RU2482564C2 - Three-phase transformer - Google Patents

Three-phase transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2482564C2
RU2482564C2 RU2011122998/07A RU2011122998A RU2482564C2 RU 2482564 C2 RU2482564 C2 RU 2482564C2 RU 2011122998/07 A RU2011122998/07 A RU 2011122998/07A RU 2011122998 A RU2011122998 A RU 2011122998A RU 2482564 C2 RU2482564 C2 RU 2482564C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
phase
internal
windings
magnetic conductor
Prior art date
Application number
RU2011122998/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011122998A (en
Inventor
Павел Дмитриевич Ирха
Игорь Григорьевич Стрижков
Дмитрий Александрович Ирха
Виталий Леонидович Стрижков
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority to RU2011122998/07A priority Critical patent/RU2482564C2/en
Publication of RU2011122998A publication Critical patent/RU2011122998A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2482564C2 publication Critical patent/RU2482564C2/en

Links

Landscapes

  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: strongly elongated vertical shape enables the transformer placement inside or next to a transmission line pole. The three-phase transformer consists of a pot three-phase magnetic conductor with a central core and heelpieces having an internal and an external part, enclosing the central core and connected to the through insulator on the tank cover. The magnetic conductor and the windings are placed inside the tank filled with a cooling liquid, tightly closed with the cover. The external heelpiece is designed in the shape of a hollow cylinder. The internal heelpiece is shaped as discs with holes for passage of the windings conductors to the through insulators and for the cooling liquid circulation. The top and the bottom covers represent parts of the magnetic conductor. Installed thereon are the through insulators of high and low voltage respectively. The covers, the internal and the external heelpieces and the central core are articulated with minimum gaps and constitute the transformer shorted magnetic conductor.
EFFECT: reduction of the transformer vertical projection overall dimensions.
1 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим трансформаторам, а более конкретно к трехфазным силовым масляным трансформаторам, предназначенным для использования в передвижных трансформаторных подстанциях.The invention relates to electrical transformers, and more particularly to a three-phase power oil transformers intended for use in mobile transformer substations.

В мелиорации широкое применение находят передвижные электронасосы с трансформаторами, позволяющими производить подключение электрооборудования к сетям напряжением выше 1000 В. Выбор места установки трансформатора и коммутационных устройств представляет проблему, если вблизи опоры линии электропередачи (ЛЭП) нет свободного места. Выходом из положения был бы трансформатор, расположенный внутри опоры ЛЭП (металлической или железобетонной специальной конструкции). Однако типовые конструкции трансформаторов имеют размеры, не позволяющие разместить их внутри опоры ЛЭП.In land reclamation, mobile electric pumps with transformers are widely used, which make it possible to connect electrical equipment to networks with voltages above 1000 V. Choosing the location of the transformer and switching devices is a problem if there is no free space near the transmission line support. The way out would be a transformer located inside the transmission line support (metal or reinforced concrete special construction). However, typical designs of transformers have dimensions that do not allow them to be placed inside the power transmission towers.

Известен трансформатор по патенту RU 2144229 C1, H01F 30/12, Трехфазный симметричный трансформатор (опубликовано 10.01.2000), у которого магнитная система содержит три одинаковых магнитопровода с прямоугольным окном, которые можно располагать один над другим для изменения пропорций трансформатора.Known transformer according to patent RU 2144229 C1, H01F 30/12, Three-phase symmetrical transformer (published on January 10, 2000), in which the magnetic system contains three identical magnetic cores with a rectangular window, which can be placed one above the other to change the proportions of the transformer.

Известен патент RU 2407089 C2, H01F 27/06, H01F 27/26, Зажимная, уплотняющая, подъемная система для электрических трансформаторов и реакторов, где в трансформаторе конструктивно совмещаются детали разного назначения:Known patent RU 2407089 C2, H01F 27/06, H01F 27/26, Clamping, sealing, lifting system for electric transformers and reactors, where the transformer structurally combines parts for different purposes:

стягивающая сердечник балка снабжается транспортными отверстиями для крановых крюков.the pulling core beam is provided with transport holes for crane hooks.

Наиболее близким к заявленному устройству является броневой трехфазный трансформатор (Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. для вузов. - М.: Высш. Шк.; Логос; 2000, - с.163).Closest to the claimed device is an armored three-phase transformer (Kopylov I.P. Electric machines: Textbook for high schools. - M .: Higher school; Logos; 2000, - p.163).

Активная часть трансформатора содержит сердечник с ярмами, закрывающими фазные обмотки, охватывающие сердечник, при этом фазные обмотки расположены друг над другом, благодаря чему трансформатор получается вытянутой в вертикальном направлении формы с малыми размерами проекции на горизонтальную плоскость. Ярма сердечника имеют внутреннюю и наружную части. Активная часть трансформатора помещается в бак с охлаждающей жидкостью (трансформаторное масло, совтол или др.). Бак герметично закрыт крышкой, на которой размещены проходные изоляторы высшего и низшего напряжения и другие конструктивные части трансформатора (расширительный бак, переключатель напряжения и др.).The active part of the transformer contains a core with yokes that close the phase windings that surround the core, while the phase windings are located one above the other, so that the transformer is elongated in the vertical direction with a small projection on a horizontal plane. The core yokes have internal and external parts. The active part of the transformer is placed in a tank with coolant (transformer oil, sovtol, etc.). The tank is hermetically sealed with a lid, on which bushings of higher and lower voltage and other structural parts of the transformer are located (expansion tank, voltage switch, etc.).

Недостатком такого трансформатора является увеличение размеров проекции трансформатора на горизонтальную плоскость за счет размеров наружной части ярма.The disadvantage of this transformer is the increase in the projection size of the transformer on a horizontal plane due to the size of the outer part of the yoke.

Техническим результатом является снижение габаритных размеров горизонтальной проекции трансформатора.The technical result is to reduce the overall dimensions of the horizontal projection of the transformer.

Технический результат достигается тем, что трехфазный трансформатор, состоящий из броневого трехфазного магнитопровода с центральным стержнем и ярмами, имеющими внутреннюю и наружную части, закрывающими фазные обмотки высшего и низшего напряжения, которые охватывают центральный стержень и присоединены к проходным изоляторам, размещенным на крышке бака, при этом магнитопровод и обмотки помещены в бак, заполненный охлаждающей жидкостью, герметично закрывающийся крышкой, имеет наружное ярмо совмещеное со стенкой бака, выполненое в виде полого цилиндра, внутренние ярма имеют форму дисков с отверстиями для прохождения проводников обмоток к проходным изоляторам и циркуляции охлаждающей жидкости, верхняя и нижняя крышки также составляют часть магнитопровода, на них установлены проходные изоляторы соответственно высшего и низшего напряжения, при этом крышки, внутренние и наружное ярма и центральный стержень сочленены с минимальными зазорами и составляют замкнутый магнитопровод трансформатора.The technical result is achieved by the fact that a three-phase transformer, consisting of an armored three-phase magnetic circuit with a central rod and yokes having internal and external parts, closing phase windings of higher and lower voltage, which cover the central rod and are connected to bushing insulators located on the tank lid, this magnetic core and windings are placed in a tank filled with coolant, hermetically sealed with a lid, has an external yoke combined with the wall of the tank, made in the form hollow cylinder, the internal yokes are in the form of disks with holes for the passage of the winding conductors to the bushing insulators and coolant circulation, the upper and lower covers also form part of the magnetic circuit, they are equipped with bushing insulators of higher and lower voltage, respectively, while the covers, internal and external yokes and the central rod are articulated with minimal gaps and constitute a closed transformer magnetic circuit.

Полезный эффект заключается в уменьшении размеров горизонтальной проекции и увеличении теплоотдачи трансформатора и достигается главным образом за счет изменения конструкции магнитопровода и совмещения его функций со стенкой и крышками бака.A useful effect is to reduce the horizontal projection and increase the heat transfer of the transformer and is achieved mainly by changing the design of the magnetic circuit and combining its functions with the wall and lids of the tank.

Сущность изобретения поясняет представленная на чертеже конструктивная схема трансформатора.The invention is illustrated in the drawing, a structural diagram of a transformer.

Магнитопровод трансформатора содержит центральный стержень 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 крышки бака, два внутренних ярма 4, отделяющих фазные обмотки 5 и наружное ярмо 6 в виде полого цилиндра (трубы). Все описанные детали магнитной системы выполнены из тонкокатаной листовой электротехнической стали с изоляционным покрытием: наружное ярмо 6 выполнено навитым (свернутым) в многослойный рулон, внутренние ярма 4 и центральный стержень 1 выполнены из плоских пластин. Зазоры в местах сопряжения деталей магнитной системы выполняются минимальными. Сочленение крышек 2 и 3 и наружного ярма трансформатора герметизировано. Наружное ярмо одновременно выполняет функцию стенки бака. Внутренние ярма 4 имеют отверстия 7 для прохождения проводников обмоток к проходным изоляторам 8 и 9 и циркуляции масла. На верхней крышке 2 размещены проходные изоляторы высшего напряжения 8; на нижней крышке 3 размещены проходные изоляторы 9 низшего напряжения. Фазные обмотки 5 высшего и низшего напряжения охватывают центральный стержень 1, располагаясь одна над другой. Обмотки соединены по трехфазной схеме (звезда, треугольник или зигзаг) и присоединены к проходным изоляторам соответственно 8 или 9. Внутрь бака заливается охлаждающая жидкость (устройства для заливки и слива охлаждающей жидкости, расширительный бак и другие элементы конструкции трансформатора на схеме не показаны).The transformer magnetic core contains a central rod 1, an upper 2 and a lower 3 of the tank cap, two internal yokes 4 separating the phase windings 5 and the external yoke 6 in the form of a hollow cylinder (pipe). All the described parts of the magnetic system are made of thin-rolled electrical steel sheet with an insulating coating: the outer yoke 6 is wound (rolled up) into a multilayer roll, the inner yokes 4 and the central rod 1 are made of flat plates. The gaps in the interface between the parts of the magnetic system are minimal. The joint of the covers 2 and 3 and the outer yoke of the transformer is sealed. The external yoke simultaneously performs the function of the tank wall. The inner yokes 4 have openings 7 for the passage of the conductors of the windings to the bushing insulators 8 and 9 and the circulation of oil. On the top cover 2 are placed bushings of higher voltage 8; on the lower cover 3 posted low-voltage bushings 9. Phase windings 5 of the higher and lower voltage cover the Central rod 1, located one above the other. The windings are connected in a three-phase circuit (star, triangle or zigzag) and are connected to bushing insulators 8 or 9. respectively. Coolant is poured inside the tank (devices for filling and draining the coolant, expansion tank and other structural elements of the transformer are not shown in the diagram).

Замкнутая магнитная цепь трансформатора образуется частью центрального стержня 1, крышками 2 и 3, внутренними ярмами 4 и наружным ярмом 6.The closed magnetic circuit of the transformer is formed by a part of the central rod 1, covers 2 and 3, internal yokes 4 and external yoke 6.

Принцип действие заявленного трансформатора заключается в следующем. Обмотки высшего и низшего напряжения 5 проводниками через соответствующие проходные изоляторы 8 и 9 присоединены к внешним электрическим цепям (через соответствующие коммутационные аппараты). Первичная обмотка присоединяется к источнику питания (питающей сети); ко вторичной обмотке присоединяются электроприемники. При подаче трехфазного напряжения на первичную обмотку 5 трансформатора в ней возникают ток намагничивания и магнитное поле в магнитопроводе. Расположенная в верхней части трансформатора фазная обмотка 5 создает магнитный поток, замыкающийся в основном по верней части центрального стержня 1, верхней крышке 2, верхней части наружного ярма 6 и верхнему внутреннему ярму 4; расположенная в средней части трансформатора фазная обмотка 5 создает магнитный поток, замыкающийся по средней части центрального стержня 1, верхнему и нижнему ярму 4 средней части наружного ярма 6; расположенная в нижней части трансформатора фазная обмотка 5 создает магнитный поток, замыкающийся по нижней части центрального стержня 1, нижнему ярму 4, нижней части наружного ярма 6 и нижней крышке 3.The principle of operation of the claimed transformer is as follows. The windings of the higher and lower voltage 5 conductors through the corresponding bushing insulators 8 and 9 are connected to external electrical circuits (through the corresponding switching devices). The primary winding is connected to a power source (mains); electrical receivers are connected to the secondary winding. When applying a three-phase voltage to the primary winding 5 of the transformer, a magnetizing current and a magnetic field in the magnetic circuit occur in it. The phase winding 5 located in the upper part of the transformer creates a magnetic flux, which closes mainly along the upper part of the central rod 1, the upper cover 2, the upper part of the outer yoke 6 and the upper inner yoke 4; the phase winding 5 located in the middle of the transformer creates a magnetic flux that closes along the middle of the central rod 1, the upper and lower yokes 4 of the middle of the outer yoke 6; The phase winding 5 located at the bottom of the transformer creates a magnetic flux that closes along the bottom of the central rod 1, the lower yoke 4, the lower part of the outer yoke 6 and the lower cover 3.

Трехфазный магнитный поток наводит в обмотках 5 электродвижущую силу, пропорциональную их числу витков. Коэффициент трансформации определяется отношением числа витков обмоток высшего и низшего напряжения и схемой соединения фазных обмоток. При присоединении ко вторичной обмотке электроприемников в образовавшейся цепи возникает вторичный ток, обеспечивающий работу электроприемника и трансформирующийся в первичную обмотку.A three-phase magnetic flux induces an electromotive force in the windings 5 proportional to their number of turns. The transformation coefficient is determined by the ratio of the number of turns of the windings of the higher and lower voltage and the connection diagram of the phase windings. When connected to the secondary winding of electrical receivers in the formed circuit, a secondary current arises, which ensures the operation of the electrical receiver and is transformed into the primary winding.

Размеры проекции трансформатора на горизонтальную плоскость определяются наружным диаметром обмоток 5, толщиной наружного ярма 6 и зазором между ними. Они уменьшены за счет исключения размеров наружной части ярма конструкции прототипа. При конструктивном размещении над трансформатором распредустройства высшего напряжения, а под ним - низшего напряжения конструкция трансформаторной подстанции приобретает вытянутую вертикально форму, позволяющую размещать подстанцию внутри опор линий электропередачи (специальной конструкции) или навешивать ее на опору и избежать отвода земли под ее установку.The dimensions of the projection of the transformer on a horizontal plane are determined by the outer diameter of the windings 5, the thickness of the outer yoke 6 and the gap between them. They are reduced by eliminating the dimensions of the outer part of the yoke of the prototype structure. When constructively placing a switchgear of a higher voltage above the transformer, and under it a lower voltage, the design of the transformer substation acquires a vertically elongated shape, which allows placing the substation inside the supports of power transmission lines (special design) or hanging it on a support and avoiding land allocation for its installation.

Claims (1)

Трехфазный трансформатор, состоящий из броневого трехфазного магнитопровода с центральным стержнем и ярмами, имеющими внутреннюю и наружную части, закрывающими фазные обмотки высшего и низшего напряжения, которые охватывают центральный стержень и присоединены к проходным изоляторам, размещенным на крышке бака, магнитопровод и обмотки помещены в бак, заполненный охлаждающей жидкостью, герметично закрывающийся крышкой, отличающийся тем, что наружное ярмо совмещено со стенкой бака, выполнено в виде полого цилиндра, внутренние ярма имеют форму дисков с отверстиями для прохождения проводников обмоток к проходным изоляторам и циркуляции охлаждающей жидкости, верхняя и нижняя крышки также составляют часть магнитопровода, на них установлены проходные изоляторы соответственно высшего и низшего напряжения, при этом крышки, внутренние и наружное ярма и центральный стержень сочленены с минимальными зазорами и составляют замкнутый магнитопровод трансформатора. A three-phase transformer consisting of an armored three-phase magnetic circuit with a central rod and yokes having internal and external parts, covering the phase windings of higher and lower voltage, which cover the central rod and are connected to the bushing insulators located on the tank cover, the magnetic circuit and the windings are placed in the tank, filled with coolant, hermetically sealed with a lid, characterized in that the external yoke is combined with the tank wall, made in the form of a hollow cylinder, I have internal yokes the shape of disks with holes for the passage of the winding conductors to the bushing insulators and coolant circulation, the upper and lower covers also form part of the magnetic circuit, they are equipped with bushing insulators of higher and lower voltage, respectively, while the covers, inner and outer yokes, and the central rod are articulated with minimal the gaps and make up a closed transformer magnetic circuit.
RU2011122998/07A 2011-06-07 2011-06-07 Three-phase transformer RU2482564C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011122998/07A RU2482564C2 (en) 2011-06-07 2011-06-07 Three-phase transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011122998/07A RU2482564C2 (en) 2011-06-07 2011-06-07 Three-phase transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011122998A RU2011122998A (en) 2012-12-20
RU2482564C2 true RU2482564C2 (en) 2013-05-20

Family

ID=48790116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011122998/07A RU2482564C2 (en) 2011-06-07 2011-06-07 Three-phase transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2482564C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698472C1 (en) * 2016-01-15 2019-08-27 Сименс Акциенгезелльшафт Winding vertical assembly
RU2699075C1 (en) * 2016-01-15 2019-09-03 Сименс Акциенгезелльшафт Winding assembly with rigid sections of winding

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE834874C (en) * 1950-10-27 1952-03-24 Guenther Suchy transformer
SU125297A1 (en) * 1959-04-27 1959-11-30 И.Д. Бобко Submersible Transformer
US2948871A (en) * 1957-07-26 1960-08-09 United Transformer Corp Miniature inductive devices
SU1141459A1 (en) * 1983-11-09 1985-02-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования Three-phase dry-type transformer
SU1332395A1 (en) * 1981-01-23 1987-08-23 Краматорский Индустриальный Институт Single-phase armored transformer
RU1826087C (en) * 1991-02-06 1993-07-07 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Shell-type three-phase transformer
RU2106711C1 (en) * 1992-05-12 1998-03-10 Георгий Борисович Черников Shell-type magnetic core
RU2144229C1 (en) * 1997-11-26 2000-01-10 Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Three-phase balanced transformer
RU2273910C2 (en) * 2003-02-25 2006-04-10 Борис Фадеевич Ковалев Electroinductive apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE834874C (en) * 1950-10-27 1952-03-24 Guenther Suchy transformer
US2948871A (en) * 1957-07-26 1960-08-09 United Transformer Corp Miniature inductive devices
SU125297A1 (en) * 1959-04-27 1959-11-30 И.Д. Бобко Submersible Transformer
SU1332395A1 (en) * 1981-01-23 1987-08-23 Краматорский Индустриальный Институт Single-phase armored transformer
SU1141459A1 (en) * 1983-11-09 1985-02-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования Three-phase dry-type transformer
RU1826087C (en) * 1991-02-06 1993-07-07 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Shell-type three-phase transformer
RU2106711C1 (en) * 1992-05-12 1998-03-10 Георгий Борисович Черников Shell-type magnetic core
RU2144229C1 (en) * 1997-11-26 2000-01-10 Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Three-phase balanced transformer
RU2273910C2 (en) * 2003-02-25 2006-04-10 Борис Фадеевич Ковалев Electroinductive apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698472C1 (en) * 2016-01-15 2019-08-27 Сименс Акциенгезелльшафт Winding vertical assembly
RU2699075C1 (en) * 2016-01-15 2019-09-03 Сименс Акциенгезелльшафт Winding assembly with rigid sections of winding

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011122998A (en) 2012-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103563035A (en) Grounding switch
CN102222862A (en) Intelligent open-type insulated transformer platform
CN102226974B (en) Voltage transformer capable of eliminating ferromagnetic resonance
RU2482564C2 (en) Three-phase transformer
CN201298427Y (en) Oil-filled transformer
US20210383961A1 (en) Transformer
CN204558201U (en) 110kV and above three dimensional wound core open dry-type transformer
EP3048623A1 (en) Transformer with reduced height, volume and weight
US9583252B2 (en) Transformer
JP2012033532A (en) Ground installed transformer device
EP2187409B1 (en) Double active parts structure of reactor
CN107086136A (en) A kind of transformer isolation is switched with rotary dynamic/static contact structure
CN209216746U (en) A kind of inverse Scott Transformer
CN201918250U (en) Voltage transformer
CN205282245U (en) Many mounting meanss three -phase transformer
CN209947609U (en) Energy-saving oil-immersed transformer
CN202796410U (en) Outdoor current transformer
CN206148266U (en) 35KV takes three -phase combination formula voltage transformer of fuse
CN201936733U (en) Three-phase integrated box-type potential transformer
CN205230796U (en) Voltage transformer
CN201590322U (en) Anti-foul voltage transformer with small partial discharge
CN206451584U (en) A kind of secondary terminals arrangement of the dry-type rectifier transformer of frequency control
CN202049855U (en) Voltage transformer capable of eliminating ferromagnetic resonance
KR20160121966A (en) Insulation structure of transformer winding
CN104795212A (en) Three-dimensional wound core open-type dry type transformer with voltage grade being 110kV and above

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130608