Вибухозахищена трансформаторна підстанція

Корисна модель відноситься до електротехніки, зокрема, до шахтних трансформаторів і трансформаторних підстанцій. Відомий вибухозахищений шахтний трансформатор, корпус якого з боків пронизують вертикальні труби [1]. Однак, такий корпус ефективно прохолоджує трансформатор малої потужності тільки в провітрюваному гірничому виробленні, тому що має малу площу поверхні охолодження. Найбільш близьким по технічній сутності до корисної моделі, що заявляється, є вибухозахищена трансформаторна підстанція, що містить силовий трансформатор, встановлений усередині корпусу, на причілкових сторонах якого виконані фланці, а бічні секції з'єднують між собою його верхню і нижню частини. Усередині впродовж зазначених стінок вертикально закріплені труби, кінці яких виходять назовні корпуса [2]. Зазначена конструкція корпусу дозволяє похолоджувати трансформатори потужністю не більш 630квА. Для охолодження більш потужних трансформаторів потрібно збільшення площі охолоджуваної поверхні корпусу, а отже і довжини корпусу, що приводить до зниження міцності конструкції. В основу корисної моделі поставлена задача зміни функціональних можливостей вибухозахищеної трансформаторної підстанції шляхом підвищення потужності трансформатора за рахунок збільшення охолоджувальної поверхні корпусу при одночасному посиленні його міцності. Для цього, у відомої вибухозахищеної трансформаторної підстанції, що містить трансформатор, встановлений усередині корпусу, на причілкових сторонах якого виконані фланці, а бічні секції з'єднують між собою його верхню і нижню частини, при цьому усередині впродовж зазначених стінок вертикально закріплені труби, кінці яких виходять назовні корпусу пропонується бічні секції з'єднати з верхньою і нижньою частинами корпусу за допомогою горизонтальних плит, через які проходять кінці вертикальних труб. Перераховані вище ознаки відмінні від прототипу необхідні і достатні у всіх випадках, на яких поширюється обсяг правової охорони корисної моделі. З'єднання бічних секцій з верхньою і нижньою частинами корпусу за допомогою горизонтальних плит дає можливість збільшити площа тепловіддачі бічних секції корпусу вибухозахищеної трансформаторної підстанції без збільшення її довжини і зменшення міцності корпусу. Пропонуються також вертикальні труби закріпити в горизонтальних плитах із заданим зазором щодо бічної стінки секції. Це дозволить ще більше збільшити площу тепловіддачі без зміни габаритних розмірів корпусу. Крім того, таке запропоноване кріплення вертикальних труб і виконання бічних стінок корпусу гофрованими різко збільшує загальну площу охолодження корпусу без зміни його габаритних розмірів. Для збільшення міцності корпусу пропонується гофри кожної стінки з'єднати зовні і зсередини горизонтальними смугами, жорстко з'єднаними з фланцями корпусу. Пропонуються також бічні секції корпусу розділити на секції і з'єднати їх між собою додатковим внутрішнім фланцем. Це дозволить значно збільшувати потужність силового трансформатора і змінювати довжину корпусу без переробки технологічного оснащення. Пропонована корисна модель пояснюється кресленнями, де: - на Фіг.1 - зображена пропонована вибухозахищена трансформаторна підстанція; - на Фіг.2 - перетин А-А на Фіг.1; - на Фіг.3 показана зовнішня сторона бічної стінки трансформаторної підстанції в аксонометрії: - на Фіг.4 - внутрішня сторона бічної стінки трансформаторної підстанції в аксонометрії. Вибухозахищена трансформаторна підстанція складається зі сполученого з розподільним пристроєм високої напруги корпусу 1, розташованого в ньому силового трансформатора 2 і розподільного пристрою низької напруги. На причілкових сторонах корпусу 1 виконані фланці 3, що зварюванням з'єднані з бічними секціями 4. Кожна бічна секція 4 складається з вертикально розташованої гофрованої стінки 5, закріпленої між горизонтальними плитами 6, і вертикальних труб 7 віддалених від гофрованої стінки 5 на величину «а». Кінці вертикальних труб 7 через горизонтальні плити 6 виходять назовні. Гофри стінки 5 з'єднані між собою зовнішніми 8 і внутрішніми 9 горизонтальними смугами, що приварені до фланців 3 корпуси 1. Бічні секції 4 за допомогою горизонтальних плит 6 з'єднані з верхньою 10 і нижньою 11 частинами корпусу 1, а між собою з'єднані додатковим внутрішнім фланцем 12. При включенні силового трансформатора 2 і роботі його під навантаженням виділяється тепло яке приділяється в основному бічними секціями 4 через розвиті гофровані стінки 5. Розміщення гофрованої стінки 5 між верхньою і нижньою плитами 6 із зазором "а" щодо труб 7, що проходять крізь плити, дозволяє розвити поверхня охолодження корпусу 1 і забезпечити проходження нагрітих потоків повітря між трубами 7 до гофрованої стінки 5 і тим самим підвищити ефективність охолодження. Сполучення труб 7 з гофрованою стінкою 5 дозволяє збільшити охолоджувальну поверхню в 1,7 рази і знизити середню температуру обмоток силового трансформатора підстанції потужністю 1000 кв·А в порівнянні з традиційним звареним корпусом з гофр більш ніж на 10°С, що є великим досягненням для вибухозахищених трансформаторних підстанцій такого рівня потужності. Корпус 1 сухої вибухозахищеної трансформаторної підстанції, відповідно до встановлених норм, повинний витримувати внутрішній тиск вибуху метаноповітряної суміші, що може утворитися усередині корпусу при аварійних ситуаціях. При значних розмірах корпусу, наприклад, два метри по довжині і більш, міцність традиційної овальної конструкції корпусу є недостатньою, тому корпус 1 виготовляють у виді секцій 4 з додатковим внутрішнім фланцем 12. Його міцність збільшується відповідно в два і більш рази в залежності від кількості секцій і внутрішніх фланців по довжині корпуса 1. Наявність компактних однотипних секцій спрощує технологію виготовлення, дозволяючи, наприклад, вести механічну обробку вузлів і деталей на менш складному універсальному технологічному устаткуванні, виконувати в плитах під труби отвори круглої форми й ін. Застосування бічних гофрованих стінок 5, виконаних звичайним штампуванням, замість традиційних окремих гофр, значно спрощує зборку, знижує трудомісткість виготовлення і підвищує рівень естетичного сприйняття конструкції (за рахунок відсутності зварених швів гофр). Розташування гофрованих стінок 5 між горизонтальними смугами 8 і 9 дозволяє посилити конструкцію, підвищити її міцність і, відповідно, опір внутрішньому тиску, що може виникнути в результаті позаштатних ситуацій. Зазначений набір елементів конструкції корпуса 1 трансформаторної підстанції (штампована гофрована стінка 5, могутні крайні 3 і внутрішній 12 фланці, плити 6, овальні верхні 10 і нижні 11 днища) спрямований на збільшення механічної міцності корпусу трансформаторної підстанції, що особливо важливо для вибухозахищеного електроустаткування. Слід зазначити, що висока ефективність корпусу підстанції досягнута за рахунок того, що всі основні елементи конструкції виконують подвійну функцію: наприклад, вертикальні труби 7, гофровані стінки 5 одночасно є елементами охолодження і міцності всієї конструкції корпусу трансформатора. Необхідна міцність пропонованого корпусу трансформаторної підстанції КТПВ 1000/6-1,2 підтверджена результатами гідравлічних іспитів на заводі-виготовлювачі (ОАО "Донецький енергозавод"), а також іспитами на вибухозахищеність відповідно до Держстандарту 12.2.021-76, проведеними в Державному сертифікаційному центрі МакНДІ. Ефективність охолодження корпусу трансформаторної підстанції КТПВ-1000/6-1,2 підтверджена сертифікаційними іспитами, проведеними УкрНДІВЕ. Джерела інформації: 1. А.С. СРСР №1403114 Взрывонепроницаемая оболонка для рудничных сухих трансформаторів. 2. Трансформаторна підстанція IT3Sb 630/6/N Миколовского заводу трансформаторів Mefta (Польща).