DE8306629U1

DE8306629U1 - Transformator grosser leistung mit druckluftkuehlung

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Publication number: DE8306629U1
Application number: DE19838306629
Authority: DE
Original assignee: Smit Transformatoren Bv 6500 Nijmegen Nl
Current assignee: Smit Transformatoren Bv 6500 Nijmegen Nl
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE3308170A1; NL181241C; NL181241B; NL8200966A

Description

Transformator grosser Leistung mit Druckluftkühlung.

Die Neuerung . bezieht sich auf einen Transformator grosser Leistung,- der mit einem mitisolierender und gleich- zeitig zur Kühlung dienender Flüssigkeit, zum Beispiel mit minderalem OeI gefüllten Gefäss, in dem sich der magnetische Kern mit den Wicklungen des Transformators befindet mindestens einer vor einer Endwand des Gefässes vorhandenen Kammer, deren sich gegenüber dieser Endwand befindende Wand zu einem grossen Teil durch einen oder mehrere Luft-Flüssigkeitskühler gebildet wird, dessen (deren) Flüssigkeitsraum mit dem Transformatorgefäss in einem Flüssigkeitskreisläuf .geschaltet ist und dessen (deren) Luftraum einerseits mit der Kammer und andererseits mit der Umgebung in offener Verbindung steht, sowie mit vor Oeffnungen der Seitenwände der Kammer angeordneten, in Bezug auf die Mittellängsebene des Transformatorgefässes schräg gerichteten, je mit einem rohrförmigen Gehäuse versehenen Axialgebläsen zum Erzeugen eines Luftstromes in dem Kühler (den Kühlern) versehen ist.

Ein Transformator dieser Art, die insbesonders für die Ausführung als sogenannter Wandertransformator geeignet ist, ist aus der DE-Gebrauchsmusterschrift 1.782.310 bekannt. Die Gebläse der Kühlvorrichtung dieses bekannten Transformators sind nur mit einem Montagering oder kurzen rohrförmigen Gehäuse versehen und sie saugen die Kühlluft durch den Kühler hindurch an.

^{Der von} einem solchen Transformator erzeugte Schall wird fast ganz durch den Transformator selbst, durch die Gebläse und durch den Luftstrom im Kühlluftkreislauf verursacht.

Die Schalleistung des; Transformators selbst ist hauptsächlisch von der Magnetostriktion des Kernmateriales und von den Kernabmessungen und weniger vom magnetischen Streufeld und von den zwischen den Windungen der Wicklungen auftretenden elektromagnetischen Kräften bestimmt.

Der Schall der Gebläse wird hauptsächlich durch Luft-3S wirbel verursacht, die in den Grenzschichten am Flügelrad jedes

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·: Gebläses auftreten und durch statische Druckfelder, die mit
dem Flügelrad mitdrehen, und durch die gegenseitige Beeinflussung der Luftströme des Flügelrades, der Leitflügel (wenn
vorhanden), der Motorstützen, u.s.w. erzeugt werden. Die
Schalleistung der Gebläse ist nicht nur von der Konstruktionen
derselben sondern auch vom totalen Druckunterschied (AiPt) über
ein Gebläse und vom Luftertrag (V) abhängig.

Der Schall im Kühlluftkreislauf, zu dem die Einlassund die Auslassöffnungen, die Kammer zwischen den Gebläsen

und dem Kühler und der Kühler selbst gehören, wird hauptsachlich durch Strömungsgeräusch verursacht, das im Allgemeinen stärker ist, je nachdem die Luftgeschwindigkeit grosser [ ist und mehr Luftwirbelungen infolge der Luftstromstörungen | auftreten. i

Die Neuerung hat die Aufgabe, die Leistung des von f den Gebläsen und im Rest des Kühlluftkreises erzeugten Schalles f soviel wie möglich zu beschränken. Dies wird, wie sich aus |^: der folgenden Auseinandersetzung zeigen wird, dadurch erreicht, - , dass jedes Gebläse mit seiner Druckseite dem Kühler {den t

?Q Kühlern) zugekehrt ist und dass das Gehäuse des oder jedes f Gebläses sich durch die betreffende Seitenwand der Kammer hindurch erstreckt und in der Kammer mit einem dem Kühler (den I: Kühlern) zugekehrten Diffusor versehen ist. Diese Ausführung _; des Kühlluftsystemes hat verschiedene Vorteile. |

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift 1.782.310 lehrt 3 nicht, dass die schräge Stellung der Gebläse in Bezug auf die j Mittellängsebene des Transformatorgefässes den Vorteil hat, | dass durch die Verkleinerung des Abliegungswinkels des Luft- | stromes in der Kammer der Druckverlust über die Kammer herab- |

gesetzt wird. f

Die Vervrendung eines Diffusors hat den Vorteil,
dass der dynamische Druckverlust des Gebläses selbstwesentlich
herabgesetzt wird. Ausserdem wird der Luftstrom in der Kammer
durch den Diffusor besser gerichtet, wodurch weniger Luft-
_m 35 wirbelungen in der Kammer auftreten und dadurch auch das
j Strömungsgeräusch in der Kammer weniger ist. Weiter erhöht ein :

Diffusor den Nutzeffekt des Gebläses-

Die schräge Stellung der Gebläse hat den zusätzlichen f Vorteil, dass die so wichtige Verwendung von Diffusoren möglich ,

ist, ohne dass dafür mehr Raum in der Kammer erforderlich ist.

Dadurch, dass die Gebläse nicht, wie in der Kühlvorrichtung nach der erwähnten Gebrauchsmusterschrift, Luft durch die Kühler hindurch ansaugen, sondern Luft durch die Kühler hindurch pressen, werden sie anstatt erwärmter Luft kühlere Aussenluft durch den Kühler hindurch bewegen. Da die kühlere Luft eine grössere Dichtigkeit hat, braucht bei gleichbleibender Gewichtsmenge der je Zeiteinheit durch den Kühler hindurch zu transportierenden Luft jedes Gebläse ein kleineres Volumen je Zeiteinheit zu fördern, was eine Herabsetzung der Schalleistung des Gebläses bedeutet. Die Druckverlust in den verschiedenen Teilen des Luftkreislaufes sind durch das Produkt der Luftdichtigkeit, des Quadrates der Luftgeschwindigkeit und der Formfaktor des betreffenden Teiles des Kühlluftkreislaufes bestimmt. Da die Luftgeschwindigkeit in den verschiedenen Teilen des Luftkreislaufes proportional zum Luftvolumen je Zeiteinheit ist, werden die Druckverluste über di.ese Kreislauf teile infolge der Tatsache, dass die Luft durch den Kühler hindurch gepresst wird, kleiner sein. Dadurch kann der durch das Gebläse zu erzeugende statische Druck kleiner · sein, was auch einen günstigen Einfluss auf die Schalleistung des Gebläses hat.

Weiter wird durch die geringere Luftgeschwindigkeit infolge der Tatsache, dass die Luft durch den Kühler hindurch gepresst wird, auch in den gesonderten Teilen des Luftkreislaufes das Strömungsgeräusch geringer sein.

Eine weitere Herabsetzung der "Schalleistung wird erreicht, wenn im Gegensatz z-i der Kühlvorrichtung nach der genannten Gebrauchsmusterschrift der das Flügelrad jedes Gebiases antreibende Motor sich im vom Gebläse erzeugten Luftstrom hinter dem Flügelrad befindet.

Die Leistung des von der Kühlvorrichtung erzeugten Schalles könnte man auch durch Verwendung von Schalldämpfern vor den Gebläsen und hinter den Kühler herabsetzen. Aber, solche Dämpfer sind teuer, erfordern wesentliche Unterhaltung, da sie schnell verschmutzen, beanspruchen zusätzlichen Raum und erfordern Gebläse grösserer Leistung, da sie den Strömungswiderstand im Luftkreislauf vergrössern.

Die Neuerung wird an Hand der Zeichnung, die einen

Teil eines Transformators mit einer Kühlvorrichtung teilweise in Draufsicht, teilweise in horizontalem Schnitt schematisch darstellt, näher erläutert werden.

In der Zeichnung ist 1 der eine Endteil des Gefässes eines Transformators grosser Leistung, zum Beispiel eines Wandertransformators, welches Gefäss mit einer Flüssigkeit für Isolation und Kühlung gefüllt ist. Zum Kühlen der Flüssigkeit sind ein oder mehrere Kühler 2 in nicht näher angegebener Weise an das Gefäss angeschlossen. Die Flüssigkeitsräume (nicht sichtbar) der Kühler werden durch einen Luftstrom gekühlt. Die Kühler 2 bilden die Endwand einer vor der Endwand des Transfonnatorgefasses I vorhandenen Kammer 3.

Zur Erzeugung des Kühlluftstromes sind rohrförmige Gehäuse 4 in Oeffnungen der Seitenwände der Kammer 3 angeordnet, welche Gehäuse je ein durch einen Motor 5 angetriebenes Axialgebläse mit Flügelrad 6 umgeben. Der Motor ist in Bezug auf die Richtung des erzeugten Luftstromes hinter dem Gebläse angeordnet. Jedes Gebläsegehäuse 4 ist mit einem sich in der Kammer 3 befindenen und in diese Kammer mündenden Diffusor 7 versehen, der die Auslassöffnung des Gebläsegehäuses vergrössert und daher die Luftaustrittsgesctraindigkeit herabsetzt. Durch 8 ist die Einlassdüse des Gebläsegehäuses angedeutet.

Die Gebläse 6 sind mit ihren Achsen schräg zur Mi ttellängsebene der Transfonnatorgefasses I gerichtet und mit ihrer Druckseite dem Kühler zugekehrt, sodass die Gebläse kühle Aussenluft fördern und durch die Gebläsegehäuse 4 mit den Diffusoren 7 hindurch zum Kühler 2 pressen.

Die Vorteile dieser Ausführung der Kühlvorrichtung sind im vorhergehenden auseinandergesetzt.

Claims

Smit Transformatoren *B.V." Nijmegen, Niederlande. Transformator grosser Leistung mit Druckluftkuhlung- SCHUTZ ANSPRUECHE

1. Transformator grosser Leistung, der mit einem mit isolierender und gleichzeitig zur Kühlung dienender Flüssigkeit, zum Beispiel mit mineralem OeI gefüllten Gefäss, in dem sich der magnetischeKern mit den Wicklungen der Transformators befindet, mindestens einer vor- einer Endwand des Gefässes vorhandenen Kammer, deren sich gegenüber dieser Endwand befindende Wand zu einem grossen Teil durch einen oder mehrere Luft-Flüssigkeitskühler gebildet wird, dessen (deren) Flüssigkeitsraum mit dem Transformatorgefäss in einem Flüssigkeitskreislauf geschaltet ist und dessen (deren) Luftraum einerseits mit der Kammer und andererseits mit der Umgebung in offener Verbindung steht, sowie mit vor Oeffnungen der Seitenwände der Kammer angeordneten, in Bezug auf die Mittellängsebene des Transformatorgefässes schräg gerichteten, je mit einem rohrförmigen Gehäuse versehenen Axialgebläsen zum Erzeugen eines Luftstromes in dem Kühler (den Wühlern) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gebläse mit seiner Druckseite dem Kühler (den Kühlern) zugekehrt ist und dass das Gehäuse des oder jedes Gebläses sich durch die betreffende Seitenwand der Kammer hindurch erstreckt und in der Kammer mit einem dem Kühler (den Kühlern) zugekehrten Diffusor versehen ist.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der das Flügelrad jedes Gebläses antreibende Motor sich im vom Gebläse erzeugten Luftstrom hinter dem Flügel rad befindet.