DE2739631A1

DE2739631A1 - Druckfest gekapselter trockentransformator

Info

Publication number: DE2739631A1
Application number: DE19772739631
Authority: DE
Inventors: Max Kirchpfening; Martin Dipl Ing Schachinger; Heinz Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1979-03-08
Also published as: PL209409A1; PL113619B1; FR2402287A1; DE2739631C3; DE2739631B2; GB2004704B; GB2004704A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT « Unser Zeichen Berlin und München ^O " VPA 77 P 3 202 BRD

Druckfest gekapselter Trockentransformator

Die Erfindung "betrifft einen druckfest gekapselten Trockentransformator nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei solchen aus den DT-PS 972 467 und DT-PS 973 773 bekanntgewordenen Trockentransformatoren besteht der Wärmetauscher aus im oberen Teil an der Innenmantelfläche des Gehäuses mit zylindrischem oder elliptischen Querschnitt nach innen vorragenden axialen Kühlrippen, an denen die erwärmte Innenluft im Kreislauf entlangstreicht, sowie an der Außenmantelfläche des Gehäuses radial nach außen vorragenden ringförmigen Kühlrippen für die über das Gehäuse streichende kühle Außenluft. Eine weitere Vergrößerung der kühlenden Oberfläche ist nach der DT-PS 856 4-81 dadurch möglich, daß die axialen Rippen auch im unteren Teil der Innenmantelfläche vorgesehen sind und das Gehäuse im oberen Teil mit einer oberflächenvergrößernden Haube versehen ist. Auch hier erfolgt die Wärmeabfuhr von innen nach außen allein durch freie Konvektion. Aus der DT-AS 12 35 418 ist eine Kühlung durch freie Konvektion bei Trockentransformatoren bekannt, bei dem das Gehäuse aus mehreren Teilen mit unterschiedlichen Krümmungsradien zusammengesetzt ist, damit innerhalb der Kreiskontur mit dem größten Radius Platz ist für kreisbogenförmige außen liegende Kühlrohre, die der kalten Außenluft ausgesetzt werden und mit dem Innern des Gehäuses in Verbindung stehen. Bei dieser Ausführung fehlen innere und/oder äußere Kühlrippen.

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Ferner ist es bei Trockentransformatoren bekannt (DT-Gbm 1 778 264), die Innenluft des Gehäuses über einen gesonderten, vom Gehäuse möglichst weit entfernt aufgestellten Luft-Luft-Wärmetauscher zu führen. Damit auch ohne Lüfter eine nennenswerte Strömung der warmen Innenluft auftritt, muß der Wärmetauscher über wärmeisolierte Rohrleitungen großen Querschnitts mit dem Gehäuse verbunden und möglichst hoch oberhalb desselben angeordnet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringerem Raumbedarf für den Trockentransformator mit einem einfachen Gehäuse mit glatter Oberfläche und ohne Kühlrippen die Innenluft- bzw. die Gehäusetemperatur zu senken und somit eine Vergrößerung der zur zulässigen Wicklungstemperatur bestehenden Temperaturspanne für die Wärmeabfuhr im Innern des Gehäuses zu erreichen. 15

Dies gelingt mit den Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Hauptanspruchs. Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird das Temperaturgefälle außerhalb des Gehäuses wesentlich verringert. Somit gelingt es bei gegebenen Abmessungen und gleicher Wicklungstemperatur entweder die Leistung zu steigern oder bei gleichbleibender Leistung das Temperaturniveau zu senken.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 Querschnitte des Gehäuses in zwei Ebenen, Fig. 2 eine Seitenansicht des Gehäuses, Fig. 3 die Kühlrohrverbindung mit einem Gehäuseflansch.

In einem zylindrischen Gehäuse 1 ist in bekannter Weise der in Fig. 1 gestrichelt angedeutete bewickelte Transformatorkern auf gehäusefesten Lagerstellen befestigt. Das Gehäuse 1 hat zwei in den Querschnitt des Gehäuses ragende Gehäuseflansche 2 und 3, deren Innenbereiche 2a, 3a für die lösbare Befestigung der nicht dargestellten, mit ebenfalls nicht dargestellten Klemmenkästen bestückten Gehäusedeckel dienen und deren anschließende Außenbereiche 2b, 3b öffnungen für die Aufnahme der Rohrenden von

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achsparallelen Kühlrohren 4 aufweisen, die mit den Gehäuseflanschen gasdicht und druckfest verschweißt sind, wobei die offenen Rohrenden mit ihren Rohrwandungen innerhalb der Gehäuseflansche liegen, so daß sich glatte, leicht abdichtbare Ringflächen ergeben, auf die unter Zwischenfügen von mit Durchlässen 5a versehenen wärmebeständigen druckfesten Ringdichtungen 5 Druckringe 6 und 7 auf die Außenbereiche 2b, 3b druckfest und flüssigkeitsdicht aufgeschraubt werden können. Die Druckringe 6 und 7 haben eine Mehrzahl von je zwei benachbarte Kühlrohre an den Mündungen verbindende Umlenkkanäle 6a, 7a. Der Druckring 6 weist einen Flüssigkeitseinlaß 8 samt Überdruckventil und Schmutzfänger sowie einen Flüssigkeitsauslaß 9 für eine KUhIflüssigkeitsversorgung auf. Am unteren Ende des Druckringes 7 ist eine verschließbare Flüssigkeitsablaßöffnung 10 vorgesehen. Die Kühlrohre sind somit in Reihe an die nicht dargestellte Kühlflüssigkeitsversorgung angeschlossen und achsparallel in Abständer voneinander und von der Gehäuseinnenwand so angeordnet, daß sie den bewickelten Kern am ganzen Umfang mit Abstand umgeben. Die erwärmte Innenluft steigt im Gehäuse vom bewickelten Kern nach oben, wird dort innerhalb des Gehäuses nach beiden Seiten umgelenkt und über die Kühlrohre geleitet, dort abgekühlt und nach unten im Kreislauf dem bewickelten Kern wieder zugeleitet. Um die zu kühlende Innenluft möglichst vollständig auf die Kühlrohre zu leiten, sind beiderseits des bewickelten Kernes zwei von Gehäuseflansch zu Gehäuseflansch axial erstreckte gekrümmte Luftleitflächen 11 vorgesehen, von denen in Fig. 1 nur die eine sichtbar ist. Ein Teil der Kühlrohre liegt somit zwischen der Gehäuseinnenwand und den Luftleitflächen, die von dem jeweils unteren Lagerbock bis zum jeweils oberen Lagerbock reichen.

Ein verbesserter Wärmetausch läßt sich durch oberflächenvergrößerte Kühlrohr erreichen, wozu jedes Kühlrohr 4 aus einem druckfesten glatten Kernrohr 4a mit schraubenförmig angeordneten äußeren Radialrippen 4b aus besser wärmeleitendem Material gerin gerer mechanischer Festigkeit (z.B. Aluminium) gebildet ist.

Eine Verbesserung der inneren Luftführung läßt sich durch trichterförmige Ausbildung der Kühlleitflächeneinlässe erreichen, wozu die oberen Längskanten der Luftleitflächen einen größeren Abstand von der Gehäuseinnenwand haben als deren mittlere Bereiche.

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Die Erfindung ermöglicht nach Abnahme der Druckringe eine leichte Reinigung der geraden Kühlrohr und der frei zugänglichen Umlenkkanäle, wobei das Innere des Gehäuses nach außen abgedichtet bleibt, was bei Bergwerkstransformatoren für den Schlagwetterschutz gefordert ist. Außerdem sind die Ringdichtungen durch die angeschraubten Bauteile (Gehäusedeckel, Druckringe) selbst geschützt .

5 Patentansprüche
3 Figuren

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.ν

L e e r s e i t e

Claims

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Patentansprüche

1.JDruckfest gekapselter Trockentransformator mit einem die akti-

n Teile umgebenden Gehäuse mit stirnseitigen Gehäuseflanschen, an denen die mit Klemmenkästen versehenen Gehäusedeckel lösbar befestigt sind, sowie einem Wärmetauscher zwischen der ausschließlich im Gehäuse von selbst zirkulierenden erwärmten Innenluft und einem Kühlmedium, daduroh gekennzeich net, daß innerhalb des Gehäuses (1) achsparallele und im Abstand zu seiner Innenmantelfläohe druokfeste Kühlrohre (4) angeordnet sind, die mit ihren Rohrenden die Gehäusedeckel radial umgebenden Außenbereiche der Gehäuseflansche (2, 3) durchdringen und mit diesen druckfest und luftdicht verschweißt und durch mit Umlenkkanälen (6a, 7a) sowie Ein- und Auslässen (8, 9) versehenen gesonderten, abdichtend an den Außenbereichen (2b, 3b) der Gehäuseflansche lösbar befestigten Druckringen (6, 7) zu einem Kühlpfad verbunden sind, der Teil eines Kühlflüssigkeitekreislaufes ist.

2. Trockentransformator nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr (4) aus einem druckfesten glatten Kernrohr (4a) mit schraubenförmig angeordneten äußeren Radialrippen (4b) aus besser wärmeleitendem Material geringerer mechanischer Festigkeit gebildet ist.

3. Trockentransformator naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewickelte Transformatorkern zwischen zwei seitlichen, von Gehäuseflansch (2) zu Gehäuseflansch (3) axial erstreckten gebogenen Luftleitflächen (11) angeordnet ist, die in Abstand von der Gehäuseinnenwand angeordnet sind, in welohen Zwischenräumen ein Teil der Kühlrohre (4) untergebracht ist.

4* Trockentransformator nach Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß dl· oberen Längskanten der Luftleitflächen (11) einen größeren Abstand von der Gehäuseinnenwand haben als die mittleren Bereiche der Luftleitflächen.

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5. Trockentransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkanäle (6a, 7a) in beiden Druckringen (6, 7) paarweise benachbarte Kühlrohre (4) miteinander verbinden und der Kühlmittelein- und -auslaß (8, 9) in einem der Druckringe (6) vorgesehen ist, so daß alle Kühlrohre (4) etrömungsmäßig in Reihe geschaltet in abwechselnder Richtung vom Kühlmittel durchflossen sind.

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