Способ охлаждения электрическогоаппарата

 

ОПИСАНИЕ

И 3 Q g P E E g g g („832 07

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— с (22) Заявлено 020279 (21) 2720462/24-07

<зим. к.

Н 01 F 27/10 с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет—

Государственный комитет

ССС P ло делам изобретений и открмтий

Опубликовано 2105.81. Бюллетень ЙЯ 19

Дата опубликования описания 250581 (53) УДК 621. 314. .211(088.8) tI. H. Савченко и B. H. Гуре ич»СЕС

1

: ti т;";-г:

Харьковский институт механизации и эле трифжКац сельского хозяйства i (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к трансформаторостроению, и может найти применение в силовых трансформаторах с жицкнм хладоагентом, например в масляных трансформаторах.

Известен способ охлаждения трансформатора, обеспечивающий достаточно интенсивный теплообмен, который заключается в обеспечении циркуляции газа внутри герметичного бака с помощью насоса. Теплопередача из внутренней полости бака в окружающую среду осуществляется посредством замкнутой системы охлаждения, заполнен- 15 ной легко испаряющейся жидкостью— теплоносителем. Охлаждение газа внутри бака осуществляется посредством теплоносителя, прокачиваемого через внутренний радиатор. В свою .очередь 20 охлаждение теплоносителя производят путем испарения его при кипении в. трубах внутреннего радиатора с последующей конденсацией во внешнем радиаторе (1 ).

25 . Недостатком из властного способа является сложность его и громоздкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ охлаждения 30 электрического аппарата, например трансформатора с жидким хладоагентом, заключающийся в обеспечении циркуляции хладоагента в баке электрического аппарата с одновременным его охлаждением в радиаторе f2).

Недостатком этого способа является большой градиент температур между деталями и маслом вследствие большого теплового сопротивления между ними. Опытные данные показывают, что основной переход тепла от нагреваю-. щихся деталей трансформатора к маслу осуществляется в тонком прилегающем слое толщиной 1,5 мм, что затрудняет отбор тепла от трансформатора.

Кроме того, движение масла в баке при таком способе. охлаждения относительно медленное и не обеспечивает достаточной интенсивности теплообмена.

Повышение эффективности охлаждения позволило бы, с одной стороны, уменьшить габариты, увеличить полезную нагрузку и сократить потери энергии в охлаждакщих устройствах обычных трансформаторов, а с другой стороны — обеспечить нормальный режим трансформаторов с повышенным тепловыделением, например, снабженных

832607 тиристорным переключателем ответвлений, расположенным в общем баке.

Цель изобретения - интенсификация теплообменных процессов в баке трансформатора.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения электрического. аппарата, например трансформатора с жидким хладоагентом, заключающемуся в обеспечении циркуляции хладоагента в баке электрического аппарата с одновременным охлаждением его в радиаторе, в ниж нюю часть бака нагнетают под давлением газ с высокой электрической прочностью и малой химической активностью, например элегаз, а выделяющий 5 ся при этом гаэ отводят иэ верхней части бака, охлаждают и вновь .подают .в нижнюю часть бака.

При таком способе охлаждения интенсивность теплообменных процессов 20 повышается за счет разрушения тонкого прилегающего слоя хладоагента пузырями газа и перемешивания его с другими, менее нагретыми слоями, за счет чего уменьшается тепловое со- 25 противление между нагревающимися деталями трансформатора и хладоагентом, интенсивного перемешиваиия всех слоев хладоагента и выравнивания их тем. ператур; увеличения интенсивности ЗО теплообмена со стенками бака; отбора тепла на нагрев предварительно ох-лажденного газа; бурного выделения газа с поверхностного слоя хладоагента, имеющего обычно самую высокую температуру.

Кроме того, реализация способа дает дополнительный эффект, заключающийся в постоянном самоочищении охлаждающего агента (масла) от механических примесей и загрязнений вслед- 40 ствие выноса их на поверхность, где они скапливаются в виде пены, которую нетрудно удалить.

На чертеже схематически изображено устройство, иллюстрирующее предла- 45 гаемый способ.

Устройство содержит трансформатор

1, помещенный в герметичный бак 2, наполненный хладоагенгом 3. Трансформатор 1 снабжен системой охлаждения, обеспечивающей циркуляцию хладоагента 3 в баке 2 с одновременным охлаждением в радиаторе 4.

Для интенсификации теплообменных процессов в нижнюю часть бака 2 с помощью компрессора 5 нагнетают газ с высокой электрической прочностью и малой химической активностью, например шестифтористую серу S F6 (элегаэ) или смесь: 50% элегаза и

50% азота, а также другие фторорганические соединения, например С F, С F6 образующие пузыри диаметром до 30 мм, движущиеся вертикально вверх. Выделякщийся на поверхности хладоагента 3 газ отводят из верхней части бака 2 с помощью трубы 6 и подают в радиатор 7. После охлаждения газа в радиаторе 7 его подают во всасывающую полость компрессора 5, и процесс повторяется.

При работе такой системы возможны незначительные утечки газа. Для восполнения этих потерь служит резервный запас газа, помещенный в баллон

8, находящийся под давлением порядка 150 атм и снабженный редуктором.

При падении давления газа в системе ниже установленного значения срабатывает автоматический клапан 9 и пропускает небольшое количество газа из баллона 8 в систему.

Коэффициент теплоотдачи за счет использования предложенного способа повышается в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

Способ охлаждения электрического аппарата, например трансформатора с жидким хладоагентом, заключающийся в обеспечении циркуляции хладоагента в баке электрического аппарата с одновременным охлаждением его в радиаторе, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообменных процессов, в нижнюю часть бака нагнетают под давлением газ с высокой электрической прочностью и малой химической активностью, например элегаз, а выделякицийся при этом газ отводят из верхней части бака, охлаждают и вновь подают в нижнюю часть бака.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2947798, кл. Н 01 F 27/10, 1960.

2. Голунов A. И. и др. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов. M., "Энергия", 1976, с. 89.

832607

Составитель И. Бабаенко

T 3. Фанта кор екто В. Синицкая

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Редактор С. Патрушева

Заказ 3422/45

Филиал ППП " Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4