RU118114U1

RU118114U1 - POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE

Info

Publication number: RU118114U1
Application number: RU2012107240/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Фортов; Эдуард Евгеньевич Сон; Алексей Николаевич Долуденко; Магомед-Эмин Хасаевич Исакаев; Нина Ойзеровна Спектор
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-07-10

Abstract

Устройство относится к экологически чистым пожаробезопасным неразрушающим системам защиты силовых трансформаторов при коротком замыкании в активной части трансформатора и может быть использовано в маслонаполненных трансформаторах средней и большой мощности с целью предотвращения катастрофических последствий тяжелого внутреннего повреждения трансформатора.The device relates to environmentally friendly fireproof non-destructive systems for protecting power transformers during short circuits in the active part of the transformer and can be used in oil-filled transformers of medium and high power in order to prevent the catastrophic consequences of severe internal damage to the transformer.

Технический результат заключается в использовании демпферного принципа гашения гидродинамической волны, возникающей в емкостях маслонаполненного оборудования при КЗ, без необходимости сброса масла и газов.The technical result consists in using the damping principle of damping the hydrodynamic wave that occurs in the containers of oil-filled equipment during short circuit, without the need for discharge of oil and gases.

Устройство содержит демпферные элементы, размещенные на стенках (1) масляного корпуса трансформатора, выполненные каждое из двух металлических пластин (2) и (3), соединенных по контуру тонкостенной металлической гофрированной проставкой (4), при этом полость (5) между пластинами (2) и (3) заполнена инертным газом.The device contains damper elements located on the walls (1) of the transformer oil casing, made of each of two metal plates (2) and (3), connected along the contour of a thin-walled corrugated metal spacer (4), while the cavity (5) between the plates (2 ) and (3) is filled with an inert gas.

1 з.п.ф., 1 ил. 1 C.p.F., 1 ill.

Description

Предлагаемое устройство относится к области электротехники и может быть использовано для предотвращения разрыва корпуса конструкционных элементов, преимущественно трансформаторов, охлаждаемых большим объемом жидкости (масла). При коротком замыкании (КЗ) и дуге, возникающей в активной части трансформатора, выделяется большое количество газов, образующихся при разложении трансформаторного масла. В основном это ацетилен и водород, который при высокой температуре при контакте с воздухом самовоспламеняется, что приводит к пожару и тяжелым авариям. Процесс развивается в течение нескольких миллисекунд (Лизунов С.Д., Лоханин А.К. Силовые трансформаторы. Справочная книга. Энергоиздат, 2004). При этом давление в баке резко возрастает, превышая критические параметры. Устранение последствий таких аварий требует значительных капиталовложений для восстановления оборудования. Поэтому защита трансформатора от взрыва требует особого внимания.The proposed device relates to the field of electrical engineering and can be used to prevent rupture of the housing of structural elements, mainly transformers, cooled by a large volume of liquid (oil). In the event of a short circuit (short circuit) and an arc arising in the active part of the transformer, a large amount of gas is generated during the decomposition of transformer oil. Basically, it is acetylene and hydrogen, which, at high temperature, in contact with air spontaneously ignites, which leads to a fire and serious accidents. The process develops within a few milliseconds (Lizunov S.D., Lokhanin A.K. Power transformers. Reference book. Energy publishing, 2004). In this case, the pressure in the tank rises sharply, exceeding the critical parameters. Dealing with the consequences of such accidents requires a significant investment in equipment recovery. Therefore, protection of the transformer against explosion requires special attention.

В трансформаторной технике известна защитная противопожарная, система, приводимая в действие различными датчиками релейного типа [патент на изобретение RU 2103777, опубликован 27.01.1998]. Недостатком этого устройств является их инерционность - время срабатывания составляет сотые доли секунды, что во много раз превышает необходимую скорость срабатывания защиты. Поэтому для защиты трансформаторов от взрыва и разрушения необходимы системы с меньшей инерционностью.In transformer technology, a protective fire-fighting system is known, which is actuated by various sensors of a relay type [patent for invention RU 2103777, published January 27, 1998]. The disadvantage of this device is their inertia - the response time is hundredths of a second, which is many times higher than the required protection response speed. Therefore, to protect transformers from explosion and destruction, systems with less inertia are needed.

Наиболее близким к предлагаемому решению (его прототипом) является демпферный принцип гашения гидродинамической волны, возникающих в емкостях маслонаполненного оборудования при КЗ, без необходимости сброса масла и газов, что обеспечивается размещением настенках масляного корпуса трансформатора демпферного слоя в виде пакетов из наружной маслостойкой пленки и упругого материала типа поролона или пенополиуретана [Мишуев А.В. и другие, Демпферная система защиты трансформаторов и высоковольтного маслонаполненного электрооборудования от взрыва и пожара при коротком замыкании, журнал "Электро" 2′2009].Closest to the proposed solution (its prototype) is the damping principle of damping the hydrodynamic wave that occurs in the containers of oil-filled equipment during short circuit, without the need for discharge of oil and gases, which is ensured by the placement of the walls of the oil housing of the transformer of the damper layer in the form of packets of an external oil-resistant film and elastic material type of foam rubber or polyurethane foam [Mishuev A.V. and others, Damper system for protecting transformers and high-voltage oil-filled electrical equipment from explosion and fire during short circuit, magazine "Electro" 2′2009].

Наличие демпферного слоя позволяет снизить нагружение стенок камеры, которое в этом случае будет происходить плавно, их прогиб будет осуществляться в статическом режиме, что предотвратит вибрацию стенок.The presence of the damper layer allows to reduce the loading of the chamber walls, which in this case will occur smoothly, their deflection will be carried out in a static mode, which will prevent the walls from vibrating.

Однако, применение поролона или пенополиуретана - достаточно мягких материалов, может привести к преждевременному сжатию демпфирующего слоя за счет давления на него масла. Кроме того, при длительной эксплуатации возможен разрыв маслостойкой пленки.However, the use of foam rubber or polyurethane foam - sufficiently soft materials, can lead to premature compression of the damping layer due to the pressure on it of oil. In addition, during prolonged use, a break in the oil-resistant film is possible.

Предложенное устройство устраняет недостатки прототипа, повышая надежность защиты трансформатора с применением демпферных элементов.The proposed device eliminates the disadvantages of the prototype, increasing the reliability of the protection of the transformer using damping elements.

Поставленная задача решается тем, что, демпферные элементы, размещенные на стенках масляного корпуса трансформатора, выполнены из двух металлических пластин, соединенных по контуру тонкостенной металлической гофрированной проставкой, при этом полость между пластинами заполнена инертным газом.The problem is solved in that the damper elements located on the walls of the oil housing of the transformer are made of two metal plates connected along the contour of a thin-walled metal corrugated spacer, while the cavity between the plates is filled with inert gas.

Полезная модель имеет уточняющее развитие, заключающееся в том, что демпферные элементы размещены равномерно на стенках масляного корпуса трансформатора, а давление инертного газа между металлическими пластинами демпферных элементов выбрано равным давлению масла в трансформаторе при нормальной его работе.The utility model has a refinement development in that the damper elements are placed evenly on the walls of the transformer oil casing, and the inert gas pressure between the metal plates of the damper elements is chosen equal to the oil pressure in the transformer during normal operation.

Сущность предложенного решения поясняется схемой, показанной на фиг.1.The essence of the proposed solution is illustrated by the circuit shown in figure 1.

Устройство содержит демпферные элементы, размещенные на стенках 1 масляного корпуса трансформатора, выполненные каждое из двух металлических пластин 2 и 3, соединенных по контуру тонкостенной металлической гофрированной проставкой 4, при этом полость 5 между пластинами 2 и 3 заполнена инертным газом с давлением равным давлению масла в трансформаторе при нормальной его работе.The device contains damper elements located on the walls 1 of the transformer oil casing, made of each of two metal plates 2 and 3, connected along the contour of a thin-walled metal corrugated spacer 4, while the cavity 5 between the plates 2 and 3 is filled with an inert gas with a pressure equal to the oil pressure in transformer during normal operation.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Трансформатор содержит активную часть, помещенную в корпус, заполненный охлаждающей жидкостью (диэлектрическим маслом). По стенкам корпуса размещены (по возможности равномерно) демпферные элементы, выполненные каждое из двух металлических пластин, соединенных по контуру тонкостенной металлической гофрированной проставкой, при этом полость между пластинами заполнена инертным газом с давлением равным давлению масла в трансфоматоре при нормальной его работе.The transformer contains an active part placed in a housing filled with coolant (dielectric oil). Damper elements are made on the walls of the housing (as evenly as possible), made of each of two metal plates connected along the contour of a thin-walled metal corrugated spacer, while the cavity between the plates is filled with an inert gas with a pressure equal to the oil pressure in the transformer during normal operation.

При выбросе, в результате КЗ в активной части, образующиеся газы и масло давят на наружные пластины 2 и 3 демпферных элементов. Происходит сжатие инертного газа между пластинами 2 и 3, увеличивая полезный объем корпуса трансформатора.During the ejection, as a result of a short circuit in the active part, the resulting gases and oil press on the outer plates 2 and 3 of the damper elements. Inert gas is compressed between plates 2 and 3, increasing the useful volume of the transformer housing.

Предложенное решение обеспечивает быстрый сброс давления в баке трансформатора при КЗ. Сжатие демпферных элементов происходит только при увеличении давления в корпусе трансформатора, а конструкция устройства обеспечивает его длительный эксплуатационный срок.The proposed solution provides a quick pressure relief in the transformer tank during short circuit. Compression of the damper elements occurs only with increasing pressure in the transformer housing, and the design of the device ensures its long service life.

Claims

1. Device for preventing the explosion of a power transformer, containing damping elements located on the walls of the oil housing of the transformer, made of each of two metal plates connected along the contour of a thin-walled corrugated metal spacer, while the cavities between the plates are filled with inert gas.

2. The device according to claim 1, characterized in that the damper elements are placed evenly on the walls of the oil housing of the transformer, and the inert gas pressure between the metal plates of the damper elements is chosen equal to the oil pressure in the transformer during normal operation.