ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПЕЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Полезная модель относится к области электротехнической промышленности, а именно к навесным устройствам (системам) наружного охлаждения трансформаторов, обеспечивающим передачу тепла от масла к охлаждающей среде и может быть использовано, преимущественно, в трансформаторостроении при производстве электропечных трансформаторов.
Во время работы трансформатора в его магнитопроводе и обмотках возникают потери энергии, связанные с прохождением тока по обмоткам и магнитного потока по магнитопроводу, которые выделяются в виде тепла. Для нормального функционирования трансформатора это тепло необходимо отводить для чего применяются системы охлаждения различных типов.
Для электропечных трансформаторов наиболее широкое применение нашли системы с принудительной циркуляцией воздуха и масла или воды и масла с ненаправленным потоком масла (системы охлаждения вида ДЦ и Ц по ГОСТ Р 52719-2007).
Известна схема таких систем охлаждения (см., например, Аншин В.Ш. и др. «Трансформаторы для промышленных электропечей» (М.: Энергоиздат, 1982, С.149-158) где нагретое трансформаторное масло забирается из верхней части бака электронасосом, по трубопроводам подается в охладитель, после чего охлажденное масло поступает в нижнюю часть бака трансформатора. В навесных системах охлаждения все ее части (насосы, маслоохладители, трубопроводы) размещаются непосредственно на баке трансформатора.
Примером такого охлаждающего устройства электропечного трансформатора может служить устройство, описанное в книге Аншина В.Ш. и др. «Трансформаторы для промышленных электропечей» (М.: Энергоиздат, 1982, С.178-179, С.182, С.192-196, С.245).
Известное охлаждающее устройство (навесная система охлаждения) электропечного трансформатора в общем случае содержит выходной и выходной патрубки, скрепленные с баком трансформатора, по крайней мере, один электронасос и маслоохладитель, соединительные трубопроводы. Все агрегаты охлаждающего устройства при этом размещаются снаружи на баке трансформатора. При работе известного устройства нагретое масло через входной патрубок с помощью электронасоса забирается из верхней части бака трансформатора, подается в маслоохладитель (воздушный или водяной), после чего охлажденное масло поступает в трансформатор через выходной патрубок обычно расположенный в нижней части бака. Для повышения эффективности охлаждения необходимо вовлекать в циркуляцию через маслоохладитель как можно больший объем масла трансформатора, для чего входной и выходной патрубок стремятся располагать по диагонали (входной патрубок вверху на одной стенке бака, а выходной патрубок внизу на противоположной стенке).
Известное устройство позволяет достаточно эффективно выполнять охлаждение трансформаторного масла.
Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Недостатками известного устройства являются:
- большие габаритные размеры, связанные с размещением входного и выходного патрубков устройства (навесной системы охлаждения) по диагонали (для того, чтобы вовлечь в циркуляцию как можно больший объем масла и, следовательно, повысить эффективность охлаждения) и необходимости огибать бак соединительными трубопроводами.
- недостаточная эффективность охлаждения связанная с тем, что поток охлажденного масла является ненаправленным (направленным не на основные источники тепла в трансформаторе - обмотки и магнитопровод).
Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является уменьшение габаритов устройства и повышение эффективности охлаждения.
Указанный технический результат достигается тем, в охлаждающем устройстве электропечного трансформатора, содержащем входной и выходной патрубки, скрепленные с баком трансформатора, по крайней мере, один электронасос и маслоохладитель, соединительные трубопроводы, согласно полезной модели, выходной патрубок расположен внутри бака трансформатора в непосредственной близости от основных тепловыделяющих частей трансформатора, при этом конечный участок выходного патрубка снабжен дополнительными штуцерами, направленными на эти части трансформатора.
Размещение выходного патрубка внутри бака трансформатора позволяет вовлекать в циркуляцию максимальный объем масла, при этом габариты трансформатора не увеличиваются. Особенно это эффективно в том случае, когда имеется переключатель занимающий часть пространства бака, что характерно для электропечных трансформаторов.
Установка штуцеров на выходном патрубке позволяет направлять масло непосредственно на источники тепла в трансформаторе (обмотки, магнитопровод), что позволяет повысить эффективность охлаждения.
Охарактеризованная указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия «новизна».
Полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, на котором приведена общая компоновка устройства на баке трансформатора (вид сверху на трансформатор).
Охлаждающее устройство (навесная система охлаждения) содержит входной патрубок 1, скрепленный с баком 2 трансформатора, по крайней мере один электронасос 3 и один маслоохладитель 4, выходной патрубок 5 и соединительные трубопроводы 6. Выходной патрубок 5 расположен внутри бака 2 трансформатора в непосредственной близости от основных тепловыделяющих частей 7 трансформатора (обмотки и магнитопровод). При наличии размещенного в баке переключателя 8, выходной патрубок 5 проходит под переключателем. Конечный участок выходного патрубка 5 снабжен дополнительными штуцерами 9, направленными на тепловыделяющие части 7.
Устройство работает следующим образом.
При включении (при работе трансформатора) электронасоса 3 нагретое трансформаторное масло забирается из верхней части бака 2 трансформатора, поступает в маслоохладитель 4 (воздушный или водомасляный), где происходит его охлаждение. Далее охлажденное масло по соединительному трубопроводу 6 и выходному патрубку 5 снова поступает в бак 2 трансформатора и, с помощью штуцеров 9, направляется непосредственно к основных тепловыделяющим частям 7 трансформатора.
В настоящее время заявителем изготовлен опытный образец устройства. Предварительные испытания показали его высокую эффективность.