SU1098043A1 - Transformer with disc sandwich windings - Google Patents

Abstract

ТРАНСФОРМАТОР С ДИСКОВЫМИ ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ ОБМОТКАМИ, содержащий размещенные в кожухе активную часть в виде магнитопровода со стержн ми, расположенными в- одной горизонтальной плоскости и насаженными на стержни дисковыми чередующимис  обмотками , дистанцирующие рейки, расположенные между катушками обмоток и стержн ми и прилегающие к поверхности стержней, причем дистанцирующие рейки размещены диаметрально противоположно , теплоотвод щие элементы, размещенные между лштушками и представл ющие собой каждый пару теплоотвод щих пластин с размещенными между ними тепловыми трубами, установленными с интервалом, причем teплoвыe трубы закреплены на пластинах с помощью дистанцирующих прокладок , установленных в каналах, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности охлаждени  активной части трансформатора, в дистанцирующих рейках по всей их длине с интервалом, равным рассто нию i между соседними теплоотвод щими элементами , вьтолнены пазы шириной не (Л менее рассто ни  между пластинами теплоотвод щнх элементов, причем в дистанцирующих рейках, расположенных сверху и снизу стержней магнитопровода , в центре пазов выполнены сквозные отверсти , в пластинах теплоотвод щих элементов между тепловыми трубами о со 00 о вьтолнены продольные вырезы, а в дистанцирующих прокладках - отверсти , соосные каналам между тепловыми трубами и пластинами теплоотвод щих элеnU ментов. TRANSFORMER WITH DISK ALTERNATIVE WINDINGS containing the active part placed in the casing in the form of a magnetic core with rods located in one horizontal plane and mounted on the rods of alternating windings on the rods, spacer rails located between the winding coils and the rods and adjacent bead accessories. the spacers are diametrically opposed, the heat dissipating elements placed between the shafts and representing each pair of heat dissipating plates. Heat pipes placed between them are installed with an interval, and the heat pipes are fixed on the plates with the help of spacers installed in the channels, characterized in that, in order to increase the cooling efficiency of the transformer's active part, in spacer rails along their entire length with intervals equal to the distance i between adjacent heat-removing elements, are made with grooves not wide (L less than the distance between the plates of the heat-removing elements of the auxiliary elements, moreover in the spacers x upper and lower magnetic cores in the center grooves are made through holes in the heatsink plates impeding elements between the heat pipes of from about 00 vtolneny longitudinal notch spacers and gaskets - openings aligned channels between the heat pipes and the heat sink plates boiling elenU cops.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено в трансформаторах с дисковыми чередующимис  обмотками, между катушками которых размещены теплоотвод щие элементы .The invention relates to electrical engineering and can be applied to transformers with alternating disk windings, between whose coils there are heat-conducting elements.

Известны трансформаторы с дисковыми чередующимис  обмотками, содержащие активную часть, представл ющую собой магнитопровод, на стержни которого насажены катушки дисковых чередующихс  обмоток с размещенными между ними теплоотвод щими элементами , выполненными в виде пластин, свободна  часть которых заходит в гофры кожуха. Дл  дистанировани  обмоток и теплоотвод щих элементов от стержней магнитопровода между ними размещены клинь  из электроизол ционного материала Си.Transformers with alternating disk windings are known, containing an active part, which is a magnetic conductor, on whose rods the coils of alternating disk windings are mounted with heat-conducting elements placed between them, made in the form of plates, the free part of which enters the casing corrugations. A wedge made of an electrically insulating material C is placed between them to dispel the windings and heat-removing elements from the cores of the magnetic core.

Недостатками известной конструкции трансформатора  вл ютс  значительный перепад температуры по длине теплоотвод щего элемента (пластины), составл ющий 25-30с, затрудненный отвод тепла от стержней магнитопровода.The disadvantages of the known construction of a transformer are a significant temperature difference along the length of the heat-removing element (plate), which is 25-30 seconds, difficult to remove heat from the cores of the magnetic circuit.

Указанные недостатки частично устранены при использовании в качестве теплоотвод щих элементов устройств дл  отвода тепла в трансформаторах, представл ющих собой пары пластин, между которьми размещены тепловые трубы, дистанцированные друг от друга при помощи прокладок. Применение устройств дл  отвода тепла в конструкции трансформатора позвол ет достичь существенного снижени  разности температуры между активной частью и кожухом за счет снижени  перепада температуры по теплообменникам, который составл ет 5-8°С С2.These drawbacks are partially eliminated by using as a heat dissipating element devices for heat removal in transformers, which are a pair of plates, between which heat pipes are spaced apart from each other by gaskets. The use of devices for heat removal in the design of a transformer allows to achieve a significant reduction in the temperature difference between the active part and the casing by reducing the temperature difference across the heat exchangers, which is 5-8 ° C C2.

Однако в этой, как и в предьщущей, конструкции затруднен отвод тепла от стержней магнитопровода, что приводит к снижению мощности трансформатора, В пространстве между стержн ми магнитопровода и обмотками отсутствует конвекци  воздуха, и отвод тепла от стержней осуществл етс  только излучением и теплопроводностью через воздух и дистанйрующие рейки к катушкам обмоток , а от концов стержней - к  рмам магнитопровода.However, in this, as in the previous, construction, heat removal from the magnetic cores is difficult, which leads to a decrease in transformer power. There is no air convection in the space between the magnetic cores and the windings, and heat is removed from the rods only by radiation and heat conduction through the air and distance rails to the coils of the windings, and from the ends of the rods to the magnetic cores.

Цель изобретени  - повышение эффективности охлаждени  активной части трансформатора.The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency of the active part of the transformer.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в трансформаторе с дисковымиThe goal is achieved by the fact that in a transformer with disk

чередующими обмотками, с.одержащем раз ,мещенные в кожухе активную часть в виде магнитопровода со стержн ми, расположенными в одной горизонтальной плоскости и насаженными на стержни дисковыми чередующимис  обмотками, дистанцирующие рейки, расположенные между катушками обмоток и стержн ми и прилегающие к поверхности стержней, причем дистанцирующие рейки размещены диаметрально противоположно, теплоотвод щие элементы, размещенные между катушками и представл ющие собой |каждый пару теплоотвод щих пластин с размещенными между ними тепловыми трубами , установленными с интервалом, причем тепловые трубы закреплены на пластинах с помощью дистанцирующих прокладок, установленных в каналах в дистанцирующих рейкахпо всей их длине с интервалом, равным рассто нию между соседними теплоотвод щими элементами, выполнены пазы шириной не менее рассто ни  между пластинами теплоотвод щих элементов, причем в дистанцирующих рейках, расположенных сверху и снизу стержней магнитопровода , в центре пазов выполнены сквозные отверсти , в пластинах теплоотвод щих элементов между тепловыми трубами выполнены продольные вьфезы, а в дистанцирующих прокладках - отверсти , соосные каналам между тепловыми трубами и пластинами теплообменника.alternating windings, s. containing times, the active part in the housing in the form of a magnetic core with rods arranged in one horizontal plane and alternating windings mounted on the rods, spacer rails located between the coils of the windings and the rods and adjacent to the surface of the rods, spacer rails are diametrically opposed, heat-conducting elements placed between the coils and constituting each pair of heat-conducting plates with t between them spacing pipes installed at intervals, heat pipes being fixed on the plates by means of spacers installed in channels in spacers along their entire length with an interval equal to the distance between adjacent heat sink elements, grooves with a width not less than the distance between heat sinks elements, and in the spacer rails located above and below the cores of the magnetic core, through holes are made in the center of the grooves, in the plates of the heat-removing elements between the heat The longitudinal pipes are made with longitudinal pipes, and in the spacers the holes are coaxial with the channels between the heat pipes and the heat exchanger plates.

На фиг.1 изображен трансформатор с дисковыми чередующимис  обмотками, общий вид, на фиг.2 и 3 - направлени  движени  воздуха в охлаждающих 0 каналах, на фиг.4-6 - варианты выполнени  дистанцирую1 цих реек в аксономе трии.Fig. 1 shows a transformer with alternating disk windings, a general view, in Figures 2 and 3, the directions of air movement in cooling channels, in Fig. 4-6, the embodiments of distance transformers in axonometry.

Трансформатор содержит кожух 1 с крышкой 2, в котором размещена активна  часть, представл юща  собой магнитопровод 3,  рма 4 которого ст нуты  рмовыми балками 5, а на стержни 6, размещенные в одной горизонтальной плоскости, насажены катутлки 7 дисковых чередующихс  обмоток.The transformer contains a casing 1 with a cover 2 in which the active part is placed, which is a magnetic core 3, the frame 4 of which is mounted with beam beams 5, and the cores 7 of alternating disk windings are mounted on rods 6 located in the same horizontal plane.

Установленные вертикально теплоотвод щие элементы (теплообменники) 8 тепловоспринимающей частью 9 устанавливаютс  между катушками 7, а теплоотдающей частью 10 - в гофры 11 крышки 2, Тепловоспринимающа  часть 9 каждого теплоотвод щего элемента В выполн етс  по форме катушек 7 с прорезью 1-2 в нижней части дл  исключени  короткозамкнутого витка. В зазоре 13 между стержн ми 6 магнитопровода 3 и катушками 7 с теплоотвод щими элементами 8 установлены дистанцирующие рейки 14 и 15. Дистанцирующие рейки 14 и 15 размещены диаметрально противоположно одна к другой. На дистанцирующих рейках 14 и 15 по всей их длине с интервалом, равным рассто  нию между соседними теплоотвод щими элементами 8, выполнены пазы 16 щири ной не менее рассто ни  между пласти нами теплоотвод щих элементов, а на дистанцирующих рейках 14, расположен ных сверху и снизу стержней магнитопровода в центре пазов 16, выполнены сквозные отверсти  17. Теплортвод щие элементы 8 (фиг.2, 13) содержат по две плаети ы 18 каждый , между которыми проложены пр мые 19 и изогнутые 20 тепловые трубы с интервалом друг относительно друга. Дл  дистанцировани  тепл©вых труб 19 и 20 друг от друга в каналах 21 между ними установлены прокладки 22 с выполненными в них отверсти ми 23. В теплоотвод щих част х 10 пластин 18 выполнены также продольные вырезы 24. В процессе работы трансформатора потери, вьщел емые в магнитопроводе и обмотках, привод т к нагреву актив ной части. Тепло передаетс  к кожуху 1 и крыш.се 2 посредством теплоотвод щих элементов 8, конвекцией воздуха и излучением. Конвекци  воздуха осуществл етс  по теплоотвод щим каналам , выполненным в элементах конструкции . Охлажденньй воздуч, наход щийс  в нижней части кожуха трансформатора , вт гиваетс  в канал, образованный прорез ми теплоотвод щих элементов в нижней их части и через пазы 16 в рейках 14, огиба  стержни магнитопровода по зазорам 13 между стержн ми 16 и катушками 7 с теплоотвод щими элементами 8, через отверсти  17 в рейках 15 проходит в каналы 21 между трубами 19 и 20 и через отверсти  23 и 24 в прокладках 22 и пластинах 18 выходит в верхней части кожуха, уменьша  тем самым температуру между активной частью и гофрами 11 крышки 2. Благодар  конвекции воздуха, обеспечиваемой выполнением пазов и отверстий в дистанционных рейках, отверстий в прокладках и вырезов в пластинах теплоотвод щих элементов, улучшаетс  отвод тепла от стержней 6 к внутренней поверхности катушек 7. Размеры отверстий в рейках 14 и 15, прокладках 22 и пластинах 18 теплоотвод щих элементов выбираютс  исход  из площади -поперечного сечени  прорези в теплоотвод щем элементе. Выполнение отверстий в рейках и теплоотвод щих элементах позвол ет повысить тепловую мощность трансформатора на 2-4% или соответственно снизить массу активных и изол ционных материалов, повысить теплопередающую способность теплообменников за счет повышени  эффективности теплоотдачи конвекцией, увеличить срок службы изол ции.The installed vertically heat-removing elements (heat exchangers) 8 with the heat-receiving part 9 are installed between the coils 7, and the heat-sending part 10 - into the corrugations 11 of the cover 2. to avoid short-circuited coil. Distances 14 and 15 are installed in the gap 13 between the rods 6 of the magnetic core 3 and the coils 7 with heat-removing elements 8. The spacer rails 14 and 15 are diametrically opposed to each other. On the spacer rails 14 and 15 along their entire length, with an interval equal to the distance between the adjacent heat-removing elements 8, the grooves 16 are not less than the distance between the plates of the heat-removing elements, and on the distance rails 14 located above and below The cores of the magnetic core in the center of the grooves 16 are filled with through holes 17. The heat transfer elements 8 (Figures 2, 13) contain two planes 18 each, between which are straight 19 and curved 20 heat pipes with an interval relative to each other. To distribute the heat pipes 19 and 20 from each other, in the channels 21 between them, spacers 22 are installed with holes 23 made in them. Longitudinal cutouts 24 are also made in the heat-removing parts 10 of the plates 18. During the operation of the transformer, losses in the magnetic core and windings, the active part is heated. Heat is transferred to the casing 1 and the roof. All 2 by means of heat-removing elements 8, air convection and radiation. Convection of air is carried out along heat-removing channels made in the structural elements. Cooling resuspension located in the lower part of the transformer casing draws into the channel formed by the slots of the heat-removing elements in their lower part and through the slots 16 in the rails 14, bending the magnetic core rods through the gaps 13 between the rods 16 and the coils 7 with the heat-conducting elements 8, through the holes 17 in the rails 15 passes into the channels 21 between the pipes 19 and 20 and through the holes 23 and 24 in the gaskets 22 and the plates 18 comes out in the upper part of the casing, thereby reducing the temperature between the active part and the corrugations 11 of the cover 2. Thanks convection air Xa provided by making grooves and holes in spacers, holes in the gaskets and cutouts in the plates of heat-removing elements improves heat removal from the rods 6 to the inner surface of the coils 7. The dimensions of the holes in the rails 14 and 15, gaskets 22 and the plates 18 of the heat-conducting elements are selected on the basis of the area of the cross-section of the slot in the heat-removing element. Making holes in the rails and heat-removing elements allows to increase the heat power of the transformer by 2-4% or, accordingly, reduce the mass of active and insulating materials, increase the heat transfer ability of heat exchangers by increasing the heat transfer efficiency by convection, and increase the service life of the insulation.

cpus.Zcpus.Z

/7/ 7

f6 ригЛ qDue.3f6 rig qDue.3

cpue.6cpue.6

Claims (1)

ТРАНСФОРМАТОР С ДИСКОВЫМИ ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ ОБМОТКАМИ, содержащий размещенные в кожухе активную часть в виде магнитопровода со стержнями, расположенными в- одной горизонтальной плоскости и насаженными на стержни дисковыми чередующимися обмотками, дистанцирующие рейки, расположенные между катушками обмоток и стержнями и прилегающие к поверхности стержней, причем дистанцирующие рейки размещены диаметрально противоположно, теплоотводящие элементы, размещенные между, катушками и представляющие собой каждый пару теплоотводящих пластин с размещенными между ними тепловыми трубами, установленными с интервалом, причем Тепловые трубы закреплены на пластинах с помощью дистанцирующих прокладок, установленных в каналах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения активной части трансформатора, в дистанцирующих рейках по всей их длине с интервалом, равным расстоянию между соседними теплоотводящими эле- § ментами, выполнены пазы шириной не I менее расстояния между пластинами теплоотводящих элементов, причем в Lp дистанцирующих рейках, расположенных р сверху и снизу стержней магнитопрово- G да, в центре пазов выполнены сквозные отверстия, в пластинах теплоотводящих элементов между тепловыми трубами выполнены продольные вырезы, а в дистанцирующих прокладках - отверстия, соосные каналам между тепловыми трубами и пластинами теплоотводящих элементов .TRANSFORMER WITH DISC DISCOVERING WINDS, containing the active part located in the casing in the form of a magnetic circuit with rods located in one horizontal plane and disc alternating windings mounted on rods, spacing rails located between the coil coils and rods and adjacent to the surface placed diametrically opposite, heat-removing elements placed between, coils and representing each pair of heat-removing plates with heat pipes placed between them, installed at intervals, moreover, the heat pipes are fixed to the plates using spacer gaskets installed in the channels, characterized in that, in order to increase the cooling efficiency of the active part of the transformer, in the spacer rails along their entire length with an interval equal to to the distance between adjacent heat-removing elements, § grooves are made with a width of at least I less than the distance between the plates of the heat-removing elements, and in Lp spacing rails located p over and bottom bars magnitoprovo- G yes, the center grooves are made through holes in the plates between the heat-removing elements made heat pipe longitudinal notch spacers and gaskets - openings aligned channels between the heat pipes and the heat-removing plate elements.