RU2482564C2 - Three-phase transformer - Google Patents
Three-phase transformer Download PDFInfo
- 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
Links
Landscapes
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
Abstract
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)
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)
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)
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 |
-
2011
- 2011-06-07 RU RU2011122998/07A patent/RU2482564C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
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)
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 |