Трансформатор для столбовой подстанции

Полезная модель относится к электроэнергетике в частности к трансформаторным подстанциям для обеспечения электроснабжения рассредоточенных потребителей электроэнергии бытового, сельскохозяйственного и промышленного назначений мощностью до 250 кВА.
Известна столбовая трансформаторная подстанция по патенту РФ на полезную модель №99905, М. кл. Н02В 5/02, содержащая силовой трансформатор, высоковольтные вводы которого связаны с самонесущими изолированными проводами воздушной линии, закрепленными на вертикально ориентированной опоре, и предохранители-разъединители, закрепленные посредством кронштейна на упомянутой опоре, при этом силовой трансформатор выполнен с несущим корпусом для закрепления на упомянутой опоре посредством разъемного соединительного узла, а его высоковольтные вводы соединены посредством предохранителей-разъединителей или непосредственно с самонесущими изолированными проводами воздушной линии, при этом узлы соединения самонесущих изолированных проводов с высоковольтными вводами трансформатора выполнены изолированными, а самонесущие изолированные провода, соединенные посредством герметичных муфт с низковольтными выводами трансформатора, связаны с потребителем непосредственно или посредством самонесущих изолированных проводов низковольтной воздушной линии, расположенной на тех же опорах с двойным подвесом и/или на дополнительных опорах. Соединительный узел выполнен в виде, по меньшей мере, одного захватывающего элемента в виде крюка-захвата, расположенного в верхней части несущего корпуса трансформатора с возможностью зацепления с выступом, расположенным на кронштейне, присоединенном к упомянутой опоре. К нижней части несущего корпуса трансформатора присоединено два швеллера с возможностью упора в кронштейн опоры и горизонтального расположения трансформатора.
К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции, включающей дополнительные устройства для закрепления на опоре предохранителей-разъединителей.
Известна столбовая трансформаторная подстанция по патенту РФ на полезную модель №133982, М. кл. Н02В 5/02 - прототип. Подстанция содержит силовой трансформатор, высоковольтные вводы которого связаны самонесущими изолированными проводами с проводами воздушной линии, закрепленными на траверсе, установленной на вертикально ориентированной опоре, упомянутый трансформатор выполнен с несущим корпусом, который также закреплен на вертикально ориентированной опоре с помощью захватывающего элемента, причем боковые стенки силового трансформатора выполнены с развитой оребренной поверхностью, при этом на крышке несущего корпуса выполнены установочные выступы с отверстиями, в которых закреплены ограничители перенапряжения, имеющие защитные колпачки, причем обмотки силового трансформатора соединены с выходными контактами ограничителей перенапряжения с помощью коротких перемычек, а другие выходы ограничителей перенапряжения соединены через перемычку с заземляющим контуром посредством грозозащитного спуска.
К недостаткам известной подстанции можно отнести низкую надежность работы ограничителей перенапряжения, смонтированных на установочных выступах с отверстиями, в связи с ненадежным креплением выступов на крышке корпуса трансформатора связанных с ослаблением резьбовых соединений. К тому же выступы для ограничителей перенапряжения значительно увеличивают габариты подстанции при ее транспортировке.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности обеспечение надежности работы ограничителей перенапряжения и снижение габаритов трансформатора и подстанции в целом при транспортировке.
Поставленный технический результат достигается использованием сочетания известных общих с прототипом признаков включающих корпус с крышкой с высоковольтными и низковольтными вводами, средство для монтажа ограничителей перенапряжения, упор, обеспечивающий горизонтальное положение верхней поверхности трансформатора и крюк-захват, смонтированный на стороне трансформатора, обращенной к опоре и новых признаков заключающихся в том, что средство для монтажа ограничителей перенапряжения выполнено в виде дополнительной съемной платформы прямоугольной формы, закрепленной с лицевой стороны корпуса трансформатора при помощи выступающих за пределы поверхности платформы кронштейнов и соединений болт-гайка, при этом одни выходы ограничителей перенапряжения соединены с высоковольтными вводами, а другие с заземляющим контуром.
Дополнительная съемная платформа в поперечном сечении выполнена П-образной формы на уровне с поверхностью крышки.
Отверстия кронштейнов для крепления платформы на крышке трансформатора при помощи соединений болт-гайка, выполнены продолговатой формы параллельно лицевой стороне корпуса трансформатора.
Кронштейны приварены к нижней поверхности дополнительной съемной платформы.
Новизной предложенной полезной модели является выполнение средства для монтажа ограничителей перенапряжения в виде дополнительной съемной платформы прямоугольной формы, закрепленной с лицевой стороны корпуса трансформатора при помощи выступающих за пределы поверхности платформы кронштейнов и соединений болт-гайка, при этом одни выходы ограничителей перенапряжения соединены с высоковольтными вводами, а другие с заземляющим контуром.
Так, выполнение средства для монтажа ограничителей перенапряжения в виде дополнительной съемной платформы прямоугольной формы обеспечивает установку ограничителей перенапряжения на одном уровне с крышкой трансформатора и позволяет уменьшить транспортные габариты подстанции, закрепляя платформу на лицевой стороне трансформатора на крышке после транспортировки подстанции к месту монтажа.
Крепление дополнительной платформы с лицевой стороны корпуса трансформатора при помощи выступающих за пределы поверхности платформы кронштейнов и соединений болт-гайка, позволяет быстро и надежно закрепить платформу. Выполнение платформы в виде единой цельной конструкции закрепленной двумя соединениями болт-гайка предотвращает возможные колебания ограничителей перенапряжения в процессе эксплуатации подстанции.
Признаки выполнения дополнительной съемной платформы в поперечном сечении П-образной формы на уровне с поверхностью крышки обеспечивает высокую жесткость конструкции и предотвращает разноуровневое расположение ограничителей перенапряжения.
Выполнение отверстий кронштейнов для крепления платформы с лицевой стороны трансформатора при помощи соединений болт-гайка, продолговатой формы параллельно лицевой стороне корпуса трансформатора позволяет быстро и надежно прикрепить дополнительную платформу к корпусу трансформатора, в том числе, если имеется разница в межосевом расстоянии отверстий выполненных в крышке трансформатора.
Выполнение съемной платформы в поперечном сечении П-образной формы, отверстий кронштейнов для крепления платформы трансформатора при помощи соединений болт-гайка, продолговатой формы и соединение кронштейнов приваренными к нижней поверхности дополнительной съемной платформы - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков и направленных на достижение поставленного технического результата.
Проведенные патентно-информационные исследования показали, что сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в патентной и научно-технической литературе - не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
В связи с тем, что предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемую совокупность существенных признаки можно признать соответствующей критерию - изобретательский уровень.
Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы позволяют отнести устройство к промышленно выполнимым.
На фиг. 1 схематично представлен общий вид трансформатора с дополнительной съемной платформой на кронштейнах для установки ограничителей перенапряжения.
На фиг. 2 показан трансформатор вид сверху с показом соприкосновения упора об опору.
На фиг. 3 схематично показана съемная платформа с кронштейнами ее крепления к крышке трансформатора.
Предлагаемый трансформатор для столбовых подстанций состоит из корпуса-бака 1 с крышкой 2 и контактно связанной с лицевой стороной трансформатора 1 при помощи кронштейнов 3, съемной платформы 4, на которой смонтированы ограничители перенапряжения 5. На крышке 2 трансформатора закреплены высоковольтные вводы высоковольтные вводы 6, привод переключателя 7 и низковольтные вводы 8. С тыльной стороны трансформатора 1 обращенной к опоре 9 смонтирован крюк-захват 10 и упор 11 с выемкой 12 в центральной части для контакта с опорой 9. На опоре 9 закреплено средство для зацепа крюка-захвата 10, (навеса трансформатора на опору) выполненное в виде рамки, охватывающей опору, на одной стороне которой смонтирован вал-зацеп с выступающими в стороны краями-консолями 13 для крюков-захватов 10. Противоположная сторона 14 рамки связана со стороной вала-зацепа рамки при помощи двух резьбовых стяжек. На плоской поверхности платформы 4 выполнены отверстия 15 для закрепления ограничителей перенапряжения 5. Отверстия 16 на кронштейнах 3 выполнены продолговатой формы. Кронштейны 3 приварены к нижней поверхности платформы 4. Крышка 2 трансформатора закреплена на корпусе при помощи болтовых соединений 17. Выходы 18 ограничителей 5 перенапряжения соединены с высоковольтными вводами, а другие с заземляющим контуром 19.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Первоначально, после транспортировки на место монтажа, осуществляют сборку подстанции, после чего ее при помощи крюков-захватов 10 и консолей 13 навешивают на рамку, закрепленную на опоре 9 воздушной электролинии с электрическим напряжением 6-10 кВ. Установку ограничителей перенапряжения 5 подстанции осуществляют путем закрепления платформы 4 при помощи кронштейнов 3 и соединений болт-гайка на лицевой стороне корпуса 1 трансформатора. После закрепления платформы при помощи отверстий 15 и болтов осуществляют установку ограничителей 5 перенапряжения. После сборки подстанции и ее навешивания на опору 9 осуществляют подключение трансформатора к сети и заземление подстанции.
Использование предлагаемого устройства предотвращает ослабление болтовых соединений платформы с трансформатором, чем обеспечивает высокую надежность работы ограничителей перенапряжения. Монтаж платформы для ограничителей перенапряжения на месте установки подстанции на опоре позволяет уменьшить габариты трансформатора и подстанции в целом при транспортировке.
Трансформатор обеспечивает преобразование напряжения одной величины в напряжение другой величины, в нашем случае понижения напряжения питающей линии. Напряжение питающей линии (6 или 10 кВ) подается на вводы 6 высокого напряжения трансформатора а пониженное напряжение (0,4 кВ) снимается с вводов 7 низкого напряжения. При повышении напряжения на вводах 6 высокого напряжения, происходит увеличение напряжения и на вводах 7 низкого напряжения, от которых запитаны потребители электроэнергии. Повышенное напряжение может вывести из строя бытовые и промышленные электроприборы. Для исключения скачков напряжения у потребителя применяются ограничители перенапряжений (ОПН), которые ограничивают напряжение на обмотке высокого напряжения и соответственно на вводах низкого напряжения.
Ограничитель перенапряжений представляет собой варистор (устройство изменяющее сопротивление в зависимости от значения прилагаемого напряжения), который работает так: при попадании грозового импульса на провода линии электропередач (ЛЭП) на вводах высокого напряжения возникает повышенное напряжение при этом сопротивление ограничителя перенапряжений уменьшается и избыточное напряжение сбрасывается на заземляющий провод.
В настоящее время на предприятии на трансформатор для столбовой подстанции разработана техническая документация, изготовлена и передана для проверки опытная партия предлагаемых в качестве полезной модели устройств, предварительные испытания которых дали положительные результаты.
По результатам комплексных испытаний будет принято решение о производстве предлагаемого устройства.