NO824216L - Transformator med styrt kjoelevaeskestroem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en transformator med styrt kjølevæskestrøm, omfattende en transformatorkappe og en i denne anordnet jernkjerne med åk og ben og på disse anordnede viklinger, samt et ved det nedre åk anordnet trykk-kammer med anordninger for styring av et antall fra trykk-kammeret utgående kjølevæskestrøntrer på en slik måte at de strømmer vertikalt langs viklingene og deretter oppsamles i transformatorkappen, idet denne er tilkoplet til en kjøle-krets som inneholder en til transformatorkappen tilkoplet utløpsledning, en utenfor transformatorkappen anordnet kjøler, en sirkulasjonspumpe og en mellom dennes utgangsside og trykkammeret anordnet • tilførselsledning, idet trykk-kammeret er hydraulisk forbundet med et utenforliggende, i transformatorkappen tilstedeværende oppsamlingsrom for kjøle-væske via minst ett hydraulisk forbindelsesorgan hvis hydrauliske motstand er mindre for en fra oppsamlingsrommet til trykkammeret rettet strøm enn for en strøm i motsatt retning. En sådan transformator er kjent fra DE-OS 1963 887. I en transformator ifølge oppfinnelsen har man til hensikt å utføre det nevnte hydrauliske forbindelsesorgan på en slik måte at dette, foruten å ha tilstrekkelig stor hydraulisk motstand ved normal drift, ved bortfall av sirku-las jonspumpen skal tillate en kraftigere selvsirkulasjon av kjølevæske enn hva som er mulig når det tilsvarende kjente, uten bevegelige deler arbeidende, hydrauliske forbindelsesorgan benyttes.

Det som kjennetegner oppfinnelsen, fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, der fig. 1 viser et partielt vertikalsnitt av en transformator ifølge oppfinnelsen etter linjen I - I på fig. 2, og fig. 2 viser et delriss av ovennevnte hydrauliske forbindelsesorgan etter linjen II - II

på fig. 1.

Transformatorkjemen er konstruert på samme måte som den som er vist i ovennevnte tyske publikasjon, og er på i hovedsaken samme måte som denne anordnet i en transformatorkappe og forsynt med et ringformet trykkammer som omgir transformatorens ben, idet en kjølekrets som inneholder en kjøler og en sirkulasjonspumpe, er anordnet utenfor transformatorkappen og hydraulisk tilkoplet til.denne og til trykkammeret.

På fig. 1 er transformatorkappen betegnet med 1, kjernens ben er betegnet med 2 og trykkammeret er betegnet med 10. Hvert kjerneben 2 er omsluttet av to viklinger 3 og 4, mens isolersylindre 5, 6, 7 på kjent måte er anordnet rundt viklingene for isolasjon og for styring av en kjøle-væskestrøm som strømmer gjennom og/eller langs viklingene. En viklingsstøtte i form av en plate 8 med.en konsoll<9>

er på velkjent måte anordnet ved viklingenesinédre endeflater. Trykkammeret 10 strekker seg rundt hele kjernen, dek-ker viklingenes endeflater og er anordnet mellom platen 8 : og viklingenes nedre endeflater. Avkjølt olje presses fra ovennevnte kjølekrets (ikke vist) gjennom minst én tilfør-selsledning 11 til trykkammeret 10. På den side av trykk-kammeret som vender mot viklingenes endeflater, er dette forsynt med minst ett, og fortrinnsvis en rekke utløp 12, fortrinnsvis li-ke overfor hver vikling. Et stort antall sådanne utløp finnes for at en jevn fordeling av kjølemid-delet skal oppnås. Utløp, viklinger og isolersylindre er slik anordnet at den gjennom utløpene 12 utstrømmende kjøle-væske går inn i viklingene og - ved viklingenes øvre endeflater - strømmer ut i et oppsamlingsrom 13 som utgjøres av den del av transformatorkappens 1 indre volum som ikke opp-tas av transformatorkjernet«viklinger, trykkammer etc. Ovenfor transformatorkjernen har rommet 13 en ikke vist, for kjølevæske beregnet utløpsåpning som er. forbundet med en innløpsåpning i ovennevnte kjølekrets.

Dersom tilførsel av kjølevæske til trykkammeret via tilførselsledningen eller -ledningene 11 stanser, er det viktig at den forserte kjølemiddelsirkulasjon umiddel-bart erstattes av selvsirkulasjon, og at denne er så effek-tiv at ingen utillatelig temperaturøkning finner sted før man rekker å utkople transformatoren.., For atr;selvsirkulasjon skal kunne finne sted, må trykkammeret 10 være anordnet i hydraulisk forbindelse med oppsamlingsrommet 13. For at en sådan forbindelse skal kunne tilveiebringes uavhengig av ventiler med bevegelige deler,, benyttes - på i og for seg kjent måte - minst ett hydraulisk forbindelsesorgan som har stor hydraulisk motstand i retningen trykkammer - oppsamlingsrom og forholdsvis liten motstand i motsatt retning. I den på fig. 1 viste transformator er imidlertid dette forbindelsesorgan 14 utført og anordnet på en spesiell måte, slik at organet i større grad enn tilsvarende kjente organer oppfyller kravet til stor hydraulisk motstand mellom trykkammer og oppsamlingsrom ved normal drift, i kombinasjon med liten hydraulisk motstand mellom oppsamlingsrom 13 og trykkammer 10 ved pumpebortfall.

Forbindelsesorganet 14 utgjøres i hovedsaken av

et hult legeme 15 som omslutter et av en rotasjonsflate avgrenset rom 19. Rotasjonsflatens geometriske akse er betegnet med A-A. Det av rotasjonsflaten omsluttede rom er i hovedsaken formet som en rotasjonsparaboloide med et forholdsvis smalt midtparti. Dettes diameter er mindre enn 80 %, fortrinnsvis mindre enn 60 %, av det hule legemes 15 indre diameter ved det ene eller det andre endeparti.

Det hule legeme er ved sin ene ende mekanisk og hydraulisk forbundet med trykkammeret 10, og er videre forsynt med et koaksialt anordnet, i retning mot den andre ende avsmalnende, fortrinnsvis massivt legeme 16, idet en kanal 17 med ringformet tverrsnitt er avgrenset mellom legemene

15 og 16. Legemet 16 er festet til legemet 15 ved hjelp av et antall tynne, på tegningen ikke viste staver. Alternativt kan man i stedet for staver benytte et antall tynne ledeskovler, slik at kanalen 17 oppdeles i et antall del-kanaler. Hver ledeskovl er da nærmest trykkammeret 10 utformet med et i et aksialplan beliggende endeparti, mens overflatepartier beliggende på større avstand fra trykkammeret 10 danner en vinkel med aksen A-A, idet denne vinkel øker med avstanden fra trykkammeret 10.. Legemet 16 er fortrinnsvis spisst i sin ene ende og i hovedsaken utført som et rotas jons legeme. Forbindelsesorganet 1.4 har ved sin frie ende en i hovedsaken som en hul, avkortet konus 18' utformet, integrert del som med sin indre, koniske flate avgrenser en koaksial kanal 18 gjenom hvilken det av det hule legeme omsluttede rom 19 står i forbindelse med oppsamlingsrommet 13. Konusens 18' utvendige overflate avgrenser radialt innover

en ringformet del 20 av rommet 19. Den ringformede del 20

er ved sin ytre omkrets forbundet med et rør 21 som er ført gjennom et i hovedsaken sirkulærsylindrisk parti av en yttervegg som avgrenser den ringformede del 20 radialt utad.

Røret 21 er, i det minste ved innføringsenden, rettet i hovedsaken tangentialt i forhold til det sirkulærsylindriske veggparti. Rørets frie ende er sammenflenset med tilførsels-ledningen 11.

Ved normal transformatordrift strømmer kjølevæsken inn i den ringformede romdel 20 og kommer i rotasjon rundt aksen A-A. Ved den videre forflytning mot det hule legemes 15 midtparti øker kjølevæskens aksiale og tangentiale hastighet, hvilket innebærer at -trykket synker. Trykkgjenvinning fåes siden når oljen strømmer gjennom kanalen 17, da dennes diameter og tverrsnitt øker i retning mot trykkammeret 10. Det lave trykk i det hule legemes 15 midtparti medfører i kombinasjon med innvirkning av treghetskrefter at ingen nevneverdig væskemengde strømmer gjennom kanalen 18 og ut i oppsamlingsrommet 13.

Dersom væskestrømmen gjennom røret 21 forsvinner, f.eks. ved bortfall av den til tilførselsledningen 11 til-koplede sirkulasjonspumpe, vil kjølevæske strømme fra oppsamlingsrommet 13 og inn i trykkammeret via kanalen 18. Da det hydrauliske organ 14 ved normal transformatordrift har evne til å lede praktisk talt hele den via ledningen 11 til-førte væskestrøm til trykkammeret, kan organet 14 gis så store dimensjoner at det ved selvsirkulasjon bare forårsaker en meget liten del av sirkulasjonskretsens hydrauliske motstand.. Alternativt kan man tilkople et forholdsvis stort antall ifølge oppfinnelsen utførte, hydrauliske forbindelses-organer til trykkammeret, idet disse er tilkoplet til hver sin tilførselsledning. Tilførselsledningene kan da være tilkoplet til en felles sirkulasjonspumpe, eller de kan til-høre hver sin kjølekrets.

I stedet for det på tegningen viste, hydrauliske organ 14 kan man ifølge oppfinnelsen benytte et liknende organ som adskiller seg fra det viste ved at det har et antall tilførselskanaler som er rettet og tilkoplet på samme måte som som røret 21.

Videre kan man i en transformator ifølge oppfinnelsen i mange tilfeller oppnå en fullt tilfredsstillende virk-ning av organet 14 selv om legemet 16 mangler.

Claims (4)

1. Transformator med styrt kjølevæskestrøm, omfattende en transf orma tork appe (1) og en i denne anordnet jernikjede: med åk og ben (2) og på disse anordnede viklinger, og et ved det nedre åk anordnet trykkammer (10) med anordninger for styring av et antall.fra trykkammeret utgående kjølevæske-strømmer på en slik måte at de strømmer vertikalt langs viklingene og deretter oppsamles i transformatorkappen, idet denne er tilkoplet til minst én kjølekrets som inneholder en til transformatorkappen tilkoplet utløpsledning, en utenfor transformatorkappen anordnet kjøler, en sirkulasjonspumpe og minst én mellom dennes utgangsside og trykk-kammeret tilkoplet tilførselsledning (11), idet trykkammeret (10) er hydraulisk forbundet med et utenforliggende, i transformatorkappen tilstedeværende oppsamlingsrom (13) for kjølevæske via minst ett hydraulisk forbindelsesorgan (14), idet dettes hydrauliske motstand er mindre for en fra opp-saml ingsrommet til trykkammeret rettet strøm enn for en strøm i motsatt retning, karakterisert ved at det hydrauliske forbindelsesorgan (14) i hovedsaken er dannet av et hult legeme (15) som innvendig i hovedsaken er avgrenset av en rotasjonsflate og som har et første og et andre endeparti, idet det første endeparti er tilkoplet til trykkammeret .(10) mens det andre endeparti inneholder en første kanal (18) som er koaksialt orientert i forhold til rotasjonsflatens akse (A - A),.og som forbinder det hule legemes (15) indre med det nevnte oppsamlingsrom (13), idet den nevnte første kanal (18) er omsluttet av en kanalvegg med en radialt utadvendende flate som utgjør en avgrensning i retning innover for en ringformet del (20) av det av. rotasjonsflaten omsluttede rom (19), idet den ringformede del (20) ved sin ytre omkrets er tilkoplet til minst én andre kanal (21) som er ført gjennom et i hovedsaken sirkulærsylindrisk parti av en yttervegg som avgrenser den nevnte ringformede del (20), idet den eller de andre kanaler (21) er i hovedsaken tangen- <t> ialt rettet i forhold til det sirkulærsylindriske parti, idet den eller de andre.kanaler (21) med sine frie ender er tilkoplet til den eller de nevnte tilførselsledninger.

2. Transformator ifølge krav 1, karakteri-. sert ved at det hule legeme (15) har et midtparti hvis minste innerdiameter er mindre enn 80 % av den maksimale innerdiameter av det ene eller det andre av de to endepartier.

3. Transformator ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte første endeparti omslutter et i forhold til dette koaksialt anordnet,, i retning mot det nevnte andre endeparti avsmalnende legeme (16), idet en spalte (17) med i hovedsaken ringformet tverrsnitt er avgrenset mellom det første endeparti og det avsmalnende legeme.

4. Transformator, ifølge krav 1, . karakterisert , ved at den nevnte rotasjonsflate for størstedelen utgjøres av en rotasjonsparaboloide med et forholdsvis smalt midtparti.