, .,.: ка в расширителе 3 трансформатора, и (54) ТРАНСФОРМАТОР . : : .;:,: разделенные между собой гибкой перего- (57) Использование, в индукционных аппа- родкой 7, при этом одна из емкостей 5 соератах, заполненных диэлектрической жид- динена с объемом масла в трансформаторе костью, например, в силовых масляных1, другая 6- с объемом масла в регуляторетрансформаторах. Сущность изобретенйя:напряжения 2, Между собой еМкбсти соедитрансформатор 1, заполненный жидким ди- нены трубопроводом 14, имеющим запор- д электриком; содержит по меньшей мербное"устройство 15.2 з.п.ф-лы, ЗилИзобретение относится к области электротехники и может быть использовано в индукционных аппаратах, заполненных диэлектрической жидкостью, например, в силовых масляных трансформаторах,Известен трансформатор, заполненный маслом, содержащий встроенный регулятор напряжения, расширитель трансформатора и расширитель регулятора напряжения, выполненный в виде отдельной емкости меньшего диаметра и за крепленнцй в центральной части одной из торцевых стенок расширителя трансформатора. Масло в трансформаторе и расширителе трансформатора изолировано от масла регулятора и его расширителя и в процессе работы смещению не подлежит из-за того, что масло в регуляторе имеет повышенную загрязненность,Расширители трансформатора и регулятора имеют неодинаковые по высоте размеры, поэтому уровни масла в них, как правило, разные. Это обстоятельство приводит к разным статическим давлениям масла в трансформаторе и регуляторе на одинаковых уровнях. В процессе эксплуатации трансформатора возможна неконтролируемая разгерметизация регулятора. Вследствие разных статических давлений масло из регулятора попадает в масло трансформатора и загрязняет его,Известен заполненный маслом трансформатор, содержащий встроенный регулятор напряжения, расширитель трансформатора и расширитель регулятора напряжения, Причем, расширитель регулятора напряжения выполнен в виде отсека расширителя трансформатора, отделенного от него диаметральной перегородкой. Для того, чтобы уровни в обоих расширителях при работе трансформатора были одинаковыми, расширители выполнены сообщающимися с помощью.отверстия в нижней части перегородки. С целью исключения за. грязнения масла трансформатора маслом .-., регулятора в указанное отверстие вставленфильтр, Чтобы фильтр свободно пропускалмасло из одного расширителя в другой, он должен иметь весьма малое гидравлическое сопротивление, не меняющееся со временем, а чтобы фильтр хорошо очищал масло расширителя регулятора от загрязнений, он должен быть достаточно плотным. Увеличение плотности фильтра ведет к повышению гидравлического сопротивления,.т.е. к фильтру предъявляются два исключающие друг друга требования. Поэтому на практике принимают компромиссное решение, которое приводит как к загрязнению масла в5 10 раЧр - объем масла в регуляторе напряжения;Ч - объем масла в трансформаторе;25 Чр - как правило, на два порядка меньше, поэтому ширина отсека в десятки раз меньше диаметра отсека. При таком соотношении ширины и диаметра незначительное отклонение от номинальных замечаний фак тических объектов масла или размеров отсека приводит к значительной разнице в величине уровней масла в расширителях.Указанное обстоятельство, как и в первом аналоге, приводит к разным статиче ским давлениям масла в трансформаторе ирегуляторе на одинаковых условиях. В процессе эксплуатации трансформатора возможна неконтролируемая разгерметизация регулятора, Вследствие разных статических 40 45 50 55 трансформаторе, так и к неодинаковым уровням масла в расширителях.Известен заполненный маслом трансформатор 3, принятый в качестве прототипа, который содержит встроенный регулятор напряжения, расширитель трансформатора и расширитель регулятора напряжения. Расширитель регулятора напряжения выполнен в виде отсека расширителя трансформатора, герметично отделенного от него сплошной диаметральной перегородкой. Для того, чтобы уровни в обоих расширителях при работе трансформатора были одинаковыми, объем отсека должен удовлетворять условию:/Чо=ЧтЧ Фгде Чо - объем расширителя регулятора напряжения;Чт - объем расширителя трансформатодавлений масло из регулятора попадает в масло трансформатора и загрязняет его.Цель изобретения - повысить надежность трансформатора.Это достигается тем, что трансформатор, содержащий бак с активной частью, заполненный жидким диэлектриком, по меньшей мере, один встроенный регулятор напряжения, расширитель трансформатора и, соответствующий ему по высоте. расширитель регулятора напряжения, трубопроводы, соединяющие расширители, соответственно с емкостью трансформатора и емкостью встроенного регулятора напряжения, в соответствии с изобретением снабжен дополнительными трубопроводами, запорным устройством, дополнительным баком, заполненным жидким диэлектриком, расположенным ниже наименьшего уровня жидкого диэлектрика в5 10 15 20 25 30 40 50 расширителе трансформатора и разделенным гибкой перегородкой, с образованием двух емкостей, одна из которых сообщена дополнительным патрубком с обьемом масла в трансформаторе, другая - с объемом масла в регуляторе напряжения, указанные емкости сообщены между собой через дополнительный трубопровод с запорным устройством, При этом, с целью уменьшения размеров и массы дополнительного бака, расширитель регулятора напряжения целесообразно выполнить в виде вертикальной трубы постоянного сечения, либо в виде вертикальной трубы переменного сечения, состоящей из трех частей, причем длина и поперечное сечение крайних частей труб одинаковы, длина средней части трубы составляет 0,6 - 0,7 от длины всей трубы, ее поперечное сечение составляетЧ5 = (0,7 - 0,8) - , где Чр - обьем расширителя регулятора напряжения; и - длина средней части трубы,На фиг. 1 показаны основные узлы трансформатора по взаимосвязи; на фиг. 2 - то же, но расширитель регулятора напряжения выполнен в виде вертикальной трубы в соответствии с и. 2 Формулы изобретения; на фиг. 3 показана конструкция расширителя регулятора напряжения в соответствии с и, 3 формулы изобретения,Трансформатор 1, заполненный жидким диэлектриком, содержит по меньшей мере один встроенный регулятор напряжения 2, расширитель 3 трансформатора 1 и соответствующий расширитель 3 по высоте расширитель 4 регулятора напряжения 2, В трансформатор введены дополнительные емкости 5 и 6, которые разделены между собой гибкой перегородкой 7, Емкости 5 и 6 заполнены жидким диэлектриком и расположены ниже наименьшего уровня жидкого диэлектрика в расширителе 3 трансформатора 1. Емкость 2 соединена трубопроводом 8 с масляным обьемом трансформатора, а емкость 6 соединена трубопроводом 9 с масляным объемом регулятора напряжения 2, Расширители 3 и 4 соединены трубопроводами 10 и 11 с трансформатором 1 и регу-лятором напряжения 2, соответственно, а -трубопроводами 12 и 13 с атмосферой. Обе дополнительные емкости сообщены между собой трубопроводом 14, имеющим запорное устройство 15. Расширитель 4 регулятора напряжения 2, являющийся отсеком цилиндрического расширителя 3 трансформатора 1, выполняется заведомо большего обьема для компенсации производственных отклонений,остаточных и рабочих прогибов, которые в тонколистовых конструкциях могут достигать значительных величин относительно малого размера длины отсека, Увеличение объема отсека влечет за собой увеличение объемов обеих дополнительных емкостей 5, 6 и увеличение размеров или прогиба гибкой перегородки.Для уменьшения объемов дополнительных емкостей 5, 6 и уменьшения хода гибкой перегородки расширитель 4 регулятора напряжения 2 выполнен ввиде вертикальной трубы постоянного сечения (см, фиг, 2), длиной, соответствующей диаметру расширителя 3 трансформатора 1. Расширитель 4 регулятора, выполненный в виде вертикальной трубы постоянного сечения, имеет значительно большую жесткость, чем расширитель регулятора, выполненный в аиде отсека, поэтому его объем близок к номинальному. Обьем дополнительных емкостей и рабочий прогиб гибкой перегородки, в этом случае, определяется разностью нелинейного изменения объема масла в расширителе 3 трансформатора и линейного изменения обьема масла в расширителе 4 регулятора в зависимости от уровня масла в расширителях, Максимальный обьем масла, подлежащий компенсации засчет прогиба гибкой перегородки, составит около 16 от объема расширителя 4 регулятора.При нескольких регуляторах напряжения, встроенных в трансформатор, обьем дополнительных емкостей и размеры гибкой перегородки становятся значительными, что затрудняет размещение их на трансформаторе, Для уменьшения размеров дополнительных емкостей и гибких перегородок расширитель 4 регулятора напряжения 2 выполнен в виде вертикальной трубы переменного сечения (см.фиг, 3), длиной Н численно равной диаметру расширителя 3 трансформатора 1. Труба состоит из 3-х частей, каждая из которых по своей длине имеет постоянное сечение,Длина средней части трубы составляет. и = (0,6 - 0,7)Н, Длины п 1 концевых частей трубы одинаковы. Сечение в свету средней части трубы составляет: 3 =(0,7-0,8) Ч где Чр - объем расширителя регулятора напряжения, й - длина средней части трубы, Сечение в свету Я 1 концевых частей одинаково,При такой конструкции расширителя регулятора напряжения обьем масла. подлежащий компенсации за счет прогиба гибкой перегородки с учетом производственных отклонений размеров1785044 5 10 20 25 30 35 40 50 расширителей и обьемов в трансформаторе и регуляторе, составляет не более 6 от объема расширителя регулятора, что позволяет вцполнить дополнительные емкости малых размеров и разместить их на трансформаторе.Уменьшение объемов дополнительных емкостей и выбор величин и и 3 поясняется графиками, приведенными на фиг. 3. На графиках изображены зависимости изменения объемов масла Чо в расширителях, отнесенные к полным объемам Ч расширителей, в зависимости от изменяющихся уровней масла в расширителях, отнесенных ко всей высоте расширителей Н. Кривая линия 5 характеризует изменение объема масла в зависймости от его уровня в расшйРителе регулятора, выполненном в виде горизонтально расположенного цилиндра, показанного на фиг. 4, что конструктивно соответствует расширителю 4 по фиг. 1. Прямая линия 1 характеризует изменение обьема масла в зависимости от его уровня в расширителе регулятора, выполненном в виде вертикальнорасположенной трубы постоянного сечения, показанном на фиг. 5, что конструктивно соответствует расширителю 4 по фиг, 2. Ломаная линия, Составленная из трех прямых линий 2, 3, 4, характеризует изменение объема масла в зависимости от его уровня в рэсшйрителе регулятора, вцполненном в виде вертикальной трубы переменного сечения, покаэанном на фиг, 6, что конструктивно соответствует расширителю регулятора на фиг. 3. Разность ординат между точками кривой 5 и прямым 1-4 при одинаковых уровнях масла характеризует величину объема исполнительных емкостей.Предлагаемый трансформатор функционирует следующим образом,При изменении температуры масла в трансформаторе 1 и регуляторе напряжения 2 масло изменяет объем и движется по трубопроводам 10, 11 в (из) расширитель 3 трансформатора 1 и в (из) расширитель 4 регулятора напряжения 2, изменяя в них уровень масла, Если уровни неодинаковы, то они, в силу разности гидростатического давления,через трубопроводы 8, 9, дополнительные емкости 5, 6, выравниваются, изменяя прогиб перегородки 7, Для выравнивания давления воздуха, находящегося в расширителях, с атмосферным надмасляное пространство расширителей 3, 4 соединено с атмосферой трубопроводами 12, 13. Дополнительные емкости 5, 6 расположены ниже минимального уровня масла в расширителях 3, 4, поэтому масло в них при работе трансформатора не соприкасается с атмосферным воздухом, что позволяет испольэовать их в трансформаторах с пленочной защитой.При заполнении маслом емкости 6 и расширителя 4 масло из трансформатора 1 по трубопроводу 14 через открытое запорное устройство 15 поступает в емкость 6 и расширитель 4, понижая уровень масла в расширителе 3. После сравнивания уровней масла в расширителях 3 и 4 запорное устройство 15 закрывают. Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает одинаковые уровни масла в обоих расширителях в процессе работы трансформатора, исключает загрязнение масла трансформатора маслом регулятора за счет выравнивания статического давления масла в трансформаторе и регуляторе на одинаковых уровнях. Формула изобретения 1, Трансформатор, содержащий бак с активной частью. заполненный жидким диэлектриком, по меньшей мере один встроенный регулятор напряжения, расширитель трансформатора и соответствующий ему по высоте расширитель регулятора напряжения, трубопроводы, соединяющие расширители соответственно с емкостью трансформатора и емкостью встроенного регулятора напряжения, отл и ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности трансформатора, он снабжен дополнительными трубопроводами, запорным устройством, дополнительным баком, заполненным жидким диэлектриком, расположенным ниже наименьшего уровня жидкого диэлектрика в расширителе трансформатора и разделенным гибкой перегородкой с образованием двух емкостей, одна иэ которых сообщена дополнительным патрубком с объемом масла в трансформаторе, другая - с объемом масла в регуляторе напряжения, указанные емкости сообщены между собой через дополнительный трубопровод с запорным устройством. 2. Трансформатор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения размеров и массы дополнительного бака, расширитель регулятора напряжения выполнен в виде вертикальной трубы постоянного сечения,3. Трансформатор по и. 1, отл и ч а ющ и й с я тем, что расширитель регулятора напряжения состоит из трех частей и представляет собой вертикальную трубу переменного сечения, длина и поперечное сечение крайних частей труб одинаковы,10 1785044 Составитель Л. Васильеваедактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор А, Мотыл аказ аз 4368 Тираж Подписное и и ГКНТ СССР ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 длина средней части трубы составляет 0,6- 0,1 от длины всей трубы ее поперечное сечение составляет 8 - (0,7-0.8) Ч, гдеЯ,Ч - объем расширителя регулятора на- Рпряжения, Ь - длина средней части трубы,