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"Refroidissement en circuit fermé de transformateurs notamment pour très hautes tensions et puissances".
L'invention se rapporte à un équipement de réfrigération de transformateurs, en'particulier de transformateurs à très hautes tensions et très hautes puissances dont l'enroulement à plusieurs couche est revêtu de gaines isolantes laissant des passages pour le fluide réfrigérant. L'invention a pour objet de réaliser malgré ce gainage une réfrigération suffisan- te.
Selon ltinvention, en deux points opposés ou en plusieurs
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points répartie sur la circonférence des couches, sont pratiquées des ouvertures d'entrée pour le fluide réfrigérant, entre les- quelles se trouvent des ouvertures de sortie, de sorte que le fluide réfrigérant se bifurque au point d'entrée en un nombre correspondant de branches d'écoulement parallèles, lesquelles se réunissent aux ouvertures de sortie.
Sur le dessin sont représentés des exemples d' exécution de l'invention,
La fig.l représente une partie d'un transformateur mono- phasé avec plusieurs colonnes bobinées en coupe suivant le plan AB de la fig.2. La fig. 2 représente une coupe suivant le plan CD de la fig. 1. La fig.3 représente la disposition d'un enrou- lement vue de l'extérieur, Le noyau magnétique, les autres en- roulements actifs, le réservoir, etc...ont été supprimés pour simplifier. La fig. 4 représente une constitution plus aonstrue- tive de l'enroulement.
La fig.5 représente une forme d'exécution analogue à la fig. 1,
La colonne bobinée 1 possède plusieurs couches bobinées 11 à 13 qui sont gainées au moyen d'un isolement intérieur 2.
L'ensemble d'un enroulement du transformateur est de plus en- touré par une gaîne isolante par couches 3 qui sur le dessin est représentée pour simplifier sous forme de orps isolant compacta L'enroulement et l'isolement sont maintenus réunis par un anneau de pression 4 comportait un vide 5. Le vide est raccordé aux canalisations d'amenée d'huile 6. par les fentes 7 donnant sur le vide, l'huile pénètre par les labyrinthes 8 du gaînage extérieur 3 à la couche intérieure 11 du bobinage.
Les couches de bobinage 11 à 13 sont pourvues au point opposé d'ouvertures d'entrée 110, 120. 130 pour le fluide réfrigérant, et présentent des ouvertures de sortie intermédiaires 111, 121, 131 décalées de 90 par rapport à celles d'entrée. La couche extérieure est encore enveloppée par un cylindre isolant 14 présentant les ouvertures de sortie 141, L'huile sort de l'es
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pace eylindrique entouré par la couche intérieure 11 à travers les ouvertures 110 dans l'intervalle cylindrique entre les couches 11, 12, par les ouvertures 120 dans l'intervalle cylin- drique entre les couches 12, 13 et par les ouvertures 130 dans l'intervalle de la couche 13 et le cylindre 14.
Elle se bifur- que en trajets d'écoulements parallèles 15 à 18 qui se réunis- 131, sent aux ouvertures de sortie 111, 121,131,141, De là l'huile s'écoule dans les intervalles 9 entre les colonnes bobinées voisines, et sort par les tubulures 10 faisant saillie sur le gainage 2 vers l'intérieur de ces espaces, et par les labyrin- thes 19 dans le gainage extérieur 3.
De là elle est refoulée par des pompes en passant par les échangeurs de températures aux canalisations 6,
Dans l'exécution pratique de l'isolement des bobinages les différentes pièces d'enroulement et d'isolement sont main- tenues écartées les unes des autres de façon connue au moyen de pièces d'écartement, de liteaux, de cales etc.... Bans cet intervalle cylindrique entre les différentes couches 11 à 13 les liteaux etc...peuvent être disposés de telle sorte que l'huile parcourt ces intervalles en zig-zag ou en serpentins.
Pour éviter des points faibles dans les isolements par couches 20, fig.4 sur les ouvertures de passage d'huile 110, 120, 130 ces ouvertures de passage sort, recouvertes par des pièces in- termédiaires isolantes 23 qui laissent des canaux d'huile SI,22.
Afin d'obtenir des trajets de fuite longs les isolements par couches 20 sont biseautés en forme de cônes creux, et les piè- ces intermédiaires 21 en forme de cônes convexes. L'huile circu- le alors dans les serpentins de l'ouverture d'une couche à une autre.
Dans certaines circonstances on peut, comme le montre la fig. 5, disposer également plus de deux groupes d'ouvertures d' entrée d'huile 25, 26, 27 sur la circonférence des couches et
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disposer entre elles des ouvertures de sortie dthuile correspon- dantes 28 à 30, Le courant d'huile est ensuite divise en un nem- bre correspondant de trajets parallèles d'écoulement et la sur- face d'enroulement à refroidir par chaque branche du courant d' huile est ainsi diminuée en conséquence. ar ce moyen on obtient un refroidissement plus énergique.
L'invention offre l'avantage que malgré le gainage toutes les parties de l'enroulement sont largement refroidies. On évite également que à travers d'autres parties de l'enroulement l'hui- le déjà notablement échauffée vienne encore en contact avec d' autres parties de l'enroulement, de sorte que les parties de 1' enroulement qui se trouvent dans le voisinage des points d'en- trée de l'huile sont presque aussi bien refroidis que les par- ties qui se trouvent au voisinage des points de sortie* On em- pêche une diminution par les canaux d'huile de l'isolement fron- tal des parties de l'enroulement soumises aux plus fortes con- traintes électriques.
L'amenée d'huile à la couche intérieure qui possède le plus petit potentiel et la sortie par l'espace intermédiaire libre qui ne contient pas dee parties de l'enrou- lement empêchent de même la diminution par les canaux d'huile de l'isolement aux points présentant de fortes sollicitations.
L4huile se répartit également entre les différents canaux, car ces derniers possèdent la m'orne résistance totale d'écoulement,
RESUME
Réfrigération en circuit fermé de transformateurs, en par- ticulier transformateurs pour très hautes tensions et très hau- tes puissances, dont l'enroulement à plusieurs couches est revê- tu d'une gaine isolante laissant des intervalles de passage pour le fluide réfrigérant, caractérisée par des ouvertures pour 1' entrée du fluide réfrigérant, entre lesquelles se trouvent des ouvertures pour sa sortie, de sorte que le fluide réfrigérant au point d'entrée se bifurque en un nombre de branches parallè- les d'écoulement correspondant au nombre des couches, et qui