JP2000261917A - 電力用機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】開閉装置または変圧器の異常が発生した場合で
も、早急に電力が供給可能な開閉装置と変圧器の配置及
び機器構成の電力用機器を提供すること。 【解決手段】３台の分割変圧器から構成される三相変圧
器と、この三相変圧器の３次回路に遮断器、断路器・接
地開閉器及び電力用ケーブル接続容器からなる電力用開
閉装置とが接続される系統が、少なくとも２系統有する
電力用機器において、電力用開閉装置と変圧器を接続す
る母線に接続部を設け、変圧器または電力用開閉装置に
て異常が発生し、少なくとも２系統が同時に運転不能と
なった場合に、接続部に電力用ケーブル接続容器または
電力用ケーブルのいずれかを接続することで少なくとも
１系統は運転可能とするように構成しているので、早急
に電力供給が可能となるため電力供給支障を最小限で防
ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力用開閉装置と
変圧器からなる電力用機器に係り、特に、少なくとも２
系統が同時に運転不能となった場合の復旧が容易な電力
用機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電力需要の伸び及び電力供給の安
定化のために、電力会社及び一般需要家では、発電所や
変電所等の電気所が増加し続けており、都市近郊及びビ
ルの屋上あるいは地下への据付も増えつつある。また、
大容量化に伴い、電圧・電流も１クラス上の電力用機器
が必要となりつつあるが、用地確保の困難さから限られ
たスペース内で電力用機器を収納こと及び建設費の増加
を抑制することから電力用機器の縮小化が要求されてい
る。

【０００３】また、発電所や変電所等の電気所において
は、設備及び運転管理を行うための電力供給も必要であ
る。そのため発電所や変電所等の電気所内には高電圧系
統から変圧器を介して低電圧系統へ電力を変換し、この
電力を所内機器へ供給し、また運転管理に用いている。

【０００４】しかし、このような所内機器への電力供給
においても、用地及び建設費並びに機器の縮小化が要求
されている。さらに、変圧器や開閉装置等の電力用機器
の信頼性や機器故障時の対応についての検討も要求され
ている。

【０００５】従来の電力用開閉装置と変圧器からなる電
力用機器を備えた電力系統の代表的な例を図１７乃至図
２１を参照して説明する。図１７の側面図及び図１８の
平面図に示すように、三相変圧器２６は、３台の分割変
圧器２６ＡＢ、２６ＢＣ及び２６ＣＡから構成されてい
る。開閉装置１は、母線８から着脱母線９を経てさらに
母線２３、２４及び２５と変圧器接続部２７Ａ，２７
Ｂ、２８Ｂ，２８Ｃ及び２９Ｃ，２９Ａを介して三相変
圧器２６を構成する分割変圧器２６ＡＢ、２６ＢＣ及び
２６ＣＡにそれぞれ二相ずつ接続されている。１８は所
内用電源のための開閉装置である。

【０００６】図１９は図１７の開閉装置１の側面図であ
り、遮断器２はその上部口出し部より母線３、一体タン
クに収納された断路器・接地開閉器４を経て、母線５よ
り分岐されて計器用変圧器６及び避雷器７に接続され、
さらに母線８を介して着脱母線９に接続されている。ま
た、遮断器２の下部口出し部より計器用変流器４６を経
て，さらに母線１０及び母線１１を介して隣接回線に接
続されている。

【０００７】図２０は図１８の開閉装置１８の側面図で
あり、図示しない母線１１より母線１２、母線１３を介
してＴ形母線１４より発電所または変電所の所内用電源
として、一体タンクに収納された断路器・接地開閉器１
５からケーブルヘッド１６を経て電力ケーブル２２に接
続されている。また、Ｔ形母線１４上部より母線１７を
介して系統電圧安定化対応用としての調相設備回線へ一
体タンクに収納された断路器・接地開閉器１５と２連の
ケーブルヘッド１９-1，１９-2を介し電力ケーブル２２
に接続されている。このケーブルヘッド１９-1の内部電
路２０は破線で示されている。また、ケーブルヘッド１
９-2端部にはカバー２１が設けられている。なお、開閉
装置１及び開閉装置１８は三相機器であり、一つのベー
ス上に配置されている。

【０００８】電力系統の高電圧、大電流化に伴い変圧器
２６は，三相共分割された構成をなしている。すなわ
ち、変圧器２６は図２１に示す如く１次側星形結線−２
次側星形結線−３次側三角結線をなしている。また、変
圧器２６の相順は、図１７及び図１８に示す如く開閉装
置側より変圧器２６ＣＡ，変圧器２６ＢＣ，変圧器２６
ＡＢの如く配置されている。

【０００９】なお、以上の説明では電力用開閉装置と変
圧器は、１系統分しか示していないが、通常は同一構成
の機器が少なくとも１系統以上（トータル２系統以上）
設置されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電力用開閉
装置と変圧器の両方かまたはいずれか一方の機器が、落
雷または系統特殊現象等により稀に異常が発生し、電力
供給に支障を来たす運転停止となる場合がある。

【００１１】したがって、電力系統の供給安定化のため
に、現在では少なくとも同一回線２系統運転を行ってい
るのが一般的となりつつあるが、仮に１系統が運転停止
となった場合（変圧器１台または開閉装置１台が機器異
常）は、残り１系統で問題なく電力供給が可能である。
しかし、同一回線２系統またはそれ以上で同時に機器異
常の発生、運転停止、電力供給不能となった場合、各系
統にて復旧作業を行い、運転再開して電力供給するのが
一般的であるが、長期間にわたり電力供給の支障が発生
する恐れがある。

【００１２】特に、現在の変圧器では、１次側高電圧は
５００ｋＶ級が一般的であり、異常が高電圧の１次側に
おいて発生した場合、多大な混乱を招く恐れがあるた
め、早急な復旧による早急な電力供給が可能な電力用機
器の開発が求められている。

【００１３】本発明（請求項１乃至請求項４対応）は、
上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、落雷ま
たは系統特殊現象等により電力用開閉装置または変圧器
の異常が発生し、電力供給が不能となった場合、早急に
復旧させるための電力用開閉装置と変圧器の配置及び機
器構成の電力用機器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、３台の分割変圧器から構成さ
れる三相変圧器と、この三相変圧器の３次回路に遮断
器、断路器・接地開閉器及び電力用ケーブル接続容器か
らなる電力用開閉装置とが接続される系統が、少なくと
も２系統有する電力用機器において、前記電力用開閉装
置と前記変圧器を接続する母線に接続部を設け、前記変
圧器または前記電力用開閉装置にて異常が発生し、少な
くとも２系統が同時に運転不能となった場合に、前記接
続部に電力用ケーブル接続容器または電力用ケーブルの
いずれかを接続することで少なくとも１系統は運転可能
とするように構成したことを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項２は、請求項１の電力用機
器において、少なくとも２系統の電力用開閉装置の電力
用ケーブル接続容器の端部に接続部を設け、この接続部
に電力用ケーブル接続容器またはブッシングのいずれか
を接続することで少なくとも１系統は運転可能とするよ
うに構成したことを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項３は、請求項１の電力用機
器において、少なくとも２系統の変圧器が互いに向い合
った配置をし、電力用開閉装置と変圧器を接続する母線
の長手方向側端部に電力用ケーブル接続部を設け、この
接続部に電力用ケーブルを接続することで少なくとも１
系統は運転可能とするように構成したことを特徴とす
る。

【００１７】本発明の請求項４は、請求項１の電力用機
器において、少なくとも２系統の電力用開閉装置が互い
に向い合った配置をし、電力用ケーブル接続容器の端部
も向い合った配置とするように構成したことを特徴とす
る。請求項１乃至請求項４によると、開閉装置と変圧器
の配置と機器構成により運転可能な機器を使用し、早急
に復旧，運転し電力供給を行うことが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。なお、既に説明した図１７乃至図２
１と同一構成部分には同一符号を付して説明する。図１
は本発明の各実施例の電力用機器が適用される単相結線
図である。

【００１９】図において、三相変圧器２６は３台の分割
変圧器２６ＡＢ、２６ＢＣ及び２６ＣＡから構成されて
おり、その３次回路はそれぞれ変圧器接続端子２９Ａ，
２９Ｂ，２９Ｃから母線２３，２４，２５を経て所内回
路及び調相設備回路に電力を供給するように構成されて
いる。なお、ＰＴは計器用変圧器、ＬＡは避雷器、ＥＳ
は接地開閉器、ＤＳは断路器、ＧＣＢは遮断機、ＣＴは
変流器である。

【００２０】図２は本発明の第１実施例（請求項１対
応）である電力用機器の側面図である。図において、本
実施例の電力用機器の着脱母線９の先（図の右側）は、
この着脱母線９より水平配置から垂直配置にＴ形母線３
５と３７及び母線３６に接続し、寸法調整用母線３４を
介してさらに母線３０，母線３１及び母線３２を経て従
来と同様に変圧器２６へ接続されている。Ｔ形母線３５
と３７及び母線３６は、図２のＷ−Ｗ方向からみた図３
で示すように、緊急時に他の系統と電力ケーブルを用い
ることで接続できる接続端子３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが
備え付けられている。普段は保護用のカバー（図示しな
い）が取付けられている。また、接続端子３３Ａ，３３
Ｂ，３３Ｃの詳細構造は示していないが、通常は差込み
式構造が採用されている。同一発電所及び変電所におい
て同一回線２系統及び類似回線系統においても接続端子
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと同等な接続端子を備えてい
る。

【００２１】次に、本実施例において、落雷または系統
特殊現象等による開閉装置または変圧器への異常が発生
し、電力供給不能となった場合の緊急復旧方法について
説明する。

【００２２】変圧器の結線は図２１で説明したと同一な
結線であるが、仮に１系統側変圧器ＣＡと２系統側変圧
器ＢＣにて異常が発生したと想定した場合は、図４に示
すような結線となる。

【００２３】このとき機器の処理は、図５の如く接続端
子３３Ａ，３３Ｃに電力ケーブル３８にて１系統側と２
系統側を接続する。また図６の如く変圧器接続端子２９
Ｃ，２９Ａと母線を切離し、エンドカバー４０を取付け
る処理を行い、復旧し運転を再開する。

【００２４】このように本実施例によれば、電力用開閉
装置と変圧器接続母線間の一部に電力ケーブル接続用接
続端子を設けることで、落雷または系統特殊現象等によ
る開閉装置または変圧器への異常が発生し、同一回線２
系統またはそれ以上で運転停止，電力供給不能となった
場合に電力ケーブルで接続することで早急に復旧作業が
行えることで運転再開が可能となり、電力を供給するこ
とができるので、供給支障を最小限に防ぐことが可能と
なる。

【００２５】図７は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の電力用機器の構成図である。図において、開閉装
置４１はケーブルヘッド１９にさらにケーブルヘッド４
４を取付け、その端部には他の機器が取付けられる接続
部として絶縁スペーサ４３が取付けられ、エンドカバー
４５が備えられている。このケーブルヘッド１９の内部
電路は、破線で示されている電路４２で絶縁スペーサ４
３にも接続されている。

【００２６】本実施例において、図９に示すように第１
実施例と同様の異常が発生し、電力供給が不能となった
場合の緊急復旧方法を図８を参照して説明する。図に示
すように、開閉装置４１の絶縁スペーサ４３にはブッシ
ング４７を接続し、このブッシング４７にて１系統と２
系統の開閉装置間を接続する。相手ブッシングとの接続
ルートは機器配置により異なるので、図示しない開閉装
置と変圧器の接続部切り離し処理は図６と同様に行う。

【００２７】このように本実施例によれば、開閉装置の
ケーブルヘッドの端部にブッシングが接続できる接続部
を備えることで、落雷または系統特殊現象等による開閉
装置または変圧器への異常が発生し、同一回線２系統ま
たはそれ以上で運転停止，電力供給不可能となった場合
にブッシングを接続し、両系統間を結線することにより
早急に復旧作業が行えるので、運転再開により電力を早
急に供給することが可能となり、供給支障を最小限で防
ぐことができる。

【００２８】図１０は本発明の第３実施例（請求項２対
応）の構成図である。図に示すように、本実施例の電力
用開閉装置が図７の第２実施例と異なる構成は、ケーブ
ルヘッド４４の端部接続部の絶縁スペーサ４３にケーブ
ルヘッド４８を接続した点のみであり、その他の構成は
同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複説
明は省略する。

【００２９】本実施例において、異常が発生し電力供給
不能となった場合の緊急復旧方法について説明する。図
において、開閉装置４１の絶縁スペーサ４３に接続され
るケーブルヘッド４８に電力ケーブル２２を接続するこ
とで、１系統と２系統の開閉装置間を接続できる。接続
ルートは機器配置により異なるので、開閉装置と変圧器
の接続部切り離し処理は図６と同様に行う。

【００３０】このように本実施例によると、開閉装置の
ケーブルヘッド端部にケーブルヘッドが増設できる接続
部を備えることで、落雷または系統特殊現象等による開
閉装置または変圧器に異常が発生し、同一回線２系統ま
たはそれ以上で運転停止，電力供給不能となった場合に
ケーブルヘッドを接続し、両系統間を結線することによ
り早急に復旧作業が行えるので、運転再開が容易とな
り，電力供給支障を最小限に防ぐことができる機器を提
供できる。

【００３１】図１１は本発明の第４実施例（請求項１対
応）の構成図であり、図１７のＹ−Ｙ方向からみた１系
統側の図である。本実施例が図１７の電力用機器と異な
る構成は、変圧器接続部にケーブルヘッド５０が設ける
ことができ、また母線２３，２５の分岐部分に絶縁スペ
ーサ５１を設けている点のみであり、その他の構成は同
一であるので、同一部分には同一符号を付して重複説明
は省略する。

【００３２】本実施例の電力用機器において、第１実施
例の場合と同様の異常が発生し、電力供給不能となった
場合の緊急復旧方法について説明する。図に示すよう
に、分割変圧器２６ＣＡの変圧器接続部にケーブルヘッ
ド５０が設けられ、電力ケーブル５４にて２系統側が接
続されている。また、接続されていた母線は取り外され
エンドカバー４９が取付けられる。

【００３３】このように本実施例によると、両系統間を
結線することにより早急に復旧作業が行えるので、運転
再開が容易となり，電力供給支障を最小限に防ぐことが
できる機器を提供できる。

【００３４】図１２は本発明の第４実施例の変形例（請
求項１対応）の構成図であり、図１７のＹ−Ｙ方向から
みた２系統側の図である。本変形例では、分割変圧器２
６ＣＡの変圧器接続部は取り外され、母線２３，２５の
分岐母線にケーブルヘッド５３が設けられ、電力ケーブ
ル５４にて１系統側と接続される。母線２３，２５の分
岐部分には絶縁スペーサ５１が備えられており、変圧器
接続部はカバー等で保護される。また、復旧時の結線は
図４と同一な接続を行うことで復旧作業が行うことがで
きる。

【００３５】このように、本発明によれば、開閉装置の
変圧器接続母線に繋がる部分にケーブルヘッドが増設で
きる絶縁スペーサの接続部を備えることで、落雷または
系統特殊現象等による開閉装置または変圧器に異常が発
生し、同一回線２系統またはそれ以上で運転停止，電力
供給不可能となった場合に電力ケーブルを接続し、両系
統間を結線することにより早急に復旧作業が行えるの
で、運転再開により電力を供給することが可能となり、
電力供給支障を最小限で防ぐことができる機器構成を提
供できる。

【００３６】図１３は本発明の第５実施例（請求項３対
応）の構成図であり、既に説明した図１７と異なる構成
は、変圧器を向い合う配置構成とした点のみであり、そ
の他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を
付して重複説明は省略する。

【００３７】図に示すように、本実施例では変圧器６０
を同一回線２系統で仮に１系統と２系統は互いに向かい
合った配置をしている。また開閉装置１は母線５５，５
６，５７の先に存在し、この母線５５，５６，５７の各
最遠相端部には、電力ケーブルが接続できる接続端子５
８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられている。

【００３８】本実施例において、第１実施例と同様の異
常が発生し、電力供給が不能となった場合の緊急復旧方
法を図１４を参照して説明する。図に示すように、異常
が発生し、電力供給不能となった場合には、１系統と２
系統の互いの接続端子５８Ａ，５８Ｃを電力用ケーブル
５９にて両系統間を接続できるようにしたものである。

【００３９】このように、本実施例によれば、開閉装置
と変圧器の接続母線の最遠相端部に電力ケーブル接続端
子が互いに向い合っているため、両系統間の接続は電力
用ケーブルにより位置及び高さが同一で最短距離で結線
することが可能となり、早急に復旧作業が行えるので、
運転再開による電力の供給が可能となり、電力供給支障
を最小限で防ぐことができる機器を提供できる。

【００４０】図１５は本発明の第６実施例（請求項４対
応）の構成図である。図に示すように、本実施例では２
系統の開閉装置４１が互いに向い合って並んだ配置構成
をしており、さらに、ケーブルヘッド４４、絶縁スペー
サ４３、カバー４５は同一回線２系統以上が互いに向い
合った配置をしている。図示しない変圧器も同様に互い
に向い合った配置をしている。

【００４１】本実施例において、第１実施例と同様の異
常が発生し、電力供給が不能となった場合の緊急復旧方
法を図１４を参照して説明する。図に示すように、異常
が発生し、電力供給不能となった場合には、ブッシング
４７同士を架線６１で接続することで、早急に復旧作業
が行えるので、運転再開が容易となり，電力供給支障を
最小限に防ぐことができる機器を提供できる。

【００４２】している。その作用は第２実施例と同じで
ある。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
乃至請求項４対応）によれば、開閉装置のケーブルヘッ
ドに端部は互いに向い合っているため、前記両系統での
接続は、同一位置及び高さ及び最短距離での結線をする
ことが可能であるので、早急に復旧作業が行えことで運
転再開が容易となり、電力を供給することが可能となる
ため電力供給支障を最小限で防ぐことができる電力用機
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の電力用機器の単線結線
図。

【図２】図１の電力用機器の側面図。

【図３】図１のＷ−Ｗ方向からみた図。

【図４】図１の電力用機器異常時の変圧器結線図。

【図５】図１の電力ケーブルの接続図。

【図６】図１の変圧器接続部の処理図。

【図７】本発明の第２実施例の電力用機器の側面図。

【図８】図７の開閉装置にブッシングを取付けた側面
図。

【図９】図７の電力用機器の異常時の結線図。

【図１０】本発明の第３実施例の側面図。

【図１１】本発明の第４実施例の変圧器接続部に電力ケ
ーブルを取付けた図。

【図１２】図１１の母線の接続部に電力ケーブルを取付
けた図。

【図１３】本発明の第５実施例の側面図。

【図１４】図１３の開閉装置にブッシングを取付けた
図。

【図１５】本発明の第６実施例の側面図。

【図１６】図１５の開閉装置に電力ケーブルを接続した
図。

【図１７】従来の電力用機器の側面図。

【図１８】図１７の電力用機器の平面図。

【図１９】図１７の開閉装置の側面図。

【図２０】図１７の他の開閉装置の側面図。

【図２１】図１７の変圧器の結線図。

【符号の説明】

１…開閉装置、２…遮断器、３，５，８，１０，１１，
１２，１３，１７…母線、４，１５…断路器・接地開閉
器、６…計器用変圧器、７…避雷器、９…着脱装置、、
１４，３５，３７…Ｔ形母線、１６，１９，１９-1，１
９-2…ケーブルヘッド、１８…開閉装置、２０…電路、
２１…エンドカバー、２２…電力ケーブル接続部、２
３，２４，２５…母線、２６…変圧器、２６ＡＢ．２６
ＢＣ，２６ＣＡ…分割変圧器、２７Ａ，２７Ｂ，２８
Ａ，２８Ｂ，２９Ａ，２９Ｂ…変圧器接続部、３０，３
１，３２，３６…母線、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ…接続
端子、３４…寸法調整母線、３８，５４，５９…電力ケ
ーブル、４０…カバー、４１…開閉装置、４２…電路、
４３…絶縁スペーサ、４４，４８．５０，５３…ケーブ
ルヘッド、４５，４９…エンドカバー、４６…計器用変
流器、４７…ブッシング、５１…絶縁スペーサ、５５，
５６，５７…母線、５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ…接続端
子、６０…変圧器、６１…架線。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月１６日（１９９９．３．１
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】本実施例において、第１実施例と同様の異
常が発生し、電力供給が不能となった場合の緊急復旧方
法を図１４を参照して説明する。図に示すように、異常
が発生し、電力供給不能となった場合には、ブッシング
４７同士を架線６１で接続することで、早急に復旧作業
が行えるので、運転再開が容易となり，電力供給支障を
最小限に防ぐことができる機器を提供できる。その作用
は第２実施例と同じである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】削除

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３台の分割変圧器から構成される三相変
   圧器と、この三相変圧器の３次回路に遮断器、断路器・
   接地開閉器及び電力用ケーブル接続容器からなる電力用
   開閉装置とが接続される系統が、少なくとも２系統有す
   る電力用機器において、前記電力用開閉装置と前記変圧
   器を接続する母線に接続部を設け、前記変圧器または前
   記電力用開閉装置にて異常が発生し、少なくとも２系統
   が同時に運転不能となった場合に、前記接続部に電力用
   ケーブル接続容器または電力用ケーブルのいずれかを接
   続することで少なくとも１系統は運転可能とするように
   構成したことを特徴とする電力用機器。
2. 【請求項２】 少なくとも２系統の電力用開閉装置の電
   力用ケーブル接続容器の端部に接続部を設け、この接続
   部に電力用ケーブル接続容器またはブッシングのいずれ
   かを接続することで少なくとも１系統は運転可能とする
   ように構成したことを特徴とする請求項１記載の電力用
   機器。
3. 【請求項３】少なくとも２系統の変圧器が互いに向い合
   った配置をし、電力用開閉装置と変圧器を接続する母線
   の長手方向側端部に電力用ケーブル接続部を設け、この
   接続部に電力用ケーブルを接続することで少なくとも１
   系統は運転可能とするように構成したことを特徴とする
   請求項１記載の電力用機器。
4. 【請求項４】 少なくとも２系統の電力用開閉装置が互
   いに向い合った配置をし、電力用ケーブル接続容器の端
   部も向い合った配置とするように構成したことを特徴と
   する請求項１記載の電力用機器。