RU181143U1 - Three-phase high-voltage transformer with liquid cooling system - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при конструировании трехфазных высоковольтных трансформаторов с жидкостным охлаждением. Высоковольтный трехфазный трансформатор с системой жидкостного охлаждения содержит пространственный магнитопровод, размещенный между кронштейнами, выполненными с окнами воздуховода и соединенными крепежными элементам. Пространственный магнитопровод состоит из зажатых двумя параллельно расположенными ярмами, трех равноудаленных стержней, каждый из которых охвачен первичной обмоткой, выполненной трубкой прямоугольного сечения, установленной на малое ребро, с зазорами между витками, заполненными изоляторами в виде шайб с разрезами. При этом входы и выходы первичных обмоток через резьбовые втулки последовательно соединены посредством трубопроводов с электроизоляционными развязками, разветвителями, входным и выходным фланцами - штуцерами СЖО. Для повышения электрической прочности, узел вторичных обмоток выполнен в виде объединенного компаундной заливкой пакета чередующихся правых и левых многослойных печатных плат, концентрические проводники каждой из которых являются трехфазными обмотками, а в свободных зонах каждой многослойной печатной платы установлены р/элементы выпрямителя и емкостного фильтра.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the design of three-phase high-voltage transformers with liquid cooling. A high-voltage three-phase transformer with a liquid cooling system contains a spatial magnetic circuit located between the brackets made with the windows of the duct and connected to the fasteners. The spatial magnetic circuit consists of three equally spaced rods clamped by two parallel yokes, each of which is covered by a primary winding made by a rectangular tube mounted on a small rib, with gaps between the turns filled with insulators in the form of washers with cuts. In this case, the inputs and outputs of the primary windings through the threaded bushings are sequentially connected via pipelines with electrical isolation, couplers, input and output flanges - fittings SZHO. To increase the electric strength, the secondary winding assembly is made in the form of a combined compound filling of a package of alternating right and left multilayer printed circuit boards, the concentric conductors of each of which are three-phase windings, and in the free zones of each multilayer printed circuit board there are p / rectifier and capacitive filter elements.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при конструировании трехфазных высоковольтных трансформаторов с жидкостным охлаждением.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the design of three-phase high-voltage transformers with liquid cooling.

Известен трехфазный трансформатор (RU №71811 U1, опубликован 2008.03.20, МПК H01F 30/12), содержащий плоскую магнитную систему, состоящую из трех О-образных магнитопроводов, навитых из ленты трансформаторной стали и расположенных в одной плоскости, трех первичных и трех вторичных обмоток, расположенных на каркасе, причем навитые магнитопроводы выполнены цельными, а каркас для обмоток выполнен составным.Known three-phase transformer (RU No. 71811 U1, published 2008.03.20, IPC H01F 30/12) containing a flat magnetic system consisting of three O-shaped magnetic cores, wound from a tape of transformer steel and located in one plane, three primary and three secondary windings located on the frame, and the wound magnetic circuits are made integral, and the frame for the windings is made integral.

К недостаткам конструкции данного трансформатора можно отнести недостаточные компактность, электрическую и механическую прочность.The design flaws of this transformer include insufficient compactness, electrical and mechanical strength.

Известен трехфазный трансформатор (RU №2001114198, опубликована 2003.05.10, МПК H01F 27/25), содержащий магнитную цепь и три катушечных блока. Магнитная цепь содержит два разнесенных в пространстве параллельных пластинообразных элемента и три разнесенные в пространстве колонообразные параллельные элементарные цепи, причем колонны практически перпендикулярны пластинообразным элементам и заключены между ними. Каждая колонна выполнена с возможностью несения одного из трех катушечных блоков и обслуживания одной из трех фаз, образую пространственно-симметричную структуру относительно центральной оси трансформатора.Known three-phase transformer (RU No.2001114198, published 2003.05.10, IPC H01F 27/25) containing a magnetic circuit and three coil blocks. The magnetic circuit contains two spaced apart parallel plate-like elements and three spaced apart columnar parallel elementary chains, the columns being almost perpendicular to the plate-shaped elements and enclosed between them. Each column is made with the possibility of carrying one of the three coil blocks and servicing one of the three phases, forming a spatially symmetric structure relative to the central axis of the transformer.

К недостаткам конструкции данного трансформатора можно отнести ее ограниченное применение из-за недостаточно эффективного теплоотвода.The disadvantages of the design of this transformer include its limited use due to insufficient heat removal.

Известен трансформатор (RU №2396625 С1, опубликован 2010.08.10, МПК H01F 30/12), содержащий плоский магнитопровод, состоящий из зажатых двумя параллельными ярмами четырех стержней, каждый из которых расположен на равном расстоянии друг от друга и охвачен одинаковыми первичной обмоткой и группой вторичных обмоток.Known transformer (RU No. 2396625 C1, published 2010.08.10, IPC H01F 30/12) containing a flat magnetic circuit consisting of four rods clamped by two parallel yokes, each of which is located at an equal distance from each other and is covered by the same primary winding and group secondary windings.

К недостаткам конструкции данного трансформатора можно отнести ее ограниченное использование из-за недостаточных теплоотвода, электрической и механической прочности.The disadvantages of the design of this transformer include its limited use due to insufficient heat removal, electrical and mechanical strength.

Известен трансформатор (RU №106437 U1, опубликован 2011.07.10, МПК H01F 30/12), содержащий магнитопровод, размещенный между радиаторами и состоящий из зажатых двумя параллельными ярмами равноудаленных стержней, охваченных одним или более катушечными блоками. Радиаторы выполнены с окнами воздуховода и соединены крепежными элементами. Первичная обмотка каждого катушечного блока выполнена в виде бескаркасной катушки проводом прямоугольного сечения, установленным на малом ребре, с равномерным зазором между витками, заполненным изолятором. К недостаткам конструкции данного трансформатора можно отнести недостаточные компактность, электрическую прочность, неэффективный теплоотвод.Known transformer (RU No. 106437 U1, published 2011.07.10, IPC H01F 30/12) containing a magnetic circuit located between the radiators and consisting of clamped by two parallel yokes equidistant rods covered by one or more coil blocks. Radiators are made with windows of the duct and are connected by fasteners. The primary winding of each coil block is made in the form of a frameless coil with a rectangular wire mounted on a small rib, with a uniform gap between the turns filled with an insulator. The design flaws of this transformer include insufficient compactness, electric strength, and inefficient heat dissipation.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является трансформатор (RU №2479059 С1, опубликован 2013.04.10), содержащий передний и задний радиаторы, размещенный между ними пространственный магнитопровод, состоящий из зажатых двумя параллельными ярмами трех равноудаленных стержней, каждый из которых охвачен одним или более катушечными блоками, состоящими из концентрично расположенных первичных обмоток и одной или более вторичных обмоток, охватывающих первичную. Крепежные элементы, выполненные, например, в виде шпилек с гайками, стягивают передний и задний радиаторы и размещенный между ними пространственный магнитопровод с катушечными блоками. Система жидкостного охлаждения образована первичными обмотками катушечных блоков, входы и выходы которых через резьбовые втулки последовательно соединены посредством трубопроводов, размещенных на радиаторах, соответственно с электроизоляционными развязками, разветвителями, входным и выходным фланцами-штуцерами.Closest to the proposed technical solution is a transformer (RU No. 2479059 C1, published 2013.04.10), comprising a front and a rear radiator, a spatial magnetic core placed between them, consisting of three equidistant rods clamped by two parallel yokes, each of which is covered by one or more coil blocks consisting of concentrically located primary windings and one or more secondary windings spanning the primary. Fasteners, made, for example, in the form of studs with nuts, tighten the front and rear radiators and the spatial magnetic circuit located between them with coil blocks. The liquid cooling system is formed by the primary windings of the coil blocks, the inputs and outputs of which are threaded through the threaded sleeves through pipelines located on the radiators, respectively, with electrical isolation, couplers, inlet and outlet flanges-fittings.

К недостаткам конструкции данного трансформатора можно отнести недостаточную электропрочность вторичных обмоток, которые выполняются очень тонким проводом.The disadvantages of the design of this transformer include the insufficient electrical strength of the secondary windings, which are performed by a very thin wire.

Задачей заявляемого технического решения является повышение его надежности.The objective of the proposed technical solution is to increase its reliability.

Техническим результатом предлагаемого высоковольтного трехфазного трансформатора с системой жидкостного охлаждения является повышение его электрической прочности.The technical result of the proposed high-voltage three-phase transformer with a liquid cooling system is to increase its electric strength.

Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что высоковольтный трехфазный трансформатор с системой жидкостного охлаждения содержит пространственный магнитопровод, размещенный между кронштейнами, выполненными с окнами воздуховода и соединенными крепежными элементам. Пространственный магнитопровод состоит из зажатых двумя параллельно расположенными ярмами трех равноудаленных стержней, каждый из которых охвачен первичной обмоткой, выполненной трубкой прямоугольного сечения, установленной на малое ребро, с зазорами между витками, заполненными изоляторами в виде шайб с разрезами. При этом входы и выходы первичных обмоток через резьбовые втулки последовательно соединены посредством трубопроводов с электроизоляционными развязками, разветвителями, входным и выходным фланцами - штуцерами СЖО.The essence of the proposed utility model consists in the fact that a high-voltage three-phase transformer with a liquid cooling system contains a spatial magnetic circuit located between the brackets made with the air duct windows and connected fasteners. The spatial magnetic circuit consists of three equidistant rods clamped by two yokes parallel to each other, each of which is covered by a primary winding made by a rectangular tube mounted on a small rib, with gaps between the turns filled with insulators in the form of washers with cuts. In this case, the inputs and outputs of the primary windings through the threaded bushings are sequentially connected via pipelines with electrical isolation, couplers, input and output flanges - fittings SZHO.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение заявленного технического результата является выполнение узла вторичных обмоток в виде объединенного компаундной заливкой пакета чередующихся правых и левых многослойных печатных плат, концентрические проводники каждой из которых являются трехфазными обмотками, а в свободных зонах каждой установлены р/элементы выпрямителя и емкостного фильтра.New features that ensure the achievement of the claimed technical result is the implementation of the secondary winding assembly in the form of a combined compound filling of a packet of alternating right and left multilayer printed circuit boards, the concentric conductors of each of which are three-phase windings, and in the free zones of each there are p / elements of a rectifier and a capacitive filter.

На Фиг. 1 изображен общий вид трансформатора спереди;In FIG. 1 shows a front view of a transformer;

На Фиг. 2 изображен общий вид трансформатора сзади;In FIG. 2 shows a rear view of a transformer;

На Фиг. 3 изображен пространственный магнитопровод;In FIG. 3 shows a spatial magnetic circuit;

На Фиг. 4 изображена первичная обмотка;In FIG. 4 shows the primary winding;

На Фиг. 5 изображены элементы СЖО спереди;In FIG. 5 depicts the elements of the LSS in front;

На Фиг. 6 изображены элементы СЖО сзади;In FIG. 6 depicts the elements of the LSS at the back;

На Фиг. 7 изображена многослойная печатная плата узла вторичных обмоток;In FIG. 7 shows a multilayer printed circuit board of the secondary winding assembly;

На Фиг. 8 - изображен узел вторичных обмоток.In FIG. 8 - shows the node of the secondary windings.

Высоковольтный трехфазный трансформатор с системой жидкостного охлаждения содержит кронштейн передний 1, кронштейн задний 2, с окнами воздуховода 21 размещенный между ними пространственный магнитопровод, состоящий из трех равноудаленных стержней 3, зафиксированных внутри первичных обмоток 5 и зажатых между двумя расположенными параллельно ярмами 4 вложенными в углубления переднего и заднего кронштейнов. Стержни 3 магнитопровода выполнены набором пластин из электротехнической стали, плотно заполняя внутреннее пространство первичных обмоток с минимальным зазором по контуру и закрепленных электроизоляционным теплопроводным компаундом 13. Первичные обмотки 5 выполнены трубкой прямоугольного сечения 6 с изоляторами в виде диэлектрических шайб 7, вложенных между витками. Первичные обмотки соединены между собой посредством трубопроводов 8, электроизоляционных вставок 9, разветвителей 10, входным 11 и выходным 12 фланцами, составляя вместе систему жидкостного охлаждения трансформатора. На концах первичных обмоток пайкой закреплены электрические провода с наконечниками 14. Вторичные обмотки выполнены концентрическими проводниками правых и левых многослойных печатных плат 15, оснащенных малогабаритными высоковольтными соединителями 16, радиоэлементами выпрямителя, емкостного фильтра 17. Печатные платы, чередуясь, правые и левые собираются в пакет 18 и формируются компаундом в единый узел вторичных обмоток 19. В отверстия узла вторичных обмоток заправляются первичные обмотки и тремя шпильками 20 через передний и задний кронштейны с ярмами стягиваются в законченную конструкцию с монтажом элементов системы жидкостного охлаждения (СЖО).A high-voltage three-phase transformer with a liquid cooling system comprises a front bracket 1, a rear bracket 2, with the duct 21 opening a spatial magnetic core between them, consisting of three equally spaced rods 3, fixed inside the primary windings 5 and sandwiched between two parallel yokes 4 embedded in the recesses of the front and rear brackets. The rods 3 of the magnetic circuit are made of a set of plates of electrical steel, densely filling the inner space of the primary windings with a minimum clearance along the circuit and secured with an insulating heat-conducting compound 13. The primary windings 5 are made of a rectangular tube 6 with insulators in the form of dielectric washers 7, inserted between the turns. The primary windings are interconnected by means of pipelines 8, electrical insulating inserts 9, splitters 10, input 11 and output 12 flanges, making up the transformer liquid cooling system. At the ends of the primary windings, electric wires with terminals 14 are fixed by soldering. The secondary windings are made of concentric conductors of the right and left multilayer printed circuit boards 15, equipped with small-sized high-voltage connectors 16, radio elements of a rectifier, a capacitive filter 17. The printed circuit boards, alternating, right and left are collected in package 18 and are formed by a compound into a single node of the secondary windings 19. The primary windings are refilled into the holes of the secondary winding assembly and three studs 20 through the front and rear crowns mattes with yokes are pulled together in a finished structure with the installation of elements of a liquid cooling system (SJO).

Таким образом, предлагаемая конструкция высоковольтного трехфазного трансформатора с системой жидкостного охлаждения имеет высокую электрическую прочность и надежность работы.Thus, the proposed design of a high-voltage three-phase transformer with a liquid cooling system has high dielectric strength and reliability.

Claims (1)

Высоковольтный трехфазный трансформатор с системой жидкостного охлаждения, содержащий пространственный магнитопровод, размещенный между кронштейнами, выполненными с окнами воздуховода и соединенными крепежными элементами, и состоящий из зажатых двумя параллельно расположенными ярмами, тремя равноудаленными стержнями, каждый из которых охвачен первичной обмоткой, выполненной трубкой прямоугольного сечения, установленной на малое ребро, с зазорами между витками, заполненными изоляторами в виде шайб с разрезами, при этом входы и выходы первичных обмоток через резьбовые втулки последовательно соединены посредством трубопроводов с электроизоляционными развязками, разветвителями, входным и выходным фланцами - штуцерами системы жидкостного охлаждения, отличающийся тем, что узел вторичных обмоток выполнен в виде объединенного компаундной заливкой пакета чередующихся правых и левых многослойных печатных плат, концентрические проводники каждой из которых являются трехфазными обмотками, а в свободных зонах каждой многослойной печатной платы установлены радиоэлементы выпрямителя и емкостного фильтра.A high-voltage three-phase transformer with a liquid cooling system, containing a spatial magnetic circuit located between the brackets made with the air duct windows and connected by fasteners, and consisting of clamped two parallel yokes, three equally spaced rods, each of which is covered by a primary winding made by a rectangular tube, mounted on a small rib, with gaps between the turns, filled with insulators in the form of washers with cuts, while the inputs and outputs The primary windings through threaded bushings are connected in series through pipelines with electrical isolation, couplers, inlet and outlet flanges - fittings of a liquid cooling system, characterized in that the secondary winding assembly is made in the form of a combined compound filling of a packet of alternating right and left multilayer printed circuit boards, concentric conductors each of which are three-phase windings, and radio elements are installed in the free zones of each multilayer printed circuit board s rectifier and capacitive filter.

Images