Взрывозащищенный трансформатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК За) НОГ 2 22 О.ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1. ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР; содержащий корпус с внешними охлаждающими ребрами, внутри кторого размещен магнитопровод с насаженными на его стержни дисковымичередующимися обмотками, между которыми расположены плоские теплоотвод,ЛО., 1083242 А щие пластины и кабельные коробки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения металлоемкости,корпус трансформатора имеет каркас со съемными стенками, причем на одних двух противоположных стенках закреплены плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра, а на других двух противоположных стенках закреплены кабельные коробки.2. Трансформатор по:п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что плоские теплоотводящие пластины и внешние охлаждающие ребра выполнены в виде цельных пластин, причем на двух противоположных стенках каркаса выполнены отверстия, сквозь которые про ходят цельные пластины.1083242Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству рудничных вэрывозащищениых трансформаторов с дисковьвщ чередующимисяобмотками. 5Известны трансформаторы, взрывозащита которых обеспечивается заполнением кожуха, в котором размещаетсяактивная часть, песком определенногогранулометрического состава. Активная часть трансформатора представляетсобой магнитопровод с насаженными наего стержни дисковыми чередующимисяобмотками. Между катушками дисковыхчередующихся обьйток размещены плос" 15кие теплоотводящие элементы (пластины), свободные концы которых заходят в гофры кожуха, Теплоотводящиеэлементы служат для развития поверх-ности охлаждения активной части, а 20гофрыкожуха - для увеличения поверхности охлаждения его стенок. Кожухс размещенной в нем активной частьюзаполняется кварцевым песком. Это осуществляется для обеспечения взрывозащиты, а также для снижения теплового сопротивления между теплоотводящиии элементами и гофрированной поверхность кожуха. Такая конструкция трансфор-,матора позволяет улучшить отвод тепла от З 0йктивной части к гофрированной поверхности кожуха, а также обеспечитьнадежную взрывоэащиту Я,Основным недостатком описаннойконструкции трансформатора яв 35ляется наличие большого теплового сопротивления на участке отводатепла между теплоотводящими пластинами и гофрами кожуха из-за наличияпромежутка между ними, который заполнен песком. Сравнительно низкая теплопроводность песка и наличие воздухамежду песчинками .приводят к существенному перепаду температуры на участкемежду поверхностью пластин и внутренней поверхностью гофр. При общем перепаде температуры между обмоткой и по- .верхностью кожуха 30-40 С на этот проомежуток приходится 17-22 С. Это привоодит к снижению эффективности охлаждения активной части и мощности трансформатора. Технология изготовлениятрансформатора усложнена из-за необходимости выполнения .боковых поверхностей гофрированными, что приводит также к повышенному расходу конструкционных материалов. Гофрированная поверхность при длине гофр ;: 250-300 мм3оказывает недостаточное сопротивление давлению взрыва, из-за чего песок вкожухе необходим как средство взрывозащиты. Наличие песка приводит к увеличению массы трансформатора на 20-253,Известнь трансформаторы, в которыххредусматривается засыпка металлических опилок в гофры кожуха после монта;жа активной части и заполнение основ-,ного объема кожуха кварцевым песком.За счет этого достигается улучшениетеплового контакта меяду пластинами игофрамн. Однако значительного снижениятеплового сопротивления достичь неудаатся из-за наличия воздуха мездуопилками. Возникают также затруднения при уплотнении металлических опилок. В процессе работы трансформатора из-за вибраций, а также при транспортировке он перемешиваются скварцевым песком, что приводят кувеличению теплового сопротивлениямежду теплоотводящими элементамиактивной части и гофрами кожуха. Этоможет привести также к нарушениюизоляции обмоток. Использование ощюлок из ферромагнитных материаловприводит к увеличению добавочныхпотерь от полей рассеяния, применение же опилок из немагнитных материалов приводит к затруднению разделения их с песком при ремонтах и исключает применение песка и опилокв качестве заполнителей повторно.Попадание влаги в кожух трансформатора приводит к окислению опилок,они ржавеют, что в свою очередь ухудшает теплоотдачу и затрудняет демонтаж активной части,Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и снижение металлоемкости.Поставленная цель достигается тем, что во взрывозащнщенном трансформаторе, содержащем корпус с внешними охлаждающими ребрами, внутри которого размещен магнитопровод с насаженными на его стержни дисковыми чередующимися обмотками, между которыми расположены плоские теплоотводящие пластины, токоведущие завимы и кабельные коробки, корпус трансформатора имеет каркас со съемными стенками, причем на одних двух противополекных стенках закреплены плоские теплоотводящве,пластины и внешние охлаждающие ребра, а на других двух противоположных стенках3 1083закреплены токоведущие зажимы и ка,бельные коробки,Плоские теплоотводящие пластиныи внешние охлаждающие ребра выполнены в виде цельных пластин, причем надвух противоположных стенках каркасавыполнены отверстия, сквозь которыепроходят цельные пластины.На фиг.1 изображен трансформаторв сборе; на фиг.2 - стенка с выполненными на ней внутренними и внешни"ми теплоотводящими элементами, нафиг.3 - корпус трансформатора со съемными стенками.Предлагаемое выполнение взрывоэащищенного трансформатора позволяетинтенсифицировать теплоотдачу засчет снижения теплового сопротивления и уменьшить расход активных иконструкционных материалов, 20Трансформатор содержит магнитопровод с насаженными на его стержни 1 дисковыми чередующимися обмотка"ми 2 и размещен в корпусе 3. Корпус 3 имеет каркас со съемными стенка ми, причем на двух противоположныхстенках 4 закреплены плоские теплоот.водящие пластины 5, размещенныемелду обмотками 2, и внешние охлаж,дающие ребра 6, а на двух другихпротивоположных стенках 7 закрепленыкабельныекоробки 8,Дисковые чередующиеся обмотки 2и плоские теплоотводящие пластины 5стянуты при помощи ярмовых балок 9и стяжных шпилек 10. Ярма активной35части трансформатора стянуты при помощи стяжных шпилек 12.Стягивание обмоток 2 и ярм 11магнитопровода осуществляется при40закрепленных стенках 4 через монтажныеокна 13. После монтажа активной частив корпусе 3 осуществляется подключе-.ние обмоток 2 трансформатора к проходным токоведущим зажимам 14 смонЭ45тированным на стенках 7 в кабельныхкоробках 8.Стенки 4 трансформатора (фиг.2)выполнены совместно с плоскими теплоотводящими пластинами 5 и внешнимитеплоотводящими ребрами 6. 242 4Внутренние теплоотводящие пластины 5 выполняются из немагнитного мате,риала, имеющего хорошую теплопроводность, например из меди, толщиной1 2-8 мм. Внешние теплоотводящие ребра 6 могут быть выполнены из того же материала или из стали.Теплоотводящие пласины 5 и охлаждающие ребра 6 могут прикрепляться, например, при помощи сварки с, внутренней и наружной стороны к стенке 4 и могут быть. выполнены в виде цельных пластин, пронизывающих стенки 4.Основной отвод выделяемого в трансформаторе тепла за счет потерь электроэнергии в магнитопроводе и обмотках осуществляется через внутренние теплоотводящие пластины 5 к внешним теплоотводящим элементам и конвекцией и лучеиспусканием в окружающую среду.Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность отвода тепла благодаря снижению теплового сопротивления на участке обмотки. Перепад температуры при этом снизится и составит ориентировочно 10-15 дС, что приведет к увеличениюмощности в заданных габаритных размерах на 20-253 или же к снижению массы активных и конструкционных материалов, на 16-183.Применение стенок с ребрами вместо традиционно применяемых во взрывозащищенных трансформаторах с дисковыми чередующимися обмотками кожухов с гофрированными боковыми стенкгми позволит снизить массу конструкционных материалов только при выполнении стенок в 1,5-2 раза.Конструкция такого трансформатора является более устойчивой к толчкам, ударам и вибрации.Внедрение предлагаемой конструкции предусматривается при разработке трансформаторов и трансформаторных подстанций во взрывозащищенном исполне. нии мощностью до 2000 кВ А и напряжением до 10 кВ, предназначенных для угольной и горнохимической промышленности.